ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Методические указания к лабораторной работе №1
по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
Волгоград 2008
УКД
Исследование микроклимата производственных помещений: Метод. указ./ сост. В.И. Ярошенко, И.Д. Губанов, Н.С. Пономарева, В.П. Букаткин - Волгоград: ВолгГАСУ, 2008 г.
Предложена методика определения параметров микроклимата производственной среды на рабочем месте.
Описаны приборы для определения параметров микроклимата. Даны контрольные вопросы для проверки усвоения материала.
Для студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности», а также для студентов, занимающихся НИРС и УИРС.
Ил. 6. Табл.7. Библиогр. 13 назв.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Приобретение практических навыков определения параметров микроклимата на рабочих местах в производственных помещениях (температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха) и умения произвести санитарно-гигиеническую оценку полученных результатов.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Микроклимат производственных помещений – метеорологические параметры внутренней среды на рабочих местах этих помещений.
Показателями, характеризующими метеорологические условия в закрытых производственных помещениях (микроклимат) являются температура t (С0), относительная влажность окружающего воздуха φ (%), скорость его движения υ (м/с), интенсивность теплового облучения (при наличии источников лучистого тепла), давление Р (Па).
Температура воздуха в производственных помещениях зависит от количества тепловыделений, от производственных источников и работающих в помещении людей, воздухообмена в помещении, от теплопередачи наружных ограждающих конструкций здания.
Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров. Различают абсолютную и относительную влажность воздуха.
Абсолютная влажность воздуха – это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в определенном объеме воздуха, измеряется в г/м3 [8].
Относительной влажностью φ называется отношение парциального давления водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, к давлению насыщенного водяного пара при данной температуре, выражается в % (или отношение данной абсолютной влажности 
(кг/м3) к влажности 
(кг/м3) насыщенного воздуха):
%, 
,
где Рп – парциальное давление, Па (мм рт. ст.); Рs – давление насыщения, Па (мм рт. ст.).
Подвижность (скорость движения) воздуха в производственных помещениях создается конвекционными потоками, подвижными частями технологического процесса, вентиляцией.
При выполнении работы и в состоянии покоя организм человека поддерживает постоянную температуру тела, уменьшая или увеличивая теплоотдачу в окружающую среду.
Терморегуляцией называется способность организма человека регулировать теплообмен с окружающей средой и сохранять температуру тела на постоянном нормальном уровне +36,6 ± 0,5 0С независимо от внешних условий и тяжести выполняемой работы.
Терморегуляцию различают: химическую, связанную с теплопродукцией, и физическую, связанную с теплоотдачей [10].
Химическая терморегуляция достигается ослаблением обмена веществ при угрозе перегревания организма или усилением при переохлаждении. Однако роль химической терморегуляции в тепловом равновесии организма с внешней средой невелика.
Физическая терморегуляция регулирует отдачу тепла в окружающую среду в виде инфракрасного излучения за счет нагрева воздуха, омывающего поверхность тела человека (конвекция) и испарения влаги (пота) с поверхности тела и слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При этом свыше 80 % тепла отдается через кожный покров.
Основные составляющие теплоотдачи человеческого тела: теплопроводность, конвективный теплообмен, теплообмен излучением и массообмен при испарении влаги.
При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, что является важным условием высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.
Состояние комфорта – это субъективное чувство, возникающее у людей под влиянием комплексных воздействий [7].
Впервые комплексность трех факторов (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха) выявил известный русский ученый И.И. Флавицкий.
Для измерения теплового комфорта ученые ввели условные единицы численного измерения в виде эффективной температуры (ЭТ) и эффективно-эквивалентной температуры (ЭЭТ).
Эффективной температурой (ЭТ) называется температура, которая ощущается человеком при данном сочетании температуры, влажности, давлении воздуха и при отсутствии движения воздуха на рабочем месте.
Эффективно-эквивалентной температурой (ЭЭТ) называется температура, которая ощущается человеком при данном сочетании температуры, влажности, давлении и при наличии движения воздуха с различной скоростью на рабочем месте [9].
Нормирование микроклимата производственной среды производится по оптимальным и допустимым параметрам в зависимости от тепловой характеристики производственного помещения, категории работ по тяжести, периода года (табл.1).
Категория работ – разграничение работ по тяжести на основе общих энергозатрат организма:
- легкая физическая работа (категория Iа); работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требуя физического напряжения (расход энергии до 120 ккал/ч);
- легкая физическая работа (категория Iб); работа, сопровождаемая некоторым физическим напряжением (расход энергии от 120 до 150 ккал/ч);
- средней тяжести (категория IIа); работы, связанные с ходьбой, перемещением мелких (до 1кг) изделий в положении стоя или сидя, требующие определенного физического напряжения (расход энергии от 150 до 200 ккал/ч);
- средней тяжести (категория IIб); работы, выполняемые стоя, связанные с ходьбой, переноской небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (расход энергии от 200 до 250 ккал/ч);
- тяжелая физическая работа (категория III); работы, связанные с передвижениями, перемещениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующих больших физических усилий (расход энергии превышает 250 ккал/ч).
Оптимальные климатические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организм без напряжения механизма терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать приходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений и нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.
Различают два периода года:
- холодный период года (среднесуточная температура наружного воздуха равна +10 0С и ниже);
- теплый период года (среднесуточная температура наружного воздуха выше +10 0С) [5].
Метеорологические условия (микроклимат) в пределах допустимых норм на постоянных и непостоянных рабочих местах производственных помещений (кроме помещений, для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами) следует принимать согласно табл.1 (для районов с температурой наружного воздуха 25 0С и выше для теплого периода для категорий работ легкой, средней тяжести и тяжелой температуру на рабочих местах следует принимать на 4 0С выше температуры наружного воздуха, но не выше: для легких работ – до 31 0С, для средней тяжести – до 30 0С, для тяжелых работ – до 29 - 30 0С). Для г. Волгограда средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца +30,6 0С.
Таблица 1 - Планируемые величины, в пределах санитарных норм, температуры относительной влажности и скорости движения воздуха
в рабочей зоне производственных помещений.
| Период года | Категория работ | Температура, 0С | Относительная влажность, % | Скорость движения, м/с | ||||||
| Оптимальная | допустимая | оптимальная | Допустимая на рабочих местах - постоянных и непостоянных, не более | Оптимальная, не более | Допустимая на рабочих местах- постоянных и непостоянных | |||||
| Верхняя граница | Нижняя граница | |||||||||
| на рабочих местах | ||||||||||
| постоянных | непостоянных | постоянных | непостоянных | |||||||
| Холодный | Легкая - Iа | 22-24 | 40-60 | 0,1 | не более 0,1 | |||||
| Легкая - Iб | 21-23 | 40-60 | 0,1 | не более 0,2 | ||||||
| Средней тяжести - IIа | 18-20 | 40-60 | 0,2 | не более 0,3 | ||||||
| Средней тяжести - IIб | 17-19 | 40-60 | 0,2 | не более 0,4 | ||||||
| Тяжелая - III | 16-18 | 40-60 | 0,3 | не более 0,5 | ||||||
| Теплый | Легкая - Iа | 23-25 | 40-60 | 55 при 28 0С | 0,1 | 0,1-0,2 | ||||
| Легкая - Iб | 22-24 | 40-60 | 60 при 27 0С | 0,2 | 0,1-0,3 | |||||
| Средней тяжести - IIа | 21-23 | 40-60 | 70 при 26 0С | 0,3 | 0,2-0,4 | |||||
| Средней тяжести - IIб | 20-22 | 40-60 | 65 при 25 0С | 0,3 | 0,2-0,5 | |||||
| Тяжелая - III | 18-20 | 40-60 | 75 при 24 0С и ниже | 0,4 | 0,2-0,6 |
Метеорологические условия (микроклимат) в помещениях при кондиционировании в пределах оптимальных норм для постоянных и непостоянных рабочих мест следует обеспечивать согласно табл.1, кроме помещений для которых метеорологические условия установлены другими нормативными документами.
Температуру воздуха в помещениях следует принимать:
- для теплого периода года при проектировании вентиляции - максимальную из допустимых температур (табл.1);
- для холодного периода – минимальную из допустимых температур (табл.1);
- скорость движения воздуха и относительную влажность принимать согласно табл.1.
В теплый период года метеорологические условия не нормируются в помещениях: жилых зданий, общественных, административно-бытовых и производственных в периоды, когда их не используют, и в нерабочее время.
В холодный период года в общественных, административно-бытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются, и в нерабочее время следует принимать температуру воздуха ниже нормируемых, но не ниже 5 0С.
Температуру, относительную влажность, скорость движения и чистоту воздуха в животноводческих, звероводческих и птицеводческих зданиях, сооружениях для выращивания растений, зданиях для хранения сельскохозяйственной продукции следует принимать в соответствии с нормами технологического и строительного проектирования этих зданий.
В помещениях для обогрева людей следует принимать температуру воздуха +25 0С, а при применении радиационного обогрева - +20 0С.
В помещениях для отдыха рабочих горячих цехов с поверхностной плотностью теплового потока на рабочем месте 140 Вт/м2 и более следует принимать температуру воздуха в холодный период +20 0С, а теплый период +23 0С.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования осветительных приборов, инсоляции на постоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м 2 при облучении 50 % поверхности тела и более, 70 Вт/м 2 - при величине облучаемой поверхности тела от 25 до 50 %, 70 Вт/м 2 - при облучении не более 25 % поверхности тела.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА
Измерения параметров микроклимата должны проводиться в холодный и теплый периоды года в течение одного дня в начале, середине и конце рабочей смены, в количестве не менее 4-6 измерений в одной точке на каждый параметр микроклимата.
Температура, относительная влажность и скорость движения воздуха измеряются на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах стоя.
Измерения проводятся однократно как на постоянных, так и непостоянных рабочих местах при их минимальном или максимальном удалении от источников тепловыделения, охлаждения или влаговыделения.
Для определения разности температуры воздуха и скорости его движения по вертикали рабочей зоны следует проводить выборочные измерения на высоте 0,1; 1,0; 1,7 м от пола или рабочей площадки в соответствии с задачами исследования.
В помещениях с большой плотностью рабочих мест участки измерения параметров микроклимата распределяются равномерно по всему помещению в соответствии с табл. 2.
Таблица 2 - Минимальное количество участков измерения параметров микроклимата
| Площадь помещения, м2 | Количество участков измерения |
| до 100 | |
| 101 - 400 | |
| > 400 | Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м |
