2.2.4. Метеорологические условия на производстве.

1. Параметры микроклимата.

Метеорологические условия на производстве или микроклимат определяют следующие параметры: температура воздуха в поме­щении, °С; относительная влажность воздуха, %; подвижность воздуха, м/с; тепловое излучение, Вт/м². Эти параметры отдельно и в комплексе влияют на организм человека, определяя его само­чувствие.

Температура – мера кинетической энергии движения молекулы воздуха. Она колеблется в большом диапазоне.

Температура воздуха в помещении зависит в основном от про­изводственного процесса, при осуществлении которого, как прави­ло, всегда выделяется теплота. Источниками теплоты являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пр. Она выделяется при сжигании топлива; при нагреве, расплавлении или обжиге мате­риалов; а также при переходе электрической энергии в тепловую энергию; при трении движущихся частей машин и т. п. В теплое время го­да добавляется еще и теплота солнечного излучения.

Влажность – мера содержания водяных паров в воздухе (влажность абсолютная и относительная, выраженные в парциальном давлении).

Относительная влажность =абсолютная влажность/ (максимально возможной при данной температуре), в %.

Абсолютная влажность воздуха количество водяного пара, содержащегося в 1 м³ воздуха. Измеряется в граммах.

Относительная влажность – это отношение содержания водяных паров в 1 м³ воздуха к их максимально возможному содержанию. Относительная влажность – отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, к упругости насыщенного пара при той же температуре; выражается в процентах.

Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека— в основном на отдачу теплоты испарением. Интенсивность испарения с поверхности каждого покрова зависит от относительной влажности.

Подвижность воздуха – мера кинетической энергии турбулентного движения масс воздуха, скорость [м/с]. Увеличивая интен­сивность испарения подвижность воздуха может иметь положительное значение с точки зрения физического охлаждения лишь до температуры воздуха 35—36 °С. При дальнейшем повышении температуры окружающей среды единственным путем теплопередачи является испарение. Од­нако при .повышении температуры свыше 40 °С движение даже от­носительно сухого воздуха может оказаться неблагоприятным фак­тором.

Атмосферное давление – гидростатическое давление воздуха на предметы.

Тепловое излучение (Радиационный фактор – электромагнитные колебания, испускаемые предметом в инфракрасной области спектра. Интенсивность электромагнитного потока измеряется Вт/м²)

Тела более нагретые отдают теплоту менее нагретым тремя пу­тями:

теплопередачей (теплопроводностью) при непосредствен­ном контакте тел;

конвекцией, т. е. передачей теплоты окружаю­щему воздуху, который, нагреваясь, отдает его холодным поверх­ностям, около которых холодный воздух охлаждается;

лучеиспус­канием, или тепловой радиацией.

В производственном помещении передача теплоты осуществля­ется в основном конвекцией и лучеиспусканием. Передача тепло­ты конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от тем­пературы окружающего воздуха (вернее, от разницы температур нагретого тела и охлаждающего его воздуха) и от скорости движе­ния воздуха вдоль нагретой поверхности. Передача теплоты луче­испусканием зависит от температуры поверхности и степени ее черноты: темные шероховатые поверхности излучают теплоты больше, чем гладкие, блестящие. От температуры воздуха пере­дача теплоты излучением не зависит.

Лучистая энергия не поглощается окружающим воздухом, она превращается в тепловую энергию в поверхностных слоях облучае­мого тела. Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей.

2. Терморегуляция и влияние на неё параметров микроклимата .

Обмен веществ в организ­ме человека, протекающий в клетках и тканях, сопровождается образованием тепла, часть которого отдается наружу. В обычных условиях в организме человека поддерживается постоянное соот­ношение между приходом и расходом тепла, поэтому температура тела сохраняется на уровне, необходимом для нормального осу­ществления жизненных процессов. Такое соотношение поддержи­вается в организме человека благодаря функции терморегуляции и в том случае, если температура окружающего воздуха меняется.

Терморегуляция - процесс поддержания постоянной температуры организма человека (теплового гомеостаза).

Поддержание температуры тела человека на определенном уровне (36—37 °С) является сложной функцией, которая обеспечивается совместным действием химической и физической терморегуляции, т. е. систем, регулирующих обмен веществ и теплообразование, с одной стороны, и кровоснабжение кожи, потоотделение и дыхание, с другой стороны.

Для сохранения постоянной температуры тела организм должен находиться в термостабильном состоянии. Для его характеристики используют понятие «теплового баланса»:

Q_т.п.+ Q_т.в.= Qт.изл_.+Qт.конв.+Qт.конд.+Qт.исп.диф.+Qт.исп.дых.+Qт.исп.п.+Qт.н.дых

Q_т.п. – тепло, продуцируемое человеком: физическое – механическая работа мышц; химическое – при расщеплении вещества.

Q_т.в. – тепло, получаемое человеком от внешней среды.

Qт.изл –теплоотдача излучением.

Физическая терморегуляция обеспечивается следующими процессами:

Радиационный теплообмен – за счет электромагнитного излучения. Если температура организма выше температуры тел, которые окружают, то организм отдает им тепло, и наоборот.

Qт.конв –теплоотдача конвекцией.

Конвекция – передача тепла воздуха, движущегося вокруг тела за счет устройств или без побудителей движения да разности плотности. Это пассивный процесс по отношению к организму (не может регулироваться)

Qт.конд – теплоотдача кондукцией, осуществляется проведением тепла от поверхности тела человека к соприкасающимися к нему предметам.

Qт.исп.диф , Qт.исп.дых и Qт.исп.п – теплоотдача вследствие испарения диффузной влаги с поверхности кожи и верхних дыхательных путей, а также пота (от уровня физической активности, метеоусловий, термосопротивление одежды).

Испарение – за счет испарения жидкости с поверхности кожного покрова. (регулируемый процесс, активный центральной нервной системой) – отдает тепло с испарением. С испарением влаги происходит обессоливание, судорожная болезнь.

Qт.н.дых –теплоотдача вследствие нагревания выдыхаемого воздуха, не велика.

Химическая терморегуляция обеспечивается изменением скорости обмена веществ, с соответствующим изменением количества выделяемого тепла (теплопродукции). На химическую терморегуляцию влияет температура воздуха.

Тем-ра ↓¹⁵, повышенная отдача тепла в окружающую среду, надо выработать дополнительное тепло, увеличение скорости обмена веществ, ↑²⁵, пониженная отдача тепла в окружающую среду, нужно снизить скорость обмена веществ.

3. Гигиеническое нормирование микроклимата.

Гигиеной труда нормируются следующие параметры микроклимата:

• Температура воздуха, °С;

• Относительная влажность воздуха, %;

• Подвижность воздуха, м/с.

Эти параметры разделены на две группы: оптимальные и допустимые.

Оптимальные параметры микроклимата – это сочетание температуры, влажности, подвижности, которое при ежедневном 8-ми часовом воздействии в течении всего трудового стажа не вызывают у работающих и у их потомков необратимых изменений, современными методами диагностики.

Допустимые параметры микроклимата – это такое сочетание параметров микроклимата, при котором могут возникнуть изменения в организме, но в пределах его адаптационных возможностей – при допустимых параметрах микроклимата можно ежедневно работать весь стаж не более 2^х часов.

При установлении нормативных значений параметров микроклимата учитывается вид физической работы, которая выполняется человеком. Она подразделяется на категории в зависимости от энергозатрат:

-к категории 1а относятся работы, производимые сидя и ив требующие физического напряжения, при которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч;

- к категории 1б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, при которых расход энергии составляет от 120 до 150 ккал/ч.

Критерий, лежащий в основе деления на категории является количество выделяющейся энергии за счет работы в единицу времени.

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата устанавливаются относительно для теплого и холодного периода времени года

В помещениях, где избытки тепла наблюдается тепловая нагрузка среды (ТНС) – одночисловой показатель для оценки влияния микроклимата на организм человека. По ТНС микроклимат может быть оценен 4 классами: оптимальный, допустимый, вредный и опасный.