На головну

Мікроклімат виробничих приміщень

  1. Засоби нормалізації повітря в виробничих приміщеннях
  2. АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ
  3. АВТОМАТИЧНІ СИСТЕМИ УПРАВЛІННЯ мікроклімат в овочесховищах
  4. Автоматичного керування мікрокліматом У ангарного ТЕПЛИЦЯХ
  5. Актуальність організації односпрямованих виробничих процесів.
  6. Аналіз використання основних виробничих фондів.
  7. АНАЛІЗ ПРИЧИН І УМОВ, ЩО СПРИЯЮТЬ РОЗВИТКУ ПОЖЕЖІ НА ВИРОБНИЧИХ ОБ'ЄКТАХ. ПРИЧИНИ переростання почалася пожежа У ВЕЛИКИЙ ПОЖЕЖА

Глава 3. повітря робочої зони

Мікроклімат виробничих приміщень

Людина знаходиться в постійному взаємозв'язку з навколишнім середовищем. У міру можливості він пристосовується до неї, а при неможливості усіма доступними засобами пристосовує її до себе, забезпечуючи тим самим умови для свого нормального існування.

Працююча людина приблизно одну третину свого часу перебуває на виробництві у взаємозв'язку з виробничим середовищем, яка характеризується різними факторами: мікрокліматом виробничих приміщень, інтенсивністю технологічних процесів, застосовуваними матеріалами і механізмами і т.д.

Мікрокліматом виробничих приміщень називаються метеорологічні умови внутрішнього середовища цих приміщень, які визначаються діючими на організм людини поєднаннями температури, вологості, швидкості руху повітря і теплового опромінення.

Показниками, що характеризують мікроклімат у виробничих приміщеннях, є:

- Температура повітря;

- Температура поверхонь;

- відносна вологість повітря;

- Швидкість руху повітря;

- Інтенсивність теплового опромінення.

Показники мікроклімату повинні забезпечувати збереження теплового балансу людини з навколишнім середовищем і підтримка оптимального або допустимого теплового стану організму.

Організм людини являє собою термодинамічну систему з високою постійністю середньої температури тіла при значно мінливих умовах надходження і втрат тепла.

Для нормального протікання фізіологічних процесів в організмі людини потрібно підтримку практично постійної температури його внутрішніх органів (приблизно 36,6 ° С). Але в процесі праці людина постійно знаходиться в стані теплового взаємодії з навколишнім середовищем. Здатність людського організму до підтримання постійної температури носить назву терморегуляції. Терморегуляція досягається відведенням зайвого тепла в процесі життєдіяльності від організму в навколишній простір. Ця величина залежить від ступеня фізичного навантаження і параметрів мікроклімату в приміщенні (в стані спокою - 85 Вт, зростаючи при важкій фізичній роботі до 500 Вт).

Шляхами такої тепловіддачі є: теплопровідність через одяг (QT); конвекції тіла (Qк), випромінювання на навколишні поверхні (Qн), випаровування вологи з поверхні шкіри (Qісп), а також за рахунок нагріву повітря, що видихається (Qв), Що представлено рівнянням теплового балансу

Qзаг = QТ + Qк + Qи+ Qісп + Qв . (3.1)

Внесок перерахованих складових передачі тепла непостійний і залежить від параметрів мікроклімату в приміщенні, від температури стін, стелі, обладнання. Тепловіддача конвекцією залежить від температури повітря в приміщенні і швидкості його руху на робочому місці, а віддача теплоти шляхом випаровування - від відносної вологості і швидкості руху повітря. До 90% відведення загальної кількості тепла здійснюється через випромінювання, конвекцію і випаровування.

Конвективний теплообмін визначається законом Ньютона

Qк = aк Fэ(tпов - tос), (3.2)

де ак - Коефіцієнт тепловіддачі конвекції (при нормальних параметрах мікроклімату aк = 4,06 Вт / (м2? ° С); tпов - Температура поверхні тіла людини (приймати взимку 27,7 ° С, влітку 31,5 ° С); tос- Температура повітря, що омиває тіло людини; Fэ - Ефективна поверхня тіла людини (для практичних розрахунків Fэ = 1,8 м2).

Утримуваний на зовнішній поверхні тіла прикордонний шар повітря (до 8 мм при швидкості руху повітря n = 0) перешкоджає віддачі теплоти конвекцією. При збільшенні атмосферного тиску (Р) і в рухомому повітрі товщина прикордонного шару зменшується, і при швидкості руху повітря 2 м / с вона становить близько 1 мм. Передача теплоти конвекцією тим більше, чим нижче температура навколишнього середовища і чим вище швидкість руху повітря. Помітний вплив надає і відносна вологість повітря, так як коефіцієнт теплопровідності повітря є функцією атмосферного тиску і вмісту вологи повітря.

Передача теплоти теплопровідністю описується рівнянням Фур'є:

 (3.3)

де l0 - Коефіцієнт теплопровідності тканин одягу людини, Вт / (м ? ° С); D0- Товщина одягу людини, м.

Теплопровідність біологічних тканин людини мала, тому основну роль в процесі транспортування теплоти грає конвективная передача з потоком крові.

Променистий потік при теплообміні випромінюванням тим більше, чим нижче температура оточуючих людину поверхонь. Він може бути визначений за допомогою узагальненого закону Стефана-Больцмана

 (3.4)

де Cпр - Наведений коефіцієнт випромінювання, Вт / (м2? К4); F - площа поверхні променистого потоку, м2; Y1-2 - Коефіцієнт опромінювання, що залежить від розташування і розмірів поверхонь F1 и F2 і показує частку променистого потоку, що припадає на поверхню F2 від усього потоку, що випромінюється поверхнею F1; T1 - Середня температура поверхні тіла та одягу людини, ° К; Т2 - Середня температура оточуючих поверхонь, ° К.

Для практичних розрахунків в діапазоні температур навколишніх людини предметів 10 ... 60 ° С наведений коефіцієнт випромінювання Зпр = 4,9 Вт / (м2? К4), А коефіцієнт опромінювання Y1-2 = 1,0. У цьому випадку значення променистого потоку залежить в основному від ступеня чорноти e і температури оточуючих людину предметів, тобто Qл = F (Топ; e).

Вплив температури навколишнього повітря на людський організм пов'язано в першу чергу зі звуженням або розширенням кровоносних судин шкіри. Під дією низьких температур повітря кровоносні судини шкіри звужуються, в результаті чого сповільнюється потік крові до поверхні тіла і знижується тепловіддача від поверхні тіла за рахунок конвекції і випромінювання. При високих температурах навколишнього повітря спостерігається зворотна картина: за рахунок розширення кровоносних судин шкіри і збільшення припливу крові істотно збільшується тепловіддача в навколишнє середовище.

Підвищена вологість (b> 85%) утрудняє теплообмін між організмом людини і зовнішнім середовищем внаслідок зменшення випаровування вологи з поверхні шкіри, а низька вологість (b <20%) призводить до пересихання слизових оболонок дихальних шляхів. Рух повітря в приміщенні покращує теплообмін між тілом людини і зовнішнім середовищем, але зайва швидкість руху повітря (протяги) підвищує ймовірність виникнення простудних захворювань.

Кількість теплоти, що віддається людиною в навколишнє середовище при випаровуванні вологи, що виводиться на поверхню тіла потовими залозами:

Qп = Gп? r, (3.5)

де Gn - Маса виділяється і випаровується вологи, кг / с; r - Теплота випаровування вологи, що виділяється, Дж / кг.

Розрізняють гострі і хронічні форми порушення терморегуляції.

Гострі форми порушення терморегуляції:

- теплова гіпертермія - Тепловіддача при відносній вологості воздуха75 ... 80% - легке підвищення температури тіла, рясне потовиділення, спрага, невелике збільшення частоти дихання і пульсу. При більш значному перегріві виникає також задишка, головний біль і запаморочення, утруднюється мова і ін.

- судомна хвороба - Переважання порушення водно-сольового обміну - різні судоми, особливо литкових м'язів, супроводжувані великою втратою поту, сильним згущенням крові. В'язкість крові збільшується, швидкість її руху зменшується і тому клітини не отримують необхідної кількості кисню.

- тепловий удар - Подальше протікання судомної хвороби
 - Втрата свідомості, підвищення температури до 40 ... 41 ° С, слабкий прискорений пульс. Ознакою тяжкого ураження при тепловому ударі є повне припинення потовиділення.

Тепловий удар і судомна хвороба можуть закінчуватися і смертельним результатом.

Хронічні форми порушення терморегуляції призводять до змін в стані нервової, серцево-судинної і травної систем людини, формуючи виробничо-обумовлені захворювання.

Тривале охолодження часто призводить до розладу діяльності капілярів і дрібних артерій (ознобленіе пальців рук, ніг кінчиків вух). При цьому відбувається і переохолодження всього організму. Широко поширені викликані охолодженням захворювання периферійної нервової системи, особливо попереково-крижовий радикуліт, невралгія лицьового, трійчастого, сідничного та інших нервів, загострення суглобового і м'язового ревматизму, плеврит, бронхіт, асептичне і інфекційне запалення слизових оболонок дихальних шляхів та ін.

Вологе повітря краще проводить тепло, а рухливість його збільшує тепловіддачу конвекцією, що це призводить до великої обмороженню (навіть смерті) за умови низької температури, високої вологості і рухливості повітря.

Виділяють три стадії охолодження організму людини, які характеризуються такими показниками;

I - II стадії - температура тіла від 37 до 35,5 ° С. При цьому відбувається:

- Спазм судин шкіри;

- Уражень пульсу;

- Зниження температури тіла;

- Підвищення артеріального тиску;

- Збільшення легеневої вентиляції;

- Збільшення теплопродукції.

Таким чином, в межах до 35 ° С організм намагається боротися власними силами проти охолоджуючого мікроклімату.

III стадія - температура тіла нижче 35 ° С. При цьому відбувається: падіння температури тіла;

- Зниження діяльності центральної нервової системи;

- Зниження артеріального тиску;

- Зменшення легеневої вентиляції;

- Зменшення теплопродукції.

Захворювання, що викликаються охолодженням: обмороження, набряки ліктів і ступень, гострі респіраторні захворювання та грип.

Створення сприятливого мікроклімату робочої зони є гарантом підтримки терморегуляції організму, підвищення працездатності людини на виробництві.

Міністерством охорони здоров'я Російської Федерації (з 2004 р - Міністерство охорони здоров'я і соціального розвитку Російської Федерації) розроблені гігієнічні вимоги до показників мікроклімату робочих місць виробничих приміщень, які встановлюються з урахуванням інтенсивності енерговитрат працюючих, часу виконання роботи, періодів року.

Нормативні документи визначають поняття оптимальних і допустимих параметрів мікроклімату.

Оптимальними мікрокліматичними умовами є такі, які при тривалому і систематичному впливі на людину забезпечують збереження нормального функціонального і теплового стану організму без напруги механізмів його терморегуляції. Вони забезпечують відчуття теплового комфорту та створюють передумови для високого рівня працездатності (табл. 3.1).

Перепади температури повітря по висоті і по горизонталі, а також зміни температури повітря протягом зміни при забезпеченні оптимальних величин мікроклімату на робочих місцях не повинні перевищувати 2 ° С і виходити за межі величин, зазначених у табл. 3.1 для окремих категорій робіт.

допустимими умовами є такі, які при тривалому і систематичному впливі на людину можуть викликати минущі та швидко нормалізуються зміни функціонального і теплового стану організму, що супроводжуються напругою механізмів терморегуляції, що не виходять за межі фізіологічних пристосувальних можливостей. При цьому не виникає ушкоджень або порушень стану здоров'я, але можуть спостерігатися тимчасове погіршення самопочуття і зниження працездатності.

Таблиця 3.1

Оптимальні величини показників мікроклімату на робочих місцях виробничих приміщень

ГОСТ 12.1.005-88 «Повітря робочої зони Загальні санітарно-гігієнічні вимоги» встановлює оптимальні та допустимі параметри мікроклімату у виробничому приміщенні в залежності від тяжкості виконуваних робіт, кількості надлишкового тепла в приміщенні і сезону (пори року). Оптимальні параметри мікроклімату у виробничих приміщеннях забезпечуються системами кондиціонування повітря, а допустимі параметри - звичайними системами вентиляції та опалення.

Відповідно до цього ГОСТом розрізняють холодний і перехідний періоди року (з середньодобовою температурою зовнішнього повітря нижче + 10 ° С), а також теплий період року (з температурою +10 ° С і вище).

Всі категорії виконуваних робіт поділяються на: легкі (енерговитрати до 172 Вт), середньої тяжкості (172 ... 293 Вт) і важкі (понад 293 Вт).

За кількістю надлишкового тепла все виробничі приміщення діляться залежно від надлишку явної теплоти, тобто теплоти, що надходить в них від обладнання, опалювальних приладів, сонячного нагріву, людей і будь-яких інших джерел впливу на температуру повітря в цьому приміщенні. Приміщення з незначними надлишками явної теплоти (QЯП <23,2 Дж / м3? с) відносяться до «холодним», а зі значними надлишками явної теплоти (QЯП > 23,2 Дж / м3? с) - до «гарячих».

Умови праці за показниками мікроклімату поділяються на 4 класи:

- нагріває - Поєднання температури, вологості і швидкості руху повітря, при якому відбувається накопичення тепла в організмі вище оптимального (> 0,87 кДж / кг) або збільшення частки втрати тепла випаровування> 30% в загальній структурі теплового балансу (характерний для машинних відділень суден, секцій тепловозів, ковальських, зварювальних, ливарних цехів або ремонтних ділянок транспортних підприємств);

- охолоджуючий - Поєднання температури, вологості і швидкості руху повітря, що приводить до дефіциту тепла в організмі (> 0,87 кДж / кг) в результаті зниження температури оболонки тіла (верхніх шарів тканин) (характерний для рефрижераторних секцій на залізницях і рефрижераторних трюмів на судах, неопалюваних складів, а також депо в зимовий час, куди надходить рухомий склад після тривалого перебування на холоді);

- змінний (Охолоджуючий і нагріває), що зустрічається при роботі екіпажів суден;

- помірного термічного дії, Притаманний більшості виробничих цехів обслуговуючих підприємств транспорту і адміністративних приміщень.

Методи забезпечення нормальних мікрокліматичних умов.

1. опалення сукупність конструктивних елементів зі зв'язками між ними, призначених для отримання, перенесення і передачі необхідної кількості теплоти в приміщеннях, що обігріваються.

Системи опалення поділяються:

- По розташуванню основних елементів - на місцеві і центральні;

- По виду теплоносія - на водяні, парові, повітряні і газові.

2. Захист від теплового випромінювання:

- Теплоізоляція - температура нагрітих поверхонь обладнання, комунікацій та огорож на робочих місцях не повинна перевищувати 45 ° С, а для обладнання, всередині якого температура дорівнює або нижче 100 ° С, - не повинна перевищувати 35 ° С (в якості теплоізоляційних використовуються мастичні, обгорткові і засипні матеріали);

- Екранування - використання теплоотражающих, теплопоглинальних і теплоотводящих екранів;

- Мелкодисперсное розпилення води - водяні завіси;

- Повітряне душування робочих місць;

- Оптимальне розміщення устаткування і робочих місць.

3. герметизація приміщень -Поліпшення щільності підгонки дверей, рам, заслінок і т.п .; подвійне скління; обладнання шлюзів; пристрій теплових повітряних завіс.

5. кондиціювання - Штучна автоматична обробка повітря з метою підтримки в приміщеннях заздалегідь заданих метеорологічних умов, незалежно від зміни зовнішніх умов і режимів всередині приміщення.

6. Раціональні режими праці і відпочинку - Організація додаткових перерв у робочій зміні для обігріву або охолодження працівників в спеціально обладнаних для цієї мети приміщеннях.

7. Раціональний питний режим і медичні засоби профілактики.

Розглянемо більш докладно найбільш ефективні методи захисту від несприятливого впливу мікроклімату.



Рішення | Кондиціонування повітря

опалення | Шкідливі речовини | Загальні вимоги, що пред'являються до контролю вмісту шкідливих речовин | Вентиляція виробничих приміщень | механічна вентиляція |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати