1. Влияние микроклиматических условий на организм человека.

Исследованиями установлено, что между температурным режимом и работоспособностью человека существует высокий уровень корреляции. Было установлено, что у людей, выполняющих работу средней тяжести с энергозатратами 313 Вт (40 минут работа, 20 минут отдых), в условиях повышенных температур происходит выраженное снижение работоспособности. Возможно напряжение сердечно-сосудистой системы и функций терморегуляции, являющиеся дополнительной причиной утомления.

Отклонения отдельных параметров микроклимата от рекомендованных значений снижают работоспособность, ухудшают самочувствие работника и могут привести к профессиональным заболеваниям .

2. Нормирование параметров микроклиматических условий.

Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.24.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений". Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.

В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.

При учете интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. Характеристику производственных помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении.

К легким работам (категории I) с затратой энергии до 174 Вт относятся работы, выполняемые сидя или стоя, не требующие систематического физического напряжения (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, конторские работы и др.). Легкие работы подразделяют на категорию Iа (затраты энергии до 139 Вт) и категорию Iб (затраты энергии 140... 174 Вт).

К работам средней тяжести (категория, II) относят работы с затратой энергии 175...232 Вт (категория IIа) и 233. ..290 Вт (категория IIб). В категорию IIа входят работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, в категорию IIб - работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).

К тяжелым работам (категория III) с затратой энергии более 290 Вт относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянным передвижением, с переноской значительных (более 10 кг) тяжестей (в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).

По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты. Явной называется теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха помещения, а избытком явной теплоты - разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.

В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 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 такие сочетания 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. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.

3. Какие факторы производственной среды Вам известны? Охарактеризуйте их.

Температура, влажность и скорость движения воздуха играют заметную роль в создании микроклимата на рабочем месте.

Помимо микроклимата помещения большое значение имеют те или иные примеси, содержащие в воздухе.

4. Какие системы производственной вентиляции Вам известны?

В зависимости от сил, вызывающих перемещение воздуха, различают естественную и искусственную вентиляцию.

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и снаружи – теплового напора и воздействия ветра – ветрового напора.

При искусственной вентиляции перемещение воздуха осуществляется при помощи вентиляторов через систему воздуховодов .

5. Что означает кратность воздухообмена и как она определяется?

Система вентиляции должна обеспечивать требуемую кратность воздухообмена: n = Lb/Vп, где Lb – количество воздуха, поступающего (или удаляемого) в помещение, м³/ч; Vп – объем помещения, м³ .

Задача № 8.

«Расчет требуемых параметров воздушной среды рабочей зоны.»

При выработке требований к системам общеобменной вентиляции нужно исходить из необходимости удаления из производственного помещения всех присутствующих вредностей: избытков тепла, влаги, газов и пыли. С этой целью необходимо провести предварительный расчет возможной кратности воздухообмена в производственном помещении объемом V, при наличии в нем теплоизбытков Q_izb , вредных газов W_CO и пыли W_Pb . Таким образом, в процессе расчета следует определить:

1. Количество избыточного тепла в помещении.

2. Часовое количество воздуха, необходимого для удаления избытков тепла, газов и пыли.

3. Кратность воздухообмена в помещении, содержащем вышеприведенные вредности.

Исходные данные:

Объем производственного помещения	V	100 м3
Количество тепла, поступающего в воздух от производственных и осветительных установок	Qп	5*103 кДж/ч
Теплоотдача в окружающую среду через стены помещения	Qотд	1 *103 кДж/ч
	ΔT	9 К
Количество вредных выделений	WCO	3,0 г/ч
	Wpb	5,0*103 г/ч

Подлежащие удалению теплоизбытки определяются по формуле:

Qизб = 4×10³ кДж/ч

Количество воздуха, которое необходимо удалить за час:

Lq = 344.531 м³/ч

где с – теплоемкость воздуха, с = 1 кДж/кг_*К;

γпр –плотность приточного воздуха, γпр = 1,29 кг/м³;

При наличии в воздухе помещения вредных газов и пыли количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для уменьшения концентраций вредных выделений до допустимых норм, рассчитывается по выражению:

Сд для СО составляет 2_*10^-2 г/м³:

Сл для Pb 10^-5 г/м³;

Сп счетаем равной 0. отсюда:

LwCO = 150 м³/ч

Lpb = 5×10⁸ м³/ч

Кратность воздухообмена найдем поделив максимальное из полученных значений на объем помещения К=Lmax/V отсюда К = 3,445 1/ч

Выводы по работе:

Из выше приведенных данных следует, что для обеспечения приемлемой атмосферы в рабочей зоне следует исходить из следующих соображений. Поскольку максимальное количество воздуха, которое необходимо удалить за час составляет 344,531 м³/ч, следует использовать такую системы вентиляции которая смогла бы обеспечить кратность воздухообмена не менее 3,445 1/ч.

Контрольные вопросы:

1. Какие параметры характеризуют микроклимат производственного помещения?

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

• температура воздуха;

• температура поверхностей;

• относительная влажность воздуха;

• скорость движения воздуха;

• интенсивность теплового облучения.

2. Какие используются приборы для измерения параметров микроклимата?

Анемометр, термогигрометр, приборы для контроля качества воздуха, барометр, пирометр, манометр, термометр.

3. Как определяется необходимая кратность воздухообмена?

Важнейшим показателем в системе является кратность воздухообмена, которая показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа.

4. Как определяется фактическая кратность воздухообмена?

Фактическая  кратность  воздухообмена ниже необходимой для обследуемого помещения. Находится из отношения воздуха убранному из помещения к воздуху закаченному в помещение в единицу времени.

5. Санитарно-гигиенические требования к вентиляции.

Кратность воздухообмена определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами) и зависит от назначения помещения, количества оборудования, выделяющего тепло, а также от того, сколько людей находится в помещении. Как правило, для жилых помещений необходимая кратность воздухообмена составляет единицу, в то время как для рабочих помещений (офис и др.) это значение должно составлять 2-3.

6. Какая вентиляция устанавливается в аккумуляторном помещении?

При разработке системы вентиляции в первую определяют ее тип. Классификация типов вентиляционных систем производится на основе следующих основных признаков:

1. По способу перемещения воздуха: естественная или искусственная система вентиляции

2. По назначению: приточная или вытяжная система вентиляции

3. По зоне обслуживания: местная или общеобменная система вентиляции

4. По кострукции: наборная или моноблочная система вентиляции

В аккумуляторном помещении используется приточная вентиляция.

Задача № 9.

«Расчет интенсивности шума в производственном помещении.»

В задаче рассчитывается напряженность электрического поля, создаваемого трехфазной ВЛЭП с горизонтальным расположением проводов. Номинальное фазное напряжение ВЛЭП - U_f . Длина пролета линии – L . Расстояние между проводами трехфазной ВЛЭП – d . Высота крепления провода – H . Стрела подвеса – f=H-H₀ . Радиус провода ВЛЭП – r. В задаче необходимо рассчитать:

1. Напряженность электрического поля E в точке, удаленной от ближайшей опоры на расстояние X, от оси ВЛЭП – на расстояние x, от поверхности земли по вертикали - h.

2. Построить график зависимости Φ=E(x) от начальной точки X, x, h, с шагом 2 метра до x_n=x+8.

3. Построить график зависимости Φ=E(h) от той же начальной точки X, x, h, с шагом 1 метр до h_n=h+4.

Исходные данные:

Площадь потолка помещения	Snm	550 м2
Площадь стен помещения	Sc	340 м2
Коэффициенты поглощения материалов	α1*10-3	25
	α2*10-2	90
	β1*10-3	35
	β2*10-3	70
	γ	0,061
Источник шума 1
Расстояние до приемника	R1	2,5 м
Уровень звукового давления	L1	80 дБ
Перегородка	Кирпичная стена
Толщина конструкции	d1	0,12 м
Масса 1 м2 преграды	G1	250 кг
Источник шума 2
Расстояние до приемника	R2	7 м
Уровень звукового давления	L2	110 дБ
Перегородка	Стена из шлакобетона
Толщина конструкции	d2	0,14 м
Масса 1 м2 преграды	G2	150 кг
Источник шума 3
Расстояние до приемника	R3	7 м
Уровень звукового давления	L3	95 дБ
Перегородка	Железобетон
Толщина конструкции	d3	0,2 м
Масса 1 м2 преграды	G3	480 кг

Расчет изменения уровня интенсивности шума с изменением расстояния производим по формуле:

для каждого источника получаем:

LR1 = 64.041 дБ

LR2 = 85.098 дБ

LR3 = 70.098 дБ

Уровень интенсивности шума с учетом влияния преграды определяется как:

для каждого источника получаем:

_{LR12 = 14.271 дБ}

_{LR22 = 38,545 дБ}

_{LR32 = 16,22 дБ}

Проведем расчет суммарной интенсивности шума по формуле:

при расчете воздействия 3 и 2 источников получаем ΔL=0 т.к. LR32-LR22=22.325

_{L32 = 38.977 дБ}

Поскольку разница между суммарным воздействием 3 и 2, и воздействием первого источника = 24,274 что ближе к 20, берем ΔL=0 и получаем:

_{L321 = 38.977 дБ}

Суммарное звукопоглощение стен и потолка определяется как:

_{M1 = 59.2 ед.погл.}

_{M2 = 766.55 ед. погл.}

При этом снижение интенсивности шума составляет:

_{K = 11.122 дБ}

Уровень интенсивности шума с учетом покрытия стен и потолка составляет:

L = 28.455 дБ

Выводы по работе:

При наличие в производственном помещении трех источников шума с параметрами (см. таблицу значений), в рабочем помещении будет уровень шума составляющий 28,61 дБ и это с учетом покрытия стен и потолка специальными звукопоглощающими материалами.

Контрольные вопросы: