Лабораторная работа № 1

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ В ПОМЕЩЕНИИ

Цель работы: ознакомиться с приборами и методиками, используемыми при определении метеорологических условий в помещении, и принципами нормирования параметров микроклимата.

Приборы и материалы: термогигрометр ИВТМ-7 или гигрометр психрометрический ВИТ-2, анемометр чашечный, секундомер, вентилятор.

ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

Организм человека постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Поэтому одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Для того чтобы физиологические процессы в организме человека протекали нормально, выделяемая человеком теплота должна отводиться в окружающую человека среду. В комфортных условиях теплоотдача от организма человека равна теплообразованию в его организме, благодаря этому температура тела человека сохраняется на уровне 36.5-36.8С. Если тепловое равновесие нарушено, например, теплоотдача меньше теплообразования, то в организме происходит накопление тепла - перегрев. Если теплоотдача больше, чем теплообразование, то происходит переохлаждение организма.

В результате нарушения теплового равновесия происходит потеря работоспособности, быстрая утомляемость, потеря сознания, тепловая смерть.

Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду, конвекции у тела, излучения на окружающие поверхности, испарения влаги с поверхности тела. Часть тепла расходуется на нагрев выдыхаемого воздуха. При этом интенсивность теплоотвода во многом определяется параметрами микроклимата помещения: температурой воздуха, скоростью его движения, относительной влажностью, температурой поверхностей ограждающих поверхностей, интенсивностью теплового облучения.

Количество выделяемого организмом человека тепла возрастает с увеличением интенсивности физической работы. Категории работ разграничиваются Санитарными нормами и правилами на основе интенсивности энерготрат организма в ккал/ч (Вт).

К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат 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 энерготрат 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, мастера в различных видах производства и т. п.).

К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151—200 ккал/ч (175—232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 3 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 энерготрат 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 энерготрат 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.).

Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах (см. таблицу 1).

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.).

Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности. Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могу быть обеспечены оптимальные величины.

Таблица 1

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Период года	Категория ра- бот по уровню энергозатрат, Вт	Температура воздуха, °С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный*	Iа (до 139) Iб (140—174) IIа (175—232) IIб (233—290) III (более 290)	22-24 21-23 19-21 17-19 16-18	60-40 60-40 60-40 60-40 60-40	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3
Теплый*	Iа (до 139) Iб (140—174) IIа (175—232) IIб (233—290) III (более 290)	23-25 22-24 20-22 19-21 18-20	60-40 60-40 60-40 60-40 60-40	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3

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

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

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в табл. 2 применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаждения при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин, время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указанными в табл. 3, 4.

Для измерения температуры и относительной влажности воздуха в лабораторной работе используется термогигрометр ИВТМ-7. В качестве чувствительного элемента для измерения относительной влажности используется сорбционно-емкостной датчик. Емкость датчика обратимо изменяется в зависимости от количества адсорбированной влаги.

Для измерения температуры используется пленочный терморезистор. Принцип работы термогигрометра основан на преобразовании емкости датчика влажности и сопротивления датчика температуры в частоту с дальнейшей обработкой ее с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер обрабатывает информацию и отображает ее на жидкокристаллическом индикаторе.

Таблица 2

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Период года	Категория работ по уровню знерготрат, Вт	Температура воздуха, °С		Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
		диапазон ниже оптимальных величин	диапазон выше оптимальных величин		для диапазона температур воздуха ниже оптимальных величин, не более	для диапазона температур воздуха выше оптимальных величин, не более
Холодный	Iа (до 139)	20,0—21,9	24,1—25,0	15—75	0,1	0,1
	Iб (140—174)	19,0—20,9	23,1—24-,0	15—75	0,1	0,2
	IIа (175—232)	17,0—18,9	21,1—23,0	15—75	0,1	0,3
	IIб (233—290)	15.0—16,9	19,1—22,0	15—75	0,2	0,4
	III (более 290)	13,0—15,9	18,1—21,0	15—75	0,2	0,4
Теплый	Iа (до 139)	21,0—22,9	25,1—28,0	15—75	0.1	0,2
	Iб (140—174)	20,0—21,9	24,1—28,0	15-75	0,1	0,3
	IIа (175—232)	18,0—19,9	22,1—27,0	15—75	0,1	0,4
	IIб (233-290)	16,0—18,9	21,1—27,0	15—75*	0,2	0,5
	II1 (более 290)	15,0—17,9	20,1—26,0	15—75*	0,2	0,5

Таблица 3