 |
Основные теоретические положения
|
|
|
|
Лабораторная работа № 3. ИССЛЕДОВАНИЕ
МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ
Цель работы
1. Изучить методы исследования микроклимата для определения гигиенической характеристики воздушной среды.
2. Приобрести практические навыки измерения параметров микроклимата.
Содержание работы
1. Изучить основные теоретические положения.
2. Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения параметров микроклимата.
3. Произвести измерения параметров микроклимата исследуемого помещения (температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости движения воздуха при работах выполняемых сидя или стоя с помощью метеометра МЭС-200А.
4. Научиться определять нормируемые параметры микроклимата в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
5. Произвести оценку микроклимата помещений.
Основные теоретические положения
Общие сведения
В процессе трудовой деятельности в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий, или микроклимата внутренней среды этих помещений, влияющего на тепловое состояние организма.
Обеспечение оптимальных микроклиматических условий на рабочем месте является одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека, высокой работоспособности и производительности труда.
Микроклимат зависит от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления, вентиляции и определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха, температуры окружающих поверхностей, а также атмосферным давлением.
|
|
|
Метеорологические условия - это физическое состояние воздушной среды, которое определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности, скорости движения воздуха, атмосферного давления и излучения нагретых поверхностей (инфракрасная или тепловая радиация).
Микроклимат - метеорологические условия на какой-либо ограниченной территории (населенный пункт, цех и т. п.) и существенно влияющие на протекание внутренних процессов в организме человека, его работоспособность, здоровье и производительность труда.
Параметрами микроклимата в производственных помещениях являются:
- температура воздуха, °С;
- температура поверхностей, °С;
- относительная влажность воздуха, %;
- скорость движения воздуха, м/с;
- интенсивность теплового облучения, Вт/м2;
- экспозиционная доза теплового излучения ДЭО, Вт·ч;
- тепловая нагрузка среды ТНС-индекс, оС.
Одновременно с метеоусловиями принято рассматривать тесно связанное с ними барометрическое давление воздуха. Однако само оно к параметрам микроклимата не относится: мы никак не можем выдерживать его в помещении вне зависимости от давления наружного воздуха. Соответственно, барометрическое давление не нормируется.
Параметры температуры, относительная влажность и скорость движения воздуха характерны для любого производственного помещения. ТНС-индекс характеризует производственные помещения с большими тепловыделениями, т.е. когда температура воздуха в помещении выше допустимой границы. Параметры интенсивности теплового облучения и его экспозиционная доза характерны для производственных помещений, в которых есть источники теплового излучения.
Температура воздуха - параметр, отражающий тепловое состояние воздуха. Температура воздуха характеризуется кинетической энергией движения молекул газов воздуха, ее измеряют в градусах Цельсия (°С).
|
|
|
Влажность воздуха - параметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров.
Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха.
Абсолютная влажность воздуха показывает количество водяных паров в г, содержащихся в 1 м3 воздуха при данных условиях (температуре, атмосферное давление воздуха).
Максимальная влажность воздуха - предельное количество водяных паров в г, которое может содержаться в 1 м3 воздуха при данных условиях.
При оценке состояния воздушной среды основным критерием является относительная влажность.
Относительной влажностью воздуха, называется отношение абсолютной влажности к максимальной при одинаковых температуре и давлении, выраженной в процентах (%).
При оценке состояния воздушной среды основным критерием является относительная влажность.
Движение воздуха в рабочей зоне может быть вызвано неравномерным нагревом воздушных масс, действием вентиляционных систем или технологического оборудования и измеряется в метрах в секунду (м/с).
Атмосферное давление характеризуется интенсивностью силы тяжести вышестоящего столба на единицу поверхности измеряется в Паскалях (Па) или миллиметрах ртутного столба (мм рт.ст.)
Тепловая нагрузка среды (ТНС) - сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха, теплового облучения) выраженное одночисловым показателем в °С.
Механизмы теплообмена между человеком и
окружающей средой
Организм человека постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду.
Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека требуется поддержание практически постоянной температуры его внутренних органов (~ 36,6 ºС).
При изменении температуры окружающей среды, температура тела сохраняется постоянной за счет равновесия между теплопроводностью и теплоотдачей.
В результате окислительно-восстановительных процессов при усвоении пищи, в организме человека образуется тепло. На работу мышц затрачивается лишь 1/8 всего вырабатываемого тепла, остальная часть выделяется в окружающую среду для поддержания теплового баланса организма. Даже в условиях полного покоя в организме взрослого человека вырабатывается около 7,5Ч106 Дж/сут тепловой энергии. При физической работе тепловыделение увеличивается до 2,5Ч107 Дж/сут.
|
|
|
Человеческий организм отдает или воспринимает тепловую энергию путем конвекции, излучения, теплопроводностью (кондукция) и испарения. В повседневной жизни теплообмен человека чаще происходит в результате конвекции и излучения. Однако, имеет место и кондукция, когда человек непосредственно контактирует поверхностью тела с предметами (оборудование и т.п.). Вышеизложенные способы переноса тепловой энергии обеспечивают теплообмен между телом и окружающей средой. При этом избыточное тепло отдается в окружающую среду:
через органы дыхания – около 5 %,
излучением – 40 %,
конвекцией – 30 %,
испарением – 20 %,
при нагревании пищи и воды в пищеварительном тракте – до 5 %.
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется в результате теплопроводности через одежду (Q Т), конвекции из-за омывания тела воздухом (Q К), излучения на окружающие поверхности (Q И), испарения влаги с поверхности кожи (Q ИСП), а также за счет нагрева выдыхаемого воздуха (Q В), т. е.
Q общ = Q Т + Q К + Q И + Q ИСП + Q В. (3.1)
Теплопроводность (кондукция) представляет собой перенос тепла вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц (атомов, молекул или электронов), непосредственно соприкасающихся друг с другом.
Конвекцией называется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объемов газа или жидкости.
Тепловое излучение – это процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волны, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела.
Представленное уравнение носит название уравнения теплового баланса. Вклад перечисленных путей передачи тепла зависит от степени физического напряжения человеческого организма и параметров микроклимата в производственном помещении и составляет от 85 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при тяжелой физической работе.
|
|
|
Теплоотдача излучением (радиацией) и конвекцией происходит только в том случае, если температура воздуха и предметов, ниже температуры тела. При температуре воздуха выше температуры тела теплоотдача идет в обратном направлении – от горячих поверхностей к человеку, а потери тепла происходят за счет выделения пота, на испарение 1 г которого затрачивается количество теплоты около 2,5 Дж. Испарение зависит от влажности воздуха и от скорости движения воздуха.
Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Терморегуляция организма человека
Метеорологические параметры обеспечивают теплообмен человека с окружающей средой.
В естественных условиях эти параметры изменяются в существенных пределах. Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека.
В определенном диапазоне параметров микроклимата имеет место тепловой баланс между тепловыделениями в организме человека и отдачей теплоты в окружающую среду.
Нарушения теплового баланса в ту или иную сторону вызывают в организме человека реакции, способствующие его восстановлению.
Физиологические процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называются терморегуляцией. Она позволяет сохранять температуру внутренних органов человека на постоянном нормальном уровне 36,6 °С (в границах ±0,5°С) независимо от внешних условий и тяжести выполняемой работы.
Постоянство температуры тела у человека может сохраняться лишь при условии равенства теплообразования и теплопотери всего организма. Это достигается с помощью физиологических механизмов терморегуляции. Терморегуляция проявляется в форме взаимосочетания процессов теплообразования и теплоотдачи, регулируемых нервно-эндокринным путем.
Поддержание теплообмена происходит путем увеличения или уменьшения передачи тепла в окружающую среду (физическая терморегуляция) или изменения количества вырабатываемого в организме тепла (химическая терморегуляция).
Терморегуляция осуществляются в основном тремя способами: биохимическим путем, путем изменения интенсивности кровообращения и интенсивности потовыделения.
Терморегуляция биохимическим путем, называемая химической терморегуляцией, заключается в изменении интенсивности окислительных процессов, происходящих в организме человека. Химическая терморегуляция заключается в изменении интенсивности усвоения пищи и обмена веществ. Она сопровождается как непосредственно повышением или понижением (в зависимости от температуры) уровня тепловыделения, так и созданием в организме запаса внутренней (химической) энергии, способной превратиться в тепло при совершении физической работы. Например, снижение температуры окружающего воздуха или тяжёлый физический труд сопровождаются ускорением усвоения пищи организмом и, в свою очередь, увеличением потребности в ней.
|
|
|
Химическая терморегуляция реализуется через обмен веществ и через теплопродукцию таких тканей, как мышцы, печень, бурый жир.
Изменение интенсивности кровообращения и потовыделения изменяет интенсивность отдачи теплоты в окружающую среду и называется физической терморегуляцией.
Терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать подачу крови (которая является в данном случае теплоносителем) от внутренних органов к поверхности тела путем сужения или расширения кровеносных сосудов.
Терморегуляция путем изменения интенсивности потовыделения заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения влаги.
Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами.
Гигиеническое нормирование параметров
микроклимата
Основная цель нормирования параметров микроклимата рабочих мест производственных помещений - обеспечение сохранения теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого состояния организма.
Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях ГОСТ 12.1.005–88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» устанавливают нормативные значения параметров микроклимата.
Нормируемыми параметрами микроклимата являются: температура воздуха, температура поверхностей, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового облучения.
Гигиенические требования к параметрам микроклимата устанавливаются с учетом: интенсивности энергозатрат работающих и периодов года.
Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энергозатрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (I а, I б, II а, II б, III) представлена в табл. 3.1.
Таблица 3.1 - Классификация категорий работ в зависимости от энергозатрат организма
| Категория работ | Характеристика работ |
| Легкие физические работы I | Работы с интенсивностью энергозатрат до 174 Вт |
| I а | Работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением с энергозатрами до 120 ккал/ч (до 139 Вт) - (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производстве, в сфере управления и т. п.) |
| I б | Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением с энергозатрами 121-150 ккал/ч (140-174 Вт) - (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.) |
| Средней тяжести физические работы II | Работы с интенсивностью энергозатрат 175-290 Вт |
| II а | Работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения с энергозатратами 151-200 какал/ч (175-232 Вт) (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.) |
| II б | Работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением 201-250 ккал/ч (233-290 Вт) (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.) |
| Тяжелые физичекие работы III | Работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением или переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.) |
Различают теплый и холодный период года.
Теплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, выше + 10°С.
Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже.
Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.
Нормы предусматривают оптимальные и допустимые условия микроклимата на рабочих местах производственных помещений.
Оптимальные микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены обеспечивают сохранение теплового состояния организма, характеризующегося минимальным терморегуляции, отсутствием общих и/или локальных дискомфортных ощущений, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности, а также не вызывают отклонений в состоянии здоровья.
Допустимые микроклиматические условия характеризуются такими параметрами микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены могут вызвать изменение теплового состояния организма, которое приводит к умеренному напряжению механизмов терморегуляции, возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, ухудшению самочувствия, понижение работоспособности, но не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья.
В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономической нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные.
Вредные микроклиматические условия - параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека в течение 8-часовой рабочей смены вызывают такие изменения теплового состояния организма, которые характеризуются значительным напряжением механизмов терморегуляции, выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, снижением работоспособности. При этом не гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания.
Опасные (экстремальные) микроклиматические условия - те параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека даже в течение непродолжительного времени (менее 1 часа) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции, которое может привести к нарушению состояния здоровья и возникновению риска смерти.
Оптимальные величины показателей микроклимата распространяются на всю рабочую зону. Их необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.).
Производственное помещение - замкнутое пространство в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.
Рабочая зона - пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих.
Рабочее место - участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части её осуществляется трудовая деятельность людей. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения.
Постоянное рабочее место - место, на котором работающий находится большую часть своего времени (более 50 % или более 2 ч непрерывно).
Оптимальные параметры показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в табл. 3.2.
Таблица 3.2 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
| Период года | Категория работ по уровню энергозатрат, Вт | Температура воздуха, °С | Температура поверхностей, °С | Относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, м/с |
| Холодный | I а (до 139) | 22-24 | 21-25 | 60-40 | 0,1 |
| I б (140-174) | 21-23 | 20-24 | 60-40 | 0,1 | |
| II а (175-232) | 19-21 | 18-22 | 60-40 | 0,2 | |
| II б (233-290) | 17-19 | 16-20 | 60-40 | 0,2 | |
| III (более 290) | 16-18 | 15-19 | 60-40 | 0,3 | |
| Теплый | I а (до 139) | 23-25 | 22-26 | 60-40 | 0,1 |
| I б (140-174) | 22-24 | 21-25 | 60-40 | 0,1 | |
| II а (175-232) | 20-22 | 19-23 | 60-40 | 0,2 | |
| II б (233-290) | 19-21 | 18-22 | 60-40 | 0,2 | |
| III (более 290) | 18-20 | 17-21 | 60-40 | 0,3 |
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.3 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.
Таблица 3.3 - Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
| Период года | Категория работ по уровню энергозатрат, Вт | Температура воздуха, °С | Температура поверхностей, °С | Относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||
| диапазон ниже оптимальных величин | диапазон выше оптимальных величин | для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более | для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более** | ||||
| Холодный | I а (до 139) | 20,0-21,9 | 24,1-25,0 | 19,0-26,0 | 15-75* | 0,1 | 0,1 |
| I б (140-174) | 19,0-20,9 | 23,1-24,0 | 18,0-25,0 | 15-75 | 0,1 | 0,2 | |
| II а (175-232) | 17,0-18,9 | 21,1-23,0 | 16,0-24,0 | 15-75 | 0,1 | 0,3 | |
| II б (233-290) | 15,0-16,9 | 19,1-22,0 | 14,0-23,0 | 15-75 | 0,2 | 0,4 | |
| III (более 290) | 13,0-15,9 | 18,1-21,0 | 12,0-22,0 | 15-75 | 0,2 | 0,4 | |
| Теп лый | I а (до 139) | 21,0-22,9 | 25,1-28,0 | 20,0-29,0 | 15-75* | 0,1 | 0,2 |
| I б (140-174) | 20,0-21,9 | 24,1-28,0 | 19,0-29,0 | 15-75* | 0,1 | 0,3 | |
| II а (175-232) | 18,0-19,9 | 22,1-27,0 | 17,0-28,0 | 15-75* | 0,1 | 0,4 | |
| II б (233-290) | 16,0-18,9 | 21,1-27,0 | 15,0-28,0 | 15-75* | 0,2 | 0,5 | |
| III (более 290) | 15,0-17,9 | 20,1-26,0 | 14,0-27,0 | 15-75* | 0,2 | 0,5 |
*При температурах воздуха 25 °С и выше максимальные величины относительной влажности не должны выходить за пределы:
70 % - при температуре воздуха 25 °С;
65 % - при температуре воздуха 26 °С;
60 % - при температуре воздуха 27 °С;
55 % - при температуре воздуха 28 °С.
**При температурах воздуха 26-28 °С скорость движения воздуха в теплый период года должна соответствовать диапазону:
0,1-0,2 м/с - при категории работ I а;
0,1-0,3 м/с - при категории работ I б;
0,2-0,4 м/с - при категории работ II а;
0,2-0,5 м/с - при категориях работ II б и III.
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих на рабочих местах производственных источников, нагретых до темного свечения (материалов, изделий и др.) должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 3.4.
Таблица 3.4 - Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников
| Облучаемая поверхность тела, % | Интенсивность теплового облучения, Вт/м не более |
| 50 и более | |
| 25-50 | |
| не более 25 |
Допустимые величины интенсивности теплового облучения работающих от источников излучения, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло, пламя и др.) не должны превышать 140 Вт/м2. При этом облучению не должно подвергаться более 25 % поверхности тела и обязательным является использование средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
Для оценки сочетанного воздействия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) величины которого приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5 - Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма
| Категория работ по уровню энергозатрат | Величины интегрального показателя, °С |
| I а (до 139) | 22,2-26,4 |
| I б (140-174) | 21,5-25,8 |
| II а (175-232) | 20,5-25,1 |
| II б (233-290) | 19,5-23,9 |
| III (более 290) | 18,0-21,8 |
|
|
|
C - Мазхабы «итикади» (теоретические направления)
I уровень. Теоретические сведения
II. ВЫВОДЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ
II. Основные теоретические положения
II. Основные теоретические положения
III. Теоретические основы.
В. 22 понятие про внимание виды внимания свойства внимания закономерности формирования внимания теоретические подходы по исследованию вниманию
В. 60 теоретические подходы по исследованию мышления
ГЛАВА 1 ИСТОРИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЗЕМЕЛЬНЫХ ПРАВООТНОШЕНИЙ В РОССИИ
ГЛАВА 1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ, КАСАЮЩИЕСЯ МЕРЫ ЛЕБЕГА
