Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Государственный комитет

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

таганрогский государственный радиотехнический

университет

133

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

по курсу

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Для студентов всех специальностей

всех форм обучения

Таганрог 1994

Составители: Т. Н. Бакаева, Е. С. Малюкова

ББК'65.9(2)248Я73

Исследование метеорологических условий на рабочем месте: Методическое указание к лабораторной работе по курсу - «Безопасность жизнедеятельности»/Таганрог. гос. радиотехн. ун-т; Сост. Т. Н. Бакаева, Е.С. Малюкова. Таганрог, 1994. 21 с.+2 вклейки.

В работе рассматривается принцип нормирования метеорологических условий в производственных помещениях, предлагается методика определения параметров микроклимата на рабочем месте.

Табл. 6. Ил. 6. Библиогр.: 5 назв.

Рецензент В. К. Семин, канд. техн. наук, доцент кафедры ИП и ОТ ТРТУ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

1.1. Цель работы

Изучить принцип нормирования метеорологических условий в производственных помещениях, освоить методику определения параметров микроклимата на рабочем месте и оценить полученные результаты в сравнении с ГОСТ 12.1. 005—88.

1.2. Теоретическая часть

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормативных метеорологических условий в производственных помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия или микроклимат зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Жизнедеятельность организма человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500Дж/с (тяжелая работа). Для того, чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма человека и, как следствие, к потере трудоспособности, потери сознания и тепловой смерти.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделения (Q_т_a) организма человека полностью воспринимаются окружающей средой (Q_то), т. е. когда имеет место тепловой баланс Q_TB = Q_ТО. В этом случае температура внутренних органов остается постоянной на уровне 36,5°С.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией в результате омывания тела воздухом (q _к), теплопроводностью через одежду (q _к) излучением на окружающие поверхности (q₀) и в процессе тепло массообмена (q_T_М) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами (q _п) и при дыхании (q_д ₎[1]:

Конвективный теплообмен — это перенос теплоты в жидкостях или газах перемещающимися частицами. Благодаря конвекции происходит обмен теплотой между поверхностью твердого тела и омывающим эту поверхность воздухом.

Величина и направление конвективного теплообмена человека с окружающей средой определяется в основном температурой окружающей среды, барометрическим давлением, подвижностью и влагосодержанием воздуха.

Передачу теплоты теплопроводностью через одежду человека можно условно представить как передачу тепла от частицы к частице при их непосредственном контакте друг с другом. Таким образом осуществляется передача теплоты в твердых телах.

Так как теплопроводность тканей одежды мала, то основную роль в процессе транспортировки тепла играет конвективная передача с потоком крови.

Теплообмен излучением происходит при помощи электромагнитных волн между телами, разделенными лучепрозрачной средой. Тепловая энергия, превращаясь на поверхности горячего тела в лучистую, передается на другую (холодную поверхность), где вновь превращается в тепловую.

Количество теплоты, отдаваемое человеком в окружающую среду при испарении влаги, выводимой на поверхность потовыми железами, меняется в значительных пределах. Так, при температуре воздуха 30°С у человека, не занятого физическим трудом, потоотделение через кожу составляет 120 г/ч, а при выполнении им тяжелой работы потоотделение увеличивается до 570 г/ч.

Количество теплоты, отдаваемой в окружающий воздух с поверхности тела при испарении пота, зависит не только or температуры воздуха и интенсивности работы, выполняемом человеком, но и от скорости движения окружающего воздуха и его относительной влажности.

В процессе дыхания воздух окружающей среды, попадая в легочный аппарат человека, нагревается и одновременно насыщается водяными парами.

Частота дыхания человека непостоянна и зависит от состояния организма и его физической нагрузки. Таким образом, количество теплоты, выделяемой человеком с выдыхаемым воздухом, зависит от его физической нагрузки, влажности и температуры окружающего (вдыхаемого) воздуха. Чем больше физическая нагрузка и чем ниже температура окружающей среды, тем больше будет отдаваться теплоты с выдыхаемым воздухом.

Можно сделать вывод, что тепловое самочувствие человека (или тепловой баланс «человек — окружающая среда») зависит от температуры окружающей среды, подвижности и относительной влажности воздуха, барометрического давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма.

Параметры: температура, скорость, относительная влажность и барометрическое давление окружающего воздуха — получили название параметров микроклимата.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры воздуха при прочих разных условиях приводит к увеличению разности температур между поверхностью тела человека и окружающей средой, что в свою очередь приводит к увеличению теплоотдачи путем конвекции и лучеиспускания и, следовательно, может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости воздуха ухудшает самочувствие, т.к. способствует усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота [2].

При повышении температуры воздуха возникают обратные явлении. Исследованиями установлено, что при температуре воздуха более 30°С работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течении нескольких минут без специальных средств защиты, около 116°С.

Переносимость человеком температуры, как и его тепло-ощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости движения окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела, Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность tос>30°C, т.к. при этой температуре практически все выделяемое тепло отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое «проливное» течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.

Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Вследствие этого при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30...70% [1].

Следует иметь в виду, что вода и соли, уносимые потом, должны возмещаться, т.к. их потеря ведет к сгущению крови и нарушению деятельности сердечно-сосудист о й системы. Вопреки установившемуся мнению потовыделение мало зависит от недостатка воды в организме пли от чрезмерного ее потребления. У человека, работающего в течение трех часов без питья, образуется только на 8% меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги. При потреблении воды вдвое больше потерянного количества наблюдается увеличение потовыделения всего на 6% но сравнению со случаем, когда вода возмещалась на 100%.

Считается допустимым тля человека снижение его веса на 2…3% путем испарения влаги (обезвоживание организма). Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Обезвоживание на 15…20% приводит к смертельному исходу.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в т.ч. 0,4...0,6% NаСl). При неблагоприятных уcловиях потопи жидкости может достигать 8...10 л за смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140г NaCl). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха и дефиците воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки [1].

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня (гипертермия) - состояние, при котором температура тела поднимается до 38…40°С. При гипертермии п. как следствие, тепловом ударе наблюдается головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание остаточного азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами судороги, потеря сознания.

Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и даже переохлаждения организма (гипотермия). В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличивается, изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов при понижении- температуры на 1°С составляет около 10%, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при которой внешней работы не совершается и имеет место превращение всей энергии в теплоту, может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются холодовые травмы.

Барометрическое давление (Р₀) оказывает существенное влияние на такой жизненно важный момент, как процесс дыхания. Если без воды и пищи человек может прожить несколько дней, то без кислорода — всего несколько минут.

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95...120мм рт. ст. Изменение Р₀ вне этих пределов приводит к затруднению дыхания человека и увеличению нагрузки на сердечнососудистую деятельность. Так, на высоте 2...3 км (р» 70 мм рт. ст.) насыщение крови кислородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и легких. В то же время даже длительное пребывание человека в указанной зоне не сказывается существенно на его здоровье, и она называется зоной достаточной компенсации.

С высоты 4 км (Р₀»60мм рт. ст.) диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени, что несмотря на большое содержание кислорода (21%), может наступить кислородное голодание — гипоксия. Основные признаки гипоксии — головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушения обмена веществ [1].

Как показали исследования, удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты ~4км, а при дыхании чистым кислородом (100%) — до высоты ~12 км. Поэтому при длительных полетах на летательных аппаратах на высоте свыше 4 км применяют либо кислородные маски, либо скафандры, либо герметизацию кабин.

При нарушении герметизации давление в кабине резко снижается. Часто этот процесс протекает так быстро, что имеет характер своеобразного взрыва и называется взрывной декомпрессией. Эффект воздействия взрывной декомпрессии на организм человека зависит от начального значения и скорости понижения давления, от сопротивления дыхательных путей человека, от общего состояния организма.

Основными параметрами, обеспечивающими процесс теплообмена человека с окружающей средой, как было сказано выше, являются метеорологические факторы, совокупность которых называется микроклиматом [3].

Процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называются терморегуляцией.

Процессы регулирования тепловыделений осуществляются в основном тремя способами: биохимическим, изменением интенсивности кровообращения, изменением интенсивности потовыделения.

Терморегуляция биохимическим путем заключается в изменении интенсивности окислительных процессов, происходящих в организме человека. Например, мышечная дрожь, возникающая при сильном охлаждении организма, повышает выделение теплоты до 125...200 Дж/с.

Второй способ — терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения — заключается в способности организма регулировать подачу крови (которая является в данном случае теплоносителем) от внутренних органов к поверхности человеческого тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов. При высоких температурах окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и к ней от внутренних органов притекает большое количество крови и, следовательно, больше теплоты отдается окружающей среде. При низких температурах происходит обратное явление: сужение кровеносных сосудов кожи, уменьшение притока крови к кожному покрову и, следовательно, меньше теплоты отдается во внешнюю среду.

Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения. При потовыделении поверхность кожи теряет теплоту из-за испарения влаги.

Условия воздушной среды, которые обусловливают оптимальный обмен веществ в организме человека и при которых отсутствуют неприятные ощущения и напряженность системы терморегуляции, называются комфортными (оптимальными) условиями. Зона, в которой окружающая среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом человека, и нет напряжения системы терморегуляции, называется зоной комфорта.

Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. При наличии незначительной напряженности системы терморегуляции и при небольшой дискомфортности устанавливаются допустимые метеорологические условия [3].

Кроме основных параметров микроклимата, влияющих на самочувствие человека, можно отметить ряд параметров, характеризующих состояние воздушной среды и связанных основными параметрами: теплосодержание, абсолютная влажность, парциальное давление, точка росы, влагосодержание.

Теплосодержанием воздуха I (ккал/кг) при постоянном атмосферном давлении называется количество тепла, находящегося во влажном воздухе, сухая часть которого весит 1 кг.

В окружающем нас воздухе всегда находится некоторое количество водяного пара. Масса водяного пара, находящегося в 1 м воздуха, называется абсолютной влажностью (D г/м³).

Парциальным давлением газа Р (мм рт. ст.), входящего в состав смеси (например, давление паров воды в определенном объеме воздуха), называется такое давление, которое давал бы этот газ, находясь один в этом объеме при той же самой температуре,

С повышением абсолютной влажности D пары воды все ближе подходят к состоянию насыщенного пара (пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью).

Максимальной абсолютной влажностью D_макс_r при данной температуре является масса насыщенного водяного пара в 1 м³ воздуха.

Относительной влажностью j называется отношение абсолютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре, выраженное в процентах.

Если воздух охлаждать при постоянном влагосодержании, то его относительная влажность начнет увеличиваться, приближаясь к 100%. Дальнейшее охлаждение приводит к конденсации паров воды. Наименьшая температура, до которой можно охладить воздух при постоянном его влагосодержании, называется температурой точки росы.

Влагосодержанием воздуха d (г/кг) называется вес водяных паров, находящихся во влажном воздухе, сухая часть которого весит 1 кг.

Масса водянных паров d рассчитывается на основании закона Авогадро, согласно которому равные объемы различных газов при одинаковых давлениях и температурах содержат одно и то же количество молекул.

Для упрощения решения ряда практических задач, выполнение которых аналитическим путем требует весьма сложных вычислений, разработана I-d диаграмма влажного воздуха, на которой графически выражена зависимость основных параметров влажного воздуха:

I — теплосодержание, ккал/кг; t — температура, °С; j — относительная влажность, %; р — парциальное давление водяных паров, мм рт. ст.; d - вес водяных паров, г/кг.

На рис. 1 изображена I-d диаграмма для барометрического давления Р = 760мм рт.ст. На левой стороне ее по вертикали проведена ось температур t°C, от которой с небольшим наклоном вниз проведены линии равных температур — изотермы. Теплосодержание сухого воздуха при соответствующих температурах определяется прямыми, направленными к оси температур почти диагонально.

По горизонтальной оси отложено влагосодержание d сухого воздуха и парциальное давление водяного пара. Линии, параллельные осп ординат, отражают условия постоянного влагосодержания d и парциального давлениям водяного пара р. Относительная влажность воздуха в процентах изображена рядом расходящихся кривых.

По I-d диаграмме, зная два параметра, можно найти остальные, характеризующие состояние воздуха.

Пример 1. При барометрическом давлении Р = 760мм рт. ст. замерена температура воздуха t = 21°С и относительная влажность j = 50%. Определить по I - d диаграмме теплосодержание влажного воздуха I, температуру точки росы, влагосодержание и парциальное давление.

Решение. На диаграмме I-d (см. рис. 1) находим точку пересечения изотермы t =21°С с кривой относительной влажности j = 50%. Для определения теплосодержания воздуха двигаемся от данной (рабочей) точки параллельно линиям теплосодержания до пересечения с кривой I (ккал/кг). Найденной точке соответствует теплосодержание 9,8 ккал/кг. Для определения значений влагосодержания и парциального давления проектируем рабочую точку на ось влагосодержания и парциального давления. Получаем результат d = 7,9 г/кг, р = 9,0 мм рт. ст. Для определения температуры точки росы не-

Рис. 1

Рис. 2

обходимо из рабочей точки опустить перпендикуляр до пересечения с кривой относительной влажности j =100%, а затем, двигаясь параллельно линиям изотерм (влево и вверх) до пересечения с осью температур, определить значение температуры точки росы t =10°С.

Было замечено, что благодаря способности организма к терморегуляции среди равноценных по тепловому ощущению сочетаний температур и относительной влажности (при нулевой скорости движения воздуха, т.е. u = 0) имеется и такое сочетание, при котором относительная влажность j = 100%. Под эффективной температурой (ЭТ) понимают температуру насыщенного неподвижного воздуха, обладающего такой же охлаждающей способностью, как воздух с заданными значениями температуры и влажности.

Если при определенной категории работы и значения ЭТ воздуха тепловое ощущение находится на уровне комфортного, то при более высокой ЭТ оно характеризуется как ощущение перегрева, при более низкой ЭТ возникает ощущение излишнего охлаждения. Чем больше отклонение ЭТ от комфортного, тем выше степень дискомфорта. В то же время для любого сочетания t, j и u можно найти температуру неподвижного насыщенного воздуха, который создает тоже тепловое ощущение, т.е. обладает той же охлажденной способностью. Эта температура называется эквивалентно-эффективной (ЭЭТ).

На рис. 2 приведен график эффективных и эквивалентно-эффективных температур. Левая сторона графика представляет шкалу температур «сухого» термометра, правая — шкалу температур «влажного» термометра.

Сходящиеся кривые скоростей воздушного потока определяют на графике климатическую зону в диапазоне эффективных температур 0...36,5°С. При температуре воздуха 36,5°С любая скорость воздушного потока и любая относительная влажность не сказывают охлаждающего действия на организм человека вследствие равенства нормальной температуры тела человека (36,5°С) с температурой окружающей среды. В этой точке (t =36,5°С) все кривые различных скоростей воздушного потока сходятся.

Эквивалентно-эффективные температуры, вызывающие хорошее самочувствие, на графике ограничены линиями «Зимняя зона комфорта» и «Летняя зона комфорта». «Зона комфорта» определяется таким сочетанием метеорологических параметров, которые обеспечивают минимальную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и выделение минимального количества внутренней энергии организма на терморегуляцию, что, в свою очередь, стимулирует повышение работоспособности.

Пример 2. Определить эффективную температуру, если на рабочем месте неподвижный воздух имеет температуру T_сух =21, t _вл = 14,5°С.

Решение. На графике эффективных и эквивалентно-эффективных температур точки, соответствующие показаниям сухого термометра (t _сух=21°С) и влажного (t =14,5°С), соединим прямой линией. Находим, что при нулевой скорости воздуха t = 0 эффективной температурой воздуха является t _эф=19°С. Из графика видно, что найденная эффективная температура находится в «Зоне комфорта».

Пример 3. На рабочем месте при температуре 22°С. нормальном атмосферном давлении и неподвижном воздухе рабочим жарко, появились симптомы плохого самочувствия. Средства вентиляции позволяют создать скорость воздуха на рабочем месте 2 м/с. Какой должна быть относительная влажность, чтобы при включении вентиляции создать условия комфорта, соответствующие эффективной температуре t _эф = 19°С?

Решение. По графику эффективных температур (см. рис. 2) определяем показания влажного термометра, для чего соединяем прямой линией точку на оси температур сухого термометра t сух =22°С с точкой климатической зоны, соответствующей t _эф=19°C и u = 2 м/с. Находим t _вд =14°С. На рис. 3 дан психрометрический график, пользуясь которым, определим необходимую относительную влажность воздуха следующим образом. Вверху на графике указана шкала температур в градусах °С.. Вертикальными прямыми отмечены показания «сухого» термометра, наклонными — показания «влажного» термометра. В центре психрометрического графика даны цифры, соответствующие относительной влажности. Пересечение прямой линии, соответствующей 22°С и наклонной, соответствующей 14°С, позволяет определить относительную влажность j = 40%.

Эффективным средством обеспечения чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная вентиляция.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего. По способу перемещения воздуха различают естественную, механическую и комбинированную вентиляцию [1].

Воздухообмен в производственных помещениях при естественной вентиляции осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри зданий.

Неорганизованная естественная вентиляция-инфильтрация или естественное проветривание осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов: силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и, снаружи здания, вида ограждений и качества работ.

Для обеспечения постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Организованная естественная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная и бесканальная — аэрация).

Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях.

Аэрацией называется организованная общеобменная естественная вентиляция помещении в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и дверей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатные, литейные цехи, кузницы). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года выполняют с таким расчетом, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подается в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола. В теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов [1].

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и, кроме того, поступающий в помещение воздух не проходит предварительную обработку, т. е. не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, при помощи которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этих целей специальных механических побудителей, называется механической.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ (возможностей): большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; изменение или сохранение необходимого воздухообмена независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; предварительная очистка, сушка или увлажнение, подогрев пли охлаждение вводимого в помещение воздуха; оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливание вредных выделений непосредственно в местах их образования и предотвращение их образования и предотвращения их распространения по всему объему помещения, а также очистка загрязненного воздуха перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружений и эксплуатации и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции; приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляцией. Приточная система — это система, при которой воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточная система применяется для вентиляции помещений, в которых нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. В помещении при этом создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, когда вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние помещения, например для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.

Приточно-вытяжные системы являются наиболее распространенными в промышленности, т. к. они более полно удовлетворяют условиям создания нормируемых параметров воздуха помещений. Системы с рециркуляцией отработавшего воздуха — это системы, в которых к наружному воздуху подмешивается часть вытяжного воздуха. После термовлажностной обработки смесь поступает в вентилируемое помещение. Системы с рециркуляцией применяются для снижения расхода тепла в холодный период года пли для снижения расхода холода в теплый период года.

Рис. 3

Рис. 4

Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30%. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.

По способу обеспечения метеорологических факторов системы вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования [2].

Общеобменная вентиляция предназначена для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется втом случае, когда вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения и когда рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощьюнеобходимые метеорологические параметры создаются на отдельных конкретных рабочих местах. Например, это улавливание загрязнений непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т. д. По аналогии с общеобменной вентиляцией различают местную, приточную, вытяжную и в отдельных случаях местную приточно-вытяжную вентиляцию.

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общественной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общественной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших количеств вредных или взрывоопасных веществ.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяется наиболее совершенный вид промышленной вентиляции — кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его искусственная автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условии и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение, в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Создание таких строго определенных параметров воздуха осуществляется в специальных установках, называемых кондиционерами. В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздух в кондиционерах проходит специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений).

1.3. Применяемые приборы

Психрометр аспирационный (рис. 4) предназначен для измерения относительной влажности воздуха. Принцип действия основан на разности показаний сухого и мокрого термометра в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Для защиты от нагревания солнечными лучами и механических повреждений термометры помещены в двойные трубчатые цилиндры с воздушными зазорами. Резервуар одного термометра обернут батистом и перед работой смачивается водой. Вентилятор предназначен для вытяжки испаряющейся воды и ускорения процесса испарения.

Анемометры (крыльчатые или чашечные, рис. 5) служат для измерения средней скорости направленного воздушного потока. Измерения производят с помощью секундомера.

Чашечными анемометрами замеряются скорости воздушного потока в пределах от 1 до 30 м/с, а крыльчатыми — от 1 до 10 м/с.

Конструктивно анемометр выполнен в виде крыльчатки, ось которой механически сопряжена с редуктором счетчика числа оборотов крыльчатки. На корпусе счетчика имеется рычажок для пуска и выключения счетчика.

Измерение скорости движения воздуха может производиться в одной точке и в определенном сечении воздушного потока.

1.4. Порядок проведения эксперимента

1.4.1 Определение температуры и относительной влажности воздуха

Температуру воздуха определить по показанию «сухого» термометра аспирационного психрометра.

Для определения относительной влажности воздуха смочить водой резервуар «мокрого» термометра, запустить вентилятор. На четвертой минуте после пуска вентилятора снять показания с обоих термометров.

При помощи психрометрического графика (рис. 3) определить относительную влажность воздуха.

Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п

Показания «сухого» термометра, t °С

Показания «влажного» термометра, t°C

Относительная влажность воздуха, %

1.4.2. Определение скорости воздушного потока

Для замера скорости воздушного потока крыльчатый анемометр установить таким образом, чтобы плоскость вращения крыльчатки была перпендикулярна струе падающего воздуха. Через 100 секунд их выключить и зафиксировать показания счетчика. С помощью тарировочного графика (рис. 6) пересчитать полученное число оборотов в 1 с на скорость воздушного в м/с. Результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п	Показания анемометра	Время измере-ния, с	Число делений, об./с	Скорость воздушного потока, м/с
Начальные обороты	Конечные обороты	Разность показаний оборотон

1.4 3. Определение основных параметров воздуха

По известной температуре и относительной влажности воздуха (табл. 1) при помощи I-d диаграммы (см. рис. 1) определить влагосодержание, теплосодержание, парциальное давление и температуру точки росы. Результаты занести в табл.3.

Таблица 3

№ п/п

Температура, С

Относительная влажность, %

Влагосодержание, г/кг

Теплосодержание, ккал/кг

Парциаль-ное давле-ние, мм рт. ст.

Температура точки росы, t °С

1.4.4. Оценка метеоусловий на рабочем месте

Определить эффективную температуру и оценить условия комфорта на рабочем месте. Для этого на основании проведенных измерений (табл. 1 и 2) и диаграммы, эквивалентно-эффективных температур (рис. 2) найти значение эффективной температуры и зону комфорта. Если рабочее место не попадает ни в «летнюю»; ни в «зимнюю» зоны комфорта, то по графикам (см. рис. 1, 2) подобрать параметры, обеспечивающие условия комфорта. Результаты занести в табл. 4.

Таблица 4

Метеорологические параметры	Температура воздуха	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с	Эффективная температура, °С
по «сухому» термометру, t °С	по «мокрому» термометру, t °С

1. Замеренные.

2. Подобранные по I-d диаграмме и графику эквивалентно-эффективных температур.

1.4.5. Определение допустимой тяжести работ

Учитывая результаты измерений метеорологических параметров (табл. 1 и 2) и руководствуясь ГОСТ 12.1.005—88 (см. приложение), установить допустимую тяжесть работ. Результаты занести в табл. 5.

Если замеренные параметры не соответствуют допустимым значениям, предложить комплекс инженерно-технических мероприятий по созданию условий комфорта на заданном рабочем месте.

Таблица 5

Наименование рабочего места	Замеренные параметры	Допустимая нормами тяжесть работ
Температура, С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с

Оптимальные и допустимые нормы температуры,

относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Период	Категория работ	Температура, С	Относительная влажность, %	Скорость движения, м/с
Оптимальная	верхняя граница	нижняя граница	Опти-мальная	допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных, не более	Оптимальная не более	допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных
на раб. местах
посто- ян.	не-пос-то-ян.	посто- ян.	не-пос-то-ян.
холодный	Легкая 1а	22-24					40-60		0,1	не более 0,1
Легкая 1б	21-23					40-60		0,1	не более 0,2
Ср. тяжести IIа	18-20					40-60		0,2	не более 0,3
Ср. 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 1а	23-25					40-60	55 (при 28°С)	0,1	0,1-0,2
Легкая 1б	22-24					40-60	60 (при 27°С)	0,2	0,1-0,3
Ср. тяжести IIа	21-23					40-60	65 (при 26°С)	0,3	0,2-0,4
Ср. тяжести IIб	20-22					40-60	70 (при 25°С)	0,3	0,2-0,5
Тяжелая III	18-20					40-60	75 (при 24°С и ниже)	0,4	0,2-0,6

ПРИЛОЖЕНИЕ

Некоторые положения ГОСТа 12.1.005—88. Пояснения терминов, встречающихся в стандарте.

1. Производственные помещения — замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течении рабочего дня) осуществляется рабочая деятельность людей.

2. Рабочая зона — пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем моря, или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.

3. Рабочее место — место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.

4. Постоянное рабочее место — место, на котором работающий находится большую часть своего рабочего времени (более 50% или более 2ч непрерывно). Если при этом работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

5. Непостоянное рабочее место — место, на котором работающий находится меньшую часть (менее 50% или менее 2 ч непрерывно) своего рабочего времени.

6. Микроклимат производственных помещений — метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.

7. Холодный период года — период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10^оС и ниже.

8. Теплый период года — период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше + 10°С.

9. Категория работ — разграничение работ по тяжести па основе энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).

10. Легкие физические работы (категория I) — виды деятельности с расходом энергии не более 150 ккал/ч (174 Вт). Легкие физические работы разделяются на категории 1 а — энергозатраты до 120 ккал/ч (139 Вт) и категорию I б — энергозатраты 121 —150 ккал/ч (140—174 Вт).

К категории I а относятся работы, проводимые сиди и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением.

К категории I б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.

11. Средней тяжести физические работы (категория II) — виды деятельности с расходом энергии в пределах 151 - 250 ккал/ч (175—290 Вт).

Средней тяжести физические работы разделяют на категорию II а — энергозатраты от 151 до 200 ккал/ч (175—232 Вт) и категорию II б — энергозатраты от 201 до 250 ккал/ч (233— —290 Вт).

К категории II а относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения.

К категории II б относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и переносом тяжести 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.

12. Тяжелые физические работы (категория III)—виды деятельности с расходом энергии более 250ккал/ч (290 Вт).

К категории III относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

13. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны — концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

14. Зона дыхания — пространство в радиусе до 50 см от лица работающего.

библиографический список

1. Белов с. В., Морозова Л. Л., Сивков В. п. Безопасность жизнедеятельности: Конспект лекций. ч. 1/Под ред. С. В. Белова. М.: ВАСОТ, 1992.

2. Денисенко Г. ф. Охрана труда. М.: Высшая школа, 1985.

3. Шнршков А. и. Охрана труда в геологии. М.: Недра, 1990.

4. Сулла М. Б. Охрана труда. М.: Просвещение, IQ89.

5. ГОСТ 12.1.005—88. ссбт. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

Бакаева Татьяна Николаевна,

Малюкова Елизавета Семеновна

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КУРСУ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Для студентов всех специальностей дневного и заочного отделения

Ответственный за выпуск Малюкова Е.С.

Редактор Монахова Е.Л.

Корректоры Дубова Т.И., Пономарева Н.В.

ЛР 020565

Сдано в набор 28.06Л994 г. Подписано к печати 15.11.199 г.

Формат 60X84^l/16. Бумага газетная. Гарнитура литературная.

Высокая печать. Усл. п. л. — 1,3. У.-изд. л. — 1,1.

Заказ № '291. Тир. 1000 экз.

«С»

Редакционно-издательский отдел Таганрогского государственного радиотехнического университета ГСП 17 А, Таганрог, 28, Некрасовский, 44 Типография Таганрогского государственного радиотехнического университета ГСП 17 А, Таганрог, 28, Энгельса, I