Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет путей сообщения

____________________________________________________________________

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

В.В. Трошунин

Г.В. Звигинцева

З.И. Ивашова

Исследование показателей микроклимата в рабочей зоне производственных помещений

Екатеринбург 1994

Цель работы

Изучить принципы нормирования показателей микроклимата, овладеть навыками измерения и анализа этих показателей.

1. Общие сведения

Микроклимат – это метеорологические условия, которые определяются действующей на организм человека совокупностью физических параметров воздушной среды на небольших открытых или закрытых пространствах (до десятков и сотен метров в поперечнике). Показателями, характеризующими микроклимат производственных помещений, являются: температура, влажность, скорость движения воздуха и тепловое излучение.

Температура воздуха – степень его нагретости. Измеряется температура в градусах Цельсия ( °С ).

Влажность воздуха – содержание в воздухе водяного пара. Влажность воздуха характеризуется абсолютной влажностью воздуха и относительной влажностью воздуха. Абсолютная влажность воздуха – отношение массы водяного пара к объему воздуха ( г/м³ ). Относительная влажность – отношение фактической массы водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможной (насыщающей) массе его в данном объеме воздуха при данной температуре. Относительная влажность измеряется в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в метрах в секунду (м/с).

Между человеком и средой происходит постоянный теплообмен. При этом независимо от значений показателей микроклимата температура тела сохраняется на постоянном уровне 36,6°С. Эта способность человеческого организма обусловлена работой системы терморегуляции. Терморегуляция обеспечивается изменением теплопродукции и теплоотдачи организма.

Теплопродукция возрастает при интенсивной физической (мышечной) работе и тем больше, чем она тяжелей.

Теплоотдача в окружающую среду осуществляется путем конвекции, излучения и испарения.

Под конвекцией понимается отдача тепла с поверхности тела человека менее нагретым слоям воздуха, омывающим поверхность тела. В этих условиях интенсивность теплоотдачи пропорциональна площади поверхности тела человека, разности температур тела человека и окружающей среды, а также скорости движения воздуха. В состоянии покоя и при температуре окружающего воздуха +18°С отдача тепла посредством конвекции составляет около 30% всего отводимого тепла.

Отдача тепла излучением (радиацией) происходит в направлении поверхностей с более низкой температурой. Интенсивность теплоотдачи излучением зависит от разницы температур источника тепловыделений и воспринимающего объекта; и совершенно не зависит от скорости движения воздушного потока, разделяющего объекты. Доля отдачи тепла излучением обычно составляет около 45-50% всего отводимого тепла. При высоких температурах окружающих поверхностей (35-30°С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении – от окружающих поверхностей к человеку.

Существенную часть в теплообмене между работающим и окружающей средой занимает отдача тепла посредством испарения влаги (пота), с поверхности тела. Количество пота, выделяемого организмом, зависит от температуры окружающей среды и интенсивности физической нагрузки. Эффективность теплоотдачи определяется ско­ростью испарения пота и зависит от влажности и скорости движения воздуха. В общем балансе теплоотдачи доля, приходящаяся на испарение влаги, составляет 20-30%.

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

При пониженных температурах окружающей среды возрастают теплопотери организма человека за счет конвекционно-радиационных процессов. В условиях повышенной температуры среды теплопотери конвекцией и излучением значительно уменьшаются, но увеличиваются за счет испарения. При температуре воздуха и ограждений равной температуре тела человека теплоотдача конвекцией и излучением практически теряет свое значение и единственным путем теплоотдачи становится испарение пота с поверхности кожи.

При температурах окружающей среды ниже температуры тела человека усиление подвижности воздуха способствует увеличению теплопотерь конвекцией и испарением. При высоких температурах среды большие скорости движения воздуха не всегда способствуют увеличению теплопотерь организма. Большое значение в данных условиях имеют как параметры температуры и скорости движения воздуха, так и его влажность. Увеличение влажности воздуха уменьшает теплопотери испарением. Влияние влажности воздуха при пониженных температурах значительно меньше.

В условиях производства, при сложившемся динамическом соотношении процессов теплопродукции и теплоотдачи тепловой баланс у работающего человека может быть положительным, отрицательным или нулевым.

Длительное воздействие высокой температуры при большой влажности может вызвать нарушение теплового равновесия, что ведет к перегреву, а, следовательно, снижению трудоспособности, наруше­нию водно-солевого и белкового обмена в организме. В результате этих нарушений может наступить тепловой удар.

Отрицательный тепловой баланс наблюдается при сочетании низкой температуры воздуха, высокой влажности и большой его подвижности. При отрицательном тепловом балансе возможно переохлаждение организма.

Нулевой тепловой баланс свидетельствует о соответствии условий отдачи тепла организмом рабочего, выполняющего работу определенной тяжести, параметрам метеорологических условий окружающей среды. Нулевой тепловой баланс соответствует комфортному состоянию организма.

Длительное и интенсивное перегревание или переохлаждение организма человека может привести к нарушению его компенсаторно-защитных механизмов, развитию патологического состояния, в том числе и профессиональных заболеваний.

Сказанное выше определяет необходимость разработки физиологически обоснованных параметров температуры, влажности и скорости движения воздуха, которые бы учитывали специфику различных производств, разнообразие технологических процессов, напряженность труда. Такие исследования по оценке влияния комплекса параметров метеорологических условий на теплообмен человека проведены институтами гигиены труда. По результатам исследований были разработаны и утверждены Министерством здравоохранения СССР «Санитарные нормы микроклимата производственных помещений» № 4088-86. Положения этого нормативного документа явились основой для утвержденного в 1988 г.ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» (позднейшая редакция в 2000г.). Этот ГОСТ распространяется как на проектируемые, так и на действующие предприятия всех отраслей народного хозяйства и является основой не только предупредительного, но и текущего санитарного надзора. Основным содержанием предупредительного надзора является контроль за соблюдением санитарных норм и правил при проектировании и строительстве промышленных объектов. Задачей текущего санитарного надзора является контроль за соблюдением санитарного законодательства на дей­ствующих предприятиях. Одним из элементов текущего санитарного надзора является изучение условий труда на промышленных предприятиях с целью профилактики профессиональной и общей заболеваемости. Изучение условий труда предполагает санитарное обследование отдельных цехов с гигиенической оценкой полученных данных. При нарушении требований санитарного законодательства органами санитарного надзора на виновных должностных лиц может быть наложен штраф или поставлен вопрос о привлечении этих лиц к дисциплинарной ответственности.