Визначення параметрів мікроклімату

Мікроклімат виробничих приміщень

Під мікрокліматом виробничих приміщень розуміють клімат внутрішнього середовища виробничого приміщання, який визначається поєднаними діями на організм людини, температури, вологості, швидкості руху повітря та теплових випромінювань.

Отже, основними параметрами мікроклімату є: температура, відносна вологість, швидкість переміщення повітря та інтенсивність теплового випромінювання.

Для того, щоб фізіологічні процеси в організмі людини відбувалися нормально, тепло, що виділяється організмом, повинне повністю відводитися у навколишнє середовище. Порушення теплового балансу може призвести до перегрівання або до переохолодження організму людини і, зрештою, до втрати працездатності, втрати свідомості та до теплової смерті. Величина тепловиділення організмом людини залежить від ступеня фізичного напруження за певних кліматичних умов і складає від 85 (у стані спокою) до 500 Дж/с (важка робота).

Нормальне теплове самопочуття має місце, коли тепловиділення (Q_тв) організму людини повністю сприймаються навколишнім середовищем (Q_тн), тобто коли має місце тепловий баланс (Q_тв=Q_тн). У цьому випадку температура внутрішніх органів залишається постійною на рівні 36,6°С.

Організм людини здатний підтримувати квазістійку температуру тіла при достатньо широких коливаннях параметрів навколишнього середовища. Так, тіло людини зберігає температуру близько 36,6°С при коливаннях навколишньої температури від -40°С до +40°С. При цьому температура окремих ділянок шкіри та внутрішніх органів може бути від 24°С до 37,1°С.

Найбільш інтенсивні обмінні процеси відбуваються в печінці – її температура – 38,0…38,5°С. Існує добовий біоритм температури шкіри: максимальна (37,0…37,1°С) о 16.00…19.00, мінімальна (36,0…36,2°С) о 2.00…4.00 за місцевим часом.

Рівняння теплового балансу “людина – навколишнє середовище” вперше було проаналізоване в 1884 році професором Флавіцьким І.І. Теплообмін між людиною та навколишнім середовищем здійснюється конвекцією внаслідок обтікання тіла повітрям (), теплопровідністю через одяг (), випромінюванням на оточуючі поверхні () та в процесі тепломасообміну () при випаровуванні вологи, котра виводиться на поверхню потовими залозами () і при диханні ():

,

Теплообмін випромінюванням відбувається за допомогою електромагнітних хвиль між тілами, розділеними променепрозорим середовищем. Теплова енергія, перетворюючись на поверхні гарячого тіла у променисту, передається на холодну поверхню, де знову перетворюється у теплову.

Кількість тепла, що віддається в оточуюче середовище з поверхні тіла при випаровуванні поту, залежить не лише від температури повітря та інтенсивності роботи, що виконується людиною, але й від швидкості руху оточуючого повітря та його відносної вологості.

Легенева вентиляція – це об’єм повітря, що вдихується людиною за одиницю часу. Вона визначається, як добуток об’єму повітря, що вдихується за один вдих, на число циклів дихання за секунду.

Кількість тепла, що виділяється людиною з повітрям, котре видихається, залежить від її фізичного навантаження, вологості повітря, температури оточуючого повітря.

На механізм теплообміну впливають параметри мікроклімату. Так, тепловіддача конвекцією залежить від температури навколишнього повітря, його вологості та швидкості переміщення повітря на робочих місцях або в робочій зоні. Теплота, яка віддається навколишньому середовищу випаровуванням, залежить від відносної вологості та швидкості руху повітря, а якщо ж вона віддається випромінюванням - від температури навколишніх предметів та устаткування. Якщо температура тіла людини вища за температуру навколишнього середовища, то теплота випромінювання віддається від людини навколишньому середовищу, а за більш високих температур навколишніх предметів та устаткування теплообмін випромінюванням іде в зворотному напрямку - від навколишніх предметів (устаткування) до людини.