Читайте также:
|
Как известно организм человек имеет постоянную температуру тела. Это постоянство обеспечивается процессом терморегуляции.
Тепловое состояние человека по степени напряжения реакций терморегуляции, и соответственно влияния на 1показатели работоспособности и 2здоровья подразделяется на:
· оптимальное,
· допустимое,
· предельно допустимое,
· недопустимое.
Оптимальное тепловое состояние человека характеризуется отсутствием общих и/или локальных дискомфортных теплоощущений (т.е. ощущений чрезмерного холода или тепла), минимальным напряжением механизмов терморегуляции. Такое состояние — предпосылка длительного сохранения высокой работоспособности.
Допустимое тепловое состояние человека характеризуется незначительными и/или локальными дискомфортными теплоощущениями, сохранением термостабильности организма в течение всей рабочей смены. При этом может быть временное (в течение рабочей смены) снижение работоспособности, но не нарушается здоровье (в перспективе).
Предельно допустимое тепловое состояние человека характеризуется выраженными общими и/или локальными дискомфортными теплоощущениями. Такое состояние не гарантирует сохранения термического баланса гомеостаза и здоровья, ограничивает работоспособность.
Недопустимым является тепловое состояние, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции.
Соответственно по микроклиматические условия подразделяются на (Сан-ПиН 2.2.4.548-96):
· оптимальные,
· допустимые,
· вредные,
· опасные (или экстремальные, если они даже в течение непродолжительного времени (менее 1 ч) вызывают изменение теплового состояния, характеризующееся чрезмерным напряжением механизмов терморегуляции). Характеристика их производится по тепловому состоянию человека, приведенному выше.
Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения).
В нем учитывается, что теплообмен между человеком и средой обитания осуществляется с помощью:
1. контактная теплопроводность (в результате прямого контакта человеческого тела и объектов среды обитания), до 30% всего теплового баланса;
2. лучистый теплообмен (путем бесконтактного радиационного теплового излучения между человеком и объектами среды обитания), лучистый теплообмен может достигать 45 %;
3. конвективный теплообмен (путем теплопередачи при макродвижении окружающей среды, т.е. ветром),
4. теплоотдача испарением (путем теплоотдачи при испарения влаги с поверхности человеческого тела).
На конвективный теплообмен (№ 3) сильно влияют относительная скорость движения человека и окружающей среды, а также влажность и давление последней. Например, при относительном покое человека и окружающей среды толщина прогретого человеческим телом воздушного слоя составляет около 8 мм, а уже при скорости движения воздуха 2 м/с, толщина этого слоя уменьшается до 1 мм. свидетельствуя о многократном увеличении конвективного теплообмена при температурах, меньших 35 °С.
Также известно о быстром переохлаждении человеческого организма при случайном или намеренном нахождении людей в холодной воде без специального снаряжения (гидрокостюмов). Это контактный теплообмен. Из-за существенно более высокой теплопроводности воды по сравнению с воздухом сравнительно безопасное для здоровья человека пребывание в воде при t 5°С не превышает 25 мин, а при t воды 10°С достигает почти 1 ч (отсюда следует, что обеспечение комфортных и безопасных условий труда в значительной степени зависит от правильного подбора одежды человека).
Теплоотдача испарением (№4) происходит путем испарения влаги с поверхности человеческого тела и является для человека весьма эффективным способом сброса излишков метаболического тепла. На долю испарения приходится до 25% расходуемой человеческим организмом тепловой энергии.
При увеличении температуры доля тепла, отдаваемая за счет лучеиспускания и конвекции, уменьшается, и при температуре 30 °С практически равна нулю. При такой температуре главным (и подчас единственным) источником теплопотерь человека является потоотделение.
Необходимо иметь в виду, что отдача тепла происходит только тогда, когда пот испаряется с поверхности кожи, так как на испарение 1 г пота расходуется около 2500 Дж тепла, а если пот стекает каплями, то потовыделение оказывает на теплоотдачу слабое влияние. Более постоянным является расход тепловой энергии через органы дыхания человека, составляя около 13% его общих тепловых потерь.
Чем выше относительная влажность воздуха, тем больше затрудняется испарение с поверхности кожи. Поэтому высокая температура воздуха переносится значительно легче при сухом воздухе, чем при влажном. Большая влажность (70-75 % и более) при высоких температурах (25-30 °С и более) способствует перегреванию организма.
Как известно, для нормального функционирования человека в состоянии покоя требуется 1800 ккал/сутки. Это определяется как основной обмен. При выполнении работы энергозатраты организма возрастают. Именно по этому критерию выделяют в зависимости от интенсивности энергозатрат организма выделяются следующие основные категории трудовой деятельности:
1. К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).
2. К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121 - 150 ккал/ч (140 - 174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).
3. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151 - 200 ккал/ч (175 - 232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).
4. К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201 - 250 ккал/ч (233 - 290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
5. К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).
В зависимости от степени тяжести выполняемой физической работы человек может потратить в течение восьмичасовой смены 900—2000 ккал, т.е. величина трудовых физических энергопотерь для разных видов работ может изменяться более чем в два раза.
Однако кроме физических энергопотерь работника, характеризующих тяжесть его труда, существуют также нервно-эмоциональные энергопотери, связанные с повышенным уровнем напряженности трудовой деятельности человека, обусловленные высокой мерой ответственности или риска труда.
В обычных условиях операторский и умственный (интеллектуальный) труд приводит к нервно-эмоциональным энергозатратам человека в диапазоне 104—125 ккал/ч (121—144 Вт), что примерно соответствует выполнению легкой физической работы от категории 1а до категории 16. Однако при повышении сложности, ответственности или опасности указанных видов трудовой деятельности энергозатраты оператора временами могут достигнуть 250 ккал/ч (288 Вт), например при работе авиадиспетчера или управлении в критической ситуации энергоблоком атомной станции. Высокого уровня нервно-эмоциональных энергонагрузок человека, доходящих до 240 ккал/ч (278 Вт), требуют публичные выступления, чтение лекций преподавателями, игра театральных актеров, что сравнимо по энергозатратам с физическими работами средней тяжести категории 2б.
Параметры микроклимата человека и вентиляция
В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определенных метеорологических условий, или микроклимата – климата внутренней среды этих помещений. К основным нормируемым показателям микроклимата воздуха рабочей зоны относятся:
· температура (t, °С),
· относительная влажность (φ, %),
· скорость движения воздуха (V, м/с).
Существенное влияние на параметры микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплового излучения (I, Вт/м2) различных нагретых поверхностей, температура которых превышает температуру в производственном помещении.
Микроклимат, при отличие его параметров от оптимальных, влияет на организм человека и результаты труда негативно, а именно:
Температура
Высокая (быстрая утомляемость, перегрев организма, тепловой удар)
Низкая (местное или общее охлаждение, простуда, обморожение)
Влажность
Высокая (при низкой температуре – переохлаждение, при высокой – перегрев)
Низкая (пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей)
Подвижность воздуха (эффективно способствует теплоотдаче организма человека; при высокой температуре – положительно, при низкой – отрицательно).
Виды производственного микроклимата (ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ)
Комфортный или нейтральный (операторские, сборочные цеха). Обеспечивает тепловой баланс организма. Доля теплоотдачи испарением не превышает 30 %.;
· Нагревающий. Микроклимат, при котором накопление тепла в организме > 2 Вт и/или увеличение доли потерь тепла испарением влаги > 30 %:
С преобладанием радиационного тепла (литейные цеха, прокатные цеха);
С преобладанием конвекционного тепла (химические цеха);
· С повышенной влажностью:
При нормальной и низкой температуре (гальванические цеха);
При повышенной температуре (окрасочные цеха);
· Охлаждающий. Суммарная теплоотдача в окружающую среду превышает величину теплопродукции организма >2 Вт. Это приводит к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека:
От -10 ˚C до 10 ˚C;
Ниже -10 ˚C;
· Переменный (работа на открытом воздухе).
Оптимальные параметры микроклимата
Для эффективного теплообмена организма человека со средой обитания и организации комфортных (или в значительной мере допустимых) условий производства необходимы следующие оптимальные параметры микроклимата:
· относительная влажность воздуха 40—60% (но не менее 20 и не свыше 75%);
· температура воздуха 18—22°С (но не менее 13 и не выше 28°С);
· скорость движения воздуха ОД—0,3 м/с (но не менее 0,1 и не более 0,5 м/с).
Для различных категорий работ (от 1а до III) и сезонов года (теплый, холодный) комфортные и допустимые условия труда человека приведены в специальных нормативных документах (ГОСТ, СанПиН).
Дополнительно предъявляются определенные требования по вентиляции рабочих и жилых помещений различного назначения, исходя из потребности притока свежего воздуха за 1 мин на 1 м3 помещения:
0,15 м3 — для конторских помещений, музеев, вокзалов;
0,3 м3 — для обычных рабочих помещений, поликлиник, больниц;
0,5 м3 — для аудиторий, судебных помещений, универмагов, библиотек;
0,6 м3 — для лабораторий, операционных, помещений для тяжелых работ.
Эти вопросы регламентируются СНиП 2.04.05-91 (2000) «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и СП 2.2.1.1312-03.
В зависимости от способа перемещения воздуха в производственных помещениях вентиляция делится на естественную, искусственную (механическую) и смешанную. При проектировании и эксплуатации систем вентиляции в производственных зданиях руководствуются СНиП 2.04.05-91 (2000), Сан ПиН 2.2.4.548-96.
Применение вентиляции должно быть обосновано расчетами, при которых учитываются:
· температура,
· влажность воздуха,
· выделение вредных веществ,
· избыточное тепловыделение.
Если в помещении нет вредных выделений, то вентиляция должна обеспечивать воздухообмен не менее 30 м3/ч на каждого работающего (для помещений с объемом до 20 м3 на одного работающего). При выделении вредных веществ в воздух рабочей зоны необходимый воздухообмен определяют исходя из условий их разбавления до ПДК, а при наличии тепловых избытков — из условий поддержания допустимой температуры в рабочей зоне.
Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется за счет разности температур в помещении наружного воздуха (инфильтрация под тепловым напором) или действия ветра (проветривание под ветровым напором). Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной.
При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счет вытеснения внутреннего теплого воздуха наружным холодным воздухом через окна, форточки и двери.
Организованная естественная вентиляция, или аэрация, обеспечивает воздухообмен в заранее рассчитанных объемах. Бесканальная аэрация осуществляется при помощи проемов в стенах и потолке и рекомендуется в помещениях большого объема со значительными избытками теплоты. Для получения расчетного воздухообмена вентиляционные проемы в стенах, а также в кровле здания (аэрационные фонари) оборудуют фрамугами, которые открываются и закрываются с пола помещения. Это позволяет регулировать воздухообмен при изменении наружной температуры воздуха или скорости ветра.
В производственных помещениях небольшого объема, а также в помещениях, расположенных в многоэтажных производственных зданиях, применяют канальную аэрацию, при которой загрязненный воздух удаляется через вентиляционные каналы в стенах.
Основной недостаток естественной вентиляции заключается в том, что приточный воздух вводится в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый воздух не очищается и загрязняет атмосферу. Естественная вентиляция применима там, где нет больших выделений вредных веществ в рабочую зону.
Искусственная (механическая) вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. При механической вентиляции воздухообмен осуществляется 1) за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами; 2) воздух в зимнее время подогревается, в летнее—охлаждается и кроме того 3) очищается от загрязнений (пыли и вредных паров и газов).
Механическая вентиляция бывает приточной, вытяжной, приточно-вытяжной, а по месту действия — общеобменной и местной.
При приточной системе вентиляции производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.
При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.
Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем — приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.
Местная вентиляция бывает вытяжная и приточная. Вытяжную вентиляцию устраивают, когда загрязнения можно улавливать непосредственно у мест их возникновения. Для этого применяют вытяжные шкафы, зонты, завесы, бортовые отсосы у ванн, кожухи, отсосы у станков и т.д. К приточной вентиляции относятся воздушные души, завесы, оазисы.
Вытяжные шкафы работают с естественной или механической вытяжкой. Для удаления из шкафа избытков тепла или вредных примесей естественным путем необходимо наличие подъемной силы, которая возникает, когда температура воздуха в шкафу превышает температуру воздуха в помещении. Удаляемый воздух должен иметь достаточный запас энергии для преодоления аэродинамического сопротивления на пути от входа в шкаф до места выброса в атмосферу. Если эти условия не выполняются, используют механическую вытяжку.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 60 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |