Гигиеническое нормирование факторов микроклимата жилища — МегаЛекции
Тепловое состояние человека является критерием установления нормативов оптимальных и допустимых параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий. Наиболее информативными физиологическими показателями, по которым оно оценивается, являются средняя температура тела; средневзвешенная температура кожи; разность температуры кожи груди и стопы; величина влагопотерь через испарение; теплоощущение.
В качестве дополнительных критериев можно использовать динамику изменения теплоотдачи излучением и конвекцией; показатели, характеризующие состояние центральной и вегетативной нервной системы; исследование лабильности терморегуляторной системы; уровень энергозатрат.
Оптимальное тепловое состояниенаблюдается в условиях теплового комфорта, не ограничиваемого по времени пребывания и не требующего включения дополнительных приспособительных механизмов организма.
Комплекс уровней метеорологических факторов жилой среды, при котором достигается оптимальное тепловое состояние, получил название зоны теплового комфорта. Зона теплового комфорта не является неким раз и навсегда заданным стандартом факторов микроклимата; ее параметры зависят от многих факторов внешней среды, среди которых климат местности и время года.
В южных широтах зона теплового комфорта характеризуется более низкими температурами жилой среды, тогда как на севере эта зона смещается в область высоких температур в связи с различной настройкой терморегуляторных центров. Предпочтение на севере более высокой температуры в жилище является закономерной приспособительной реакцией организма применительно к условиям сурового климата.
С другой стороны, зона теплового комфорта зависит и от физиологического состояния индивидуума; под последним понимаются возрастные особенности терморегуляции, темперамент, колебания физиологических функций от времени суток.
Допустимый уровень теплового состоянияхарактеризуется постоянством теплопродукции и нормальным соотношением процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга. Однако имеет место напряжение терморегуляции, т.е. включение приспособительных (адаптационных) реакций организма. В зависимости от состояния (перегревание или охлаждение) эти реакции проявляются в умеренном расширении/сужении сосудов кожи, увеличении/уменьшении потоотделения, учащении/урежении пульса. В этих условиях возможно продолжительное пребывание человека без нарушения работоспособности, опасности для здоровья и явлений кумуляции.
В условиях, близких к комфорту, нормативы микроклимата жилищ могут быть едиными для взрослых и детей; при установлении допустимых колебаний показателей микроклимата должны учитываться возрастные различия. Нормируемые параметры микроклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспособности даже человеку с пониженной индивидуальной переносимостью колебаний факторов окружающей среды.
Оптимальные параметры температуры воздуха жилища при конвективном отоплении варьируют от 20 до 23 °С в условиях холодного климата, от 20 до 22 °С в условиях умеренного климата и от 23 до 25 °С в условиях жаркого климата. Указанные нормативы температуры воздуха помещений дадут ощущение теплового комфорта только в том случае, если температура внутренних поверхностей стен ниже температуры комнатного воздуха не более чем на 2-3 °С. Дело в том, что теплообмен человека с внешней средой – процесс очень сложный: одновременно человек отдает эндогенное тепло окружающим предметам (имеющим температуру ниже температуры кожи человека) и получает тепло от предметов, температура которых выше его температуры, причем этот обмен осуществляется в основном двумя путями – конвекционным и радиационным (лучеиспускание). Взрослый человек в зависимости от состояния организма, при температуре воздуха 20 °С выделяет в окружающее пространство от 100 до 220 ккал/ч тепла, в том числе 55% путем излучения, 20% – конвекции и 25% – испарения (большая часть тепла выделившегося пота уносится в воздух также путем конвекции) 1. Соотношение конвективной и лучистой составляющих теплообмена для создания теплового комфорта имеет большое значение. Механизмы воздействия лучистого и конвекционного тепла на человека принципиально различны. Конвекционное тепло действует в основном на поверхностные слои кожи, рефлекторно вызывая через ее терморецепторы те или иные изменения величины теплоотдачи. Лучистое тепло (инфракрасное излучение) воздействует не только на поверхность кожи, оно способно проникать в глубжележащие ткани, подкожную клетчатку и мышцы, вызывая выраженный биохимический эффект – активацию ферментативных процессов внутри клеток, деятельности внутренних органов и газообмена.
Увеличение лучистой составляющей в теплоотдаче человека во внешнюю среду при конвекционном отоплении при низкой температуре ограждающих поверхностей и окружающих предметов вызывает неприятное ощущение зябкости, что не соответствует понятию теплового комфорта.
В условиях лучистого отопления доля теплоотдачи человека лучеиспусканием уменьшается на 15-20% , соответственно возрастает доля теплоотдачи путем конвекции. Такое соотношение путей теплообмена по данным физиологических исследований оказывается для организма энергетически самым экономным. Это позволяет снизить температуру возду-
1 Известным третьим путем теплопередачи – кондукцией – можно пренебречь в силу малой его доли в условиях жилища.
ха в помещении. При лучистом отоплении температура воздуха 17-18 °С воспринимается столь же комфортной, что и температура 19-20 °С в условиях конвекционного отопления. Более низкая температура воздуха является одним из компонентов субъективно ощущаемой человеком свежести воздуха. Физиологическое объяснение этого субъективного ощущения в том, что интенсивность отдачи тепла конвекционным способом зависит от разности температуры кожи и окружающего воздуха и оказывается оптимальной при температуре воздуха не выше 17-18 °С.
Для оценки микроклимата важна также величина перепадов температуры воздуха по высоте помещения. Градиент по высоте помещения не должен превышать 2 °С. Повышение вертикального перепада более чем на 3 °С может привести к охлаждению нижних конечностей и рефлекторным изменениям температуры верхних дыхательных путей. Особенно важно обеспечение этих условий в северных районах. К сожалению, в действующем нормативном документе (СанПиН 2.1.2.1002-00 Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям) нормируется только температура воздуха, а перечисленные условия не нашли места. Возможность соблюдения этих условий зависит от теплоизолирующих свойств ограждающих конструкций, и отсутствие официальных нормативов лишает проектантов основы для гигиенически обоснованных расчетов.
Что касается относительной влажности воздуха, в жилище она редко выходит за пределы 30-70%. При комфортной температуре в этом диапазоне влажность не влияет значимо на теплоотдачу и соответственно на теплоощущение. В то же время чрезмерная сухость воздуха усиливает испарение влаги со слизистых оболочек верхних дыхательных путей, вызывая неприятные субъективные ощущения; при этом ухудшается фильтрационная способность слизистых оболочек по отношению к микрофлоре и пыли. Высокая влажность воздуха ухудшает усло-
вия жизни человека, поскольку способствует развитию различных грибов, плесени и как следствие этого приводит к изменению органолептических свойств воздуха жилища.
Таким образом, микроклимат жилой среды, являющийся основой, фундаментом комфортных условий в жилище определяется сложной системой факторов физической природы, и при его гигиеническом нормировании и различных инженерных способах коррекции жилой среды должно быть учтено все многообразие внутрисистемных связей и их проявлений по отношению к здоровью и условиям жизни человека.
Функциональная подсистема «воздушная среда» включает 5 элементов (табл. 10.2).
Таблица 10.2
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
megalektsii.ru
Нормирование параметров микроклимата.
Гигиеническое нормирование производственного микроклимата осуществляется в соответствии с СанПиН от 30.04.2013 № 33 Санитарные правила и нормы. “Требования к микроклимату рабочих мест в производственных и офисных помещениях”и ГОСТом 12.1.005 – 88 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно – гигиенические требования». ГОСТ 12.1.005 – 88 устанавливает оптимальные параметры температуры, относительной влажности и скорости воздуха в зависимости от энергозатрат человека и времени года, кроме того, данный ГОСТ учитывает и количество теплоизбытков в рабочей зоне.
В зависимости от избытка явного тепла все производственные помещения подразделяются на две категории:
помещения с незначительными избытками тепла, в которых тепловыделения от оборудования, людей не превышает 23Дж/с·м3 (мясные, овощные, рыбные и хол. цеха)
помещения со значительным избытком явного тепла, в которых избыток явного тепла более 23Дж/с·м3 (горячий цех, печное отопление хлебозавода, кондитерские цеха)
Период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +100С и выше, считается теплым, ниже +100С – холодным.
Категории работ – это разграничение работ на основе общих затрат организма человека, ккал/ч. И все работы делятся на три категории:
І – легкая, энергозатраты до 172 Вт;
ІІ – средней тяжести и имеет две подгруппы: ІІа – 172÷232 Вт;
ІІб – 232÷293 Вт;
ІІІ – тяжелая, энерго затраты более 293 Вт.
ГОСТ 12.1.005 – 88 ССБТ регламентирует оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.
20. Мероприятия и средства для обеспечения нормируемых параметров микроклимата и поддержания чистоты воздуха.
Улучшение метеорологических условий в производственных помещениях осуществляется прежде всего техническими средствами еще на стадии проектирования – это механизация и автоматизация трудоемких работ, производственных процессов, а также применение дистанционного управления и наблюдения, когда обслуживающий персонал находится в помещениях с нормальным микроклиматам.
Обеспечение нормальных параметров микроклимата достигается также в результате уменьшения тепловых потерь, теплоизоляции аппаратов и трубопроводов, применением вентиляции и душирования рабочих мест, экранирования оборудования и обеспечения его герметичности, использования средств индивидуальной защиты, питьевого режима, рациональной организации труда и отдыха.
Теплоизоляция является эффективным мероприятием не только по уменьшению интенсивности теплового излучение от нагретых поверхностей, но и общих теплоносителей, а также для предотвращения ожогов при прикосновении к этим поверхностям. По действующим санитарным нормам температура нагретых поверхностей оборудования и ограждений на р.м. не должна превышать 450С, а для оборудования, внутри которого температура равна или ниже 1000С – не более 350С. Для теплоизоляции применяют разнообразные материалы и конструкции (специальные бетоны и кирпич, минеральную и стеклянную вату, асбест, войлок и т.д.). Немаловажную роль играет и окраска внешних поверхностей нагретых тел. Так, расчеты показывают, что покрытие пресс-форм алюминиевой краской приводит к снижению лучистой теплоотдачи в 2 раза, а расход электроэнергии на их нагрев – на 4 %.
Наиболее эффективным и распространенным способом защиты от теплового излучения является экранирование. По принципу работы экраны условно подразделяются на теплопоглощающие, теплоотражающие и теплоотводящие, а в зависимости от возможности наблюдения за технологическим процессом экраны подразделяются на три типа: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.
Материалами для теплоотражающих экранов служит листовой алюминий, жесть, алюминиевая фольга; для теплопоглощающих экранов – асбестовые щиты, огнеупорный кирпич; теплоотводящие экраны представляют собой сварные или литые конструкции, охлаждаемые протекающей внутри водой.
К полупрозрачным экранам относятся металлические сетки, цепные звенья, армированное стекло, водяные, воздушно – водяные завесы, снижающие интенсивность теплового излучения до 80 %. В качестве прозрачных экранов используют силикатное стекло, кварцевое и органическое стекло.
Герметичность нагретого оборудования нарушается вследствие постоянной деформации швов, стыков конструкции аппаратов, что приводит к ухудшению метеорологических условий.
Особое значение для предупреждения перегрева организма в производственных условиях имеет рациональный питьевой режим, режим труда и водные процедуры. По существующему в нашей стране законодательству работающие в цехах с повышенными тепловыделениями (более 20 ккал/м3ч) обеспечиваются подсоленной газированной водой, содержащей от 0,2 до 0,5% хлорида натрия. Питье такой воды способствует уменьшению жары, потоотделения, снижению температуры тела, повышению производительности труда. Кроме того, следует учитывать возможное неблагоприятное влияние резкой смены температуры на р.м., например, при температуре около 400С на р.м. температура воздуха в комнате отдыха должна поддерживаться на уровне 25-280С.
Большое значение для создания нормальных метеорологических условий имеет рациональное размещения оборудования. Так, аппараты с большими тепловыделениями размещают на открытом воздухе или в отдельных изолированных помещениях, располагая их преимущественно в один ряд.
Важным техническим средством обеспечения нормальных метеорологических условий является вентиляция. Скорость воздуха при общеобменной вентиляции должна быть не менее 0,3 м/с, при местной – 0,7-2 м/с. Если интенсивность теплового излучения превышает 348 Вт/м2, то предусматривается душирование р.м.
Наиболее эффективным средством создания оптимальных условий микроклимата и чистоты воздуха является кондиционирование воздуха, при котором осуществляется регулирование не только температуры воздуха, но и его влажность, скорость и очистка от пыли.
Немалую роль в профилактике перегревания играют индивидуальные средства защиты. Спецодежда должна быть воздухо- и влагопроницаемой (хлопчатобумажная, льняная; грубошерстное сукно). Для защиты от инфракрасного излучения используют отражающие ткани, на поверхности которых распылен тонкий слой металлов. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы, а от перегрева и ожогов применяют шляпы с широкими полями из войлока, фетра или сукна.
Для защиты ног применяют специальную обувь. Материал обуви должен быть стойким против повышенной температуры, облучения, искр, малотеплопроводен и воздухопроницаем. Для защиты рук применяют брезентовые рукавицы.
Для защиты глаз от воздействия энергии излучения используют очки со светофильтрами. Светофильтр подбирают со спектральной характеристикой, соответствующей спектральному диапазону потока излучения, для защиты от которого очки предназначены.
Для защиты лица и глаз используют щитки из органического стекла, металлической сетки и комбинированные (из стекла и сетки) маски со светофильтром.
Организационные и медико-профилактические мероприятия. Важным фактором, способствующим повышению работоспособности рабочих горячих цехов, является рациональный режим труда и отдыха.
Режим труда разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. При этом определяются общая продолжительность отдыха в течение рабочего дня и продолжительность отдельных периодов отдыха. При физических работах средней тяжести и температуре наружного воздуха до 25 °С внутрисменный режим предусматривает 10-минутные перерывы после 60 – 50 мин работы; при температуре наружного воздуха от 25 до 33°С рекомендуются 15-минутные перерывы после 45 мин работы. Отдых происходит в специально оборудованных комнатах с благоприятным микроклиматом.
Работающие проходят предварительные и периодические (ежегодные) медицинские осмотры. Противопоказаниями к приему на работу в условиях воздействия высокой температуры и инфракрасного излучения являются органические заболевания сердечно-сосудистой системы, почек, желудка, кожи и др.
Для измерения параметров микроклимата используют следующие приборы: термометры (ртутные, спиртовые) для измерения температуры воздуха; психрометры для измерения влажности воздуха; анемометры для измерения скорости движения воздуха.
studfiles.net
МИКРОКЛИМАТ И ОТОПЛЕНИЕ ЖИЛИЩА | Энциклопедия KM.RU
Микроклимат и отопление жилища.
Микроклимат (греч. mikros — «малый») — комплекс физических факторов окружающей среды в ограниченном пространстве, оказывающий влияние на тепловой обмен организма. Эти физические факторы принято называть метеорологическими (meteora — «атмосферные явления»). Микроклимат жилища — это искусственно создаваемые климатические условия для защиты от неблагоприятного (внешнего) воздействия и создания зоны комфорта одетому в легкую одежду и находящемуся длительное время в сидячем положении человеку. В холодный период эти условия в основном зависят от теплофизических свойств ограждений (стен, потолка, пола) и системы отопления. В жаркое время года оптимальные условия могут быть созданы только при подаче в помещение кондиционированного воздуха. Жилище позволяет людям жить практически в любых климатических зонах земного шара.
Микроклимат жилища определяется основными физическими параметрами: температурой, влажностью и скоростью движения воздуха, температурой окружающих поверхностей. Атмосферное давление имеет существенное значение только в особых условиях деятельности человека, и в жилище его изменить практически не возможно.
Воздействие на человека тех или иных микроклиматических факторов создает различные условия теплообмена со средой и обеспечивает определенное состояние, которое принято называть тепловым. При оценке теплового состояния организма выделяют зону теплового комфорта. Под зоной теплового комфорта понимают такой комплекс метеорологических условий, при котором система терморегуляции находится в состоянии покоя, а все физиологические функции осуществляются на уровне, наиболее благоприятном для отдыха и восстановления сил организма после нагрузки. В условиях теплового комфорта наблюдается тепловой баланс, когда в результате реакции обмена веществ образование тепла и отдача или получение тепла из окружающей среды находятся в равновесии.
Гигиеническое нормирование делит параметры микроклимата жилища на оптимальные и допустимые, учитывает возрастные особенности различных групп населения, назначение помещений, а также внешние климатические условия проживания.
Важнейшим фактором микроклимата жилых помещений является температура воздуха. Оптимальные температурные параметры варьируют от 20 до 22°С в условиях холодного климата, от 18 до 20°С в умеренном и 17-19°С в жарком климате. Жалобы на дискомфорт проявляются лишь при температуре воздуха 24°С и выше.
В спальных помещениях для лучшего сна желательна температура воздуха 16-18°С. Согласно существующим нормативам отопительная система должна обеспечить следующие температуры воздуха внутри помещений в жилых домах:: коридоры, передние — 18°С, кухни — 15°С, душевые, ванные — 25°С, лестницы, туалеты — 16°С.
В детских комнатах рекомендуется повышать температуру воздуха до 23°C для новорожденных детей, чтобы в момент пеленания ребенок не охлаждался.
Важное значение имеет величина перепадов температуры воздуха по горизонтали и высоте жилых помещений. При перемещении по комнате человек не ощущает температурной разницы, если колебания температуры воздуха по горизонтали не превышают 2-3°С.
Условия теплового комфорта определяются с учетом влажности и скорости движения воздуха. Оптимальной относительной влажностью считают 40-60%, допустимы параметры 30% и 70%. При более низких значениях у человека возникает сухость кожи и слизистых дыхательных путей, кроме того, возникает опасность появления статического заряда электричества на поверхности ковровых покрытий. Влажность воздуха определяется количеством водяных паров, которые обладают большой теплоемкостью и теплопроводностью. Это значит, что они способны забирать тепло.
При увеличении относительной влажности до 80% и более при температуре 18-20°С человек уже не будет чувствовать себя комфортно. Необходимо повысить температуру воздуха до 22°С, чтобы восстановить тепловой баланс.
Скорость движения воздуха до 0,1-0,2 м/с считается оптимальной в холодный период года. Увеличение ее до 0, 3 м/с не вызывает неприятного ощущения (сквозняка) при комнатной температуре.
Проблема нормирования микроклимата жилых помещений летом наиболее актуальна для районов с жарким климатом. Оптимальная температура воздуха в условиях жаркого сухого климата при кондиционировании воздуха несколько выше, чем зимой, и составляет 17-19°С при влажности воздуха 30-50% и скорости движения воздуха 0,2-0,3 м/с. Достичь таких параметров температуры без кондиционирования воздуха невозможно, поэтому, допустимой считается температура 23-25°С. При высокой температуре среды и высокой влажности возможность теплоотдачи через испарение пота уменьшается, поэтому перегревание организма может наступать при более низкой температуре.
Дискомфортные условия при длительном воздействии могут привести к ослаблению общей и специфической сопротивляемости организма, снижению иммунитета. Однако это не означает, что создание тепличных условий в жилых помещениях является обязательным и лучшим для здоровья. Оказывается, что динамический пульсирующий микроклимат вызывает полезное напряжение терморегуляции, тонизирующее и закаливающее действие.
Большое значение имеет температура ограждений и пола. Перепад между температурой поверхности внутренних стен и воздухом около них не должен быть выше 5°. Неблагоприятный микроклимат жилых помещений может быть обусловлен плохими теплоизоляционными качествами наружных ограждений, недостаточной герметизацией стыков панелей и окон. Отрицательное влияние на микроклимат оказывает увеличение площади остекления.
Не менее важным фактором формирования микроклимата помещений являются отопительные системы. Отопление — это подогрев воздуха и ограждающих конструкций в закрытом помещении в холодное время года для поддержания температуры на заданном уровне.
Основные гигиенические требования к отоплению
1. Обеспечение в помещениях устойчивых параметров температуры воздуха с допустимыми колебаниями по вертикали и горизонтали.
2. Исключение загрязнения воздуха помещений угарным газом и продуктами, образующимися при горении топлива.
3. Воздух помещений не должен загрязняться газами, образующимися при сухой возгонке органической пыли, оседающей на отопительных приборах. Эти газы раздражают слизистую оболочку дыхательных путей, вызывают ощущение сухости в горле, головную боль. Пригорания пыли не происходит, если температура отопительных приборов не превышает 85°С.
4. Отопительные приборы не должны быть громоздкими, исключать опасность пожаров, ожогов, не загрязнять помещение топливом, золой. Быть удобными в эксплуатации.
Отопление осуществляется системой, включающей три основных элемента: генератор тепла, теплопроводы и нагревательные приборы.
Различают два вида отопления: местное и центральное. При местном отоплении тепло продуцируется в отапливаемом помещении. В системах местного отопления (дровяных, угольных, газовых, электрических) генератор тепла объединяется с теплопроводами и нагревательными приборами в один агрегат (печь).
Большинство нагревательных приборов местного отопления требует непрерывной работы в связи с их малой теплоемкостью. В помещениях трудно создать равномерность температуры в течение суток. Воздух помещений может загрязняться пригоревшей пылью и вредными газами. При центральном отоплении генератор тепла устраивают отдельно (котельная) от нагревательных приборов, находящихся в обогреваемых помещениях. Системы центрального отопления могут быть водяные, паровые, пароводяные, воздушные, водолучистые. Чаще всего при правильной эксплуатации центральное отопление отвечает гигиеническим требованиям, особенно воздушное отопление, где в качестве теплоносителя используется нагретый в калориферах и увлажненный наружный воздух. Эта система часто совмещается с системой кондиционирования воздуха.
Кондиционирование воздуха — создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях заданных оптимальных параметров микроклимата, наиболее благоприятных для самочувствия людей. В зависимости от назначения кондиционеры оснащаются соответствующим оборудованием, позволяющим нагревать, охлаждать, осушать, увлажнять воздух, очищать его от пыли, вредных запахов и газов.
Кондиционеры подразделяются на центральные и местные. Центральные системы предназначены для обслуживания группы помещений, в которых необходимо поддерживать одинаковые параметры микроклимата. Подача воздуха в помещения осуществляется по хорошо изолированным каналам. Местные кондиционеры обеспечивают заданные параметры микроклимата обычно в одном сравнительно небольшом помещении. Производительность их составляет 1-10 тысяч м3 воздуха в час.
www.km.ru
Нормирование микроклимата помещений — Мегаобучалка
Микроклимат— комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей).
Под микроклиматом производственных помещений понимается климат окружающей человека внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих его поверхностей.
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны” и СанПиН 2.24.548-96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”. Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.
В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации организма в разное время года введено понятие периода года. Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10oС и выше, холодный -ниже +10oС.
При учете интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые. Характеристику производственных помещений по категории выполняемых в них работ устанавливают по категории работ, выполняемых 50% и более работающих в соответствующем помещении.
К легким работам (категории I) с затратой энергии до 174 Вт относятся работы, выполняемые сидя или стоя, не требующие систематического физического напряжения (работа контролеров, в процессах точного приборостроения, конторские работы и др.). Легкие работы подразделяют на категорию Iа (затраты энергии до 139 Вт) и категорию Iб (затраты энергии 140… 174 Вт).
К работам средней тяжести (категория, II) относят работы с затратой энергии 175…232 Вт (категория IIа) и 233. ..290 Вт (категория IIб). В категорию IIа входят работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей, в категорию IIб – работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей (в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и др.).
К тяжелым работам (категория III) с затратой энергии более 290 Вт относят работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянным передвижением, с переноской значительных (более 10 кг) тяжестей (в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).
По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят на группы в зависимости от удельных избытков явной теплоты. Явной называется теплота, воздействующая на изменение температуры воздуха помещения, а избытком явной теплоты – разность между суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями в помещении.
Явная теплота, которая образовалась в пределах помещения, но была удалена из него без передачи теплоты воздуху помещения (например, с газами от дымоходов или с воздухом местных отсосов от оборудования), при расчете избытков теплоты не учитывается. Незначительные избытки явной теплоты – это избытки теплоты, не превышающие или равные 23 Вт на 1 м3 внутреннего объема помещения. Помещения со значительными избытками явной теплоты характеризуются избытками теплоты более 23 Вт/м3.
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 Вт/м2 при облучении 50 % поверхности человека и более, 70 Вт/м2 – при облучении 25…50 % поверхности и 100 Вт/м2 – при облучении не более 25 % поверхности тела.
Интенсивность теплового облучения работающих от открытых источников (нагретого металла, стекла, открытого пламени и др.) не должна превышать 140 Вт/м2, при этом облучению не должно подвергаться более 25% поверхности тела и обязательно использование средств индивидуальной защиты.
В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры – обычными системами вентиляции и отопления.
4. Теплопередача в ограждающих конструкциях
Необходимым условием теплопередачи в любой среде является разность температур в различных точках среды. Тепловая энергия распространяется при этом от точек с более высокой температурой к точкам с более низкой. Наружные ограждающие конструкции разделяют среды с различными температурами, что и вызывает процессы теплопередачи в них.
Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Так как большинство строительных материалов являются капиллярно-пористыми телами, в них возможны все виды теплопередачи. Однако в практических расчетах обычно считают, что теплопередача внутри строительных материалов происходит по законам теплопроводности. Теплопередача конвекцией и излучением происходит в воздушных прослойках и у поверхностей конструкций на границах с наружным и внутренним воздухом.
В теплотехнических расчетах принято различать однородные (однослойные) и слоистые (многослойные) ограждающие конструкции, состоящие соответственно из одного или нескольких однородных плоских слоев, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока (обычно параллельно наружной и внутренней поверхностям конструкции), а также неоднородные конструкции, которые имеют различные характеристики теплопроводности по площади ограждения.
| Материал | l, Вт/(м×°С) | Материал | l, Вт/(м×°С) |
| Алюминий | Пенополистирол | 0,04¸0,06 | |
| Сталь | Вода | »0,58 | |
| Железобетон | »2 | Лед | »2,33 |
| Кладка из кирпича обыкновенного | 0,58¸0,81 | Воздух (в замкнутых порах размером до 1 мм) | »0,023 |
| Минераловатные маты | 0,05¸0,08 | Воздух (в полостях размером 15 см) | »0,72 |
4.1. Стационарные условия теплопередачи (одномерный тепловой поток). Теплопроводность материалов. Сопротивление теплопередаче.
Теплопроводность материалов
Через плоскую и достаточно протяженную конструкцию (чтобы можно было пренебречь краевыми эффектами) тепловой поток проходит перпендикулярно к ее поверхности в направлении от более высокой температуры к более низкой.
Строительные материалы состоят из твердой фазы, а также пор и капилляров, которые заполнены воздухом, водяным паром или жидкостью. Соотношение и характер этих элементов и определяют теплопроводность материала.
У металлов теплопроводность высока, так как определяется потоком электронов. Чем выше электропроводность, тем выше и теплопроводность.
Теплопроводность каменных материалов обусловлена тепловыми колебаниями структуры. Чем тяжелее атомы этой структуры и чем слабее они связаны между собой, тем меньше теплопроводность. Камни с кристаллической структурой более теплопроводны, чем стекловидные.
Коэффициент теплопроводности капиллярно-пористых материалов зависит от их средней плотности (пористости) и влажностного состояния. При этом значение играет также средний размер пор и их характер (открытые, сообщающиеся или закрытые). Более низкую теплопроводность имеют пористые материалы с закрытыми порами малого (1 мм) размера. С повышением влагосодержания материала его теплопроводность возрастает. Особенно это заметно зимой, когда содержащаяся в порах вода замерзает.
Изменения коэффициентов теплопроводности строительных материалов при изменении содержания влаги настолько существенны, что их значения устанавливают в зависимости от влажностной характеристики климата и влажностных условий эксплуатации помещений. СНиП различает 3 зоны влажности (влажная, нормальная и сухая) и 4 влажностных режима помещений:
По сочетанию зоны влажности и влажностного режима помещений назначаются условия эксплуатации ограждающих конструкций (А или Б), в зависимости от которых выбираются коэффициенты теплопроводности.
Материалы, применяемые для теплоизоляционных слоев ограждающих конструкций должны, как правило, иметь коэффициент теплопроводности в сухом состоянии не выше 0,3 Вт/м×°С.
megaobuchalka.ru
Нормирование микроклимата жилых и общественных зданий — Мегаобучалка
«Норма» должна обеспечивать оптимальное тепловое состояние организма, которое характеризуется благоприятным течением всех жизненных функций при незначительном напряжении функциональных систем. В то же время гигиеническое нормирование не может быть ограничено установлением «оптимальных», «нормальных» параметров отдельных факторов. Одновременно должны быть определены «допустимые» границы их колебаний. Это положение правомерно в отношении любых элементов внешней среды. Так, значение допустимых пределов колебаний температуры, влажности и подвижности воздуха позволяет грамотно подбирать одежду человека, возможную длительность пребывания его в неблагоприятных условиях помещений и открытой атмосферы, применение специальных санитарно-технических систем в жилых и общественных зданиях.
Методические подходы и критерии, определяющие «оптимальные уровни» и «допустимые пределы колебаний» факторов внешней среды, различны. Однако, не только «оптимальные», но и «допустимые» параметры должны обеспечивать состояние организма, далекое от патологии. Оно определяется в зоне «существенных, но обратимых физиологических изменений». Различие в состоянии организма при воздействии тех или иных параметров («оптимальных» или «допустимых») заключается лишь в способах сохранения температурного гомеостаза, то есть в степени напряжения функциональных систем.
Любая гигиеническая «норма» не может быть абстрактной. Она всегда рассчитана на определенный конкретный коллектив, поэтому возраст людей, вид их деятельности, степень тренированности, уровень адаптации к конкретным условиям среды не могут не учитываться при установлении гигиенических нормативов. Если оптимальные параметры ряда естественных факторов внешней среды (например, температуры, влажности, подвижности воздуха, уровней видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой радиации) не нуждаются в возрастной дифференциации, то допустимые пределы их колебаний тем меньше, ближе к «собственно норме», чем моложе ребенок, так как расширение границ допустимых пределов колебаний естественных факторов внешней среды происходит под влиянием двух взаимообусловленных причин возрастного созревания функциональных систем и тренировки их, расширяющей условнорефлекторные связи организма с внешней средой и увеличивающей тем самым адаптационные, приспособительные возможности организма. На основании изучения реакций теплообмена детей обоснована необходимость снижения (по сравнению с учебными помещениями) нормативных значений температуры воздуха в помещениях, где школьники находятся в состоянии двигательной активности (гимнастические залы, мастерские) и в спальнях.
При гигиенической оценке факторов микроклимата и их влияния на организм необходимо исходить из одновременного учета и сопоставления как инструментальных измерений каждого из метеорологического факторов, так и данных о физиологических терморегуляторных реакциях человека на изменение комплекса метеорологических условий. Микроклимат помещений оценивается по следующим показателям, для каждого из которых установлены оптимальные уровни и допустимые пределы колебаний с учетом их комплексного действия на организм человека:
· температура воздуха;
· подвижность воздуха;
· относительная влажность воздуха;
· радиационный режим помещений, который определяется температурой ограждающих поверхностей.
Критерием для нормирования оптимальных и допустимых параметров микроклимата в жилых и общественных зданиях является тепловое состояние человека, которое оценивается по следующим наиболее информативным физиологическим показателям (см. табл. 1-3).
· температура тела;
· топографии температур кожи на различных участках тела;
· градиенту температур кожи на туловище и конечностях;
· величине влагопотерь испарением;
· теплоощущению.
В качестве дополнительных критериев целесообразно использование:
· динамики изменений теплоотдачи излучением и конвекцией;
· показателей, характеризующих состояние центральной и вегетативной нервной систем;
· исследование лабильности терморегуляторной системы;
· уровня энергозатрат и дефицита тепла (табл. 17).
В целом гигиеническое нормирование тепловых факторов должно обеспечивать:
· комплексность;
· дифференцированность;
· гарантированность.
Последний принцип означает, что нормируемые параметры микроклимата должны гарантировать сохранение здоровья и работоспособности даже человеку с пониженной переносимостью колебаний факторов окружающей среды.
С точки зрения обеспечения теплового комфорта человека важное значение имеет соотношение конвективной, лучистой и кондуктивной составляющих теплообмена при применении различных инженерно-технических отопительных систем. В гигиеническом отношении определяющее значение имеет величина перепадов температуры воздуха по горизонтали и по высоте помещения. Градиент по высоте помещения не должен превышать 2°С. Повышение вертикального перепада более 3°С может привести к охлаждению конечностей и рефлекторным изменениям температуры верхних дыхательных путей. Особенно важно обеспечить этот норматив в северных районах.
Нормативы температуры воздуха помещений удовлетворяют гигиеническим требованиям только в том случае, если температура внутренних поверхностей стен ниже температуры комнатного воздуха не более, чем на 2-3°С. Более низкая температура стен и окружающих предметов даже при нормальной температуре воздуха повышает удельный вес радиационных теплопотерь, что вызывает ощущение дискомфорта.
Для различных климатических районов рекомендованы на зимний период следующие внутренние температуры жилых помещений: для зоны 1А холодного района 21-22°С; для остальной территории холодного района 18-21°С; для умеренного – 18-20°С; для теплого – 18-19°С и жаркого – 17-18°С.
Разница температур в одном уровне по горизонтальному направлению чаще всего не превышает 2-3°С даже в зданиях облегченных конструкций, где обычно наблюдается наиболее неблагоприятный температурный режим. Такие колебания температуры при перемещении человека в комнате не вызывают каких бы то ни было отрицательных реакций организма, так как одетый человек такие температурные различия не ощущает. Несколько иное положение с температурными различиями по вертикальному направлению. В этом случае даже незначительное превышение допускаемого порога может вызывать общее охлаждение организма при резком охлаждении ног.
Таблица 17
Критериальные параметры теплового состояния человека
| Показатели теплового состояния | Единица измерения | Значение величины | ||
| Температура кожи | Лба | ºС | 32,0 – 34,0 | |
| Туловища | ºС | 31,5 – 34,5 | ||
| Тыла стопы | ºС | 28,0 – 32,0 | ||
| Перепад температур грудь – спина | ºС | 2,0 – 6,6 | ||
| Температура тела | ºС | 36,7 | ||
| Теплоотдача | Плотность суммарного лучисто-коныективного теплового потока с поверхности | Лба | Вт/м2 | 81,0 – 105,0 |
| Туловища | Вт/м2 | 20,0 – 41,0 | ||
| Кисти | Вт/м2 | 38,0 – 68,0 | ||
| стопы | Вт/м2 | 38,0 – 44,0 | ||
| Плотность лучистого теплового потока с корпуса | Вт/м2 | 35,0 – 53,0 | ||
| Влагопотери | г/м2·ч | 13,0 – 25,0 | ||
| Латентный период рефлекторных реакций | миллисек | 600,0 – 800,0 | ||
| Вариабельность индивидуальных показателей температуры кожи | Разница колебаний, ºС | Температуры кожи, кисти, стопы: 5–8 ºС; кожи лба, туловища: 2–4 ºС | ||
| Тепловое ощущение по 7-бальной шкале | % | Комфорт для 75–85% людей, находящихся в помещении | ||
| Дефицит тепла | а) комфорт | ккал | До 30,0 | |
| б) прохладно | ккал | 50,0 ± 20,0 | ||
| в) холодно | ккал | 110,0 ± 40,0 | ||
| Энергозатраты | а) покой (лежа) | Вт/м2 | 40,6 | |
| б) покой (стоя) | Вт/м2 | 69,7 | ||
| в) умственный труд | Вт/м2 | 93,0 |
Переохлаждение организма опасно для детей, которые иногда длительно находятся на полу. Возможность влияния таких температурных условий среды на «простудную» заболеваемость детей, безусловно, не исключена. Столь часто встречающиеся у маленьких детей зимой насморки происходят вследствие рефлекторной реакции набухания слизистых оболочек носа при охлаждении ног. При больших температурных перепадах такие же явления возникают и у взрослых.
Для сохранения комфортного теплового состояния организма человека перепад температуры на высоте 1 м от пола в условиях нормальных комнатных температур не должен превышать 2–3 оС, а на высоте 1,5 м – 2,5-3,5 оС, то есть в среднем 3оС.
Для человека не безразличны и возможные суточные колебания температуры в жилых комнатах в течение отопительного сезона. Суточные колебания температуры в отопительный период не должны превышать: для жилых помещений с центральным отоплением 2–3оС, а с печным – 4–6оС. Аналогичными величинами пользуются при оценке конструкций и систем отопления, так как суточные падения температуры в жилище зависит от теплоустойчивости наружных ограждений и от систем отопления. Последнее относится преимущественно к печному отоплению.
Температура воздуха помещения и колебания ее как во времени, так и в пространстве определяют тепловое состояние организма при каких-то более или менее стандартных потерях тепла излучением. Вместе с тем вполне возможны условия, когда при нормальных внутренних температурах люди будут ощущать зябкость за счет повышения потери тепла излучением на резко охлажденные ограждения. Наружные ограждения рассчитываются таким образом, чтобы была исключена возможность образования конденсации влаги на внутренней поверхности ограждения. Для этого температура внутренней поверхности ограждения при температуре воздуха помещения около 18оС не должна опускаться ниже 12оС. Таким пределом в 6оС и является технически максимально допустимая разница температуры между воздухом помещений и внутренней поверхностью ограждений при крайних расчетных условиях наружной температуры (для Москвы, например, –30оС). Фактически для хорошо выдержанной среды эта разница (перепад) обычно не превышает 5оС. Ощущение зябкости появляется при перепаде (воздух помещения – внутренняя поверхность ограждения) в 5оС на расстоянии меньше 0,25 м от стены, а при перепаде около 6оС на расстоянии меньше 0,5 м от источника охлаждения – стены. При самых неблагоприятных условиях погоды, определяющих температурный перепад в 6оС, удаление от наружной стены на расстояние 0,75 – 1 м снимает ощущение зябкости, так как величина отрицательной радиации в этих условиях оказывается меньше 0,00125 кал/см2 сек. Максимально допустимым является перепад в 5оС при условии отдаления человека от охлажденной поверхности на 0,25 – 0,5 м.
Подходы к оценке ассиметричных тепловых радиационных воздействий различны, но ни одна из предлагаемых величин не может считаться универсальной и приемлемой как при проектировании, так и при оценке эксплуатируемых зданий. Оптимальным представляется показатель интенсивности инфракрасной радиации. Причем наряду с показателями оптимальных параметров поля лучистой энергии нормируются и максимально и минимально допустимые значения облученности для различных частей тела, значение которых зависят от температуры воздуха в помещении.
Важным микроклиматическим показателем является и подвижность воздуха. Движущийся воздух оказывает на организм человека двоякое действие: чисто физическое и физиологическое (рефлекторное). Легкое движение воздуха не только сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха, но и является тактильным стимулятором сложнорефлекторных процессов терморегуляции. В то же время чрезмерная подвижность воздуха в условиях жилых и общественных зданий, особенно в условиях охлаждения, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и способствует более раннему охлаждению организма. Рекомендации в отношении минимально необходимой, максимально допустимой и оптимальной подвижности воздуха в помещении в холодный период года разработаны в зависимости от температуры воздуха в помещении и колеблются в интервале 0,1 – 0,25 м/с.
Важное значение в теплообмене человека с окружающей средой имеет и влажность воздуха в помещении. Допустимой является относительная влажность 30-60%. Разработан график, согласно которому комфортное состояние человека сохраняется тогда, когда при повышении температуры воздуха от 18 до 24% относительная влажность снижается с 75 до 35%. Превышение указанных параметров влажности воздуха в зимних условиях крайне незначительно, так как влажный воздух обладает большой теплопроводностью и теплоемкостью, что увеличивает теплопотери излучением и конвекцией. Для создания оптимально комфортных условий в отапливаемых помещениях желательно поддерживать относительную влажность воздуха на уровне 30-45%. Пи влажности ниже 25% начинает пересыхать слизистая оболочка дыхательных путей, кроме того, возникает опасность появления статического заряда электричества на поверхностях. Поддержание оптимально уровня относительной влажности воздуха не менее важно, чем создание комфортной температуры, поскольку как при чрезмерной сухости воздуха, так и при повышенной влажности у людей появляется склонность к заболеваниям дыхательных путей.
Проблема нормирования микроклимата помещений летом наиболее актуальна для районов с жарким климатом. Оптимальные параметры температуры воздуха в условиях жаркого сухого климата колеблются в пределах от 21 до 28°С при относительной влажности 25-60% и подвижности 0,1 – 0,25 м/с. Температура воздуха в помещениях, рекомендуемая для жаркого климатического пояса с повышенной влажностью, находится в пределах 23-26,5°С при подвижности воздуха от 0,15 до 0,5 м/с. При высокой температуре среды и влажности понижается физиологический дефицит насыщения, уменьшается возможность теплоотдачи испарением и перегревание организма наступает при более низкой температуре воздуха, поэтому повышение температуры воздуха требует соответствующего снижения его влажности.
Для того, чтобы 85% людей всегда ощущали комфорт, рекомендуются следующие взаимозависимые сочетания температуры воздуха и его влажности: 24,5°С – 65-85%; 25°С – 44-55% и 28°С – 25-35%. Чем выше относительная влажность воздуха, тем ниже должна быть его оптимальная температура.
Составляющие, от которых зависит тепловой комфорт, действуют на человека взаимосвязано и зависят друг от друга, что обуславливает, в свою очередь, необходимость комплексного нормирования параметров микроклимата. Гигиенические требования к оптимальным и допустимым параметрам микроклимата жилых и общественных зданий представлены в табл. 18 и 19.
Таблица 18
Величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в жилых, общественных и административных помещениях, рекомендуемые в качестве оптимальных
| Период года | Температура, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с, не более |
| Холодный и переходные периоды года | 20 – 23 | 40 – 60 | 0,1 |
| Теплый период года | 22 – 24 | 40 – 60 | 0,1 |
Таблица 19
Величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха и теплового облучения в жилых, общественных и административных помещениях, рекомендуемые в качестве допустимых
| Период года | Температура, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с, не более | Интенсивность теплового облучения, Вт/м2, не более |
| Холодный и переходные периоды года | 17 – 25 | 15 – 75 | 0,15 | |
| Теплый период года | 20 – 28 | 20 – 60 | 0,20 |
megaobuchalka.ru
Микроклимат производственных помещений. Нормируемые параметры микроклимата
Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата на рабочем месте. Не имея возможности эффективно влиять на протекающие в атмосфере климатообразующие процессы, люди располагают качественными системами управления факторами воздушной среды внутри производственных помещений.
Микроклимат производственных помещений — это климат внутренней среды данных помещений, который определяется совместно действующими на организм человека температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха, а также температурой окружающих поверхностей (ГОСТ 12.1.005 “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”). Требования этого государственного стандарта установлены для рабочих зон — пространств высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного и временного пребывания работающих. Постоянным считают рабочее место, на котором человек находится более 50 % рабочего времени (или более 2 ч непрерывно). Если при этом работа осуществляется в различных пунктах рабочей зоны, постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.
Факторы, влияющие на микроклимат, можно разделить на две группы: нерегулируемые (комплекс климатообразующих факторов данной местности) и регулируемые (особенности и качество строительства зданий и сооружений, интенсивность теплового излучения от нагревательных приборов, кратность воздухообмена, количество людей и животных в помещении и др.). Для поддержания параметров воздушной среды рабочих зон в пределах гигиенических норм решающее значение принадлежит факторам второй группы.
ГОСТ 12.1.005 установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
При длительном и систематическом пребывании человека в оптимальных микроклиматических условиях сохраняется нормальное функциональное и тепловое состояние организма без напряжения механизмов терморегуляции. При этом ощущается тепловой комфорт (состояние удовлетворения внешней средой), обеспечивается высокий уровень работоспособности. Такие условия предпочтительны на рабочих местах.
Допустимые микроклиматические условия при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение механизмов терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не нарушается состояние здоровья, но возможны дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.
Из таблицы 14.1 видно, что параметры микроклимата производственных помещений зависят от степени тяжести выполняемых работ и периода года (теплым принято считать период года со среднесуточной температурой наружного воздуха выше 10 °С, холодным — с температурой 10 °С и ниже). Оптимальные параметры микроклимата распространяются на всю рабочую зону производственных помещений без разделения рабочих мест на постоянные и непостоянные. Если по технологическим требованиям, технически и экономически обоснованным причинам оптимальные параметры микроклимата не могут быть обеспечены, то устанавливают пределы их допустимых значений (табл. 14,2). Определяя характеристику помещения по категории выполняемых работ (уровню энергозатрат), ориентируются на те из них, которые выполняются 50 % (и более) работающими.
14.1. Оптимальные значения параметров микроклимата на рабочих местах производственных помещений при относительной влажности воздуха в диапазоне 40…60 %
Период года | Категория работ (по уровню энергозатрат, Вт) | Температура воздуха, °С | Температура поверхностей, “С | Скорость движения воздуха, м/с |
Холодный | 1а (до 139) | 22.. .24 | 21. ..25 | 0,1 |
| 16 (140.. .174) | 21. ..23 | 20.. .24 | 0,1 |
| IIа (175. ..232) | 19.. .21 | 18.. .22 | 0,2 |
| IIб (233. ..290) | 17.. .19 | 16.. .20 | 0,2 |
| III (более 290) | 16.. .18 | 15.. .19 | 0,3 |
Теплый | 1а (до 139) | 23.. .25 | 22.. .26 | 0,1 |
| 16 (140.. .174) | 22.. .24 | 21. ..25 | 0,1 |
| IIа (175.. .232) | 20.. .22 | 19.. .23 | 0,2 |
| IIб (233. ..290) | 19. ..21 | 18.. .22 | 0,2 |
| III (более 290) | 18. ..20 | 17.. .21 | 0,3 |
14.2. Допустимые значения параметров микроклимата на рабочих местах производственных помещений при относительной влажности воздуха в диапазоне 15…75%
| Период года | Категория работ (по уровню энерго- затрат, Вт) | Температура воздуха, “С | Темпе- ратура поверх- ностей, °С | Скорость движения воздуха, м/с, не более | ||
| ниже оптималь- ных значений | выше оптималь- ных значений | для диапазона температур воздуха ниже оптималь- ных значений | для диапазона темпе- ратур воздуха выше опти- мальных значений | |||
| Холод- ный | Iа (до 139) | 20.. .21,9 | 24Д…25 | 19…26 | 0,1 | 0,1 |
| 16 (140.. .174) | 19.. .20,9 | 23,1. ..24 | 18. ..25 | 0,1 | 0,2 |
| IIа (175. ..232) | 17. ..18,9 | 21,1. ..23 | 16. ..24 | 0,1 | 0,3 |
| IIб (233. ..290) | 15. ..16,9 | 19,1. ..22 | 14.. .23 | 0,2 | 0,4 |
| III (более 290) | 13…15.9 | 18,1. ..21 | 12…22 | 0,2 | 0,4 |
| Теплый | Iа (до 139) | 21. ..22,9 | 25,1. ..28 | 20.. .29 | од | 0,2 |
| 16 (140.. .174) | 20.. .21,9 | 24,1. ..28 | 19…29 | 0,1 | 0,3 |
| На (175…232) | 18. ..19,9 | 22Д…27 | 17…28 | 0,1 | 0,4 |
| Иб (233…290) | 16…18.9 | 21,1. ..27 | 15. ..28 | 0,2 | 0,5 |
| III (более 290) | 15. ..17,9 | 20Д…26 | 14.. .27 | 0,2 | 0,5 |
Кроме указанных в таблице 14.1 параметров микроклимата нормируется также интенсивность теплового облучения работников. Допустимое значение теплового облучения на постоянных и непостоянных рабочих местах не должно превышать 35 Вт/м2, если в зоне облучения находится 50 % и более поверхности тела. При размере последней от 25 до 50 % предел допустимой интенсивности облучения составляет 70 Вт/м2, а при облучении менее 25 % поверхности тела — 100 Вт/м2. Интенсивность открытых источников теплового излучения (пламя, нагретый металл и т. п.) не должна превышать 140 Вт/м2 при облучении не более 25 % поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе лица и глаз.
Нагрев кожи человека до 45 °С вызывает ее повреждение и болевые ощущения, а при температуре 52 °С происходит необратимое свертывание белков тканей. Поэтому в целях профилактики тепловых травм температура нагретых поверхностей машин, оборудования или ограждающих их конструкций должна быть не выше 45 °С.
Допустимые перепады температуры воздуха по высоте рабочей зоны не должны превышать 3 °С для работ всех категорий, а по горизонтали 4 °С для легких работ, 5 °С для работ средней тяжести и 6 °С для тяжелых работ. Во всех случаях абсолютные значения температуры воздуха, измеренной на разной высоте и в различных участках производственных помещений в течение смены, должны входить в пределы, устанавливаемые таблицами 14.1 и 14.2. Необходимо отметить, что параметры воздушной среды животноводческих и птицеводческих зданий регламентированы Нормами технологического проектирования и направлены на получение максимальной продуктивности поголовья, содержащегося в таких постройках. Поэтому требования ГОСТ 12.1.005 не распространяются на воздух рабочей зоны в этих зданиях, а также в помещениях для хранения сельскохозяйственной продукции.
Полезная информация:
ohrana-bgd.narod.ru
Основные параметры микроклимата
Обратная связь
ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение
Как определить диапазон голоса – ваш вокал
Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими
Целительная привычка
Как самому избавиться от обидчивости
Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам
Тренинг уверенности в себе
Вкуснейший “Салат из свеклы с чесноком”
Натюрморт и его изобразительные возможности
Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.
Как научиться брать на себя ответственность
Зачем нужны границы в отношениях с детьми?
Световозвращающие элементы на детской одежде
Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия
Как слышать голос Бога
Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)
Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека – Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
Отёска стен и прирубка косяков – Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.
Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) – В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.
Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
Цель работы:получить представление об основных параметрах микроклимата; изучить принципы нормирования микроклимата в помещениях; исследовать и оценить параметры микроклимата на рабочем месте.
Теоретическая часть
1. Микроклимат и его влияние на организм человека
Микроклимат – это совокупность параметров среды, влияющих на тепловые ощущения человека: температуры, влажности и скорости движения воздуха и интенсивности теплового излучения от окружающих поверхностей, характерных для конкретного помещения.
Микроклимат оказывает существенное влияние на работоспособность человека, его самочувствие и здоровье.
Необходимость учёта параметров микроклимата предопределяется условиями теплового баланса между организмом человека и окружающей средой помещений.
Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Величина тепловыделений организма человека Q зависит от степени физического напряжения и параметров микроклимата. Для того чтобы физиологические процессы в его организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую человека среду. Нормальным тепловым ощущениям соответствует равенство между количествами выделяемого организмом человека и отдаваемого в окружающую среду тепла.
Теплообмен между организмом человека и окружающей средой осуществляется с использованием следующих процессов:
· теплопередача (теплопроводность) через одежду QТ;
· конвекция QК;
· тепловое излучение в окружающее пространство QИЗЛ;
· испарение влаги (пота) с поверхности кожи QИСП;
· дыхание (нагрев вдыхаемого воздуха) QД.
Теплопередача (теплопроводность) состоит в передаче тепла от одной частицы к другой при непосредственном контакте.
Конвекция представляет собой процесс теплообмена между телом человека и средой, осуществляемый движущимся воздухом. Конвективный теплообмен зависит от температуры окружающей среды, скорости движения воздуха, его влажности и барометрического давления.
Тепловое излучение представляет собой процесс теплообмена, осуществляемый путем испускания электромагнитных волн инфракрасного диапазона. Тепловые лучи непосредственно воздух практически не нагревают, но хорошо поглощаются твёрдыми телами и, следовательно, нагревают их. Нагреваясь, твёрдые тела сами становятся источниками тепла и уже путём конвекции нагревают воздух.
При температуре окружающей среды, равной или выше температуры поверхности тела человека, теплоотдача происходит только в виде выделения пота, на испарение 1 г которого затрачивается около 0,6 ккал. В состоянии покоя при температуре окружающего воздуха 18 °С доля QК составляет около 30 % всей отводимой теплоты, QИЗЛ » 45 %, QИСП » 20 % и QД » 5 %.
При изменении температуры воздуха, скорости его движения и влажности, при наличии вблизи человека нагретых поверхностей, в условиях физической работы и т.д. эти соотношения существенно изменяются. Так, при высокой температуре воздуха (30 °С и выше), особенно при выполнении тяжёлой физической работы, потоотделение может усиливаться в десятки раз и достигать 1 – 1,5 л/ч.
Нормальное тепловое самочувствие человека (комфортные условия, соответствующие данному виду деятельности) обеспечивается, если выполняется условие теплового баланса:
QЧ = QТ + QК + QИЗЛ + QИСП + QД,
где QЧ – количество тепла, генерируемого организмом человека.
Температура внутренних органов человека поддерживается постоянной на уровне около 36,6 °С. Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией. Если тепловое равновесие нарушено (например теплоотдача меньше тепловыделений), то в организме происходит накопление тепла – перегрев. Если теплоотдача больше, чем тепловыделение, то происходит переохлаждение организма.
Комфортные метеорологические условия являются важным фактором обеспечения высокой производительности труда и профилактики заболеваний. При несоблюдении гигиенических норм микроклимата снижается работоспособность человека, возрастает опасность возникновения травм и ряда заболеваний, в том числе профессиональных.
Основные параметры микроклимата
Влажность воздуха. Влажность воздуха характеризует степень его насыщения водяными парами. Одна и та же температура воздуха в зависимости от степени его влажности ощущается человеком по-разному. Различают абсолютную и относительную влажность.
Абсолютная влажность(РАБС) – это количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, т.е. плотность пара (г/м3). Абсолютную влажность характеризуют также давлением водяного пара (гПа), т. е. парциальным давлением, которое оказывал бы водяной пар на стенки сосуда, если из данного сосуда удалить все другие компоненты воздуха.
Воздух с предельным содержанием водяного пара при данной температуре характеризуется давлением насыщенного пара (РНАС), которое увеличивается с повышением температуры воздуха. После достижения РНАС начинается конденсация водяного пара.
Абсолютная влажность сама по себе не указывает на то, в насыщенном или ненасыщенном состоянии находится водяной пар, поэтому введено понятие относительной влажности.
Относительная влажность (φ) определяется выражением:
φ = (PАБС /PНАС )·100, %. (1)
Относительная влажность влияет на теплообмен человека, например на интенсивность испарения влаги с поверхности кожи.
Температура воздуха оказывает большое влияние на состояние организма человека. Высокая температура окружающего воздуха повышает утомляемость, может привести к перегреву организма или вызвать тепловой удар. При небольшом перегреве возникают небольшое повышение температуры тела человека, обильное потоотделение, появляется ощущение жажды, учащаются дыхание и пульс. В более тяжёлых условиях может случиться тепловой удар, сопровождающийся повышением температуры до 40 – 41 °С, слабым и учащённым пульсом, потерей сознания. Характерным признаком наступления теплового удара является почти полное прекращение потоотделения. Тепловой удар может привести к смертельному исходу. Низкая температура окружающего воздуха может вызвать местное или общее переохлаждение организма человека, стать причиной простудных заболеваний или обморожения.
Скорость движения воздуха имеет большое значение для создания благоприятных условий жизнедеятельности. При большой скорости движения воздуха увеличивается интенсивность конвективного теплообмена. Если воздушные потоки имеют температуру ниже температуры поверхности кожи (30 – 33 °С), они оказывают освежающее действие на организм человека, а при температуре свыше 37 °С действуют угнетающе. Организм человека начинает ощущать воздушные потоки при скорости около 0,15 м/с.
Тепловое излучение от нагретых поверхностей играет немаловажную роль в создании неблагоприятных микроклиматических условий. Действие лучистого тепла не ограничивается изменениями, происходящими на облучаемом участке кожи, – на облучение реагирует весь организм. В организме возникают биохимические изменения, нарушения в сердечно-сосудистой и нервной системах. При длительном воздействии инфракрасных лучей может возникнуть катаракта глаз (помутнение хрусталика).
Тепловые ощущения человека зависят от сочетания микроклиматических параметров и от напряженности физической работы.
Для оценки комплексного влияния параметров микроклимата на организм человека при малых энергозатратах используется метод эквивалентно-эффективных температур. Этот метод позволяет на основании данных о параметрах микроклимата судить о тепловом состоянии человека. Для его использования введено понятие эквивалентно-эффективной температуры (ЭЭТ), которая характеризует тепловое ощущение человека при одновременном воздействии температуры, влажности и скорости движения воздуха. ЭЭТ оценивается температурой неподвижного воздуха 100 % -ой относительной влажности, при которой тепловое ощущение человека такое же, как и при заданном сочетании температуры, влажности и скорости движения воздуха.
Область ЭЭТ в интервале температур от 17 до 22 °С соответствует зоне комфорта, внутри которой можно выделить линию комфорта, соответствующую ЭЭТ = 19 °С, при которой почти у всех исследуемых людей возникает ощущение комфорта.
На рисунке приведена номограмма, позволяющая определить влияние параметров микроклимата на тепловое ощущение человека.
3. Нормирование параметров микроклимата
Нормируемыми параметрами микроклимата в производственных помещениях являются: температура воздуха; относительная влажность воздуха; скорость движения воздуха; температура поверхностей помещения (стены, потолок, пол) и технологического оборудования; интенсивность теплового облучения. При нормировании параметров микроклимата учитывают интенсивность энергозатрат работающих (категорию работ по тяжести), период года, время пребывания на рабочих местах [4, 5].
При этом различают оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
Оптимальные микроклиматические условия представляют такие сочетания параметров микроклимата, которые обеспечивают ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции
Допустимые микроклиматические условия могут приводить к ощущению теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и работоспособности. При условии 8-часовой рабочей смены они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья. Допустимые значения параметров микроклимата устанавливают в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные значения.
Номограмма эквивалентно-эффективных температур
В зависимости от энергозатрат в единицу времени работы подразделяются на следующие категории.
¨ Лёгкие физические работы (категория I) – виды деятельности с интенсивностью энергозатрат до 174 Вт .
К категории Iа относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением с интенсивностью энергозатрат до 139 Вт.
К категории Iб относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением с интенсивностью энергозатрат 140 – 174 Вт.
¨ Физические работы средней тяжести (категория II) – виды деятельности с интенсивностью энергозатрат 175 – 290 Вт.
К категории IIa относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения с интенсивностью энергозатрат 175 – 232 Вт.
К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением с интенсивностью энергозатрат 233 – 290 Вт.
¨ Тяжёлые физические работы (категория III) – виды деятельности с интенсивностью энергозатрат с расходом энергии более 290 Вт. Эти работы связаны с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.
При нормировании различают два периода года: холодный (со среднесуточной температурой наружного воздуха +10 °С и ниже) и тёплый (со среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С).
В табл. 1 приведены оптимальные (в скобках – допустимые) значения параметров микроклимата на постоянных рабочих местах производственных помещений.
Интенсивность теплового облучения учитывается, если в производственных помещении имеются источники тепла, нагретые до высокой температуры [4].
Таблица 1
megapredmet.ru