Тема 8. Микроклимат и воздушная среда рабочей зоны. Система вентиляции
микроклимат – Это метеорологические условия, которые определяются действующими на организм человека сочетанием температуры , влажности и скорости движения воздуха.
Метеорологические условия труда на производстве (микроклимат) определяются:
температурой воздуха в помещении (t, °С),
относительной влажностью воздуха (φ, %),
скоростью движения воздуха (V, м/с),
интенсивностью теплового излучения (Р, Вт/м 2 ).
Относительная влажность 40-60% при температуре 20-22 °С , скорости движения воздуха до 2 м/с соответствует условиям метеорологического комфорта при покое или при очень легкой физической работе. При температуре ниже 20 °С относительная влажность для тех же условий не должна превышать 75%.
Метеоусловия — оптимальные и допустимые в рабочей зоне — регламентируются в зависимости от периода года, категории работ по энергозатратам и избытка явного тепла.
Оптимальные микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма (или условия, которые при воздействии на человека не вызывают отклонений в состоянии организма от нормы)./Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности/
должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха 22-24 °С, его относительной влажности 40-60% и скорости движения не более 0,1 м/с.
При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, пола, потолка и др.), или устройств (экранов и т.п.), а также температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должны выходить более, чем на 2 °С за пределы оптимальных величин температуры воздуха, установленные нормами для отдельных категорий работ. При температуре поверхностей ограждающих конструкций ниже или выше оптимальных величин температуры воздуха рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1 м. Температура воздуха в рабочей зоне, измеренная на разной высоте и в различных участках помещений, не должна выходить в течение смены за пределы оптимальных величин, установленных нормами для отдельных категорий работ.
Допустимые микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать изменение теплового состояния организма быстро приходящие в норму. /Здесь могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности/
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим причинам не обеспечиваются оптимальные нормы.
Влияние микроклимата на работоспособность и здоровье человека
Указанные параметры как отдельно, так и в комплексе оказывают значительное влияние на протекание жизненных процессов в организме человека, во многом определяют его самочувствие и поэтому являются важной характеристикой гигиенических условий труда.
Неблагоприятные метеоусловия могут привести к быстрой утомляемости, повышению заболеваемости и снижению производительности труда.
Так, температура воздуха может значительно влиять на терморегуляцию организма, которая осуществляется благодаря биохимическим и биофизическим процессам, обусловливающим постоянный теплообмен организма с внешней средой.
температура воздуха оказывает существенное влияние на самочувствие и результаты труда человека. Низкая температура вызывает охлаждение организма и может способствовать возникновению простудных заболеваний. При высокой температуре возникает перегрев организма, что ведет к повышенному потовыделению и снижению работоспособности. Работник теряет внимание, что может стать причиной несчастного случая./ температура воздуха влияет на терморегуляцию организма.
Терморегуляция — физиологический процесс, обеспечивающий равновесие теплообмена между организмом и внешней средой.
Химическая терморегуляция осуществляется за счет изменения интенсивности процессов в обмене веществ и окислительных процессов.
Физическая терморегуляция осуществляется за счет изменения деятельности сердечно-сосудистой системы (расширение кровеносных сосудов и увеличение кровопритока к коже) и работы мышечных тканей.
При пониженной температуре возможно переохлаждение организма, а также обмораживание. При повышенной — нарушение водносолевого обмена, белкового обмена (распад белка, выделение и накопление в крови азота) и витаминного обмена. При повышенной температуре возможен отрицательный водный баланс и увеличение вязкости крови.
На температуру воздуха производственных помещений существенное воздействие оказывает тепло, поступающее в рабочую зону от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников.
В состоянии покоя человек отдает в сутки в среднем 2400-2700 ккал тепла. При выполнении работы обмен веществ в организме усиливается, увеличивается и его теплопродукция, следовательно требуется более интенсивная отдача тепла в окружающую среду, в противном случае возможно нарушение теплового баланса, что ведет к гипертермии.
Влажность воздуха также влияет на теплообмен в организме человека. Она оценивается относительной влажностью, т.е. отношением содержания водяных паров в одном метре кубическом воздуха к их максимально возможному содержанию в процентах.
Сырой холодный воздух увеличивает теплоотдачу и способствует простудным заболеваниям.
Сырой теплый воздух препятствует теплоотдаче и испарению. Сухость воздуха вызывает чрезмерное высыхание кожи и слизистых оболочек.
Повышенная влажность воздуха затрудняет испарение влаги с поверхности кожи и легких, что ведет к нарушению терморегуляции организма и, как следствие, к ухудшению состояния человека и снижению работоспособности. При пониженной относительной влажности (менее 20%) у человека появляется ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.
Скорость движения воздуха играет заметную роль в создании микроклимата в рабочей зоне. Человек начинает ощущать движение воздуха при скорости примерно 0,15м/с. При этом действие воздушного потока зависит от его температуры. При температуре 36 поток оказывает на человека освежающее действие, а при температуре 40 – неблагоприятное.
Методы и средства обеспечения нормального микроклимата и воздушной среды в рабочей зоне
Важнейшими способами нормализации микроклимата в производственных помещениях и в зонах рабочих мест являются: отопление и кондиционирование воздуха, вентиляция помещений
Отопление может быть местным и центральным. Чаще всего это центральные системы отопления (водяные, паровые. воздушные). В качестве нагревательных приборов в системах центрального отопления применяются радиаторы различного типа, трубы расположенные под окнами. Система отопления должна обеспечивать равномерное нагревание воздуха, иметь возможность регулирования, быть взрыво- и пожаробезопасными , не загрязнять воздух. В сельской местности на небольших предприятиях допускается печное отопление (местное). Одной печью допускается отапливать не более трех помещений.
Кондиционирование воздуха предназначено для автоматического регулирования всех или части параметров микроклимата в пределах, обеспечивающих комфортные условия в зонах пребывания людей, а также для оптимизации техпроцессов. При полном кондиционировании воздуха контролируются такие его параметры как температура, влажность, подвижность, чистота, степень озонирования и ионизация.
Системы кондиционирования бывают центральные, обслуживающие несколько помещений, и местные, обеспечивающие необходимый микроклимат в одном помещении.
1 Воздуховод приточного воздуха (поступает воздух снаружи)
2 Воздуховод регуляционного воздуха (поступает воздух из помещения)
3, 4 калориферы (подогрев воздуха)
5 водные распылители (охлаждение и увлажнение воздуха)
6 приточный воздуховод
7 фильтр капельный (для устранения избытка влаги)
8 фильтр первичной очистки
А — камера смешения
Б – камера увлажнения (охлаждения)
В – камера подогрева (вторичного), убирает излишки влаги после чего воздух подается в воздуховод
Наиболее эффективным и широко используемым на практике методом оздоровления воздушной среды в помещениях различного назначения является вентиляция
Производственная вентиляция — это система средств, обеспечивающая регулярный воздухообмен в производственном помещении.
Она предназначена для удаления из помещения избыточного тепла, влаги, пыли, вредных газов и паров и создания наиболее благоприятного (отвечающего санитарно-гигиеническим требованиям) микроклимата
Воздухообмен в помещении можно осуществлять естественным путем через форточки или вентиляционные каналы за счет разности температур и давлений внутри помещения и вне его. Такая вентиляция называется естественной или аэрацией.
Более эффективна искусственная механическая вентиляция, осуществляемая с помощью вентиляторов и эжекторов.
Сочетание естественной и искусственной вентиляции образует смешанную систему вентиляции.
Естественная вентиляция делится на неорганизованную (инфильтрация) и организованную (аэрация). инфильтрация представляет собой обмен воздуха в помещении через щели и конструктивные . Естественная вентиляция может быть не организованной, когда воздух подается в помещение и удаляется из него за счет инфильтрации через неплотности и поры наружных ограждений. Естественная вентиляция считается организованной, если она имеет устройства, позволяющие регулировать направление воздушных потоков и величину воздухообмена (вытяжные каналы, шахты, форточки и фрамуги зданий, аэрационные фонари и др.).
Естественная вентиляция позволяет подавать и удалять из помещений большие объемы воздуха без применения вентиляторов. Недостатком является зависимость ее эффективности от температуры наружного воздуха, силы и направления ветра
Искусственная механическая вентиляция, осуществляемая за счет вентиляторов и эжекторов, позволяет в отличие от естественной вентиляции, подавать воздух в любую зону помещения или удалять его из мест образования различных вредностей: пыли, влаги, тепла, газов. В системах механической вентиляции можно предусматривать устройства для подогрева, увлажнения и очистки воздуха от пыли. Механическая вентиляция может применяться как для подачи воздуха в помещение, тогда она называется приточной, так и для удаления воздуха из помещения, тогда она называется вытяжной.
Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает приток воздуха в помещение и одновременно его удаление из помещения.
По месту действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной. Общеобменная вентиляция осуществляет воздухообмен во всем помещении, а местная — лишь в определенных местах.
Системы механической вентиляции состоят из вентиляторов, устройств для забора и подачи воздуха, воздуховодов, фильтров и т.д.
Общеобменная механическая вентиляция применяется при равномерном расположении источников вредностей в помещении, а также при одно- или двустороннем их расположении.
Местная приточная вентиляция служит для создания требуемых условий воздушной среды в ограниченной зоне производственного помещения.
К установкам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, оазисы и завесы.
Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченной площади помещения, которая для этого отделяется со всех сторон легкими передвижными перегородками и затапливается воздухом более холодным и чистым, чем воздух помещения.
Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраиваются для защиты людей от охлаждения проникающим через ворота холодным воздухом.
Местная вытяжная вентиляция служит для улавливания и удаления вредных веществ непосредственно у источника их образования и для предотвращения их распространения по всему помещению. Устройства местной вытяжной вентиляции делают в виде укрытий или местных отсосов (вытяжные шкафы, кабины, камеры, боковые отсосы и т.п.). Внутри укрытия создается разрежение, благодаря которому вредные вещества не попадают в воздух помещения. Такой способ предотвращения попадания вредных выделений в помещение называется аспирацией.
Местные отсосы способны удалить до 75% всех выделений вредных веществ, значительно снижая их поступление в зону дыхания работающих.
Вентиляционные системы не должны создавать дополнительные опасности (взрывы, пожары), быть надежными и экономичными в эксплуатации
Для защиты работающих от открытых источников (нагретый металл, стекло, «открытое» пламя и т.п.) используются средства индивидуальной защиты, в том числе средства защиты лица и глаз
Контроль состояния микроклиматических условий
Контроль состояния микроклимата в производственных помещениях позволяет поддерживать условия труда близкие к оптимальным, что увеличивает производительность и комфортность труда, снижает заболеваемость работающих.
Температура воздуха на рабочих местах измеряется термометрами на уровне 1,3-1,5 м от пола в нескольких точках. Если температура пола значительно отличается от температуры окружающих предметов, то необходимо проводить измерения температуры на уровне ног, т.е. на высоте 0,2-0,3 м от пола. При измерении температуры воздуха в условиях тепловых излучений используют парный термометр (состоящий из двух термометров).У одного термометра поверхность резервуара для ртути зачерчена, а у другого – посеребрена. Зачерченный резервуар поглощает тепло, а посеребренный отражает. температура воздуха Т = Тч – К(Тч — Тс), где Тч и Тс показания соответственно зачерченного и посеребренного термометров; К – параметр парного термометра, определяемый при его изготовлении.
При контроле Влажности воздуха различают абсолютную, максимальную и относительную влажности. Абсолютная влажность — парциальной давление водяных паров в воздухе. Она может быть охарактеризована давлением водяных паров или их массой в единице объема воздуха. Упругость насыщенного пара при данной температуре, т.е. наибольшее возможное количество водяных паров в воздухе при данной температуре, наз. максимальной влажностью.
Относительная влажность – отношение абсолютной и максимальной влажности, выраженной в %. Измеряют психрометрами и гигрометрами. Психрометр состоит из 2-х термометров: сухого и влажного, резервуар кот. смачивается водой, влажность определяет разность их показаний. Принцип действия гигрометра основан на свойстве человеческого волоса изменять длину при изменении влажности.
Для измерения скорости движения воздуха используются анемометры, приборы, определяющие число оборотов вертушки, вращающейся за счет энергии воздушного потока. При замерах больших скоростей воздушного потока используются (9-20 м/с) чашечные анемометры, а при малых – крыльчатые.
Влияние параметров микроклимата на организм работника
Микроклимат — совокупность метеорологических параметров внутренней среды помещений, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье человека.
Параметры микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Параметрами, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:
- — температура воздуха;
- — относительная влажность воздуха;
- — скорость движения воздуха;
- — интенсивность теплового облучения.
Метеорологические условия — оптимальные и допустимые — регламентируются в зависимости от периода года, категории работ по энергозатратам и избытка явного тепла.
Оптимальные микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма. Они обеспечивают ощущения теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия — сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать изменение теплового состояния организма быстро приходящее в норму. Здесь могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.
Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые — дифференцированно для пространств и непостоянных рабочих мест. Допустимые величины показателей, микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Нормами устанавливаются теплый, холодный и переходные периоды года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше; холодный и переходный периоды — ниже +10°С.
В зависимости от общих энергозатрат работы подразделяются на легкие (I категория), средней (II категория) тяжести и тяжелые (III категория).
К легким физическим работам относятся виды деятельности с энергозатратами до 150 ккал/ч (174 Вт). К физическим работам средней тяжести — виды деятельности с расходом энергии 151-250 ккал/ч (175-290 Вт). К тяжелым физическим работам — работы, связанные с постоянными передвижением, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий с энергозатратами более 250 ккал/ч (более 290 Вт).
Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических факторов резко ухудшает состояние здоровья организма и может приводить к заболеваниям.
Воздействие высокой температуры на человека способствует быстрой утомляемости работника, может приводить в определённых условиях к перегреву организма, сопровождающемуся повышением температуры тела, обильным потоотделением, жаждой, учащением дыхания и пульса. При более значительном перегреве человека дополнительно возникает головокружение, затрудняется речь и т.д. Описанная форма перегрева организма с преобладанием резкого повышения температуры тела человека называется тепловой гипертермией.
Другая форма воздействия высокой температуры на человека характеризуется нарушением водно-солевого обмена и известна под названием судорожной болезни. Она протекает в форме судорог различных мышц, особенно икроножных, сопровождается большим выделением пота с потерей нужных организму солей. Обезвоживание организма вызывает сгущение крови, ухудшается питание тканей и органов. Потеря солей лишает кровь способности удерживать воду, что приводит к быстрому выведению из организма вновь выпитой жидкости.
В дальнейшем может наступит тепловой удар, протекающий с потерей сознания, повышение температуры тела до 40-41°С, слабым учащённым пульсом. При тепловом или солнечном ударе происходит прилив крови к мозгу, в результате чего пострадавший чувствует внезапную слабость, головную боль, возникает рвота, дыхание становится поверхностным. Характерным признаком тяжёлого поражения является почти полное прекращение потоотделения. Тепловой удар и судорожная болезнь могут привести к смертельному исходу.
Неблагоприятное воздействие на организм человека оказывает не только высокая, но и низкая температура воздуха. Она может вызывать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения. Длительное охлаждение часто приводит к расстройству деятельности капилляров и мелких артерий (ознобление пальцев рук, ног и кончиков ушей). При этом происходит и переохлаждение всего организма.
Повреждение тканей в результате воздействия низкой температуры называется отморожением. Причинами отморожения могут быть воздействие холода, ветра, повышенной влажности, тесной или мокрой обуви, неподвижное положение, плохое общее состояние пострадавшего — болезнь, истощение, алкогольное опьянение, кровопотери и т.д. Отморожение может наступить даже при положительной температуре 3-7°С. Ему больше всего подвержены пальцы, кисти, стопы, нос, уши.
Наибольший процент отморожений и даже смертей в результате переохлаждения тела человека наблюдается при сочетании низкой температуры воздуха, высокой влажности и большей его подвижности (ветре). Это объясняется тем, что влажный воздух лучше всего проводит теплоту и ветер способствует повышению теплоотдачи конвекцией.
Широко известны вызываемые переохлаждением заболевания периферической нервной системы, особенно пояснично-крестцовый радикулит, невралгия лицевого, седалищного и других нервов, обострения суставного и мышечного ревматизма, плеврит, бронхит, инфекционное воспаление слизистых оболочек дыхательных путей и т.д.
Скорость движения воздуха играет заметную роль в создании микроклимата в рабочей зоне. Человек начинает ощущать движение воздуха при скорости 0,15 м/с. При этом действие воздушного потока зависит от его температуры. При t=36°С поток оказывает на человека освежающее действие, а при t=40°С — неблагоприятное.
Высокая относительная влажность (отношения содержания водяных паров в 1 м 3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом объёме) оказывает значительное влияние на человека: при повышенной температуре воздуха способствует перегреванию организма, а при низкой температуре она усиливает теплоотдачу поверхности кожи и ведёт тем самым к переохлаждению организма. С другой стороны, низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей человека, что негативно отражается на дыхательной функции.
Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека, положительно проявляется при высоких температурах, отрицательно — при низких.
Следовательно, в одних случаях сочетание метеорологических факторов создаёт благоприятные условия для нормального протекания жизненных функций организма, а в других неблагоприятные, что может привести к нарушению терморегуляции организма.
Терморегуляция — совокупность физиологических и химических процессов в организме человека, направленных на поддержание температуры тела в пределах 36-37°С. Различают физическую и химическую терморегуляцию. Химическая терморегуляция достигается снижением уровня обмена веществ при угрозе перегревания организма или его усилением при охлаждении. Физическая терморегуляция регулирует отдачу теплоты в окружающую среду.
Температурный режим производственных помещений определяется количеством тепловыделений в цехе или в изолированной его части от тепловыделяющего оборудования, нагретых и раскалённых изделий, отопительных приборов, а также от солнечной радиации, проникающей в цех через открытые и остеклённые проёмы. Часть поступающей в помещение теплоты отдаётся наружу, а остальные, так называемая «явная» теплота, нагревает воздух рабочих помещений.
Как правило, на практике тепловое излучение является интегральным, поскольку нагретые тела одновременно излучают волны с различной длиной. При температуре выше 500°С спектр излучения содержит как видимые (световые), так и невидимые (инфракрасные) лучи. При более низких температурах этот спектр состоит только из инфракрасных лучей. При температуре 2500-3000°С и выше тела начинают излучать ультрафиолетовые лучи.
Санитарно-гигиеническое значение имеет, основном, невидимая часть спектра т.е. инфракрасное излучение.
Инфракрасное излучение — тепловое излучение, представляющее собой электромагнитные колебания, обладающие как волновыми, так и световыми свойствами. В производственных условиях наибольшее гигиеническое значение имеет узкий диапазон инфракрасного излучения с длиной волны от 0,77 до 70 мкм.
Характер воздействия излучения зависит от многих факторов: интенсивности, длительности облучения и т.д. Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и местным.
При местном воздействии инфракрасного излучения особенно в области длинных волн температура кожи человека повышается, ощущается жжение и боль.
Например, длительное облучение глаз человека может привести к помутнению хрусталика и развитию профессионального заболевания — производственной катаракты.
Организм с увеличением времени облучения может приспосабливаться — происходит адаптация, сохраняющаяся довольно длительное время.
Передача теплоты от более нагретых тел к менее нагретым осуществляется тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением (лучеиспусканием).
Тепловое излучение не оказывает непосредственного воздействия на сухой окружающий воздух, пронизывая его. Оно нагревает только те тела, на которые падает и поглощается ими.
Лучистая энергия, попадая на человека, воздействует прежде всего на незащищённые части тела (лицо, руки, шею, грудь). Причём если конвективная теплота влияет главным образом на внешние покровы, то лучистая теплота может проникать на некоторую глубину в ткани.
Продолжительное воздействие лучистой энергии на открытые участки кожи человека может приводить к термическим ожогам.
Таким образом, тепловое излучение воздействует на организм человека, нарушая его нормальную деятельность, вызывая серьёзные осложнения. Поэтому меры борьбы с избыточной теплотой имеют большое значение для улучшения условий труда.
Микроклиматические условия
Микроклиматические условия (или микроклимат) рабочей зоны определяются следующими параметрами: температура воздуха в помещении, t, 0 С; относительная влажность воздуха, %; скорость движения воздуха на рабочем месте (подвижность воздуха), v, м/с; тепловое излучение, Q, Вт/м2.
Рабочей зоной считается пространство, ограниченное ограждающими конструкциями производственных помещений, имеющее высоту 2м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного пребывания работающих.
Температура воздуха в помещении зависит в основном от производственного процесса, при осуществлении которого, как правило, выделяется теплота. Она выделяется при сжигании топлива, при нагреве, расплавлении или обжиге материалов, а также при переходе электрической энергии в тепловую, при трении движущихся частей машины и т.д. В теплое время года добавляется еще и теплота солнечного излучения.
Тела более нагретые отдают теплоту менее нагретым тремя путями: 1) теплопередачей (теплопроводностью) – при непосредственном контакте тел; 2) конвекцией – т.е. передачей теплоты окружающему воздуху, который, нагреваясь, отдает его холодным поверхностям, сам при этом охлаждается; 3) лучеиспусканием или тепловой радиацией.
В производственных помещениях 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.
Интенсивность воздействия лучистой тепловой энергии определяется количеством тепла, получаемым при поглощении этих лучей 1см 2 кожи человека при длительности облучения 1мин.
По характеру и интенсивности воздействия на организм человека лучистую тепловую энергию подразделяют на три категории: I – энергия, исходящая из тел, нагретых до +500 0 С (преобладают инфракрасные излучения с тепловым характером действия); II — до 3000 0 С (значительное место занимают световые лучи); III — свыше +3000 0 С (преобладают ультрафиолетовые тепловые лучи). Этот вид лучистой энергии даже при кратковременном воздействии вызывает острые заболевания глаз и может приводить к ожогам.
Относительная влажность – отношение содержания водяных паров в 1м3 воздуха к их максимально возможному содержанию – характеризует влажность воздуха при определенной температуре. Влажность воздуха влияет на теплообмен в организме человека – в основном на отдачу теплоты испарением. Средний уровень относительной влажности 40-60% соответствует условиям метеорологического комфорта при покое или при очень легкой физической работе.
Подвижность воздуха (скорость движения), увеличивая интенсивность испарения, может иметь положительное значение с точки зрения физического охлаждения лишь до температуры воздуха 35-36 0 С. При дальнейшем повышении температуры окружающей среды единственным путем теплоотдачи является испарение. Однако при повышении температуры свыше 40 0 С движение даже относительно сухого воздуха может оказаться неблагоприятным фактором. Горячий воздух отдает теплоту телу, и подвижность воздуха в этом случае приводит не к охлаждению, а, наоборот, к нагреванию.
Воздействие микроклимата на организм человека. 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.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. При этом потребность организма в теплоотдаче бывает неодинаковой и зависит от: изменения влажности и температуры воздуха; интенсивности нагрева тела человека в связи с разной интенсивностью работы; теплоизлучений от посторонних источников тепла.
Среда характеризуется как комфортная, если охлаждающая способность среды соответствует количеству тепла, которое выделяется организмом человека. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений – холода и перегрева.
Отдача тепла организмом человека в окружающую среду происходит посредством: теплопроводности через одежду (QТ); конвекции в результате омывания воздухом тела человека (QК); излучения на окружающие поверхности (QИ); испарения влаги с поверхности кожи (QИСП); расход тепла на нагрев вдыхаемого воздуха (QВ).
Количество тепла, отдаваемое организмом человека каждым из этих путей, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так, теплоотдача конвекцией зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения на рабочем месте. Излучение тепла происходит в направлении окружающих человека поверхностей, имеющих более низкую температуру поверхности, чем температура поверхности одежды (27-31 0 С) и открытых частей тела человека (
33,5 0 С). При высоких температурах окружающих поверхностей (30-35 0 С) теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении – от поверхности к человеку. Отдача тепла испарением пота зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха.
Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответствующее данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:
благодаря чему температура внутренних органов человека остается постоянной. Эта способность человеческого рганизма поддерживать постоянную температуру при измерении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.
При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела и теплоотдача в окружающую среду увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и ограждений 30-33 0 С отдача тепла конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть тепла отдается путем испарения пота с поверхности кожи. При этом организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и солей, играющих важную роль в жизнедеятельности организма (при потере солей могут возникнуть судороги).
Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры,относительной влажности и скорости движения воздуха.
Нарушение теплового баланса вызывает тепловую гипертермию или перегрев, который характеризуется повышением температуры тела до 40-41 0 С, обильным потовыделением, учащением пульса и дыхания, головокружением шумом в ушах, в тяжелых случаях – появлением судорог и обморочных состояний. Меры первой помощи при перегреве: поместить пострадавшего в условия, способствующие восстановлению теплового баланса – покой, прохладные души, ванны.
Нормирование метеорологических условий. В соответствии с санитарными нормами СНиП 245-71 устанавливаются оптимальные и допустимые метеорологические условия для рабочей зоны помещения.
Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма и не вызывают значительного напряжения терморегуляционного аппарата работающего.
Допустимые микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать проходящие и быстро нормализующиеся изменения нормального функционального и теплового состояния организма, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не происходит повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.
1) времена года, которые имеют холодный и переходный период со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 0 С, и теплый период со среднесуточной температурой +10 0 С и выше.
2) категорию физической работы по тяжести (на основе общих энергозатрат организма в ккал/час). Все работы по тяжести подразделяют на три категории: а) легкие работы – с энергозатратами менее 150 ккал/час; б) средней тяжести – с энергозатратами 150 – 250 ккал/час; в) тяжелые – с энергозатратами свыше 250 ккал/час.
3) характеристику помещения по теплоизбыткам. Все производственные помещения при избытке явного тепла условно подразделяются на: а) холодные, характеризуемые незначительными избытками явного тепла (не более 20 ккал/час на 1 м 3 помещения); б) горячие, характеризуемые значительными избытками тепла (более 20 ккал/час на 1 м 3 помещения).
Основными источниками тепловыделений в рабочих зонах являются пламенные печи, электропечи, ванны с подогревом, электрооборудование, нагретый металл. Избыток тепла в производственном помещении может также формироваться за счет лучистой энергии, исходящей от нагретых поверхностей, а также от солнечной радиации.
Если не применять меры при ликвидации избыточного тепла (особенно на тяжелых работах и работах ср. тяжести), у человека может нарушиться постоянный теплообмен между организмом и внешней средой, что может привести к поражению деятельности нервных центров и даже инвалидности.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Похожие вопросы
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,408
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.