Оптимальні та допустимі норми температури, відносної вологості та швидкості руху повітря у робочій зоні виробничих приміщень

Період року	Категорія робіт	Температура, °С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Опти­мальна	Допус­ тима	Опти­ мальна	Допус­ тима	Опти­ мальна	Допус­ тима
Холод­ний і пере­хідний	Легка -1 а	22...24	21..25	40-60		до 0,1	до 0,1
Легка -1 б	21...23	20...24	40-60		до 0,1	до 0,2
Середньої
важкості - 11 а Середньої	18...20	17..23	40-60		до 0,2	до 0,3
важкості - II б	17...19	15.„21	40-60		до 0,2	до 0,4
Важка- III	16... 18	13...19	40-60		до 0,3	до 0,5
Теплий	Легка -1 а	23...25	22..28	40-60	55 при 28°С	до 0.1	0,1...0,2
Легка -1 б Середньої	22...24	21...28	40-60	60 при 27°С	до 0,2	0,1. „0,3
важкості - II а Середньої	21...23	18...27	40-60	65 при 26°С	до 0.3	0,2.„0,4
важкості - II б	20...22	16...27	40-60	70 при 25°С	до 0,3	0,2.„0,5
Тяжка - III	18..20	15...26	40-60	75 при 24°С	до 0,4	0,2...0,6

Швидкість руху повітря змінюється відповідно значенню його температури. То ж для середніх значень температури швидкість руху повітря можна визначати інтерполяцією.

До поняття метеорологічних умов або мікроклімату у навчальних приміщеннях, а також у кабінах автомобілів, тракторів, екскаваторів, комбайнів, кранів та інших машин належать фізичні параметри промислової сфери, які зумовлюють теплову рівнодію організму і середовища, а саме: температура, вологість, швидкість руху повітряної маси.

Зазначені параметри мікроклімату: оптимальні та допустимі значення температур, відносна вологість та швидкість руху повітря у виробничих приміщеннях встановлюється згідно ГОСТ 12.1.005-88 [3] (див. табл.1.1) з урахуванням ступеня важкості робіт, що виконуються (табл. 1.2)

Таблиця 1.2

Категорія робіт по важкості на підставі загальних енерговитрат організму

 

Категорія робіт	Визначення робіт та категорій
Легкі фізичні роботи (категорія І)	Види діяльності з витратами енергії не більше 174 Вт. Категорія Іа - енерговитрати до 139 Вт: роботи, що виконуються сидячи і супроводжуються незначною фізичною напругою. Категорія 16 - енерговитрати 140... 174 Вт: роботи, що виконуються сидячи, стоячи, пов'язані з ходінням, але не потребують систематичного фізичного напруження.
Середньої важкості фізичні роботи (категорія II)	Види діяльності людини з витратами енергії в межах 175...290 Дот. Категорія Па - енерговитрати 175...232 Вт: роботи, пов'язані з постійним ходінням, переміщенням дрібних (масою до 1 кг) виробів та предметів у положенні стоячи і такі, що вимагають певного фізичного напруження. Категорія ІІб - енерговитрати 233...290 Вт: роботи, пов'язані з ходінням, переміщенням і перенесенням вантажів масою до 10 кг, супроводжуються помірним фізичним напруженням.
Важкі фізичні роботи (категорія III)	Види діяльності з витратами енергії більше 290 Вт. До категорії III належать роботи, пов'язані з постійним рухом, переміщенням і перенесенням значних (більше 10 кг) вантажів, що вимагають систематично великих фізичних зусиль.

Оптимальними (комфортними) вважаються умови праці, при яких має місце найвища працездатність і добре самопочуття людини. Допустимі мікрокліматичні умови передбачають можливість напруженої роботи механізму терморегуляції, що не виходить за межі можливостей організму.

Прилади та обладнання

Для дослідження параметрів мікроклімату використовуються наступні прилади: термометри, психрометри, анемометри, барометри.

Температуру повітря у виробничому приміщенні вимірюють звичайними ртутними або спиртовими термометрами, термометрами опору, термопарами, термоанемометрами. В залежності від умов приміщення, меж вимірювання температури, точності визначення вибирають певні прилади. Так, скажімо, у приміщеннях, де спостерігаються теплові випромінювання, для визначення температури користуються подвійним термометром, який складається із двох термометрів відповідно із зачерненим та посрібленим резервуарами. У цьому випадку дійсна температура визначатиметься формулою [2]:

(1.2)

де k- постійна приладу, що наводиться у паспорті або інструкції до приладу.

Для знаходження відносної вологості повітря у межах температур від 0 до 60 °С використовують стаціонарний психрометр, що складається із сухого та вологого термометрів. Резервуар із ртуттю або спиртом вологого термометра обв'язують тонкою тканиною, в кінці якої міститься у відкритій частині мензурки з водою. Випаровування води з поверхні резервуара термометра приводить до поглинання тепла в наслідок чого значення вологого термометра нижчі ніж сухого. На підставі різниці цих показів (сухого та вологого термометрів) за таблицею, розташованій на корпусі психрометра, і знаходять відносну вологість.

Відносну вологість можна визначати за допомогою аспіраційного психрометра, що складається із двох ртутних термометрів, закріплених в металевому кожусі та розміщених у металевих трубках, з'єднаних загальним повітропроводом із вентилятором. Через трубку з постійною швидкістю під дією вентилятора поступає повітря, що досліджується. Завдяки цьому забезпечується постійне значення психрометричного коефіцієнта та виключається вплив теплового випромінювання. Дослідження можна проводити через 4...5 хвилин (взимку через 2...5 хвилин) після запуску вентилятора. Користуючись психрометричною таблицею за значенням температури вологого термометра і (різниця між температурами сухого і вологого термометрів )знаходять відносну вологість ø При необхідності здійснюють інтерполяцію значень і . Відносну вологість ø можна також визначити за психрометричною формулою:

(1.3)

де – парціальний тиск водяної пари в насиченому стані при температурі вологого і сухого термометра, мм. рт. ст.; – дійсний барометричний тиск, мм. рт. ст.; А – психрометричний коефіцієнт, для аспіраційного психрометра дорівнює 0,000677; , – температура повітря відповідно сухого та вологого термометрів, ^oС.

Відносна вологість визначається у відсотках: (1.4)

де _с - відповідно парціальний тиск водяної пари у повітрі приміщення і парціальний тиск водяної пари при повному насиченні (табл.1.3).

Для встановлення значення вологості необхідно з'ясувати метод її визначення (метод точки роси, конденсаційний метод, ваговий метод тощо). Відносну вологість повітря можна визначити і за I-d діаграмою [2], яка міститься на перетині ізотерми температури і кривої, що відповідає 100% вологості. Знайдена точка характеризує стан досліджуваного повітря. Виміряти відносну вологість можна також волосяними або мембранними психрометрами, зокрема, аспіраційними психрометрами.

Таблиця 1.3

Фізичні параметри повітря

Температура повітря, С	Парціальний тиск водяної пари у насиченому стані, рнас, ммрт.ст.	Температура повітря, °С	Парціальний тиск водяної пари у насиченому стані, рнас, ммрт.ст.
	9,209		16,477
	9,844		17,533
	10,518		18,650
	11,231		19,827
	11,987		21,068
	12,788		22,377
	13,634		23,756
	14,530		25,200
	15,477		26,739

Для вимірювання середньої швидкості руху повітряної маси в межах 1...20 м/с використовують чашковий анемометр МС-13, що складається із хрестовини, на кінцях якої знаходяться пусті металеві півкулі. Вісь хрестовини зв'язана з лічильником частоти обертів. Для вимірювання середньої швидкості повітряного потоку в межах 0,1...5,0 м/с використовують крильчастий анемометр АСО-3. Вітроприймачем анемометра є крильчатка, що насаджена на вісь лічильника. Вітроприймач анемометра захищений від механічних пошкоджень циліндричним дифузором, що одночасно використовується для обмеження перерізу повітряною потоку. Методику визначення швидкості руху повітря за допомогою анемометра можна представити наступним чином.

Перед початком роботи за допомогою аретира відключають передаточний механізм і за трьома шкалами записують початкові покази приладу. Для проведення досліджень анемометр встановлюють назустріч повітряному потоку так, щоб вісь його вітроприймача була розташована вздовж напрямку потоку. Через 10... 15 с одночасно вмикають механізм анемометра і секундомір. Вимірювання повітряного потоку здійснюють, анемометром протягом 1...2 хвилин. Потім механізм анемометра і секундомір вимикають і записують кінцеві покази лічильника та час експозиції у секундах. За різницею кінцевого і початкового показів лічильника та часом експозиції знаходять число поділок, що відповідає одній секунді. Швидкість повітряного потоку знаходять за градуювальним графіком: на вертикальній осі графіка відмічають значення показів шкали лічильника анемометра за секунду, проводять горизонталь з цієї точки до перетину з графіком і визначають точку, проекція якої на горизонтальну вісь відповідає досліджуваній швидкості повітряного потоку.

Атмосферний тиск вимірюють метеорологічними барометрами-анероїдами.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з будовою, призначенням та експлуатаційними характеристиками (межі вимірювання, ціна поділки, чутливість) термометра, психрометрів, анемометрів та барометра.

2. За рекомендацією викладача вибирається приміщення та задаються умови праці.

3. За допомогою приладів визначити параметри мікроклімату у зазначеному приміщенні з відповідними умовами праці. Досліди провести кілька разів. Результати вимірювань занести до табл.1.4.

Таблиця 1.4

№ досліду	Температура сухого термометра tc, o С	Температура вологого термометра tp, o С	Тиск Рб, гПа	Частота обертів лічильника п, об/с