Мероприятия по обеспечению нормативных параметров микроклимата. Вентиляция, отопление помещений, кондиционирование.

Общие положения. Для обеспечения нормативных па­раметров микроклимата в производственных помещени­ях проводятся технологические, технические, санитарно-технические и организационные мероприятия.

Наиболее радикальными методами управления мик­роклиматом являются:

♦максимально возможная механизация и автоматиза­ция тяжелых и трудоемких работ, выполнение которых сопровождается избыточным теплообразованием в орга­низме человека;

♦дистанционное управление теплоизлучающими по­верхностями, исключающее необходимость пребывания работающих в зоне инфракрасного облучения;

♦рациональное размещение и теплоизоляция оборудо­вания, коммуникаций и других источников, излучающих теплоту в рабочую зону, так, чтобы исключалась возмож­ность совмещения потоков лучистой энергии на рабочих местах. При возможности оборудование следует размещать на открытых площадках. Теплоизоляция его должна обес­печивать температуру наружных стенок не выше 45 °С;

♦ оборудование источников интенсивного влаговыделения с открытой поверхностью испарения (ванны, красильные и промывочные аппараты и другие емкости с водой или раст­ворами) крышками или снабжение их местными отсосами.

Для обеспечения нормативных микроклиматических условий в холодный период года производственные и ад­министративно-бытовые помещения должны оборудо­ваться системами отопления.

Отопление. Отопление проектируется для обеспечения в помещениях расчетной температуры воздуха, которая принимается в зависимости от периода года.

На постоянных рабочих местах в помещениях пультов управления технологическими процессами необходимо принимать расчетную температуру воздуха 22 °С и отно­сительную влажность не более 60% в течение всего года.

Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха производственных и вспомогательных помещений регла­ментируются одноименным СНБ 4.02.01-03, ГОСТ 12.4.021, ГОСТ 12.2.137, и другими документами.

Для производственного отопления используются спе­циальные системы.

Система отопления — это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и подачи необходимого расчетного количества теплоты в обогреваемые помещения.

Каждая система отопления состоит из генератора теп­лоты, нагревательных приборов для передачи теплоты отапливаемому помещению и теплопровода — сети труб или каналов для переноса теплоты от генератора к отопи­тельным приборам.

По месту размещения генератора теплоты относитель­но отапливаемых помещений системы отопления могут быть местными и центральными.

К местным системам относят такие, в которых гене­ратор теплоты, нагревательные приборы и теплопроводы находятся непосредственно в отапливаемом помещении и конструктивно объединены в одной установке (печное, воздушное, панельное (лучистое), а также отопление мест­ными газовыми, электрическими приборами или котла­ми, работающими на различных видах топлива).

При панельном (лучистом) отоплении нагреватель­ные приборы либо совмещены с ограждающими конструк­циями (т.е. находятся в междуэтажных перекрытиях, сте­нах, перегородках), либо расположены свободно в виде плоских панелей, плафонов, излучателей. В качестве теп­лоносителя используется вода с температурой 50-60 °С, нагретый воздух и реже пар. Иногда используются элект­ронагревательные элементы. Преимуществами этой сис­темы являются: большая равномерность нагрева и постоян­ство температуры и влажности воздуха в помещении, от­сутствие нагревательных приборов, возможность охлаж­дения помещений в летнее время пропусканием холодной воды (или воздуха) через систему. Основные недостатки -относительно большие первоначальные затраты на уст­ройство и сложность ремонта во время эксплуатации.

К системам центрального отопления относятся та­кие, в которых генераторы теплоты расположены вне отапливаемых помещений, т.е. отдалены от нагреватель­ных приборов. Теплоноситель нагревается в генераторе, находящемся в тепловом центре (ТЭЦ, котельная), пере­мещается по теплопроводам в обогреваемые здания и по­мещения и, передав теплоту через нагревательные прибо­ры, возвращается в тепловой центр.

Центральные системы отопления бывают водяными, паровыми, воздушными и комбинированными.

Вентиляция и кондиционирование воздуха на предпри­ятиях создает воздушную среду, которая соответствует нормам гигиены труда.

Вентиляция— система мероприятий и устройств, пред­назначенных для обеспечения на постоянных рабочих мес­тах, в рабочей и обслуживающей зонах помещений метеоро­логических условий и чистоты воздушной среды, соответс­твующих гигиеническим и техническим требованиям.

Системы вентиляции классифицируют

По назначению вентиляция подразделяется:

— для обеспечения санитарно-гигиенических требований

к воздуху рабочей зоны;

— для обеспечения технических процессов.

По способу побуждения движения воздуха различают вен­тиляцию естественную и механическую (искусственную), естественную вентиляцию подразделяют на организован­ную и неорганизованную.

Естественная вентиляция обеспечивает воздухообмен в помещениях в результате действия ветрового и теплового напоров, получаемых из-за разной плотности воздуха сна­ружи и внутри помещений.

Неорганизованная вентиляция осуществляется через не­плотности конструкций (окон, дверей, поры стен). Организованная естественная вентиляция осуществляется аэраци­ей или дефлекторами (каналами).

Искусственная вентиляция (механическая) может быть приточной, вытяжной и приточно-вытяжной.

По зоне действия различают вентиляцию общеобменную, местную и смешанную (комбинированную).

Общеобменная вентиляция обеспечивает обмен воздуха всего помещения, а местная вентиляция — отдельных рабочих мест.

Местная вентиляция может быть вытяжной и приточ­ной. Местную приточную вентиляцию осуществляют в виде воздушных душей или воздушных оазисов.

Аварийная вентиляция служит для быстрого удаления из помещений значительных объемов воздуха с большим содержанием вредных и взрывоопасных веществ, поступаю­щих в помещение при нарушении технологического режима и авариях. Аварийная вентиляция, как правило, проектиру­ется вытяжной.

Кондиционирование воздуха. Наиболее современным способом обеспечения оптимальных параметров микро­климата в помещениях является кондиционирование воз­духа. В соответствии с СНБ 4.02.01-03 кондиционирова­ние воздуха — это автоматическое поддержание в закры­тых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, ско­рости движения) с целью обеспечения, главным образом, оптимальных метеорологических условий, наиболее бла­гоприятных для самочувствия людей, ведения технологи­ческого процесса, сохранения ценностей культуры.

В общем случае под кондиционированием понимается нагревание или охлаждение, увлажнение или осушка воз­духа и очистка его от пыли. Используются различные ти­пы кондиционеров, которые в зависимости от расхода воз­духа подразделяются на промышленные, полупромыш­ленные и бытовые.

При низком качестве кондиционеров и несовершенной технологии их обслуживания в рабочих секциях возмож­но накопление микроорганизмов, в том числе и патоген­ных. В мировой и отечественной практике известны слу­чаи, когда кондиционеры являлись источником инфекци­онных заболеваний людей. Поэтому в современных конди­ционерах предусмотрена реализация дополнительных операций — обеззараживания, дезодорации, ароматиза­ции, ионизации воздуха и др.

Различают системы комфортного кондиционирова­ния, обеспечивающие в помещении постоянные комфорт­ные условия для человека, и системы технологического кондиционирования, предназначенные для поддержания в производственном помещении требуемых технологиче­ским процессом условий.

Дата добавления: 2015-08-11 ; просмотров: 1551 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Микроклимат в жилом помещении: что это и почему так важен для здоровья?

Для современного человека, безусловно, важны комфортные условия и безопасность жилища. Ни для кого не секрет, что техническая революция вызвала стремительный рост технологий, обеспечивающих комфорт в помещениях. Именно поэтому важно следить за их соответствием нормам, чтобы их влияние не отразилось на здоровье человека.

Микроклиматом помещений- называют совокупность параметров внутренней среды помещений, оказывающих воздействие на человека, как негативное, так и положительное.

Для начала разберемся, из каких параметров состоит микроклимат помещения.

Различают оптимальные и допустимые параметры микроклимата.

Оптимальные параметры микроклимата — сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата — сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания — устанавливают в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года (холодного или теплого).

Основные параметры микроклимата:
— температура воздуха;
— скорость движения воздуха;
— относительная влажность воздуха;
— результирующая температура помещения;
— локальная асимметрия результирующей температуры.

Требуемые параметры микроклимата должны обеспечиваться системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне помещений.

Обслуживаемая зона помещения (зона обитания ) — пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

Помещение с постоянным пребыванием людей — помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.

Требования к параметрам микроклимата устанавливаются ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», а также рядом санитарными норм и правил для помещений различного назначения. В частности СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» и др.

Связь с заболеваемостью и меры по формированию здорового микроклимата.

Неблагоприятный микроклимат, при продолжительном действии, оказывает кумулятивное негативное действие на здоровье человека, сравнимое с длительным стрессом. Страдают защитные силы организма, снижается иммунитет – возрастает риск заболеваемости вирусными и бактериальными инфекциями, заболеваниями воспалительного характера. Плохой сон, упадок сил, раздражительность – это, нередко, результат плохих микроклиматических условий.

Факторами микроклимата, негативно воздействующими на здоровье, являются: скорость движения воздуха выше пределов нормы («сквозняк»), превышение допустимого уровня влажности. Снижение влажности (ниже норматива) и отсутствие подвижности воздуха в помещении тоже неблагоприятно воздействуют на здоровье человека.

Имеет значение равномерность этих факторов по всему пространству помещения. Например, изменение температуры по вертикали более чем на 2 градуса от оптимальных величин вызовет у человека дискомфортные температурные ощущения, охлаждение конечностей.

Для того чтобы получить приемлемый для человека микроклимат в жилом помещении, необходимо учитывать множество факторов , к которым в первую очередь относятся:

Система отопления обеспечивает параметры микроклимата

1. Понятие о микроклимате помещения

Здание — это совокупность помещений, представляющих собой ограниченный объем, в пределах которого протекает жизнедеятельность человека. Процесс жизнедеятельности сопровождается взаимодействием человека с окружающей его средой помещения.

Правильная организация помещений и здания в целом открывает возможность обеспечения в них безопасных и эффективных условий пребывания человека. Внутренняя среда помещения, проявляющаяся в большом числе факторов воздействия на человека, называется микроклиматом помещения.

Среди факторов внутренней среды выделим комплекс микроклиматических условий, оказывающих наиболее ощутимое физиологическое воздействие на человека. К ним относят тепловые условия в помещении и состав внутреннего воздуха.

Человек познает мир частично через ощущения, частично сознанием. При этом непосредственно поступающая информация об окружающей среде соотносится в мозгу с информацией, накопленной в памяти на базе предыдущего опыта. Это обстоятельство свидетельствует об индивидуальности восприятия человеком внутреннего микроклимата помещения. Окружающая среда, которая не содержит раздражающих и возбуждающих факторов, препятствующих физической и умственной работе, а также отдыху, называется комфортной.

Приведенное определение распространяется также на тепловые условия и состав воздуха помещения. Тепловые условия в настоящее время принято оценивать температурой воздуха, радиационной температурой помещения, относительной влажностью и подвижностью воздуха.

Состав воздуха характеризуется концентрацией углекислоты, концентрацией вредных газов, паров, пыли. Восприятие воздуха характеризуется также озоно-ионным составом и запахами.

Перечисленные параметры являются исходными при проектировании зданий и систем обеспечения микроклимата и нормируются. При этом определение нормативных параметров исходит из стремления к достижению оптимальных значений, т; е. таких, при которых как можно меньшее число людей (обычно 15-30%) было бы ими недовольно.

Использование оптимальных параметров микроклимата не во всех зданиях бывает целесообразным и экономически оправданным. Поэтому в отечественных нормах широко используется понятие допустимых параметров, представляющих собой разумные граничные значения, при которых не наблюдается отрицательного воздействия на организм человека.

2. Условия формирования микроклимата

Параметры микроклимата формируются (рис. 1) в результате воздействия на помещение наружной среды, технологического процесса в помещении и систем отопления-охлаждения (СО) и вентиляции (СВ) или кондиционирования воздуха (СКВ).

Наружная среда оказывает влияние на тепловые параметры микроклимата опосредованно через ограждающие конструкции (тепловлагопередача и воздухопроницаемость) и внутренние связи между помещениями (перемещение потоков воздуха, теплообмен). Поэтому теплозащита здания и планировочная композиция здания являются пассивными факторами формирования теплового микроклимата. Технологический процесс играет особенно активную роль в формировании микроклимата. Сопровождающее этот процесс выделение потоков тепла, влаги, газов, пыли осуществляется непосредственно в помещение и прямо воздействует на тепловые параметры и состав воздуха.

Рис. 1. Структурная схема формирования микроклимата

В свою очередь, эффективное протекание технологического процесса в ряде современных производств невозможно без поддержания параметров внутренней среды в определенных границах. В этом случае говорят о технологических параметрах внутренней среды.

Следует иметь в виду, что в большинстве производств технологический процесс осуществляется людьми. Поэтому более правильно говорить о необходимости обеспечения комфортно-технологических условий в производственных помещениях (за исключением закрытых технологических линий, в которых не требуется участие человека).

Системы отопления-охлаждения и вентиляции активно формируют внутренний микроклимат, нейтрализуя отрицательное воздействие наружной среды и технологического процесса.

Издревле человек стремился удовлетворить потребность в комфортных условиях среды своего обитания. В значительной мере достижимая степень комфортности обеспечивалась за счет конструкции и теплозащиты здания в сочетании с относительно простыми отопительно-вентиляционными устройствами.

В современных зданиях обеспечение внутренних комфортных условий представляет сложную техническую задачу. Увеличение этажности здания приводит к существенному изменению перепада давления воздуха снаружи и внутри здания по его высоте. В результате возникает вертикальное перетекание воздуха и интенсивное газовое и бактериологическое загрязнение верхних этажей, переохлаждение нижних этажей и повышение опасности их радонового загрязнения.

Повышенная этажность здания из конструктивных соображений сопряжена с облегчением ограждений и увеличением площади окон. Это, в свою очередь, способствует радиационному дискомфорту в холодное время года и избыточной инсоляции в теплый период.

Современные отделочные материалы вызывают дополнительное загрязнение воздуха летучими органическими соединениями, формальдегидом и другими токсичными веществами.

Усиление герметичности заполнений световых проемов, желательное из условия энергосбережения, в то же время актуализирует проблему вентиляции помещений, особенно в жилых зданиях массовой застройки, в которых проветривание ведется естественным путем. Вместе с тем требование интенсивного вентилирования современных помещений связано с применением, как новых отделочных материалов ограждений, так и синтетических материалов мебели, оборудования, оргтехники, акустических и видеосистем.

Вентиляция помещения способствует нормализации влажностного режима помещения, а, следовательно, увеличению долговечности ограждений.

Одно из актуальных требований современности — повышение энергетической эффективности зданий реализуется, прежде всего, за счет усиления их теплозащиты. Усиление теплозащиты прямо сказывается на улучшении теплового комфорта помещений в холодное время года. Кроме того, уменьшение тепловой нагрузки на отопление при усилении теплозащиты позволяет понизить температуру теплоносителя. Это приводит к улучшению теплового комфорта и качества воздуха в помещении.

Приведенные выше соображения свидетельствуют о многообразии прямых и косвенных связей параметров здания и условий формирования микроклимата в нем.

3. Процессы формирования микроклимата

Как упоминалось выше, микроклимат помещения характеризуется комплексом параметров, определяющих тепловое состояние помещения и газовый состав воздуха в нем. Параметры микроклимата формируются под воздействием на помещение потоков теплоты, влаги, газовых примесей.

Перечисленные потоки поступают в помещение через наружные ограждения из наружной среды, через внутренние ограждения из соседних помещений здания и от внутренних источников, действующих в технологическом процессе. При взаимодействии с объемом помещения потоки трансформируются и преобразуются, вызывая изменение соответствующих параметров микроклимата. Отклонение параметров от заданных значений компенсируется системами отопления-охлаждения и вентиляции, которые, в свою очередь, также подают в помещение потоки тепла, влаги и свежий воздух, нейтрализующие вредные воздействия на микроклимат.

При этом потоки, вызывающие отклонение параметров от заданных величин, называются возмущающими воздействиями, а потоки, приводящие параметры к норме, — регулирующими воздействиями.

Процессы трансформации потоков тепла, влаги и воздуха, в результате которых происходит изменение параметров микроклимата, и есть процессы формирования микроклимата. Можно выделить три группы физических процессов формирования микроклимата, протекающих в помещении — это процессы теплообмена, процессы перемещения потоков воздуха и процессы молекулярной диффузии газовых примесей в воздухе помещения.

Совокупность процессов формирования отдельных параметров или групп параметров называют режимом. При рассмотрении задач обеспечения микроклимата обычно имеют дело с тепловым, влажностным, воздушным и газовым режимом помещения или здания.

Рис. 2. Схема вертикального перемещения потоков воздуха в здании

Рис. 3. Перемещение потоков в помещении

Теплообмен в помещении обусловлен поступлением в него тепловых потоков, которые принято условно разделять по их природе на лучистые и конвективные. Конвективный теплообмен протекает (рис. 5.4) между поверхностями ограждений и оборудования и воздухом помещения. Помимо этого, в помещение поступают конвективные тепловые потоки с нагретым (охлажденным) воздухом в основном от систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В лучистом теплообмене участвуют поверхности, обращенные в помещение (рис. 5.3).

Источниками тепла в помещении, как правило, являются тепловыделения от технологического оборудования, людей, искусственного освещения, отопительных приборов и теплопоступления от солнечной радиации через окна. Реже тепловые потоки, направленные внутрь помещения, проходят через непрозрачные наружные ограждения — в основном через бесчердачные покрытия, нагреваемые солнечной радиацией.

Стоки тепла (тепловые потоки, направленные из помещения), как правило — теплопотери через наружные ограждения и тепловые потоки с охлажденным воздухом. Источники и стоки могут быть чисто конвективными и смешанными — лучисто-конвективными. Следует иметь в виду, что потоки разной природы по-разному формируют температурные условия в помещении. Так, лучистые потоки поглощаются поверхностями ограждений и мебели и приводят к их нагреву. Распределение лучистых потоков в помещении носит, как правило, неравномерный или асимметричный характер, что приводит к неравномерному нагреву отдельных поверхностей. Нагретые поверхности передают за счет естественного конвективного теплообмена тепло воздуху помещения. Если температура воздуха выше температуры поверхности, конвективный теплообмен имеет другое направление.

Так как поверхности ограждений обладают тепловой инерцией, теплообмен протекает в нестационарном режиме. Подвижность воздуха несколько интенсифицирует естественный теплообмен на поверхностях.

Конвективное тепло поступает непосредственно в воздух, который не обладает тепловой инерцией, что приводит к быстрому изменению температуры воздуха.

В помещениях большого объема происходит медленное перемешивание воздуха, что приводит к неравномерному распределению температуры воздуха.

Перемещение потоков воздуха имеет место как между помещениями в пределах здания, так и в пределах одного помещения. Помимо этого, в помещение через наружные ограждения поступает наружный или удаляется внутренний воздух. Потоки воздуха, попадающие в помещение из других помещений, несут с собой газовые примеси, загрязняющие воздух помещения. Наружный воздух, как правило, охлаждает помещение.

Перемещение воздуха между помещениями (рис. 2) по вертикали здания обусловлено вертикальным распределением разности давления снаружи и внутри здания при разности объемного веса наружного и внутреннего воздуха. В большинстве случаев объемный вес наружного воздуха больше, поэтому потоки воздуха имеют направление снизу вверх.

Горизонтальное перемещение воздуха связано с действием ветра на здание. При этом воздух инфильтруется в помещение через неплотности наружных ограждений с наветренной стороны здания, а эксфильтруется наружу — в помещении на заветренной стороне здания.

Движение потоков воздуха внутри помещения (рис. 3) возникает около нагретых поверхностей отопительных приборов и технологического оборудования и охлажденных поверхностей наружных ограждений (так называемые конвективные источники, формирующие конвективные струи). Наиболее интенсивное движение воздуха в помещении связано с действием вентиляционных струй. В результате перемещения потоков воздуха в объеме помещения имеет место неравномерное распределение газовых примесей, температуры, влажности и подвижности воздуха. В пределах рабочей зоны помещения возникают застойные зоны с вихреобразным движением воздуха, в которых могут накапливаться вредные примеси, что недопустимо.

Молекулярная диффузия паров и газов в воздухе имеет место за счет разности парциального давления в непосредственной близости от источника примесей и в удалении от него. Вследствие подвижности воздуха скорость распространения вредных примесей в объеме помещения во много раз превышает скорость диффузии. Поэтому этот процесс не оказывает существенного влияния на формирование параметра микроклимата — концентрации газовой вредности в той мере, как например перемещение потоков воздуха в помещении.

Любой материал, предлагаемый в Холодильщик.RU, преследует одну из основных целей — обучение, поэтому вопросы для самопроверки, касательно данной статьи, думаем, будут полезны:

1. Что такое микроклимат помещения?
2. Какие факторы микроклимата являются наиболее существенными?
3. Что такое комфортная окружающая среда?
4. Какими параметрами оцениваются тепловые условия и состав воздуха в помещении?
5. Что такое оптимальные внутренние условия?
6. Назовите пассивные и активные факторы формирования микроклимата помещения.
7. Чем отличаются технологические требования к микроклимату от комфортно-технологических?
8. Каковы особенности формирования микроклимата в зданиях в современных условиях?
9. Перечислите процессы формирования микроклимата помещения.
10. Что такое возмущающие и регулирующие воздействия на микроклимат помещения?