Нормализация микроклимата рабочей зоны: отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха

На предприятиях на самочувствие, состояние здоровья человека влияет микроклимат производственных помещений, который определяется действием на организм человека температуры, влажности, подвижности воздуха и теплового излучения. Производственный микроклимат, как правило, отличается значительной изменчивостью, неравномерностью по горизонтали и вертикали, разнообразием сочетаний температуры, влажности, подвижности воздуха, интенсивности излучения в зависимости от особенностей технологии производства, климатических особенностей местности, конструкций сооружений, организации воздухообмена с внешней средой. Различают оптимальные, допустимые и вредные микроклиматические условия. Оптимальные, допустимые и вредные нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для производственных помещений и открытых территорий в жаркую и холодную пору года приведены в ДСН 3.3.6 042-99 «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений». Рассматривая механизмы воздействия метеорологических факторов производственной среды (температуры, влажности, скорости движения воздуха, силу лучистой энергии нагретых деталей и агрегатов) на человека, подразумеваем, что человеческий организм стремится поддержать относительное динамическое постоянство своих функций при различных метеорологических условиях. Это постоянство обеспечивает механизм терморегуляции. Она наблюдается при определенном соотношении теплообразования (химической терморегуляции) и теплоотдачи (физической терморегуляции). Избыточная влажность воздуха отрицательно влияет на механизм терморегуляции организма. Особенно вредной является влажность воздуха, которая превышает 70-75% при температуре 30 ° С и более. Верхней границей термальной равновесия человека, находящегося в состоянии покоя, является температура воздуха 30-31 ° С при относительной влажности 85% или 40 ° С градусов при относительной влажности 30%. Эти границы меняются при выполнении физической работы. Физическая работа в условиях повышенной температуры приводит к ускорению сердцебиения, снижение артериального давления. При низкой температуре может произойти переохлаждение организма, что повлечет простудное заболевание. Согласно результатам исследований человек является работоспособной и нормально себя чувствует, если температура окружающего воздуха не выходит за пределы 18-20 ° С, относительная влажность — 40-60%, скорость движения воздуха — 0,1-0,2 м / с.

Высокая температура ослабляет организм, вызывает вялость, а низкая — сковывает движения, при обслуживании машин влечет повышенную опасность травмирования. Снижение негативного воздействия микроклимата можно достичь за счет принятия следующих мер: внедрение рациональных технологических процессов (например, замены горячего способа обработки металла холодным); механизации и автоматизации производственных процессов; дистанционного управления, что позволяет вывести человека в большинстве случаях с неблагоприятным условиям; защиты работников различными видами экранов; рациональной тепловой изоляции оборудования; рационального размещения оборудования; эффективного планирования и конструкторского решения производственных помещений (горячие цеха размещаются в одноэтажных помещениях); рациональной вентиляции и отопления; рационализации режимов труда и отдыха, перерыва; специального питьевого режима (обеспечение белково-витаминными напитками, хлебным квасом, подсоленной водой). Работники горячих цехов получают газированную подсоленную воду (с содержанием от 0,2 до 0,5% хлористого натрия). Питье такой воды уменьшает жажду, потоотделение, способствует снижению температуры тела, улучшает самочувствие и работоспособность; применении спецодежды. Защита от инфракрасного излучения обеспечивают устройства: оградительные, герметизирующие, теплоизолирующие, знаки безопасности, дистанционное управление. Снижение интенсивности теплового излучения достигается применением различных экранов (водяных петель, стекла, сетки), теплоизоляционных материалов (асбеста, стекловаты), а также индивидуальными средствами; увеличением расстояния между источником излучения и рабочим местом. Меры защиты работников от переохлаждения в производственных условиях предусматривают: создание защитных сооружений от ветра на открытых площадках, применение устройств местного отопления на постоянных рабочих местах, установка периодических перерывов в работе, оборудование специальных помещений для обогрева, использование спецодежды с достаточным тепловым сопротивлением. Надежной защитой от холодного воздуха является также воздушная завеса.

Способы защиты и нормализации микроклимата

ТНС- индекс.

Гигиеническое нормирование микроклимата.

Микроклимат производственных помещений.

Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а так — же интенсивностью теплового излучения.

Неблагоприятное сочетание параметров микроклимата может вызвать перенапряжение механизмов терморегуляции, перегрев и переохлаждение организма.

Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы:

нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности)

регулируемые (особенности и качество строительства зданий, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и т.д.)

Санитарными нормами установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

Оптимальные микроклиматические нормы характеризуются сочетанием таких параметров микроклимата, которые обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта и предпосылки высокой работоспособности.

Допустимые микроклиматические нормы характеризуются сочетанием величин параметров микроклимата, которые могут вызвать изменение теплового состояния организма, сопровождающееся 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. Допустимые нормы устанавливают в тех производственных помещениях, в которых по технологическим, техническим и экономическим причинам невозможно оптимальные нормы.

К параметрам микроклимата производственного помещения относится: температура воздуха (20-25 0 С), скорость движения воздуха (0,2-0,3 м/с), относительная влажность (40-60 %) барометрическое давление (760 мм.рт.ст) и тепловое излучение от нагретых поверхностей.

Температура воздуха. Высокая температура воздуха вызывает быструю утомляемость организма, расслабление тела, снижение внимания, приводит к перегреву организма. В холодное время при выполнении, например сварочных, кузовных работ вне помещения или в неотапливаемом помещении возможно воздействие низких температур, что может вызвать охлаждение организма, стать причиной простудных заболеваний, возможны случаи отморожения частей тела (пальцы рук, ног, щеки, уши).

Влажность воздуха оценивается содержанием в нем водяных паров. Повышенная влажность воздуха приводит к нарушению терморегуляции организма, к его перегреванию при высокой температуре. Низкая относительная влажность воздуха приводит к ускорению отдачи тепла, высыханию слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Движение воздуха. Человек начинает ощущать движение воздуха при скорости 0,1 м/с. легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию. Большая скорость движения воздуха, особенно при низких температурах, приводит к сквознякам и простудным заболеваниям (радикулиты, миозиты и т.д.).

Тепловое излучение (лучистая энергия) выделяется в пространство вследствие сильного нагрева различного оборудования. Источниками лучистой энергии являются: нагревательные печи, кузнечные горны, термические и закалочные ванны, сварочные работы. Потоки тепловых излучений состоят из инфракрасных лучей. В результате проникновения лучистой энергии повышается температура кожи и глубоко лежащих тканей на облучаемом участке, нарушается работа сердца, понижает давление. При сварочных работах воздействуют инфракрасные лучи длиной 0,7-1,5 мкм (лучи Фохта), которые вызывают катаракту глаз.

Для нормализации температурно-влажностного режима применяют: системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха. При правильном выборе их типа, производительности и оптимальной конструкции условия труда на рабочих местах поддерживаются в пределах норм с минимальными затратами средств, труда и энергии;

механизация и автоматизация производственных процессов, использование более совершенных машин и оборудования позволяет снизить время пребывания людей на рабочих местах с некомфортными параметрами микроклимата, а также ограничить или исключить контакт с вредными производственными факторами;

теплоизолируют нагревательные поверхности оборудования и устанавливают защитные экраны, чтобы предотвратить избытки теплоты в помещениях;

организация рационального питьевого режима с целью компенсации потерь организмом влаги и солей, обеспечивая работающих в горячих цехах подсоленной и охлажденной газированной водой;

использование СИЗ, если значение параметров микроклимата отличается от нормативных. С их помощью можно предотвратить перегрев или переохлаждение организма, а также устранить неблагоприятное воздействие тепловых излучений на органы зрения;

рациональное чередование периодов труда и отдыха для профилактики отрицательного влияния дискомфортных условий труда.

При низких температурах, особенно в сочетании с высокой подвижностью воздуха, вводят дополнительные перерывы для обогрева работающих. Температуру в помещениях для обогрева поддерживают в пределах 22…24 0 С, что несколько выше значений, предусмотренных для санитарно-бытовых помещений. При выполнении работы в условиях высоких температур продолжительностью дополнительных перерывов должна быть достаточна для восстановления работоспособности и процессов терморегуляции

Для приведения параметров микроклимата к нормируемым используют воздухообмен, который осуществляется по средствам вентиляции.

Вентиляция – это процесс частичной или полной замены загрязненного воздуха помещений свежим (или чистым) наружным воздухом.

Вентиляция позволяет снизить избыточное количество теплоты, газов, паров, пыли.

Процесс поддержания температуры, влажности и чистоты воздуха в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями, предъявляемыми к производственным помещениямназывается кондиционированием. Одно из основных требований к системе кондиционирования воздуха – регулирование определенных соотношений между четырьмя переменными величинами: температурой воздуха; средневзвешенным значением температуры внутренних поверхностей ограждений (стены, пол, потолок); влажностью воздуха; средней скоростью и равномерностью движения воздуха внутри помещения. Кроме того, системой кондиционирования воздуха должна регулироваться концентрация газов, паров и пыли в помещении. Если система предназначена для создания комфортных условий людям, то она должна также уменьшать запахи, выделяемые человеческим телом.

Для поддержания нормируемой температуры воздуха в производственных помещениях в холодное время года и одновременно регулировать влажность воздуха предназначено отоплению, которое бывает местное и центральное (по радиусу действия).

К системам отопления предъявляют следующие санитарно-гигиенические требования: равномерный прогрев воздуха помещений; возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения процессов отопления и вентиляции; отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами; пожаро- и взрывобезопасность; удобство в эксплуатации и ремонте.

1. Какие параметры входят в понятие микроклимат?

2. Объясните влияние факторов микроклимата на организм человека.

3. Способы нормализации температурно – влажностного режима производственных помещений?

4. Приведите определение кондиционирования и поясните основные, предъявляемые к нему требования.

5. Раскройте назначение отопления и санитарно – гигиенических требований, предъявляемых к системам отопления?

(B.C. Шкрабак и др. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. М. «КолосС», 2004. Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов. Безопасность жизнедеятельности на произ­водстве — М.: Колос, 2004. Безопасность жизнедеятельности. Учебник под ред. С.В. Белова М. Высшая школа, 2003. Беляков Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. СПб.: «Лань», 2006. Графкина М.В. Охрана труда и производственная безопасность: М.: ТК Велби, Изд – во Проспект, 2007.)

Тема лекции:Вредные вещества в воздухе рабочей зоны

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Способы и средства нормализации микроклимата в производственных помещениях

Важнейшими способами нормализации микроклимата в производственных помещениях и в зонах рабочих мест являются: отопление, кондиционирование воздуха и вентиляция помещений.

Для защиты работающих от открытых источников (нагретый металл,стекло, «открытое» пламя и т.п.) используются средства индивидуальной защиты, том числе средства защиты глаз.

Предусматривается защита работающих и от охлаждения остекленных поверхностей оконных проемов, а в теплый период года – от попадания прямых солнечных лучей.

Отопление помещений может быть местным и центральным. В качестве теплоносителей используется вода, пар или воздух. Теплый воздух, подаваемый в помещение, обычно нагревается в калориферах с помощью горячей воды, пара или электрической энергии. Соответственно отопление может быть водяным, паровым, воздушным или комбинированным.

Центральные системы воздушного отопления обычно совмещаются с приточными вентиляционными системами. Калориферы таких систем устанавливаются вне отапливаемых помещений.

Отоплению подлежат здания, сооружения и помещения любого назначения с постоянным или длительным (более 2 ч) пребыванием людей в них во время проведения основных и ремонтно-восстановительных работ.

При температуре поверхностей ограждающих конструкций ниже или выше оптимальных величин температуры воздуха рабочие места должны удаляться от них на расстояние не менее 1 м. Температура воздуха в рабочей зоне, измеренная на разной высоте и в различных участках помещений, не должна выходить в течение смены за пределы оптимальных величин, устанавливаемых нормами для отдельных категорий работ.

В качестве местного отопления иногда используется печное отопление.

При этом одной печью допускается отапливать не более трех помещений.

Кондиционирование воздуха предназначено для автоматического регулирования всех или части физических параметров воздуха в пределах, обеспечивающих комфортные условия труда в зонах пребывания людей или необходимые для оптимизации техпроцессов. При полном кондиционировании воздуха, контролируются такие его параметры как температура, относительная влажность, подвижность, газовый состав, степень озонирования и ионизированности.

Системы кондиционирования бывают центральные, обслуживающие несколько помещений, и местные обеспечивающие необходимый микроклимат в одном помещении.

Наиболее эффективным и широко используемым на практике методом оздоровления воздушной среды в помещениях различного назначения является вентиляция.

Вентиляция производственных помещений

Вентиляция представляет собой систему технических средств, обеспечивающую регулярный воздухообмен в помещении. Она предназначена для удаления из помещения избыточного тепла, влаги, вредных газов и паров и создания наиболее благоприятного (отвечающего санитарно-гигиеническим требованиям) микроклимата и ионного состава.

Воздухообмен в помещении можно осуществлять естественным путем через форточки, фрамуги или вентиляционные каналы за счет разности температур и давлений воздуха внутри помещения и вне его. Такая вентиляция называется естественной или аэрацией.

Более эффективна искусственная механическая вентиляция, осуществляемая с помощью вентиляторов и эжекторов.

Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.

Естественная вентиляция может быть неорганизованной, когда воздух подается в помещение и удаляется из него за счет инфильтрации через неплотности и поры наружных ограждений. Естественная вентиляция считается организованной, если она имеет устройства, позволяющие регулировать направление воздушных потоков и величину воздухообмена (вытяжные каналы, шахты, форточки и фрамуги зданий, аэрационные фонари и др.).

Естественная вентиляция позволяет подавать и удалять из помещений большие объемы воздуха без применения вентиляторов. Недостатком является зависимость ее эффективности от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра.

Подачу приточного воздуха с помощью естественной вентиляции в теплый период года следует предусматривать на высоте не менее 0,3 м и не выше 1,8м, а в холодный период года — не менее 4 м от уровня пола (рис. 1).

Общая площадь каналов для подачи воздуха через боковые световые проемы должна быть не менее 20% площади световых проемов, а фрамуги и жалюзи должны иметь устройства, обеспечивающие направление приточного воздуха вверх в холодный период года и вниз в теплый период года.

Рис.1.Схема аэрации зданий за счет разности плотности воздуха:

а – в теплый период года; б – в холодный

Перепад давления ( Н_т ), создаваемый за счет разности плотности наружного (более тяжелого) и внутреннего (более легкого) воздуха и обеспечивающий движение воздуха, определяется из уравнения:

,

где h_п – высота между серединами приточных и вытяжных проемов, м; ρ_наруж, ρ_внутр – плотности наружного воздуха и воздуха внутри помещения, кг/м 3 .

Плотность воздуха, находящегося внутри помещения ( ρ_внутр ) и снаружи (ρ_наруж ) рассчитывается по формулам соответственно:

где t_внутр ,t_наруж – температура воздуха внутри и снаружи помещения, °С.

Величина теплового напора ( Н_т ) растет с увеличением высоты между осями приточных и вытяжных проемов ( h_п ) и разности температур наружного и внутреннего воздуха.

Искусственная механическая вентиляция, осуществляемая за счет вентиляторов и эжекторов, позволяет в отличие от естественной вентиляции, подавать воздух в любую зону помещения или удалять его из мест образования различных вредностей: пыли, влаги, тепла, газов.

В системах механической вентиляции можно предусматривать устройства для подогрева, увлажнения и очистки воздуха от пыли, а также его ионизацию.

Механическая вентиляция может применяться как для подачи воздуха в помещение, тогда она называется приточной, так и для удаления воздуха из помещения, тогда она называется вытяжной.

Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает приток воздуха в помещение и одновременно его удаление из помещения.

По месту действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной. Общеобменная вентиляция осуществляет воздухообмен во всем помещении, а местная — лишь в определенных местах.

Системы механической вентиляции состоят из вентиляторов, устройств для забора и подачи воздуха, воздуховодов, фильтров и т.д. (рис.2.).

Выброс загрязненного воздуха не следует допускать в непроветриваемые участки прилегающей территории.

Рис.2.Механическая приточно-вытяжная механизация:

1 — воздухоприемник; 2 — воздуховоды; 3 — фильтр; 4 — калорифер; 5 — центробежный вентилятор; 6 — приточные отверстия; 7 — вытяжные отверстия; 8 — регулировочный клапан; 9 — устройства для выброса воздуха; 10 — воздуховод для циркуляции; 11 — помещение.

Общеобменная механическая вентиляция применяется при равномерном расположении источников вредностей в помещении, а также при одно- или двустороннем их расположении.

Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения.

К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы и завесы.

Воздушное душирование применяется в горячих цехах на рабочих местах, характеризуемых воздействием лучистого тепла интенсивностью 300 ккал/м2⋅ч и более. Скорость обдува должна составлять от 1,0 до 3,5 м/с. Установки воздушного душирования бывают стационарные и передвижные.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая для этого отделяется со всех сторон легкими передвижными перегородками и затапливается воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраиваются для защиты людей от охлаждения, проникающим через ворота холодным воздухом.

Местная вытяжная вентиляция служит для улавливания и удаления вредных веществ непосредственно у источника их образования и для предотвращения их распространения по всему помещению.

Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов (вытяжные шкафы, кабины, камеры, боковые отсосы и т.п.).

Внутри укрытия создается разрежение, благодаря которому вредные вещества не попадают в воздух помещения. Такой способ предотвращения попадания вредных выделений в помещение называется аспирацией.

Местные отсосы способны удалить до 75% всех выделений вредных веществ, значительно снижая их поступление в зону дыхания работающих.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.