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.