Микроклимат.

Цель работы - изучение методов и средств комплексной оценки метеорологических условий в производственных помещениях и горных выработках.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Одним из основных факторов, влияющих на работоспособность и здоровье людей, является сочетание метеорологических параметров воздушной среды в производственных помещениях или горных выработках, т.е. микроклимат. Показателями микроклимата являются температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха и интенсивность теплового потока излучения. Интенсивность теплового излучения от окружающий поверхностей учитывается в том случае, если их температура превышает более чем на 2°С оптимальные нормативные значения температуры воздуха, однако это требование не относится к тепловому излучению, создаваемому поверхностями отопительных приборов помещений и рабочих мест. Оптимальное сочетание перечисленных параметров микроклимата, даже при длительном и систематическом их воздействии на человека не вызывает напряжения реакций терморегуляции и обеспечивают нормальное функционирование и тепловое состояние организма. Под терморегуляцией при этом понимается способность организма человека сохранять постоянство температуры тела, как необходимого условия его жизнедеятельности при значительных изменениях метеорологических условий внешней среды и собственной теплопродукции. При работе на открытом воздухе или в открытых горных выработках микроклимат определяется в основном естественными условиями и географическим положением места производства работ. Иная ситуация складывается при работе в различных помещениях и подземных горных выработках. В этих местах, в известной мере изолированных от внешней воздушной среды, наблюдаются изменения параметров микроклимата, не всегда имеющие позитивный характер. Поэтому появляется необходимость установления контроля над микроклиматом и управления его параметрами для создания нормальных условий труда. Одной из важнейших проблем терморегуляции является отвод во внешнюю среду тепла, образующегося в организме, равно как и предохранение организма от переохлаждения. Нарушение процесса терморегуляции приводит к тяжелым последствиям - сильным расстройствам здоровья и даже смерти. Основными факторами, влияющими на процесс терморегуляции, являются энергетические затраты организма и состояние метеорологических параметров воздушной среды. Количества тепла, образование которого сопровождается все жизненные процессы в организме человека, зависит от состояния организма. Так, в состоянии покоя энергозатраты организма меняются в пределах от 67 до 100 Вт, достигая 700 Вт при очень тяжелой работе. На основе общих энергозатрат организма в Вт все физические работы подразделяются на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. К категории легких (затраты энергии до 174 Вт) относятся и работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей. К категории средней тяжести (затраты энергии от 175 до 290 Вт) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, переноской тяжести (до 10 кг), выполняемые стоя. К категории тяжелых (затраты энергии более 290 Вт) относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, а также с постоянным передвижением и переноской значительных (свыше 10 кг), тяжестей (основные операции горнопроходческих и добычных работ, разведочного бурения). Для обеспечения нормальной терморегуляции организма параметры воздушной среды в производственных помещениях должны находиться в пределах, определяемых ГОСТ 12.1.005-88. Нормативные значения параметров микроклимата при выполнении легкой работы приведены в таблице 1. Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей нормируется также ГОСТ 12.1.005-88. Если интенсивность облучения (в Вт/м²) превышает допустимые значения, должны приниматься специальные меры защиты работающих от перегрева. Температура воздуха в горных выработках не должна превышать 26° C при относительной влажности до 90% и 25°С при относительной влажности более 90%. При этом скорость воздухопотока должна быть не ниже 2 м/с. Нормы температуры воздуха в горной выработке в зависимости от его влажности и скорости движения воздухопотока приведены в табл. 2. Если в горных выработках нормальные тепловые условия не обеспечиваются (температура превышает 26° С), необходимо применять искусственное охлаждение (кондиционирование) воздуха.

Таблица 1

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха на непостоянных рабочих местах в рабочей зоне производственных помещений при легкой работе (выдержки из ГОСТ 12.1.005-88)

Период года	Температура, оС			Относительная влажность,		Скорость движения, м/с
Холодный(средне- суточная температу-ра наружного воздуха +10°C и ниже)	Оптимальная	Допустимая		Оптимальная	Допустимая, не более		Оптимальная, не более	Допустимая
		Верхняя граница	Нижняя граница
	21-24	26	17	40-60	75		0,1	не более 0,2
Теплый (средне- суточная температу-ра наружного воздуха выше +10°C)	22-25	30	19	40-60	55 (при 28° C) 60 (при 27° C)		0,2	0,1-0,3

Таблица 2

Минимальная скорость воздухопотока, м/с	Допустимая температура оС при относительной влажности, 
	60-75	76-90	Более 90
0,25	24	23	22
0,5	25	24	23
1,0	26	25	24
2,0	26	25	25

Приборы для определения параметров микроклимата и методы измерений.

1. Измерение давления воздуха.

Определение атмосферного давления воздуха производится барометрами. По конструкции к принципу действия барометры подразделяются на ртутные, анероиды и барографы.

Ртутный барометр является стационарным прибором и используется, как правило, при экспериментальных исследованиях для сверки с ним барометров- анероидов. Ртутный барометр /рис. 1/ состоит из железной чашки 1 и стеклянной трубки 2, заключенной в металлическую оправу 4. На верхней части оправы имеется шкала для наблюдения за изменениями положения мениска ртути в трубке. В вырезе оправы находится кольцо, связанное с нониусом 2 и передвигающееся вверх, и вниз при вращении винта 3. При снятии отсчета по прибору этим винтом осуществляется наводка верхнего нониуса на вершину столбика ртути. Внизу, на оправе 4 прикреплен термометр, с помощью которого определяют температуру прибора дня введения температурной поправки в показания барометра. В крышке чашки 1 имеется отверстие, закрытое винтом. При снятии отсчетов по прибору винт отвинчивается на 1-2 оборота и поверхность ртути приходит в соприкосновение с наружным воздухом.

Барометр - анероид состоит из анероидной (металлической) коробки, в которой создано разрежение, плоской пружины, системы рычагов и шкалы регистрации. Изменение атмосферного давления вызывает перемещение стенок коробки, которое передается на стрелку прибора. В зависимости от типа анероида пределы измерений составляют от 450 до 820 мм. рт.ст. К недостаткам анероидов следует отнести их сравнительно невысокую точность, отсутствие температурной компенсации и "ползание" стрелки (медленное реагирование на изменение атмосферного давления).

Барограф - самопишущий прибор, регистрирующий изменение давления во времени. Состоит из трех основных частей: воспринимающей, передающей и записывающей. Воспринимающая часть /датчик давления - комплект анероидных коробок (от 4 до 10), свинченных между собой; внутри коробок помещены пластинчатые пружины. При измерении атмосферного давления происходит изменение формы анероидных коробок; изменение положения верхней коробки системой рычагов (передающая часть) передастся записывающей части прибора. Записывающая часть состоит из барабана, бумажной ленты и пера на конце стрелки. В барабан вмонтирован часовой механизм с суточным или недельным заводом. Лента- шкала разграфлена горизонтальными прямыми (время) и вертикальными дугами

(давление).

Таблица 3

Определение относительной влажности по показаниям психрометра

Показания «сухого» термометра, °C	Относительная влажность воздуха %, при разности показаний «сухого» и «мокрого» термометров, °C
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
10	100	88	76	65	54	44	34	24	14	5
11	100	88	77	66	56	46	36	26	17	8
12	100	89	78	68	57	48	38	29	20	11
13	100	89	79	69	59	49	40	31	23	14	6
14	100	89	79	70	60	51	42	34	25	17	9
15	100	90	80	71	61	52	44	36	27	20	12	5
16	100	90	81	71	62	54	46	37	30	22	15	8	1
17	100	90	81	72	64	55	47	39	32	24	17	10	4
18	100	91	82	73	65	56	49	41	34	27	20	13	6
19	100	91	82	74	65	58	50	43	35	29	22	15	9
20	100	91	83	74	66	59	51	44	37	30	24	18	12
21	100	91	83	75	67	60	52	46	39	32	26	20	14
22	100	92	83	76	68	61	54	47	40	34	28	22	16
23	100	92	84	76	69	61	55	48	42	36	30	24	18
24	100	92	84	77	69	62	56	49	43	37	31	26	20
25	100	92	84	77	70	63	57	50	44	38	33	27	22
26	100	92	85	78	71	64	58	51	46	40	34	29	24
27	100	92	85	78	71	65	59	52	47	41	36	30	25
28	100	93	85	78	71	65	59	52	48	42	37	32	27
29	100	93	86	79	72	66	60	54	49	43	38	33	28
30	100	93	86	79	73	67	61	55	50	44	39	34	30
31	100	93	86	80	73	67	61	56	51	45	41	36	31
32	100	93	87	80	74	68	62	57	52	46	42	37	32
33	100	93	87	80	74	69	63	58	52	47	43	38	34
34	100	93	87	81	75	69	63	58	53	48	44	39	35
35	100	93	87	81	75	70	64	59	54	49	44	40	36
36	100	93	87	81	76	70	65	59	55	50	45	41	37
37	100	94	87	82	76	71	65	60	55	51	46	42	38
38	100	94	88	82	76	71	66	61	56	51	47	43	39
39	100	94	88	82	77	71	66	61	57	52	48	44	40
40	100	94	88	83	77	72	67	62	57	53	49	44	40