Нормирование и контроль параметров микроклимата

Микроклимат (метеорологические условия) на рабочем месте в производственных помещениях определяется температурой воздуха, относительной влажностью, скоростью движения воздуха, барометрическим давлением и интенсивностью теплового излучения от нагретых поверхностей.

Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится более 50% своего рабочего времени или более 2 ч непрерывно. При выполнении работы в различных пунктах рабочей зоны постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.

Благоприятные (комфортные) метеорологические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. При несоблюдении гигиенических норм микроклимата снижается работоспособность человека, возрастает опасность возникновения травм и ряда заболеваний, в том числе профессиональных.

Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность труда.

Высокая температура воздуха в производственных помещениях при сохранении других параметров вызывает быструю утомляемость работающего, перегрев организма и большое потовыделение. Это ведет к снижению внимания, вялости и может оказаться причиной возникновения несчастного случая.

Следует иметь в виду, что температура воздуха в помещениях повышается на 1—2° С и более на каждый метр их высоты и может достигать вверху 40—50°С. Это необходимо учитывать, когда в цехе имеются рабочие площадки, расположенные в верхней части помещения, например для обслуживания высокогабаритного оборудования и станков, а также при наличии кранов, управление которыми осуществляется из кабин сверху.

Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной ряда простудных заболеваний — ангины, катара верхних дыхательных путей.

Влажность воздуха. Водяные пары всегда в том или ином количестве содержатся в воздухе, увлажняя его. Приняты следующие понятия при оценке влажности.

Максимальная влажность (точка росы) характеризуется максимальным количеством влаги, которое может находиться в воздухе при определенной температуре.

Абсолютная влажность характеризуется фактическим количеством влаги, находящейся в воздухе при определенной температуре.

Относительная влажность — отношение в % абсолютной влажности к максимальной влажности при данных температурных условиях. Относительная влажность принята как показатель в санитарных нормах.

Источниками избыточного влаговыделения могут быть производственные установки, в которых происходит испарение воды (всевозможные ванны, моечные машины и др.). Особо интенсивное выделение влаги происходит при нагреве воды или механическом ее перемешивании. Еще одним источником выделения влаги является организм работающего. Количество выделяемой влаги находится в зависимости от характера выполняемой работы и температуры в помещении.

Оптимальной является относительная влажность 60—40%.

В воздухе, избыточно насыщенном водяными парами, затрудняется испарение влаги с поверхности кожи и легких, что может резко ухудшить состояние и снизить работоспособность человека.

При температуре в производственном помещении 26° С и выше и работе средней тяжести и тяжелой важную роль в теплоотдаче организма играет испарение пота. Именно испарение пота, потому что пот, лишь стекающий с тела, не приносит организму облегчения, не отнимает у него тепло.

При понижении относительной влажности воздуха до 20% у человека возникает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Санитарными нормами допустимая относительная влажность воздуха в производственных помещениях установлена во взаимозависимости с его температурой и скоростью.

Скорость воздуха на рабочих местах в производственных помещениях имеет большое значение для создания благоприятных условий труда.

Надо отметить, что организм человека начинает ощущать воздушные потоки при скорости около 0,15 м/с. Причем, если эти воздушные потоки имеют температуру до 36° С, организм человека ощущает освежающее действие, а при температуре свыше 40°С они действуют угнетающе.

Тепловое излучение от нагретых поверхностей играет немаловажную роль в создании неблагоприятных микроклиматических условий в производственных помещениях.

Наибольшую опасность возникновения лучистого тепла представляет расплавленный или нагретый до высоких температур металл. Передача тепла может происходить путем конвекции, теплопроводности и излучения. Перенос тепла осуществляется: при конвекции — движущейся средой (потоками воздуха, пара или жидкости); при теплопроводности — передачей тепла в твердых телах; при излучении — интенсивными инфракрасными лучами, которые непосредственно воздуха не нагревают, но при поглощении их твердыми телами лучистая энергия переходит в тепловую. Нагретые твердые тела становятся источниками теплоты и путем конвекции нагревают воздух в помещении.

Действие лучистого тепла не ограничивается изменениями, происходящими на облучаемом участке кожи, — на облучение реагирует весь организм. В организме возникают биохимические изменения, наступают нарушения в сердечно-сосудистой и нервной системах. При длительном воздействии инфракрасных лучей возникает катаракта глаз (помутнение хрусталика).

Лучистая энергия, как и непосредственный контакт с расплавленным или нагретым до высоких температур металлом, может вызвать тепловые ожоги, которые по степени поражения подразделяются на три вида:

ожоги первой степени сопровождаются покраснением и значительной припухлостью кожи. На пораженном участке кожи ощущается сильное жжение;

ожоги второй степени характеризуются отслаиванием верхнего слоя кожи и образованием пузырей, наполненных светлой жидкостью. Пузыри без врача нельзя прокалывать или разрезать. При таких ожогах требуется длительное лечение, поскольку полное заживление наступает лишь после отрастания новой кожи на месте образования пузырей;

ожоги третьей степени — характеризуются омертвением ткани, поражением мышц, кровеносных сосудов, возможно и костей. Такие ожоги имеют тяжелые последствия.

Ожоги любой степени, захватывающие большую поверхность кожи, очень опасны, так как на этом участке кожи нарушаются ее жизненные функции, происходит отравление организма продуктами распада. Отсутствие кожного покрова способствует проникновению в поврежденную ткань инфекции, поэтому при любом ожоге необходимо создать на поверхности пораженной кожи защитный покров, закрыв обожженные места стерильной тканью или бинтами, пропитанными 10%-ным раствором марганцовокислого калия. После наложения таких повязок боли утихают, а на обожженной коже образуется защитная пленка с темной окраской.

Все рассмотренные выше параметры микроклимата действуют на организм работающего взаимосвязанно. Например, у человека возникает одинаковое ощущение тепла в неподвижном воздухе при следующих соотношениях температуры и влажности:

Температура, °С	17,8	18,3	20,7	22,3
Относительная влажность, %

При одновременном воздействии на человека определенной температуры воздуха, влажности и скорости его движения ощущение человека можно выразить в условных единицах, называемых эффективно-эквивалентной температурой. Эта температура так же как и зона комфорта, была найдена опытным путем и может быть определена по номограмме, приведенной на рис. 4.

Рис. 4. Номограмма для определения эффективной температуры и зоны комфорта рабочего места производственных помещений.

Нормированные параметры микроклимата. Действующими нормативами параметров воздуха рабочей зоны производственных помещений являются «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» (СН 245—71), утвержденные Госстроем СССР 5 ноября 1971 г.; ГОСТ 12.1.005—76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны». Величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, устанавливаемые для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и периодов года, подразделяются на оптимальные и допустимые.

Оптимальные нормы микроклимата приведены в табл. 3, допустимые — в табл. 4 (для холодного и переходного времени года) и 5 (для теплого).

Примечание. Оптимальные нормы должны соблюдаться при кондиционировании воздуха.

Таблица 4 Допустимые нормы микроклимата для холодного и переходного времени года

Таблица 5 Допустимые нормы микроклимата для теплого времени года

* Большая скорость движения воздуха соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая — минимальной.

** За температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру в 13 часов самого жаркого месяца.

В приведенных таблицах термины и определения основных понятий надлежит понимать следующим образом.

Производственное помещение — замкнутое пространство в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством, а также с участием во внепроизводственных видах труда на предприятиях транспорта, связи и т. п.

Периоды года подразделяются на теплый и холодный. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10° С и выше, а холодный период года — среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10° С.

Полное тепло — это тепло, поступающее в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей, в результате инсоляции и других источников тепла.

Явное тепло — это тепло, воздействующее на изменение температуры воздуха в помещении.

Избытками явного тепла называют остаточные количества тепла (за вычетом теплопотерь), поступающие в помещение при расчетных параметрах наружного воздуха после осуществления всех технологических, строительных, объемно-планировочных, санитарно-технических мероприятий по их уменьшению, а также после теплоизоляции и герметизации оборудования, установок и теплопроводов, устройству местных отсосов нагретого воздуха и т. п.

Незначительными избытками явного тепла считаются избытки (с учетом тепла от инсоляции), не превышающие или равные 20 ккал/(м³*ч) [(23 Дж/(м³*с)].

Значительными избытками явного тепла считаются избытки, превышающие 20 ккал/(м³*ч) [23 Дж/(м³*с)]. Помещения, цехи и участки со значительными выделениями явного тепла относятся к категории «горячих цехов».

В зависимости от общих энергозатрат организма работы подразделяются на легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы.

Легкие физические работы (категория I) выполняются сидя, стоя, могут быть связаны с ходьбой, но не требуют систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей. Энергозатраты при их выполнении до 150 ккал/ч (172 Дж/с).

Физические работы средней тяжести (категория II) — имеют два подразделения: категория IIа, к которой относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей; категория IIб, к которой относятся работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей. Энергозатраты при работах категории IIа от 150 до 200 ккал/ч (172— 232 Дж/с) и для категории IIб — от 200 до 250 ккал/ч (232—293 Дж/с).

Тяжелые физические работы (категория III) связаны с систематическим физическим напряжением, в частности с постоянными передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей. Энергозатраты — более 250 ккал/ч (293 Дж/с).

В нормативах при определении метеорологических условий введено понятие микроклимат производственных помещений — это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Нормативы определены раздельно для оптимальных и допустимых микроклиматических условий.

Оптимальные микроклиматические условия — это сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия — это сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникают изменения состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

В нормативах стандарта (ГОСТ 12.1.005—76), определяющего параметры воздуха рабочей зоны, оговорена возможность следующих отклонений. В помещениях со значительными выделениями влаги допускается на постоянных рабочих местах повышение (на 10—20%) относительной влажности против утвержденных нормативами для теплого периода года, в зависимости от определенного ГОСТом тепловлажностного отношения, но не выше 75%. При этом температура воздуха в помещениях не должна превышать 28° С при легкой работе и работе средней тяжести и 26° С — при тяжелой работе.

В холодный и переходный периоды года в отапливаемых производственных помещениях, а также в помещениях со значительными избытками явного тепла, где на каждого работающего приходится от 50 до 100 м² площади пола, допускается понижение температуры воздуха вне постоянных рабочих мест против нормированных: до 12° С — при легких работах, до 10° С — при работах средней тяжести и до 8° С — при тяжелых работах. При этом на рабочих местах необходимо поддерживать метеорологические условия, установленные для холодного и переходного периодов года.

В случае, когда средняя температура наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца превышает 25° С (23° С — для тяжелых работ), допустимую температуру воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах можно повышать при сохранении значений относительной влажности: на 3° (но не выше 31° С) — в помещениях с незначительными избытками явного тепла; на 5° (но не выше 33° С) — в помещениях со значительными избытками явного тепла.

При выполнении тяжелой физической работы все указанные величины превышения допустимых температур воздуха должны приниматься на 2° С ниже.

В холодный и переходный периоды года в производственных помещениях, в которых производятся работы средней тяжести и тяжелые, а также при применении системы отопления и вентиляции с сосредоточенной подачей воздуха, допускается повышение скорости движения воздуха до 0,7 м/с на постоянных рабочих местах при одновременном повышении температуры воздуха на 2° С.

Нормативные величины параметров микроклимата для рабочей зоны производственных помещений учитывают избыток явного тепла, Эти избытки могут возникнуть за счет излучений от нагретого и расплавленного металла, открытого пламени, горячих поверхностей оборудования, нагревательных приборов и т. д. Большой нагрев может создать лучистое тепло солнца, проникающее через световые проемы. Все источники тепловых излучений (помимо непосредственного воздействия на рабочих) нагревают строительные элементы помещения: стены, перекрытия, пол, оборудование. В результате температура воздуха в помещении повышается, что еще более ухудшает условия работы.

Санитарными нормами на постоянных рабочих местах воздействие лучистого тепла на работающих допускается до 1,25 МДж/(м²*ч). При воздействии лучистого тепла (1,25 МДж/(м²*ч) и более надлежит предусматривать воздушное душирование. Температуры и скорости движения воздуха при воздушном душировании приведены в таблице СН 245—71.

4. Мероприятия и средства нормализации параметров микроклимата

Нормализация параметров микроклимата осуществляется с помощью комплекса мер и средств коллективной защиты, включающие строительно-планировочные, организационно-технологические, санитарно-гигиенические и технические и др. Для профилактики перегревов и переохлаждений рабочих используют средства индивидуальной защиту. Рассмотрим основные мероприятия и средства нормализации параметров микроклимата, которые используются на производстве Совершенствование технологических процессов и оборудования Внедрение новых технологий и оборудования, которые не связаны с необходимостью проведения работ в условиях интенсивного нагрева даст возможность уменьшить выделение тепла в производственные помещения Например д, замена горячего способа обработки металла - холодным, нагрев пламенем - индуктивным, горновых печей - туннельными и т.д.. Рациональное размещение технологического оборудования Основные источники теплоты желательно размещать непосредственно под аэрационным фонарем, у наружных стен здания и в один ряд на таком расстоянии друг от друга, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивали лись на рабочих местах Для охлаждения горячих изделий необходимо предусмотреть отдельные помещения Наилучшим решением является размещение оборудования, выделяющего тепло, в изолированных помещениях или на открытых площадкиах. Автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами Эта мера позволяет во многих случаях вывести человека из производственных зон, где действуют неблагоприятные факторы (например, автоматизированное загрузки печей в металлургии, управления розливом стали и т.д.) Рациональная вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха Они являются наиболее распространенными способами нормализации микроклимата в производственных помещениях Так называемое воздушное душирование широко используется для предотвращения перегрева рабочих в в горячих цехах. Обеспечить нормальные тепловые условия в холодный период года в слишком габаритных и облегченных промышленных зданиях очень трудно и экономически нецелесообразно Наиболее рациональным вариантом в этом случае является по применение лучистого нагрева постоянных рабочих мест и отдельных участков Защита от сквозняков достигается путем плотного закрывания окон, дверей и других проемов, а также устройство воздушного х и воздушно-тепловых завес на дверях и воротах. Рационализация режимов труда и отдыха Достигается сокращением продолжительности рабочей смены, введением дополнительных перерывов, созданием условий для эффективного отдыха в помещениях с нормальными метеорологическими условиями Если организовать отдельное помещение трудно, то в горячих цехах создают зоны отдыха - охлаждающие беседки, где средствами вентиляции обеспечивают нормальные температурные условия для рабочих, работающих на открытом по ветре зимой, оборудуют помещения для обогрева, в которых температуру поддерживают несколько выше комфортнойну. Применение теплоизоляции оборудования и защитных экранов Как теплоизоляционные материалы широко используются: асбест, азбоцемент, минеральная вата, стеклоткань, керамзит, пенопласт и др. На производстве применяют также защитные экраны для ограждения источников теплового излучения от рабочих мест По принципу действия теплозащитные экраны делятся на: - тепло отражающие (полированные или покрытые белой краской металлические листы, закаленное стекло с пленочным покрытием, металлизированные ткани, пленочный материал); - теплопоглощающие (металлические листы и коробки с теплоизоляцией, закаленное силикатное органическое стекло и др.); - тепло отводящие (водяные завесы и металлические листы или сетки, с которых стекает вода); - комбинированные Использование средств индивидуальной защиты Важное значение для профилактики перегрева имеют индивидуальные средства защиты Спецодежда должна быть воздуха и влага проникновение (хлопчатобумажным, из льна, грубошерстные сукна), иметь удобный крой Для р работы в экстремальных условиях (например, при пожаре) применяют специальные костюмы из металлизированной ткани Для защиты головы от теплового облучения применяют алюминиевые, фибровые каски, войлочные и шляпы; глаз - очки (темные или с прозрачным слоем металла) лица - маски с откидным прозрачным экраном Защита от воздействия пониженной температуры достигается использованием теплой спецодежды, а при осадков - плащей и резиновых сапог.

5. Состав воздуха рабочей зоны: источники загрязнения воздушной среды вредными веществами (газами, парами, пылью, дымом, микроорганизмами)