Микроклимат производственной среды

Микроклиматические условия в судовых помещениях определяются температурой воздуха и средней радиационной температурой[2] ограждений иоборудования, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также барометрическим давлением. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны определены ГОСТ 11.1.005-88 ССТБ.

Постоянство газового состава атмосферы — важнейшее условие существования и развития жизни на земле. Это постоянство обусловлено физическими законами. Создание здоровой воздушной среды, отвечающей санитарным нормам для данных рабочих помещений, является важным условием повышения производительности труда и культуры производства.

На температуру воздуха в производственных помещениях оказывают влияние внешние метеорологические условия, а также тепловыделения нагретых поверхностей производственных объектов (оборудования, обрабатываемых материалов и деталей) и работающих людей.

Величина избыточных тепловыделений определяется количеством теплоты, приходящимся на единицу объема помещения.

Источниками избыточных тепловыделений на судах являются, например, агрегаты энергетического оборудования в машинно-котельных отделениях, электропечи на камбузе, а в промышленности - плавильные агрегаты, нагретый металл и пр.

Удельные тепловыделения учитываются при определении оптимальных параметров воздушной среды, а также в процессе расчета вентиляции производственных помещений. Источники тепловыделений могут создавать воздушные потоки со значительной скоростью движения воздуха (3…5 м/c), сопровождающиеся подсосом наружного более холодного воздуха. Различная плотность холодного и нагретого воздуха способствует его циркуляции (перемещению). Такое явление называемое естественной вентиляцией, улучшает микроклимат производственной среды. Но часто избыточные тепловыделения бывают настолько значительными (например, в машинно-котельном отделении), что естественная циркуляция воздуха не обеспечивает нормальных условий труда. В этом случае применяют искусственную (механическую) вентиляцию и кондиционирование воздуха.

Значительную роль при создании благоприятного микроклимата на производстве играет влажность воздуха. Количество водяных паров, находящихся в воздухе производственных помещении, зависит как от внешних метеорологических условий, так и от характера технологических процессов, свойств материалов, сырья и т.д.

Для измерения влажности воздуха пользуются показателем относительной влажности, которая представляет собой процентное отношение абсолютной влажности к максимальной при данной температуре.

Большое значение для создания комфортных условий окружающей среды имеет скорость движения воздуха. Движущийся воздух в значительной мере способствует интенсификации теплопередачи между человеком и окружающей его средой. Барометрическое давление оказывает существенное влияние на процесс дыхания человека. Нормальным барометрическим давлением принято считать 1013 гПa (760 мм рт. ст.). Человеческий организм может сохранять жизнедеятельность в широком диапазоне барометрического давления от 733 до 1266 гПа (от 550 до 950 мм рт. ст.). Однако человек плохо переносит быструю смену уровней барометрического давления, которая может вызвать у него болезненные ощущения.

На самочувствие человека и его работоспособность существенное влияние оказывают все рассмотренные выше параметры воздушной среды. Для нормального функционирования человеческого организма необходимо обеспечить оптимальное сочетание всех этих параметров.

Сложные химические процессы, совершающиеся в организме человека в результате его жизнедеятельности, сопровождаются образованием тепла. В зависимости от категории выполняемой работы (легкой или тяжелой), возраста человека исостояния его здоровья скорость протекания этих процессов, аследовательно, иколичество образовавшегося тепла будет неодинаково. В результате теплового взаимодействия с окружающей средой в организме человека происходит постоянный теплообмен, т.е. образование тепла и частичная его отдача. Передача тепла, или теплообмен, - это самопроизвольный процесс передачи внутренней энергии тел с большей температурой телам с меньшей температурой. Количество образовавшегося в организме тепла и его расход (теплообмен) должны быть сбалансированы, что является обязательным условием сохранения постоянства температуры тела человека.

Соотношение между количеством отданного организмом тепла и способностью окружающей среды воспринимать это тепло определяет так называемые комфортные условия среды. В нормальных, или комфортных условиях, человек избавлен от неприятных тепловых опущений (жары или холода).

Необходимо отметить, что организм человека очень хорошо приспособлен к часто изменяющимся температурным условиям внешней среды. Эта приспособляемость (автоматическая терморегуляция) обусловливает сохранение теплового баланса организма при температурных колебаниях среды. При изменении параметров внешней среды даже в широком диапазоне нервные центры тончайшего механизма автоматической терморегуляции обеспечивают постоянство температуры внутренних органов человека(около 36,6^о С).

Процесс отдачи человеческим организмом тепла происходит путем конвекции, радиации (излучения) и испарения влаги с поверхности кожи и легких. Этот процесс происходит непрерывно при любых условиях внешней среды. Количество теплоты, отданное организмом, независимо от вида ее передачи, определяется характером физических усилий, а также параметрами метеорологической и рабочей сред. Так, на интенсивность конвективного теплообмена человека свнешней средой влияют температура окружающего воздуха и взначительной мере скорость его движения. Например, низкая температура воздуха в сочетании с большой скоростью его перемещения способствуют увеличению отдачи теплоты посредством конвекции, что может привести копасному переохлаждению тела. Также нежелателен и перегрев организма, который может сопровождаться нарушением терморегуляции и функций сердечно-сосудистой системы, изменением состава крови, значительным повышением температуры тела, упадком сил. Длительный перегрев организма может привести к тепловому удару, который вызывает внезапную потерю сознания и ухудшение сердечной деятельности.

Солнечный удар возникает в результате непосредственного воздействия коротковолновой инфракрасной солнечной радиации на незащищенные участки человеческого тела. Солнечный удар вызывает болезненные явления, завершающиеся, как правило, потерей сознания.

Теплообмен радиацией зависит от температуры поверхнос-
тей окружающих человека предметов. Если эта температура окажется выше температуры человеческого тела, то теплоотдача радиацией в направлении от человека к поверхности предметов прекратится.

Отдача теплоты организмом путем конвекции и радиации происходит наиболее интенсивно при температуре внешней среды, не превышающей 30^о С. При более высоких температурах окружающей среды терморегуляция организма продолжает осуществляться в основном за счет испарения влаги (пота) с поверхности тела. Если возникает возможность перегрева, то организм автоматически увеличивает выделение пота, который
испаряется с поверхности кожи и интенсивно отнимает у организма избыток теплоты.

Испарение влаги, а, следовательно, и теплоотдача происходит также с поверхности легких. Однако этот процесс может оказать влияние на теплообмен организма лишь при сравнительно низких температурах окружающей среде (ниже + 10 ^оС).

На теплоотдачу испарением влаги в значительной степени влияют относительная влажность воздуха и скорость его движения. Обильное потовыделение может представлять определенную опасность для человека, так как вместе с влагой он теряет много солей и витаминов, что приводит к нарушению водно-солевого равновесия.

Особенно опасным для организма человека является сочетание высокой температуры и большой влажности воздуха. В таком случае испарение пота значительно сокращается и может прекратиться совсем, что приведет к перегреву организма. Поэтому для человека весьма важно, чтобы состояние окружающей его среды всегда допускало дальнейшее насыщение воздуха водяными парами.

Длительная работа в условиях низкой температуры окружающей среды может привести к переохлаждению организма, которое наступает тем быстрее, чем выше влажность и скорость движения воздуха. Переохлаждение может привести к обмораживанию, а также к изменениям функций сердечно-сосудистой и нервной систем.

В соответствии с санитарными нормами СН 295-71 для каждого производства, в том числе для предприятий морского транспорта, устанавливаются оптимальные значения параметров воздушной среды: температуры, относительной влажности воздуха и скорости его движения. При этом обязательно учитываются времена года, категория работы (легкая, средней тяжести, тяжелая), а также величина удельных тепловыделений в производственную среду.

Микроклиматические условия в судовых помещениях нормируются Санитарными правилами. В зависимости от назначения помещений нормируются один, два, три или четыре параметра. Для определения микроклиматических параметров судовых помещений, оборудованных системами кондиционирования воздуха, используется метод результирующих температур, устанавливающий зависимость всех четырех параметров.

Методика определения параметров микроклимата по заданному нормой значению результирующей температуры излагается в приложении 2 Санитарных правил.

В качестве мер по улучшению метеорологических условий в современных производствах используются: вентиляция и кондиционирование воздуха, защита от источников тепловых излучений, механизация и автоматизация производственных процессов, соблюдение мер личной профилактики, правильный подбор одежды и обуви применительно к сезонным условиям работы.