Оценка тяжести труда по энергозатратам (физиологический метод)

энергозатраты организм труд физиология

Необходимость регламентации напряжения физиологических функций обусловлена тем, что как перенапряжение отдельных органов и систем, так и недостаточная их нагрузка неблагоприятно отражаются на состоянии организма и снижают эффективность труда.

Нагрузка на организм при труде обусловлена:

• а) трудовой деятельностью;
• б) условиями производственной среды.

Ответная реакция организма в виде его напряжения является основной мерой оценки и нормирования трудовых нагрузок. Различают оптимальную и предельно допустимую рабочую нагрузку (метод. рекомендации "Физиологические нормы напряжения организма при физическом труде" МЗ СССР 2189-80)

это такая ее величина, которая у лиц допущенных к данному виду труда по состоянию здоровья, не приводит в конце смены к выраженному утомлению и обеспечивает оптимальную жизнедеятельность организма на протяжении всего трудового периода жизни.

Это такая ее величина, которая у лиц, не имеющих медицинских противопоказаний к тяжелому или напряженному труду, не приводит в конце смены к переутомлению и при установленной длительности рабочей недели в течение всего трудового периода жизни не вызывает нарушения работоспособности и отклонения в состоянии здоровья.

Классификация различных видов труда по тяжести и напряженности имеет важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Эти характеристики позволяют сравнивать различные виды труда и определять пути и очередность проведения оздоровительных мероприятий. Характеристика труда по тяжести является наиболее распространенной и привычной. Тяжесть физического труда оценивается по величине энергозатрат за относительно длительные промежутки времени (час, рабочая смена, сутки). При этом определяют либо количество энергии, расходуемой человеком на так называемую активную деятельность, то есть прибавки энергии к основному обмену, и выражают ее в рабочих калориях, либо в процессе выполнения каждым специалистом профессиональных функций измеряют суммарный расход энергии, который слагается из затрат в покое и при работе. По данным немецкого физиолога Г. Лемана (1967), максимально допустимая физическая нагрузка на длительный срок при 8-часовом рабочем дне и 280 рабочих днях в году составляет

• · для мужчин 2000-2500,
• · для женщин - 1600 рабочих килокалорий (ккал) в сутки.

По данным ФАО/ВОЗ (1974)

• · при очень тяжелой работе энерготраты составляют 2400 рабочих килокалорий для мужчин и 1800 ккал для женщин;
• · при тяжелой работе - 1900 и 1400 ккал;
• · при работе средней тяжести - 1400 и 1000 ккал
• · при легкой работе - 1100 и 800 рабочих килокалорий.

Если учесть среднюю величину расхода энергии на основной обмен 1700 ккал, то максимальная трата энергии в течение длительного времени составляет 3700-4200 ккал. Профессии, требующие затрат энергии более 4500 ккал, в настоящее время редки, однако в отдельных случаях расход энергии может достигать 10-12 тыс. ккал в сутки. Различают труд:

• · легкий при величине общих энерготрат не более 3000 ккал для мужчин и 2300 ккал для женщин,
• · труд средней тяжести - 3900 и 3100 ккал;
• · труд тяжелый - 4500 и 4000 ккал
• · труд очень тяжелый - более 4500 ккал только для мужчин (для женщин очень тяжелый труд действующим законодательством по труду недопустим). Перечень работ, относимых к различным категориям тяжести труда, приведен в таблице 1. Субъективное чувство тяжести труда определяется не только величиной энерготрат в единицу времени, но и такими факторами, как физическая подготовленность, адаптация к данному виду работы и ее условиям, адекватность питания, степень утомления, социальные мотивы и т.п.

Таблица 1. Характеристика тяжести физического труда по величине энерготрат (ГОСТ)

	Характеристика работ	Энергозатраты
Лёгкие физически работы		Работы производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие напряжения или переноски тяжестей
Физические работы средней тяжести		Работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, не требующие перемещения тяжестей
	Работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей
Тяжёлые физически работы		Работы, связанные с постоянными передвижениями и переноской значительных (более 10 кг) тяжестей

Как тяжелый физический труд, не соответствующий возможностям человека, так и отсутствие постоянных и систематических физических нагрузок неблагоприятно сказывается на его здоровье. Человек как биомеханическая система сформировался под действием, в основном, физического труда и для поддержания ее в оптимальном состоянии нуждается в постоянной физической нагрузке. При физической нагрузке ниже определенного уровня система неизбежно деградирует. Этим пределом является величина 1200-1300 рабочих ккал в сутки для мужчин и 800-1000 ккал - для женщин.

Физический труд количественно характеризуют и оценивают по величине энерготрат за относительно короткие промежутки времени, например за минуту. По классификации ВОЗ :

• · очень легкий по напряженности физический труд характеризуется энерготратами по 2,5 ккал/мин,
• · легкий - 2,5-4,9 ккал/мин,
• · тяжелый - 7,5-9,9 ккал/мин,
• · очень тяжелый - 10,0 ккал/мин и более.

К числу параметров, характеризующих напряженность труда, относят также процент общего рабочего времени, занятого теми или иными физическими усилиями, количество выполняемых трудовых операций в единицу времени, величину усилий и тяжесть труда, наличие статической нагрузки, удобство рабочей позы и т.п. В настоящее время используется также метод оценки труда по напряженности , который можно назвать физиологическим. Напряженность в этом случае оценивается по уровню некоторых физиологических показателей - частоте сердечных сокращений, минутному объему дыхания, количеству потребляемого кислорода, величине экстраренальных потерь воды и другим.

Определение и оценка тяжести умственного (интеллектуального) труда в четких количественных показателях пока затруднительны. Поэтому тяжесть и напряженность преимущественно умственного труда характеризуются в основном косвенными безразмерными показателями: тяжесть - количеством и качеством перерабатываемой информации в течение рабочего дня, а напряженность - в течение коротких отрезков времени и их распределением в течение рабочего дня. К числу таких показателей относятся также

• · процент времени, затрачиваемого на непосредственное выполнение умственной работы;
• · сложность решения задач и их новизна;
• · масштаб решаемых задач;
• · степень или мера моральной и юридической ответственности за невыполнение, неправильное или несвоевременное решение задач;
• · количество принимаемых решений за рабочий день;
• · неблагоприятные условия труда;
• · наличие помех (информационный "шум") и т.п.

Для определения физического напряжения работающих используются общепринятые методы физиологических исследований (изложенные выше). При этом необходимо иметь усредненные данные для группы из 6-10 чел. в возрасте 18-49 лет со стажем работы свыше 1 года. Полученные результаты сопоставляются с величинами, представленными в табл. 2.

Таблица 2. Физиологические нормативы физического напряжения при труде

Критерий напряжения организма	Предельно допустимые величины
При работе продолжительностью (часы)
Частота сердечных сокращений в 1 мин. при работе
Региональный
Локальный
При операциях с преобладанием статистической нагрузки
Энерготраты (ккал / мин).
Общая работа
Региональная
Локальная
Минутный объём дыхания (л / мин).
Общая работа
Региональная
Локальная
Кожно - лёгочные влагопотери (г/ч)
Снижение статистической выносливости при условии в 0,75 максимальной силы мышц (%)

Примечания: Под общей подразумевается работа с участием обширных мышечных групп (ног, туловища и др.); под региональной - с участием мышц плечевого пояса и верхних конечностей, под локальной - с участием мышц предплечья и кисти.

3. Задача № 2

На рабочем месте маляра одного из строительных предприятий юга Тюменской области установлены классы условий труда, которые действуют в течение следующей продолжительности смены:

• - аэрозоль извести 3.1 - 50%
• - пары ацетона 3.1 - 30%
• - тяжесть труда 3.2 - 100%

Определить процент доплаты к тарифной ставке маляра за вредные условия труда, если его заработная плата составляет 15 000 руб. в которую включен районный коэффициент 15% .

Решение:

Переведем в баллы (1*0,50 + 1*0,30 + 2*1) = 2,8 балла.

По таблице доплат за вредность данному маляру полагается 8% доплаты к зарплате без районного коэффициента.

Доплата: 15000*15% = 2250 руб.

• 12750*8% = 1020 руб.
• 4. Задача № 14

Определить величину снижения выручки предприятия от потерь рабочего времени, связанных с заболеваемостью работников в динамике 2005-2008 гг., таблица 3.3. В случаях заболеваемости учесть как прямые так и косвенные потери

Таблица 3.3 - Затраты предприятия, связанные с заболеваемостью работников

Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника. (Трудовой кодекс Российской Федерации: от 30.12.2001 №197-ФЗ - В ред. от 01.12.2007 – Ст. 209).

Условия труда в соответствии с Гигиенической классификацией труда имеют следующую классификацию:

I класс – оптимальные условия труда;

II класс – допустимые условия труда;

III класс (1, 2, 3, 4-я степени) - вредные условия труда;

IV класс - опасные условия труда.

Классы условий труда по микроклимату определяются различными показателями в зависимости от периода года: холодный (зима) и теплый. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше, холодный – ниже +10°С. Зимой для оценки микроклимата в производственном помещении необходимо измерять температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха на рабочем месте. В этот же период на открытой территории и в холодных помещениях (холодильники, неотапливаемые склады и т.п.) достаточно измерить только температуру воздуха. В теплый период года различия между помещением и открытой территорией не делается.

Параметры микроклимата при оптимальном и допустимом классах условий труда могут оцениваться как по критериям производственных помещений в холодный период года, так и по индексу тепловой нагрузки среды ТНС-индексу или, как он еще называется, температурному индексу WBGT (Wet Body Global Temperature). ТНС-индекс - это эмпирический интегральный показатель (выраженный в °С), отражающий сочетанное влияние температуры воздуха, скорости его движения, влажности и теплового облучения на теплообмен человека с окружающей средой.

WBGT-индекс рассчитывается из уравнения:

1. при учете измерений вне помещений при солнечной нагрузке (или в помещении при тепловом излучении).

WBGT = 0,7 t вл + 0,1 t c + 0.2 t ш

2. при учете измерений в помещении (при отсутствии теплового излучения) или снаружи без солнечной нагрузки.

WBGT = 0,7 t вл + 0,3 t ш

Где t вл, t c , t ш – соответственно температура влажного, сухого и шарового термометра.

Температура шарового термометра или, иными словами, температура внутри зачерненного шара измеряется термометром, который помещен в центр зачерненного полого шара; t ш отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Погрешность измерения температуры внутри шара не более ±0,5°С.

В соответствии с ГОСТ Р ИСО 7243-2007 если параметры окружающей среды не имеют постоянного значения в пространстве, то индекс рекомендуется определять в трех положениях, соответствующих высоте головы, живота и лодыжек относительно земли. Если рабочий стоит, измерения следует выполнять на высоте 0,1; 1,1 и 1,7 м от пола; если сидит – 0,1; 0,6 и 1,1 м от пола.

Если анализ, проведенный до теплового перегрева в изучаемой точке, показал, что окружающая среда была фактически однородной (разнородность <5%), можно применить упрощенную процедуру, состоящую только в определении одного индекса WВGT на уровне живота.

Для быстрого определения индекса WBGT достаточно выполнить одно измерение на уровне, на котором тепловой перегрев будет максимальным. Использование такой процедуры приводит к переоценке теплового перегрева со смещением порога безопасности.

Оптимальные и допустимые микроклиматические условия

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 в рабочей зоне производственного помещения могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

Оптимальные микроклиматические условия — это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия - это такое сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности.

Таблица 1.
Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Период года		Температура воздуха, °С	Температура поверхностей,°С	Относительная влажность воз-духа, %
Холодный
	III (более 290)
	III (более 290)

Таблица 2.

Допустимые величины показателей микроклимата

на рабочих местах производственных помещений

		Температура воздуха, °С		Температура	Относительная	Скорость движения воздуха, м/с
	работ по уровню энергозатрат, Вт	диапазон ниже оптимальных величин	диапазон выше оптимальных величин	поверхностей, °С	влажность воздуха,	для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более	для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более**
Холодный
	III (более 290)
	III (более 290)

*При температурах воздуха 25°С и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиями п. 6.5.

**При температурах воздуха 26-28 °С скорость движения воздуха в теплый период года должна приниматься в соответствии с требованиями п. 6.6.

Категории работ

В соответствии со СанПип 2.2.4.548-96. “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений” категории работ разграничиваются на основе интенсивности энергозатрат организма в ккал/ч (Вт):

· К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т. п.).

· К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.).

· К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат 151-200 ккал/ч (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т. п.).

· К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/ч (233-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.).

· К категории III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Нормирование параметров микроклимата производственных помещений

В соответствии с классификацией условий труда по показателям микроклимата различают нагревающий и охлаждающий микроклимат.

Под нагревающим микроклиматом понимают сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (> 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (> 30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Для оценки нагревающего микроклимата в помещении (вне зависимости от периода года), а также на открытой территории в теплый период года используется интегральный показатель - тепловая нагрузка среды (ТНС-индекс).

В таблице приведены величины ТНС-индекса применительно к человеку, одетому в комплект легкой летней одежды с теплоизоляцией 0,5 - 0,8 кло (1 кло = 0,155 0С-м 2 /Вт)

Таблица 3.

	энерготраты,	Класс условий труда
		Оптимальный	Допустимый
				1 степени	2 степени	3 степени	4 степени	(экстремальн.)

* В соответствии с приложением 1 к СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» или по формуле Q =4хЧСС-255, где:

Q – общие энерготраты, Вт/м2;

ЧСС - среднесменная частота сердечных сокращений, определяемая как средневзвешенная величина с учетом времени, затраченного на выполнение различного вида работ и отдых.

Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (< 0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела - соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма).

Класс условий труда при работе в производственных помещениях с охлаждающим микроклиматом (при отсутствии теплового облучения) определяется по таблице применительно к работающим, одетым в комплект «обычной одежды» с теплоизоляцией 1 кло.

Таблица 4.

Классы условий труда по показателю ТНС-индекса (°С, нижняя граница)

при работе в производственных помещениях с охлаждающим микроклиматом независимо от периода года

	энерготраты,	Класс условий труда
		Оптимальный	Допустимый	Вредный**				(экстрем.)
				1 степени	2 степени	3 степени	4 степени
		по СанПиН*	по СанПиН *
		по СанПиН *	по СанПиН *
		по СанПиН *	по СанПиН *
		по СанПиН *	по СанПиН *
		по СанПиН *	по СанПиН *

*В соответствии с приложением 1 к СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» или формуле.

**Применительно к 3-у классу условий труда приведена температура воздуха, о С.

Примечание: При увеличении скорости движения воздуха на 0,1 м/с от оптимальной (по СанПиН «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений») температура воздуха должна быть увеличена на 0,2 °С.

Определение индекса тепловой нагрузки среды

1. Используемые контрольно-измерительные приборы

Расчет ТНС - индекса (индекса тепловой нагрузки среды), а также измерение и регистрация относительной влажности и температуры воздуха может производиться при помощи портативного термогигрометра ИВТМ-7К3 с преобразователем ИПВТ-03М-09 (шарового термометра).

Назначение прибора :

Термогигрометр предназначен для непрерывного (круглосуточного) измерения и регистрации относительной влажности и температуры воздуха и/или других неагрессивных газов.

Термогигрометр может применяться в различных технологических процессах в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, медицине, научных исследованиях, гидрометеорологии и других отраслях хозяйства.

Достоинства прибора:

· малые габаритные размеры и вес прибора;

· возможность измерять не только температуру внутри черного шара и снаружи, но и относительную влажность воздуха в помещениях и вне их;

· взаимозаменяемость первичных преобразователей;

· возможность пересчёта значений различных единиц влажности (% -> °Ст.р., ppm, г/м3, °Св.т.);

· возможность регистрации данных, встроенная память на 10 000 измерений;

· интерфейс связи с ПК - RS232;

· световая и звуковая сигнализация по 2-м порогам влажности и температуры;

· зонд может крепиться на корпусе прибора или соединяться с ним кабелем длиной 1 м (возможно удаление до 1000 м);

· предусмотрена возможность крепления на стене.

Принцип действия приборов серии ИВТМ-7:

Измерение относительной влажности производится с помощью сорбционно-емкостного сенсора. Принцип работы сенсора основан на зависимости диэлектрической проницаемости влагочувствительного слоя от влажности окружающей среды. В качестве влагочувствительного слоя использован полимерный материал. Для измерения температуры используется платиновый термометр сопротивления. Кроме основной функции – измерения температуры платиновый термометр задействован в системе компенсации изменений показаний влажности при различных температурах.

Сенсоры относительной влажности и температуры установлены на конце зонда и закрыты металлическим или фторопластовым колпачком, обеспечивающим защиту их от механических повреждений и в то же время свободный доступ анализируемой среды.

Приборы серии ИВТМ-7 внесены в Государственный реестр средств измерений РФ, а также в Государственный реестр Республики Казахстан.

Межповерочный интервал – 1 год.

В комплект поставки прибора для измерения индекса тепловой нагрузки среды входят:

1. Измерительный блок ИВТМ-7К3.

2. Преобразователь ИПВТ-03М-09 предназначен для измерения температуры в черной сфере (для определения индекса тепловой нагрузки среды - ТНС).

Корпус преобразователя не должен нагреваться выше +60 °С.

Поставляется в комплекте с черной сферой (черным шаром). По желанию Заказчика, поставляется стойка под шар.

Диапазон измерения:

температуры - от -45 до +120°С

относительной влажности - от 0 до 99%

Габаритные размеры, мм:

Преобразователя: 200х20х15;

Черной сферы: Ø94.

3. Черный шар.

4. Стойка под шар.

5. Упаковочный чехол (длинный).

Подготовка прибора к работе

1. Извлечь прибор из упаковочной тары. Если прибор внесен в теплое помещение из холодного, необходимо дать прибору прогреться до комнатной температуры в течение 2-х часов.

2. Установить элементы питания в батарейный отсек или подключить к прибору сетевой адаптер.

3. Соединить измерительный блок и первичный преобразователь соединительным кабелем. В случае если анализируемая среда предполагает содержание механической пыли, паров масла, принять меры по их устранению.

4. Включить прибор коротким нажатием кнопки ВЫБОР.

5. При включении прибора осуществляется самотестирование прибора в течение 5 секунд. При наличии неисправностей прибор индицирует сообщение об ошибке. После успешного тестирования и завершения загрузки на индикаторе отображаются текущие значения влажности или температуры. Расшифровка неисправностей тестирования и других ошибок в работе прибора приведено в разделе 6.

6. После использования прибора выключить его коротким нажатием кнопки ВЫБОР.

При эксплуатации прибора его функционирование осуществляется в одном из режимов: РАБОТА или Настройка. После включения и самодиагностики прибор переходит в режим РАБОТА.

Режим работа является основным эксплуатационным режимом. В данном режиме прибор производит периодический опрос (раз в секунду) преобразователя влажности, ведет регистрацию измерений, осуществляет обмен данными по интерфейсу RS-232 и индикацию измеряемых параметров на ЖК-индикаторе. Температура анализируемого газа отображается в °С, влажность - в одной из возможных единиц: °С по точке росы, % относительной влажности, ppm, г/м 3 , ºС влажного термометра.

Порядок проведения измерений

1.Произвести оценку рабочего места и положение работающего (стоя или сидя).

2. В соответствии с таблицей определить места установки штатива.

1. Подготовить прибор к измерениям:

Установить преобразователь на штатив.

Подключить кабель преобразователя к измерительному блоку прибора.

Установить черный шар на преобразователь.

2. Установить штатив с преобразователем на первую точку для измерений.

3. Выдержать установленное время (не менее 15 минут).

4. Включить питание прибора.

5. Произвести замер температуры воздуха в помещении (не менее 15 минут).

6. Произвести замер температуры внутри шара (не менее 15 минут).

7. Снять черный шар с преобразователя (положив его на стол).

8. Выдержать 2 минуты и произвести замер температуры влажного термометра (не менее 15 минут).

9. Повторить пункты 4-9 для остальных точек замера.

10. Заполнить протокол измерений. Произвести вычисления.

11. Оценить полученный показатель температурного индекса.

Ниже приведена схема переключений в режиме “Работа”

Результаты измерений и их интерпретация (на примере измерений тепловой нагрузки среды на рабочем месте менеджера отдела маркетинга и сбыта АО “ЭКСИС”)

1. Исполнение должностных обязанностей менеджеров отдела маркетинга и сбыта по уровню энергозатрат и интенсивности физического напряжения относится к категории работ Iб.

К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/ч (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.).

Положение в течение рабочего дня: преимущественно сидячее.

2. Протокол измерений.

Измерения проводятся :

На уровне лодыжек – 0,1 м над уровнем пола;

На уровне живота - 0,6 м над уровнем пола;

На уровне головы – 1,1 м над уровнем пола.

		Проведение измерений	t воздуха		t влажного термометра
		На уровне лодыжек
		На уровне живота
		На уровне головы
		На уровне лодыжек
		На уровне живота
		На уровне головы

Расчет WBGT -индекса осуществляется прибором автоматически по формуле, предназначенной для измерений в помещении при тепловом излучении:

WBGT = 0,7 t вл + 0,1 t c + 0.2 t ш

1. Измерения проводятся утром (с 9 до 10 часов).

WBGT на уровне лодыжек = 0,7*22,2 + 0,1*21,9 + 0,2*14,2 = 15,54 + 2,19 + 2,84 = 20,57

WBGT на уровне живота = 0,7*22,4 + 0,1*22,7 + 0,2*14,4 = 15,68 + 2,27 + 2,88 = 20,83

WBGT на уровне головы = 0,7*22,4 + 0,1*22,9 + 0,2*14,6 = 15,68 + 2,29 + 2,92 = 20,89

2. Измерения проводятся днем (с 14 до 15 часов).

WBGT на уровне лодыжек = 0,7*24,6 + 0,1*25,4 + 0,2*16,1 = 17,22 + 2,54 + 3,22 = 22,98

WBGT на уровне живота = 0,7*24,8 + 0,1*25,4 + 0,2*16,3 = 17,36 + 2,54 + 3,26 = 23,16

WBGT на уровне головы = 0,7*24,8 + 0,1*25,4 + 0,2*16,5 = 17,36 + 2,54 + 3,3 = 23,2

3. Рассчет общего значения индекса тепловой нагрузки среды имеет вид:

WBGT общ.утро = 20,57 + 2*20,83 + 20,89 / 4 = 20,78

WBGT общ.день = 22,98 + 2*23,16 + 23,2 / 4 = 23,125

Проанализируем полученные результаты:

Измерения проводятся в теплое время года (среднесуточная температура наружного воздуха выше +10°С).

Полученные результаты (20,78 и 23,125) соответствуют оптимальным величинам показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений в теплое время года по СанПин 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений (см. таблицу 3).

Классы условий труда по показателю ТНС-индекса (°С)

для производственных помещений с нагревающим микроклиматом

независимо от периода года и открытых территорий в теплый период года

	энерготраты,	Класс условий труда
		Оптимальный	Допустимый
				1 степени	2 степени	3 степени	4 степени	(экстремальн.)

Нормативные ссылки

При оценке и аттестации рабочих мест по климатическим условиям используются следующие основные нормативные документы:

• СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
• ГОСТ. ССБТ. 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
• ISO 7243-1982. Окружающая среда с повышенной температурой - оценка влияния тепловой нагрузки на работающего человека, основанная на температурном по влажному и шаровому термометрам индексе.
• ГОСТ Р ИСО 7243-2007. Термальная среда. Расчет тепловой нагрузки на работающего человека, основанный на показателе WGBT (температура влажного шарика психрометра).
• Руководство Р 2.2.755-99. Гигиенические критерии оценки и классификация условия труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.

1. К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/час (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.)

2. К категории I6 относятся работы с интенсивностью энергозатрат 121-150 ккал/час (140-174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства т п.)

3. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат 151-200 ккал/час (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

4. К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 201-250 ккал/час (223-290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

5. К категории III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 250 ккал/час (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т. п.)

Приложение 2

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Приложение 3

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

1. Общие сведения…………………………………………………………………………….3

2. Характеристика и нормирование микроклимата…………………………………………3

3. Приборы и оборудование…………………………………………………………………..7

4. Требования к организации контроля и методам измерения микроклимата…………..13

5. Методика выполнения работы……………………………………………………………15

Приложения…………………………………………………………………………………17

В настоящее время в странах СНГ выпускаются электронные приборы для измерения температуры и влажности. Так измеритель температуры и влажности «ТКА–ПКМ» (модель 20) предназначен для измерения температуры и относительной влажности воздуха (рис. 1).

Рис. 1. ТКА-ПКМ Модель 41

Диапазон измерения: влажности, %, отн.: 10–98, температуры, 0 С.: 0–50. Дополнительно прибор может быть снабжен «черным шаром» предназначенным для измерения радиационной температуры и индекса ТНС (WBGT)

Модели 41, 42 и 43 «ТКА-ПКМ» предназначены для измерения освещенности в видимом диапазоне спектра (10–200000мк), температуры воздуха (0–50 0 С) и относительной влажности (10–98%) (рис. 2).

Рис. 2. ТКА ПКМ Модель 20

Приборный комплекс «ТКА–Хранитель» (рис. 2) объединяет в себе функции Люксметра, УФ– радиометра, Измерителя температуры и влажности воздуха.

У ч е б н о - м е т о д и ч е с к о е и з д а н и е

Работа	Категория	Энергозатраты организма (расход энергии при выполнении работ)	Характеристика работ
Легкая физическая		Не более 150 ккал/ч (174 Вт)
	1а	Не более 120 ккал/ч (139 Вт)	Работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производстве, в сфере управления и т.д.
	1б	121-150 ккал/ч (140-174 Вт)	Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контроллеры, мастера в различных видах производства и т.п.)
Физическая средней тяжести		151-250 ккал/ч (175-232 Вт)
	2а	151-200 ккал/ч (175-232 Вт)	Работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.)
	2б	201-250 ккал/ч (223-290 Вт)	Работы, связанные с ходьбой и переноской тяжести до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных, литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.)
Тяжелая физическая работа		Более 250 ккал/ч (290 Вт)	Работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие значительных физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.)

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

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

В производственных помещениях, где допустимые нормативные величины микроклимата невозможно выдержать по технологическим требованиям или экономически нецелесообразно, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные.

В этих случаях используются защитные мероприятия, например, системы местного кондиционирования воздуха, спецодежда, оборудуются помещения для отдыха и обогрева, регламентируется рабочее время, т.е. устанавливаются перерывы в работе, сокращается продолжительность работы, увеличивается отпуск, уменьшается стаж работы и т.д.

Для оценки общего воздействия параметров микроклимата на возможность перегрева работающих рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС), который является эмпирическим показателем, характеризующим общее воздействие на человека температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения.

ТНС-индекс рассчитывается по уравнению:

ТНС=0,7t вл +0,3t ш, (3.1)

где t вл – температура влажного термометра, 0 С; t ш – температура внутри зачерненного шара, 0 С.

t вл определяется аспирационным психрометром; t ш измеряется термометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного шара. Эта температура отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха.

Таблица 3.5

Наиболее точным прибором для измерения относительной влажности является аспирационный (вентиляционный) психрометр (рис. 3.1). В его состав входят: два термометра 1 и 2 , которые защищены с боков от теплового излучения и механических повреж­дений никелированными желобками. Резервуары термометров окружены двойными никелированными гильзами (трубками) 4 и 5 , через которые с по­стоянной скоростью (4 м/с) проходит воздух. Перемещение воздуха достигается при помощи вентилятора 6 и соединительной трубки 7 . Вентиля­тор приводится в действие пружиной, которая заводится ключом 8 , наличие у психрометра металлических трубок 4 , 5 с воздушной прослойкой между ними предохраняет резервуары термометров от теплового излучения, а относительно большая скорость движения воздуха около резервуара сокращает время на установление температурного равновесия и обеспечивает стабильный режим испарения, независимо от скорости движения окружающего воздуха. При по­мощи психрометров определяется относительная влажность воздуха при температурах до - 5°С. Если температура ниже, то применяют гигрометры.

Рис. 3.1. Аспирационный психрометр

Скорость воздушного потока определяется чашечными и крыльчатыми анемометрами.

Крыльчатый анемометр состоит из металлического корпуса, в котором смонти­рованы колесо с лопатками и счетный механизм, соединенный с осью колеса. Счетный механизм имеет несколько стрелок и циферблат, деления которого со­ответствуют метрам пути. Для включения и выключения счетчика имеется рычажок, так называемый арретир. У чашечного анемометра воспринимающей частью является небольшая крестовина с четырьмя полыми полушариями, об­ращенными выпуклыми поверхностями в одну сторону. Крестовина с полушариями под действием воздушного потока движется в сторону выпуклости полушарий. Вращение крестовины передается счетному механизму.

Крыльчатый анемометр применяется при определении скорости воздушного потока от 0,5 м/с до 16 м/с, чашечный анемометр применяется для измерения скорости воздуха от 9 м/с до 20 м/с. Скорость менее 0,5 м/с измеряется электроанемометрами.

Контроль микроклимата ведется в соответствии с требованиями Сан ПиН 2.2.4.548-96, для чего применяются термометры, психрометры, анемометры и актинометры.

Температура и относительная влажность измеряется аспирационным психрометрами, скорость движения воздуха – электротермоанемометрами, чашечными и крыльчатыми анемометрами, интенсивность теплового потока – актинометрами.

Актинометры представляют из себя блок термопар, соединенных с гальванометром, который отградуирован в кал/см 2 ×мин или Вт/см 2 .

Температура поверхности измеряется контактными (типа электрометров) или дистанционными (пирометрами и др.) приборами.

3.2. ОТОПЛЕНИЕ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ
ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Для поддержания требуемой температуры воздуха в холодный период года в помещениях применяют отопление, которое в зависимости от теплоносителя может быть водяным, паровым и воздушным. Горячая вода на отопление может подаваться от собственной котельной или от центральной котельной. Пар для отопления используют в тех случаях, если он поступает в помещение для технологических потребностей. Воздух нагревается радиаторами или стальными трубами, по которым движется горячая вода или пар. В помещениях с большим пылевыделением применяют трубы, так как их легко очистить от грязи. Нагревательные приборы не должны приводить к испарению ядовитых или пожароопасных веществ. В пожарном отношении водяная система более безопасна, так как температура воды 40-60 °С, а пара – 120-150°С, что в некоторых случаях может привести к самовозгоранию пыли.

Для воздушного отопления применяют калориферы, которые состоят из секций стальных труб или электронагревателей. В первом случае используется тепло пара или воды, во втором – электроэнергии. Вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха через радиатор калорифера, после чего он поступает в помещение. В производствах и складах, где имеются вещества, реагирующие с водой, применяется воздушное отопление электрокалориферами.Для защиты помещения от холодного воздуха около ворот устанавливают тепловые завесы, при этом теплый воздух от калориферов подается вдоль линии ворот.
Назначение установок кондиционирования – поддерживать в заданных пределах метеорологические условия (микроклимат) в помещениях и выполнять некоторые специальные требования. Различают два вида кондиционеров:

* установки полного кондиционирования воздуха, когда в заданных пределах поддерживается температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и некоторые особые требования, например дезодоризация (устранение неприятного запаха);

* установки неполного кондиционирования обеспечивают только часть этих параметров.

Кондиционер состоит из следующих основных частей (рис. 3.2.):

I – отделение, где смешивается наружный воздух с рециркуляционным. Рециркуляция применяется при низкой температуре наружного воздуха, при этом воздух из помещения не выбрасывается в атмосферу, а частично поступает, пройдя очистку, обратно в помещение. Рециркуляционный воздух не должен содержать вредных примесей. Поступающий в I отделение воздух очищается фильтром 1 и при необходимости нагревается калорифером 2 ;

II отделение – промывная камера, где воздух увлажняется, и при необходимости охлаждается распылением вода из форсунок 3 ;

III отделение второго подогрева, где воздух подогревается калорифером 4 для достижения требуемых значений температуры и относительной влажноcти.

Рис. 3.2. Схема кондиционера

Кондиционирование применяют как для поддержания заданных пределов микроклимата, так и по требованиям технологического процесса, если последние не допускают значительных колебаний температурного режима.

3.3. НОРМИРОВАНИЕ И КОНТРОЛЬ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ
НА РАБОЧИХ МЕСТАХ

Нормирование вредных веществ ведется в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1313–03 «ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны», где приводятся предельно допустимые концентрации 1307 наименований вредных веществ. Предельно допустимой концентрацией (ПДК) считается такая концентрация, которая в течение всего трудового стажа не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Вредные вещества, выделяющиеся при выполнении производственных процессов, по-разному воздействуют на организм человека, т.е. характер их действия различен. Вещества могут быть: общетоксичные, вызывающие отравление всего организма; раздражающего действия, вызывающие раздражение дыхательных путей; концерогенные, вызывающие раковые заболевания; мутагенные, приводящие к изменению наследственности; вещества, влияющие на репродуктивную (детородную функцию).

Вредные вещества по степени воздействия делятся на следующие классы:

1 – чрезвычайно опасные;

2 – высоко опасные;

3 – умеренно опасные;

4 – мало опасные.

В ГОСТе также указывается агрегатное состояние вещества в условиях производства в виде аэрозоля или пара. Указываются также особенности действия на организм.

Например, ПДК диоксида кремния 1мг/м 3 .

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (по заключению Госсаннадзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (K 1 , K 2 , ... K n ) в воздухе к их ПДК (ПДК 1 , ПДК 2 , ... ПДК n ) не должна превышать единицы.

(3.2)

В производстве систематически ведется контроль воздушной среды для определения степени загрязненности газами и аэрозолями. Количество аэрозоля в воздухе (пыли, дыма, тумана) определяется весовым и различными физическими методами. Из физических методов чаще используют световой, когда о количестве аэрозоля судят по ослаблению луча света, проходящего через аэрозоль. Однако в практике, как правило, применяют весовой метод, хотя он наиболее трудоемок и требует значительного времени при небольших концентрациях примеси. При весовом методе определенный объем воздуха протягивается через специальные фильтры и по разнице веса фильтров до и после протяжки воздуха определяют концентрацию аэрозоля.

Газовую составляющую примесей определяют экспрессными и лабораторными методами. При экспрессном методе определенный объем воздуха протягивается через индикаторную трубку, которая заполнена реактивом, изменяющим цвет при взаимодействии с определенным газом, и по длине столба реактива, изменившего цвет, оценивают концентрацию данной примеси. При лабораторных методах определения газовой составляющей используют хроматографы, спектрофотометры, различные специальные приборы.

3.4. ВИДЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ

Вентиляция – это организованная подача и удаление воздуха из производственных помещений.

Назначение вентиляции:

Удаление вредных газов, паров, пыли из рабочих помещений;

Удаление избыточных тепло- и влаговыделений, т.е. создание нормального микроклимата;

Подача в помещение и на рабочие места чистого воздуха;

Сбор и утилизация удаляемых из помещения веществ.

По принципу перемещения воздуха вентиляция делится на естественную (аэрация) и механическую. При смешанной вентиляции применяется естественная и механическая вентиляции. По назначению вентиляция делится на приточную и вытяжную. По месту действия вентиляция делится на общую и местную. Общая или общеобменная вентиляция предназначена для обмена воздуха во всем помещении. Местная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха непосредственно от источников его образования и подачи чистого воздуха на рабочие места. В производстве, как правило, применяется общеобменная вентиляция, а для удаления пыли от источников образования – местная вентиляция, например при шлифовке, заточке.

Кроме того, применяются воздушные души, воздушные тепловые завесы, местные отсосы, например бортовые отсосы гальванических ванн.

Одной из характеристик вентиляции производственных помещений является кратность воздухообмена, которая определяется по формуле:

где V вент – объем воздуха, поданного в помещение вентиляционными системами в течение часа, м З /ч; V пом – объем помещения, м З.

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течение часа меняется весь объем воздуха внутри помещения.