Организация оптимальных метеорологических условий в помещении. Метеорологические условия в помещении. Определение относительной влажности воздуха

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование метеорологических условий в производственном помещении

Цель работы - овладеть методами оценки метеоусловий помещения; ознакомиться с приборами и методикой измерения параметров климата; принципами нормирования параметров климата помещения.

Лабораторная установка для измерения метеорологических условий включает в себя следующие приборы:

-п сихрометр (1)

Психрометр состоит из двух термометров. Резервуар одного из них остается сухим и термометр показывает температуру воздуха. Резервуар другого окружен полоской ткани, конец которой опущен в воду. Вода, испаряясь с поверхности резервуара термометра, поглощает тепло, вследствие чего показания «влажного» термометра ниже показаний «сухого». - а немометр чашечный (3) для измерения скорости движения воздуха от 1 до 20 м/с. Он состоит из крестовины с четырьмя полыми полушариями, установленной на вертикальной вращающейся оси, которая связана со счетчиком числа оборотов.

-б арометр-анероид (4) для измерения атмосферного давления. Главная часть барометра - герметичная металлическая коробка, которая с помощью передаточного механизма соединена со стрелкой-указателем давления;

-т умблер (5) для включения установки;

-в ращающееся колесо (6) для изменения скорости движения воздуха.

Результаты измерений:

Скорость V = 0 м/с.

Температура t, °C

Влажность

Период года

ГОСТ 12.1.005-88

Допустимая

Оптимальная

абсолютная К г/мі

относительная R, %

помещения

холодный

постоянная

Легкая - Ia

Не более 0.1

Вычисления:

tсух = 21 (°C)

tвлаж = 19 (°C)

21-19=2 => R = 83%

fсух = 18.65 (мм)

fвлаж = 16.48 (мм)

K = 18.65Ч83:100 = 15.48 ? 15.5 (г/мі)

tэфф = 21.5 (°C)

t (°C) от 22 до 24

Влажность воздуха 40-60%

Скорость воздуха 0,1 м/сек

После сравнения с ГОСТ можно сделать вывод, что температура в помещении ниже нормы на 0.5 °C, влажность воздуха превышена на 23%. Скорость воздуха в пределах нормы.

метеорологический помещение климат анемометр

Скорость V 0, м/с.

Показания анемометра, об

С2 - С1/t, об/с

Скорость, V, м/с

Психометрический коэффициент

Температура, °C

Упругость водяных паров мм рт. ст

Влажность

абсолютная К г/мі

относительная R, %

Вычисления:

5256-5006=250 (об/с)

K = 16.48-0.0008Ч(21-19)Ч726 = 15.3 (г/мі)

R = 15.3: 16.48Ч100 = 92.84 (%)

tэкв-эфф. = 19.5 (°C)

В соответствии с ГОСТ 12.1.005. - 88 оптимальные нормы на рабочем месте в холодное время года должны быть следующие:

t (°C) от 22 до 24

Влажность воздуха 40-60%

Скорость воздуха 0,1 м/сек

После сравнения с ГОСТ можно сделать вывод, что температура в помещении ниже нормы на 2.5°С. Относительная влажность воздуха выше нормы на 32.84%, а по отношению к допустимой выше на 17.24%.

Разность между tэкв.-эфф и tэфф составляет 2 °С. Это может означать, что скорость воздуха (V ) влияет на итоговую температуру в помещении. Таким образом, в ходе этой работы мы научились вычислять общие значения метеорологических условий в производственном помещении, а также ознакомились с приборами и методикой измерения параметров климата.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Практическое усвоение методики исследования и гигиенической оценки параметров метеорологических условий на рабочих местах в рабочей зоне производственного помещения. Определение скорости движения воздуха анемометром. Гигиеническая оценка метеоусловий.

лабораторная работа , добавлен 13.01.2015

Четыре фактора оценки микроклимата: температура и скорость движения воздуха, относительная влажность и тепловое излучение. Формула определения комфортности метеорологических условий. Средства измерения показателей микроклимата промышленного предприятия.

презентация , добавлен 17.03.2014

Параметры микроклимата на рабочем месте: влажность, температура, скорость движения воздуха, тепловое излучение. Определение оптимальных микроклиматических условий. Приборы для исследования параметров микроклимата: термометры, психрометры, гигрометры.

контрольная работа , добавлен 30.10.2011

Комплекс метеорологических условий в помещении. Основные параметры микроклимата. Химический состав воздуха. Температура воздуха и освещение. Прямой, рассеянный и отраженный солнечный свет. Коэффициент естественной освещенности. Влияние шума на человека.

презентация , добавлен 03.04.2017

Описание микроклимата производственных помещений, нормирование его параметров. Приборы и принципы измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, интенсивности теплового излучения. Установление оптимальных условий микроклимата.

презентация , добавлен 13.09.2015

Принципы нормирования производственного освещения. Системы естественного и искусственного освещения, их краткая характеристика. Способы рационализации зрительных условий труда и повышения зрительной работоспособности. Устройство люксметра Ю-116.

методичка , добавлен 09.10.2012

Измерение параметров микроклимата на рабочих местах. Приборы для измерения температуры, влажности и скорости движения воздуха. Меры профилактики и нормализации условий микроклимата. Санитарно-гигиенические мероприятия. Средства индивидуальной защиты.

реферат , добавлен 17.03.2009

Исследование температуры, влажности и скорости движения воздуха в производственных помещениях ООО Абакан-КАМИ. Сопоставление фактических значений параметров микроклимата на предприятии с нормативными. Анализ их влияния на работоспособность персонала.

курсовая работа , добавлен 13.07.2011

Описание оптимальных и допустимых микроклиматических условий, в которых может работать человек. Изучение расчетных параметров внутреннего воздуха. Назначение систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления. Допустимые параметры влажности воздуха.

контрольная работа , добавлен 03.12.2010

Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости воздуха в рабочих зонах. Классификация условий труда согласно метрологическим требованиям. Анализ санитарно-гигиенических условий и техники безопасности в помещении маркетингового отдела.

Метеорологические условия, или микроклимат производственных помещений, складываются из температуры воздуха в помещении, инфракрасного и ультрафиолетового излучения от нагретого оборудования, раскаленного металла и других нагретых поверхностей, влажности воздуха и его подвижности. Все эти факторы, или метеорологичеокие условия в целом, определяются двумя основными причинами: внутренними (тепло и влаговыделения) и внешними (метеорологические условия). Первые из них зависят от характера технологического процесса, оборудования и применяемых санитарно-технических устройств и, как правило, носят относительно постоянный характер для каждого цеха или отдельного участка производства; вторые -- сезонного характера, резко изменяются в зависимости от времени года. Степень влияния внешних причин во многом зависит от характера и состояния наружных ограждений производственных зданий (стен, кровли, окон, въездных проемов и т. п.), а внутренних -- от мощностей и степени изоляции источников выделения тепла, влаги и эффективности санитарнo-технических устройств.

Тепловой режим производственных помещений определяется количеством тепловыделений внутрь цеха от горячего оборудования, изделий и полуфабрикатов, а также от солнечной радиации, проникающей в цех через открытые и остекленные проемы или нагревающей кровлю и стены здания, а в холодный период года -- от степени отдачи тепла за пределы помещения и от отопления. Определенную роль играют тепловыделения от различного рода электродвигателей, которые при работе нагреваются и отдают тепло в окружающее пространство. Часть поступившего в цех тепла отдается наружу через ограждения, а остальное, так называемое явное тепло нагревает воздух рабочих помещений.

Согласно санитарным нормам проектирования промышленных предприятий (СН 245 -- 71) производственные помещения по удельному тепловыделению делятся на две группы: холодные цехи, где явное тепловыделение в помещении не превышает 20 ккал/м3ч, и горячие цехи, где они выше этой величины.

Воздух цеха, постепенно соприкасаясь с горячими поверхностями источников тепловыделений, нагревается и поднимается вверх, а его место замещает более тяжелый холодный воздух, который, в свою очередь, также нагревается и поднимается вверх. В результате постоянного движения воздуха в цехе происходит его нагрев не только в месте нахождения источников тепла, но и на более отдаленных участках. Такой путь отдачи тепла в окружающее пространство называется конвекционным. Степень нагрева воздуха измеряется в градусах. Особенно высокая температура наблюдается на рабочих местах, не имеющих достаточного притока наружного воздуха или расположенных в непосредственной близости от источников тепловыделений.

Противоположная картина наблюдается в тех же цехах в холодный период года. Нагретый горячими поверхностями воздух поднимается вверх и частично уходит из цеха через проемы и неплотности в верхней части здания (фонари, окна, шахты); на его место подсасывается холодный наружный воздух, который до соприкосновения с горячими поверхностями нагревается очень мало, в силу чего нередко рабочие места омываются холодным воздухом.

Все нагретые тела со своей поверхности излучают поток лучистой энергии. Характер этого излучения зависит от степени нагрева излучающего тела. При температуре выше 500oС спектр излучения содержит как видимые-- световые лучи, так и невидимые -- инфракрасные лучи; при меньших температурах этот спектр состоит только из инфракрасных лучей. Гигиеническое значение имеет в основном невидимая часть спектра, то есть инфракрасное, или, как его иногда не совсем правильно называют, тепловое излучение. Чем ниже температура излучаемой поверхности, тем меньше интенсивность излучения и больше длина волны; по мере увеличения температуры увеличивается интенсивность, но уменьшается длина волны, приближаясь к видимой части спектра.

Источники тепла, имеющие температуру 2500 -- 3000o С и более, начинают излучать также ультрафиолетовые лучи (вольтова дуга электросварки или электродуговых печей). В промышленности для специальных целей используются так называемые ртутно-кварцевые лампы, которые излучают преимущественно ультрафиолетовые лучи.

Ультрафиолетовые лучи также имеют различные длины волн, но в отличие от инфракрасных по мере увеличения длины волны они приближаются к видимой части спектра. Следовательно, видимые лучи по длине волн находятся между инфракрасными и ультрафиолетовыми.

Инфракрасные лучи, попадая на какое-либо тело, нагревают его, что и послужило поводом называть их тепловыми. Это явление объясняется способностью различных тел в той или иной степени поглощать инфракрасные лучи, если температура облучаемых тел ниже температуры излучающих; при этом лучистая энергия превращается в тепловую, вследствие чего облучаемой поверхности передается то или иное количество тепла. Этот путь передачи тепла называется радиационным. Различные материалы обладают различной степенью поглощения инфракрасных лучей, и, следовательно, при облучении они нагреваются по-разному. Воздух совершенно не поглощает инфракрасные лучи и поэтому не нагревается, или, как принято говорить, он является теплопрозрачным. Блестящие, светлые поверхности (например, алюминиевая фольга, полированные листы жести) отражают до 94 -- 95% инфракрасных лучей, а поглощают всего 5 -- 6%. Черные матовые поверхности (например, покрытие сажей) поглощают почти 95 -- 96% этих лучей, поэтому нагреваются более интенсивно

При полном поглощении инфракрасных лучей в результате полного превращения лучистой энергии в тепловую облучаемый предмет получает определенное количество тепла, которое принято измерять в малых калориях на 1 см2 облучаемой поверхности в минуту (г.кал/см2.мин). Эту величину принимают за единицу интенсивности облучения. Интенсивность инфракрасного облучения возрастает по мере повышения температуры источника излучения и увеличения площади его поверхности и уменьшается в квадратной пропорции по мере удаления от источника излучения. Инфракрасное излучение, как правило, происходит от тех же источников, что и выделение конвекционного тепла.

Рабочие горячих цехов постоянно или периодически подвергаются воздействию инфракрасного излучения, в результате чего они получают извне то или иное количество тепла. Интенсивность облучения на рабочих местах в зависимости от размеров и температуры источников излучения и расстояния от него рабочих мест колеблется в широких пределах: от нескольких десятых долей до 8 -- 10 г.кал/см2.мин. При выполнении отдельных кратковременных операций интенсивность облучения достигает 13 -- 15 г.кал/см2.мин. Для сравнения следует указать, что интенсивность солнечной радиации в летний безоблачный день достигает лишь 1,3 -- 1,5 г.кал/см2.мин.

Несмотря на то, что инфракрасное излучение не оказывает прямого действия на воздух, все же косвенным путем оно способствует его нагреву. Подвергающиеся облучению различные предметы, оборудование, конструкции и даже стены нагреваются и сами становятся источниками тепловыделения как радиационным, так и конвекционным путем. От них-то и нагревается воздух цеха.

При работе с вольтовой дугой или ртутно-кварцевыми лампами, излучающими ультрафиолетовые лучи, рабочие могут подвергаться облучению, если они не защищены от прямого попадания этих лучей в глаза или на кожный покров. Ультрафиолетовые лучи хорошо проходят через воздух, но почти не проходят через любую плотную ткань; даже обычное стекло их почти не пропускает. Однако при попадании лучей от вышеуказанны источников в глаза наряду с ультрафиолетовыми лучам на них будет действовать чрезмерно яркий, слепящий свет видимого спектра.

В каждом помещении, и тем более в производственных цехах, воздух всегда находится в состоянии движения, которое создается вследствие разности температур в различных частях здания и по площади и по высоте. Разность температур образуется в результате инфильтрации и подсоса более холодного наружного воздуха через окна, фонари, фрамуги, ворота.

Более сильное движение наблюдается в тех случаях, когда в цехе имеются источники тепловыделения, которые нагревают воздух и заставляют его быстро подниматься вверх. При наличии одного источника тепловыделения направление движения воздуха будет от периферии к источнику тепла и от него вверх; при нескольких же источниках тепловыделения направление токов может быть самым разнообразным, оно зависит от мест расположения источников тепла и их мощности. Скорость движения, или, как принято называть, подвижность воздуха, измеряется в метрах в секунду.

Мощные источники тепловыделения в цехах являются причиной значительных потоков воздуха, скорость которых иногда достигает 4 -- 5 м/сек. Особенно большие скорости движения создаются вблизи открытых проемов (ворот, окон и т. п.), где имеется возможность подсоса более холодного наружного воздуха. Вследствие больших скоростей холодные струи проходят значительные расстояния без достаточного разбавления теплым воздухом цеха, обдувая рабочих и создавая резкие колебания температур, что в быту называют сквозняками.

На отдельных же участках могут создаваться неблагоприятные условия для естественного конвекционного потока. Чаще всего такое положение наблюдается на участках, удаленных от проемов, ограниченных стенами или громоздким оборудованием (печами и т. п.), и особенно там, где подъему нагретого воздуха вверх препятствуют какие-либо глухие перекрытия (потолки). Подвижность воздуха сокращается до минимальных величин (0,05 -- 0,1 м/сек), что приводит к его застою и перегреванию, особенно если участки расположены вблизи от источников тепловыделений.

Как в наружном, так и в воздухе производственных помещений содержится некоторое количество водяных паров, создавая определенную влажность воздуха. Количество водяных паров, выраженное в граммах, содержащихся в килограмме или в кубическом метре воздуха, называется абсолютной влажностью.

Увеличение количества водяных паров при одной и той же температуре может происходить лишь до определенного предела, после чего пары начинают конденсироваться. Такое состояние, когда количество водяных паров (в граммах) способно насытить 1 кг или 1 м3 воздуха при данной температуре до предела, называется максимальной влажностью. Чем выше температура воздуха, тем больше надо водяных паров, чтобы довести этот воздух до максимальной влажности. Следовательно, максимальная влажность воздуха при разных температурах различна, причем для каждой температуры эта величина постоянна.

Для измерения влажности воздуха чаще всего пользуются показателем относительной влажности, то есть отношением абсолютной влажности к максимальной, насыщаемой воздух до предела при данной температуре, выраженной в процентах. Таким образом, относительная влажность показывает процент насыщения воздуха водяными парами при данной температуре.

Помимо влагосодержания поступающего наружного воздуха, внутри цеха могут быть дополнительные источники влаговыделения. Главным образом это открытые технологические процессы, сопровождающиеся использованием воды или водных растворов, особенно если эти процессы идут с подогревом. Определенная часть влаги выделяется также от самих работающих при дыхании и потовыделении, однако практически это не играет большой роли.

В производственных условиях наблюдается весьма различная влажность воздуха -- от 5 -- 10 до 70 -- 80%, при наличии обильных влаговыделений (красильно-отбелочные цехи текстильных фабрик, моечные отделения различных производств, прачечные) -- иногда до 90-- 95%, а в холодный период года -- до 100%, то есть до туманообразования.

Цель работы : Освоение методики исследования метеорологических условий в производственных помещениях.

Теоретическая часть

Метеорологическим условиям производственной среды или производственным климатом называется физическое состояние воздушной среды, характеризуемой температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и воздействия теплового излучения) (сильно нагретыми и охлажденными поверхностями оборудования или зданий).

Главными из этих условий являются температура и влажность. Метеорологические условия в производстве должны обеспечить здоровье и бодрое самочувствие работающих, иначе говоря должны быть комфортны. В частности, комфортной температурой будет называться такая, которая не вызывает повышения или понижения нормальной температуры человеческого тела.

Однако в производственной обстановке, особенно в горячих цехах, почти всегда есть условия для принудительного повышения температуры тела рабочего.

Организм человека обладает свойством приспосабливаться к окружающим метеорологическим условиям. Это защитное свойство человека называется терморегуляцией.

Терморегуляцией называется способность организма регулировать как теплообразование, так и теплоотдачу в зависимости от окружающих метеорологических условий, сохраняя температуру тела почти на постоянном уровне.

Терморегуляция выражается в следующем: при высокой температуре начинается интенсивное испарение пота с поверхности тела; одновременно с этим расширяются периферийные кровеносные сосуды; кровь приливает к поверхности тела в процессе выделения и испарения пота, вызываемого охлаждением тела. При этом происходит отъем тепла крови, вследствие чего температура тела сохраняется на высоком уровне.

Иначе реагирует человеческий организм на понижение температуры окружающего воздуха - периферийные кровеносные сосуды кожи сокращаются, скорость протекания крови через кожу замедляется и отдача путем конвекции и лучеиспускания уменьшается.

Для терморегуляции большое значение имеет влажность воздуха, находящегося в постоянном взаимодействии с окружающей средой.

В табл. 1 (извлечение из норм СН-245-71) даются рекомендованные значения основных параметров воздушной среды в производственных помещениях в зависимости от избыточного тепла, выделяемого в результате технологического процесса и категории работ по их тяжести.

ПРИМЕЧАНИЕ:

1. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2-х метров над уровнем пола или площадки, на которой находится человек.

Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть своего времени. Если обслуживание процессов осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, то рабочее место - вся рабочая зона.

2. Избытками явного тепла (от оборудования, нагретых материалов, инсоляции и людей) следует считать остаточным тепловыделением (за вычетом теплопотерь) после осуществления всех технологических и строительных мероприятий по их уменьшению, а также по теплоизоляции оборудования, установок и теплопроводов, герметизация оборудования и устройства местных отсосов, связанных с технологическим оборудованием и других мероприятий. Незначительными считаются избытки явного тепла в количестве, не превышающем 20 ккал/м ч. Явным является тепло, воздействующее на увеличение температуры воздуха в помещении.

3. Все работы подразделяются на три категории:

А. К категориям легких работ (затраты энергии до 150 ккал/ч относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски, основные процессы точного приборостроения и машиностроения, работы контролеров, конторские работы и т.д.).

Б. К категории средней тяжести работ (затраты энергии более 150 и до 250 ккал/ч) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой (переноской небольших тяжестей до 10 кг) и выполняемые стоя (основные процессы в механо-сборочных цехах, при механической обработке древесины, в сварочных цехах и пр.).

В. К категориям тяжелых работ (затраты энергии более 250 ккал/ч относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением, а также с постоянными передвижениями и переноской тяжести свыше 10 кг, основные процессы мартеновского, литейного, прокатного кузнечного, термического производства и пр.).

Существуют следующие состояния влажности:

а) АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (f), т.е. количество влаги, которое находится в воздухе при данной температуре;

б) МАКСИМАЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (F) или точка росы, представляющая максимальное количество влаги, которое может находиться в воздухе при данной температуре.

в) ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ (), выраженная в процентах и представляет собой отношение абсолютной влажности к максимальной:

 = f/F100%

где: f - абсолютная влажность

F - максимальная влажность.

Для определения относительной влажности воздуха применяются психрометры и гигрометры.

Из указанных трех состояний при оценке метеорологических условий в производственных помещениях чаще всего учитывается относительная влажность.

Эта влажность всегда должна быть нормальной, т.е. такой, которая обеспечивает благоприятные условия для терморегуляции человеческого организма.

Наиболее целесообразные соотношения между относительной влажностью и температурой даны в приложении 1.

Нормальной относительной влажностью при нормальной температуре (в пределах от 18 до 23 0 С) является влажность 40-60 %.

Помимо температуры и относительной влажности для создания нормальных метеорологических условий в производственных помещениях большое значение имеет скорость движения воздуха.

Условное движение воздуха при нормальной температуре может вызвать ощущение холода, при высокой температуре такое движение увеличивая теплоотдачу из организма в окружающую среду путем усиленного испарения пота облегчает борьбу организма с высокой температурой.

Для обеспечения нормальных метеорологических условий нужно уметь определить в производственных помещениях температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Зная эти параметры воздушной среды производственных помещений, мы можем наметить имеющиеся в нашем распоряжении технические мероприятия, например, общеобменную промышленную вентиляцию и добиться такого взаимодействия между температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, которые будут обеспечивать наилучшее самочувствие работающего.

Для определения температуры как без учета скорости движения воздуха в производственных помещениях, так и в сочетаниях со скоростью движения воздуха относительной влажности разработана и предлагается специальная монограмма, по которой можно определить эффективную, эффективно-эквивалентную и комфортную температуры.

Эффективной называется температура, которая ощущается человеком при определенной относительной влажности воздуха и отсутствие его движения в помещениях.

Эффективно-эквивалентной температурой называется температура, которая ощущается человеком при определенной влажности воздуха и движении его с различной скоростью в помещении.

Метеорологические условия или микроклимат в производственных условиях определяются следующими параметрами: 1) температурой воздуха t, °С; 2) относительной влажностью φ, %; 3) скоростью движения воздуха на рабочем месте v, м/с; 4) барометрическим давлением P, мм рт. ст.

Необходимость учета этих параметров может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса в организме человека.

Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 75 ккал/ч (в состоянии покоя) до 400 ккал/ч (при тяжелой работе).

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для того чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемое организмом тепло должно отводиться в окружающую человека среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений — холода или перегрева.

Отдача тепла организмом человека в окружающую среду происходит посредством теплопроводности через одежду QT конвекции в результате омывания воздухом тела человека Qк, излучения на окружающие поверхности Qи, испарения влаги с поверхности кожи Qисп Часть тепла расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха QB.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека каждым из этих путей, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так, теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте. Излучение тепла происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру поверхности, чем температура поверхности одежды (27—31° С) и открытых частей тела человека (около 33,5° С). При высоких температурах окружающих поверхностей (30—35° С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении — от поверхностей к человеку.

Отдача тепла испарением пота зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха. В состоянии покоя при температуре окружающего воздуха 18° С доля QK составляет около 30% всего отводимого тепла, Qи — 45%, Qисп — 20% и QB — 5%.

При изменении температуры воздуха, скорости его движения и влажности, при наличии вблизи человека нагретых поверхностей, в условиях физической работы и т. д. эти соотношения существенно меняются.

Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответствующее данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:

Q =Qт +Qк +Qи +QИсп + Qв,

благодаря чему температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36,6° С). Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и ограждений порядка 30—33° С отдача тепла конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть тепла отдается путем испарения пота с поверхности кожи. При этом организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и солей, играющих важную роль в жизнедеятельности организма. По этой причине в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется и отдача тепла конвекцией и излучением уменьшается.

Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ > 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ < 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальные величины относительной влажности составляет 30—60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года.

Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,3—0,5 м/с, а летом — 0,5—1 м/с.

В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.

Скорость воздуха оказывает также влияние на распределение вредных веществ в помещении. Воздушные потоки могут распространять их по всему объему помещения, переводить пыль из осевшего состояния во взвешенное. В ряде случаев относительно высокая скорость воздуха (более 0,3—0,5 м/с) может мешать технологическому процессу, например при сварке в среде защитных газов.

Барометрическое давление влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха — кислорода и азота, а следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений порядка 550—950 мм рт. ст. Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько миллиметров ртутного столба по отношению к нормальной величине (РНорм = = 760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.

При воздействии высокой температуры, интенсивного теплового излучения возможен перегрев организма, который характеризуется повышением температуры тела, обильным потовыделением, учащением пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением, а в тяжелых случаях — появлением судорог и возникновением теплового удара.

Особенно неблагоприятные условия наступают в том случае, когда наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность, ускоряющая возникновение перегрева организма. Вследствие резких колебаний температуры в помещении, обдувания холодным воздухом (сквозняки) на производстве имеют место простудные заболевания.

В соответствии с санитарными нормами СН 245—71 устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения (пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места).

Нормы учитывают:

1) время года — холодный и переходный периоды с температурой наружного воздуха ниже +10° С; теплый период с температурой +10° С и выше;

а) легкие работы (затраты энергии до 150 ккал/ч), к которым относятся, например, основные процессы точного приборостроения и машиностроения;

б) работы средней тяжести (затраты энергии от 150 до 250 ккал/ч), например, в механосборочных, механизированных литейных, прокатных, термических цехах и т. п.;

в) тяжелые работы (затраты более 250 ккал/ч), к которым относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением и переноской значительных (более 10 кг) тяжестей; это — кузнечные цехи с ручной ковкой, литейные с ручной набивкой и заливкой опок и т. п.;

3) характеристику помещения по теплоизбыткам — все производственные помещения делятся на помещения с незначительными избытками явного тепла, приходящимися на 1 м3 объема помещения, — 20 ккал/м3*ч и менее, и со значительными избытками — более 20 ккал/м3*ч.

К теплоизбыткам относится остаточное количество тепла, поступающего в помещение после осуществления всех технологических и строительных мероприятий по их уменьшению. Величина теплоизбытков (ккал/ч) определяется на основании баланса тепла в помещении по формуле

Qизб = ΣQ-ΣQух, (1)

где ΣQ — суммарное количество поступающего в помещение тепла (тепловыделения); ΣQух — суммарное количество уходящего из помещения тепла (за счет теплопотерь ограждениями, удаляемого местной вентиляцией, нагретым воздухом и т. п.).

В так называемых холодных цехах (механосборочные, точного машиностроения и др.) теплоизбытки составляют менее 20 ккал/м3*ч. Что же касается горячих цехов (прокатные, кузнечные, термические, литейные и т. п.), то в них теплоизбытки составляют 150— 200 ккал/м3*ч, а в ряде случаев до 300—500 ккал/м3*ч.

Основными источниками тепловыделений в машиностроении являются пламенные печи, электропечи, ванны с подогревом, кузнечные горны, нагретый металл, электрооборудование, различные нагретые поверхности, солнечная радиация. Расчет тепловыделений производят по справочникам.

С учетом перечисленных выше факторов определяют нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Например, для легкой работы, выполняемой в помещениях с незначительными теплоизбытками в холодный период года, допустимые параметры следующие: температура 17—22° С, относительная влажность — не более 75 %, скороеть движения воздуха — не более 0,3 м/с.

Полезная информация:

Введение

1.2 Оптимальные условия микроклимата

1.3 Допустимые условия микроклимата

1.4 Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса)

1.5 Регламентирование времени работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин

2. Технологические процессы и оборудование, обуславливающие неблагоприятные микроклиматические параметры на рабочих местах

3. Профилактика перегревания и переохлаждения

4 Контроль параметров микроклимата, требования к его организации и методам измерения

4.1 Контроль параметров микроклимата

4.2 Требования к организации контроля и методам измерения

5. Мероприятия по нормализации состояния воздушной среды производственных помещений

6. Проектирование систем защиты организма работающих от действия неблагоприятных производственных факторов

6.1 Архитектурно-планировочные мероприятия

6.2 Инженерно-технологические мероприятия

6.2.1 Вентиляционные системы

6.2.2 Кондиционирование воздуха

6.2.3 Отопление производственных помещений

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри 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 также температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12.1.005 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений").

Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и др.). Для поддержания параметров воздушной среды рабочих зон в пределах гигиенических норм решающее значение принадлежит факторам второй группы.

Многочисленными исследованиями гигиенистов и физиологов труда установлено, что на организм человека оказывают значительное воздействие санитарно-гигиенические факторы производственной среды: метеорологические условия, шум, вибрация, освещенность Некоторые из них оказывают неблагоприятное влияние на работника, что снижает работоспособность, ухудшает состояние здоровья и иногда приводит к профессиональным заболеваниям. Поэтому необходимо знать не только причину возникновения этих факторов, но и иметь представление о способах уменьшения их отрицательного влияния на организм работающих. Особое внимание в данной работе уделяется изучению параметров микроклимата на рабочем месте, их влиянию на организм работающих, а также мероприятий по снижению их негативного воздействия.

Актуальность темы в том, что исключительно важную роль на состояние и самочувствие человека, на его работоспособность оказывает микроклимат, а требования к отоплению, вентиляции и кондинционированию непосредственно влияет на здоровье и производительность человека.

Целью данной работы было изучение нормативной и технической литературы, регламентирующей правила и нормы метеорологических условий рабочей зоны, исследование непосредственного влияния на организм работающих параметров микроклимата производственных помещений, а также проектирование систем защиты организма работающих от их негативного воздействия на примере использования систем вентиляции, кондиционирования и отопления; архитектурно-планировочных мероприятий.

1. Метеорологические условия и их нормирование в производственных помещениях

1.1 Микроклимат в производственных помещениях и влияние его показателей на организм работающих

Метеорологические условия для рабочей зоны производственных помещений регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений"

ГОСТ 12.1.005 установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия. При длительном и систематическом пребывании человека в оптимальных микроклиматических условиях сохраняется нормальное функциональное и тепловое состояние организма без напряжения механизмов терморегуляции. При этом ощущается тепловой комфорт (состояние удовлетворения внешней средой), обеспечивается высокий уровень работоспособности. Такие условия предпочтительны на рабочих местах.

Для создания благоприятных условий работы, соответствующих физиологическим потребностям человеческого организма, санитарные нормы устанавливают оптимальные и допустимые метеорологические условия в рабочей зоне помещения.

Нормирование микроклимата в рабочих помещениях осуществляется в соответствии с санитарными правилами и нормами, изложенными в СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".

Производственное помещение - замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно или периодически осуществляется трудовая деятельности людей.

Рабочее место, на котором нормируется микроклимат - участок помещения (или всё помещение), на котором в течение рабочей смены или части её осуществляется трудовая деятельность.

Рабочая зона ограничивается высотой 2 метра над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха + 10°С и ниже.

Тёплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше + 10°С.

Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через Знаковые интервалы времени.

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

Температура воздуха;

Температура поверхностей;

Относительная влажность воздуха;

Скорость движения воздуха;

Интенсивность теплового облучения.

Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734 - 1267 гПа (550 - 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.

К показателям, характеризующим тепловое состояние человека, относятся температура тела, температура поверхности кожи и ее топография, теплоощущения, количество выделяемого пота, состояние сердечно-сосудистой системы и уровень работоспособности.

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.

Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).

Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Q т, конвекции у тела Q к, излучения на окружающие поверхности Q и, испарения влаги с поверхности кожи Q исп. Часть теплоты расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха Q в.

Q=Q т +Q к +Q и +Q исп +Q в,

поэтому температура внутренних органов человека остается постоянной (36,0°-37,0° С). Вместе с изменением параметров микроклимата меняется и тепловое самочувствие человека. Условия, нарушающие тепловой баланс, вызывают в организме реакции, способствующие его восстановлению. Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

Чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и как следствие к потере трудоспособности, быстрому утомлению, потере сознания и тепловой смерти.

Одним из важных интегральных показателей теплового состояния организма является средняя температура тела (внутренних органов) около 36,5 °С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха она может повышаться от нескольких десятых градуса до 1...2°С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет 43 °С, минимальная - 25 °С.