Аэроионизация и требования к аэроионному составу воздуха

1. Метеорологические условия производственной среды и их влияние на работающих.

Производственная среда – это пространство, в котором осуществляется трудовая деятельность человека, которая может производиться как в производственных помещениях, так и вне их.

Производственные помещения – это замкнутые пространства в специально предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей.

Метеорологические условия производственной среды – температура, относительная влажность и скорость движения воздуха определяют интенсивность теплообмена между организмом человека и окружающей средой и оказывают существенное влияние на функциональное состояние различных систем организма, самочувствие, работоспособность, производительность труда, здоровье.

Воздействие высокой температуры на человека способствует быстрой утомляемости работающего, может приводить в определенных условиях к перегреву организма, сопровождающемуся повышением температуры тела, обильным потоотделением, жаждой, учащением дыхания и пульса. При более значительном перегреве тела человека дополнительно возникает головокружение, затрудняется речь и пр. Описанная форма нарушения терморегуляции организма с преобладанием резкого повышения температуры тела человека называется тепловой гипертермией.

Другая форма перегрева организма человека характеризуется преобладанием нарушения вводно-солевого обмена и известна под названием судорожной болезни. Она протекает в форме судорог различных мышц, особенно икроножных, и сопровождается большим выделением пота, сильным сгущением крови и т.п.

Неблагоприятное воздействие на организм человека оказывает не только высокая, но и низкая температура воздуха. Она может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения.

Отморожение может наступить даже при положительной температуре 3 – 7 ^°С. Отморожению более всего подвержены пальцы, кисти, стопы, уши, нос.

Наибольший процент обморожений и даже смертей в результате переохлаждения тела человека наблюдается при сочетании низкой температуры воздуха, высокой влажности и большой его подвижности (ветре)

В производственных условиях выделение тепла в помещения возможно от стекловаренных, обжиговых и нагревательных печей, вагранок, сушильных установок и других тепловых агрегатов; остывания нагретых изделий и материалов или расплавленных масс; перехода электрической энергии в тепловую; отопительных устройств и т.п.

Инфракрасное излучение – это тепловое излучение, представляющее собой электромагнитные колебания, обладающие как волновыми, так и световыми свойствами.

Характер воздействия излучения зависит от многих факторов: интенсивности, длительности облучения, размеров излучающей поверхности и облучаемых участков тела человека

Передача тепла от более нагретых тел к менее нагретым осуществляется тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и тепловым излучением (лучеиспусканием).

Теплопроводность – это перенос энергии (тепла) от одной частицы к другой вследствие их беспорядочного движения и непосредственного соприкосновения друг с другом (колебание атомов в кристаллической решетке твердых тел, диффузия свободных электронов в металлах).

Конвекция – перенос энергии (тепла) микрочастицами вследствие их движения в среде газа или жидкости. В результате смешивания веществ температура среды повышается.

Тепловое излучение (лучеиспускание) – процесс распространения электромагнитных колебаний, обусловленных тепловым движением атомов или молекул излучающего тела.

Исследования показывают, что не менее 60 % всего теряемого тепла распространяется в окружающей среде путем излучения.

Продолжительное воздействие лучистой энергии на открытые участки кожи человека может приводить к ожогам.

2. Нормирование и контроль параметров микроклимата.

Учитывая большую важность метеорологических факторов для работающих, санитарными правилами регламентируются показатели микроклимата для рабочих зон производственных помещений, а также санитарно-бытовых помещений.

Микроклимат производственных помещений – это метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.

Рабочая зона – пространство, ограниченное по высоте 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного (временного) пребывания работающих (ГОСТ 12.1.005). (повторить)

Оптимальные микроклиматические условия – сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия – сочетания количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать переходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.

Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая – минимальной температуре. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения может быть определена интерполяцией.

Параметры микроклимата устанавливаются на два периода года - холодный и теплый.

Холодный - период года, характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10 °С и ниже. Теплый – период года со среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С

Оптимальные параметры микроклимата в рабочей зоне должны соответствовать значениям, приведенным в таблице:

Оптимальные величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений (СанПиН 11-13-94)

Период года	Категория тяжести работ	Температура воздуха, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Холодный	Легкая, I а Легкая, I б Средней тяжести, II а Средней тяжести, II б Тяжелая, III	22 – 24 21 – 23   18 – 20   17 – 19 16 - 18	40 – 60 40 – 60   40 – 60   40 – 60 40 - 60	0,1 0,1   0,2   0,2 0,3
Теплый	Легкая, I а Легкая, I б Средней тяжести, II а Средней тяжести, II б Тяжелая, III	23 – 25 22 – 24   21 – 23   20 – 22 18 - 20	40 – 60 40 – 60   40 – 60   40 – 60 40 - 60	0,1 0,2   0,3   0,3 0,4

Оптимальные параметры микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, в которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники, а также в других помещениях при выполнении работ аналогичного характера (температура – 22 – 24 °С, относительная влажность – 60 – 40%, скорость движения воздуха - не более 0,1 м/с.).

Существенное значение для нормирования параметров микроклимата в производственных помещениях имеет наличие явного тепла, которое представляет тепло, поступающее от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников тепла, в результате инсоляции и воздействующее на температуру воздуха в этом помещении.

Если в производственных помещениях невозможно обеспечить допустимые нормативные величины показателей микроклимата из-за технологических требований, технической недостижимости или экономически обоснованной нецелесообразности, то необходимо обеспечить защиту работающих от возможного перегревания или охлаждения организма. Для этого можно использовать системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование рабочих мест, помещения для отдыха и обогревания с оптимальными параметрами микроклимата, спецодежду и другие средства индивидуальной защиты, регламентацию труда и отдыха и т.п.).

Контроль параметров микроклимата. Измерения показателей микроклимата проводятся не менее трех раз в течение одного дня в начале, середине и конце рабочей смены.

Температура и относительная влажность воздуха измеряется аспирационными психрометрами типа МВ-4М или М-34.Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми анемометрами АСО-3 типа Б, если скорость лежит в пределах от 1 до 10 м/с или чашечными, которые позволяют измерить скорость движения воздуха от 1до 30 м/с. Скорость движения воздуха менее 0,3 м/с, особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять цилиндрическими или шаровыми кататермометрами. Они позволяют определять диапазон скоростей воздуха от 0,1 до 1,5 м/с, обеспечивая при этом достаточную для практических целей точность измерений. Тепловое облучение измеряется различными приборами типа радиометров, актинометров, болометров, спектрорадиометров (РОТС-11, ДОИ-1, СРП-86).

Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при выполнении работ стоя.

Интенсивность теплового излучения на постоянных и непостоянных рабочих местах необходимо определять в направлении максимума силы теплового излучения от каждого источника, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку на высоте 0,5; 1,0 и 1,7 м.

Измерения должны проводиться метрологически аттестованными приборами. Диапазон измерений и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов.

3. Методы обеспечения нормативных параметров микроклимата.

Для обеспечения нормативных параметров микроклимата в производственных помещениях проводятся технологические, технические, санитарно-технические и организационные мероприятия.

Наиболее радикальными методами управления микроклиматом являются:

1. максимально возможная механизация и автоматизация тяжелых и трудоемких работ, выполнение которых сопровождается избыточным теплообразованием в организме человека;

2. дистанционное управление теплоизлучающими процессами и аппаратами, исключающими необходимость пребывания работающих в зоне инфракрасного облучения;

3. рациональное размещение и теплоизоляция оборудования, коммуникаций и других источников, излучающих тепло в рабочую зону.

Среди организационных мероприятий следует отметить такие как:

· организация рационального водно-солевого режима работающих с целью профилактики перегрева организма. Для этого к питьевой воде добавляют небольшое количество (0,2 - 0,5%) поваренной соли и насыщают ее диоксидом углерода (сатурируют).

· устройство в горячих цехах специально оборудованных комнат, кабин или мест для кратковременного отдыха, в которые подается очищенный и умеренно охлажденный воздух;

· для предупреждения переохлаждения и простудных заболеваний работающих у входа в цех устраивают тамбуры или создают воздушные тепловые завесы, которые направляют поток холодного наружного воздуха в верхнюю зону помещения

4. Требования к системам отопления и кондиционирования воздуха в производственных помещениях.

Отопление проектируется для обеспечения в помещениях расчетной температуры воздуха, которая принимается в зависимости от периода года. Для холодного периода года расчет отопления производится с учетом обеспечения минимальной из допустимых температур. В холодный период года в общественных, административно-бытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются, и в нерабочее время следует принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже 5 °С.

На постоянных рабочих местах в помещениях пультов управления технологическими процессами необходимо принимать расчетную температуру воздуха 22 °С и относительную влажность не более 60% в течение всего года.

Отопление производственных помещений, в которых на одного работающего приходится более 50 м² площади пола, следует проектировать из расчета обеспечения расчетной температуры воздуха на постоянных рабочих местах и более низкой температуры вне рабочих мест.

Система отопления – это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и подачи необходимого расчетного количества тепла в обогреваемые помещения.

К местным системам относят такие, в которых генератор тепла, нагревательные приборы и теплопроводы находятся непосредственно в отапливаемом помещении и конструктивно объединены в одной установке.

К системам центрального отопления относятся такие, в которых генераторы тепла расположены вне отапливаемых помещений. В этом случае генератор тепла и нагревательные приборы отдалены друг от друга.

Центральные системы отопления представлены прежде всего водяными, паровыми, воздушными и комбинированными.

Водяное отопление обычно используют в жилых, общественных, административно-бытовых, производственных и других помещениях. Основным недостатком системы является возможность ее замерзания в зимнее время, а также медленный нагрев больших помещений после продолжительного перерыва в работе. Не допускается использовать системы водяного и парового отопления в помещениях, в которых хранятся или применяются вещества, образующие при контакте с водой или водяным паром взрывоопасные смеси или вещества, способные к самовозгоранию или взрыву при взаимодействии с водой.

В паровом отоплении теплоносителем является водяной пар (влажный, насыщенный). В зависимости от рабочего давления оно делится на системы низкого, высокого давления и вакуум-паровые. По устройству паровые системы отопления не отличаются от водяных.

Паровое отопление имеет ряд существенных недостатков по сравнению с водяным, например, трудно регулировать подачу пара в отопительную систему, что приводит к резким колебаниям температуры в отапливаемых помещениях, наличие опасности возникновения пожаров и ожогов об нагревательные приборы и вероятности резкого снижения относительной влажности воздуха за счет его перегрева.

Воздушное отопление по способу подачи теплого воздуха подразделяется на центральное – с подачей нагретого воздуха от единого теплогенератора и местное – с подачей теплого воздуха местными отопительными агрегатами. Воздушное отопление проектируют преимущественно в производственных помещениях всех категорий с выделением и без выделения пыли.

Кондиционирование воздуха - это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения, главным образом, оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, обеспечения сохранности ценностей культуры.

При низких качестве кондиционеров и технологии их обслуживания в рабочих секциях возможно накопление микроорганизмов, в т. ч. и патогенных. В мировой и отечественной практике известны случаи, когда кондиционеры являлись источником инфекционных заболеваний людей. Поэтому в современных кондиционерах предусмотрена реализация дополнительных операций – обеззараживания, дезодорации, ароматизации, ионизации воздуха и др.

Различают системы комфортного кондиционирования, обеспечивающие в помещении постоянные комфортные условия для человека и системы технологического кондиционирования, предназначенные для поддержания в производственном помещении требуемых технологическим процессом условий.

5. Аэроионизация и требования к аэроионному составу воздуха.

Искусственная аэроионизация воздуха производится специальными ионизаторами, например, люстрами Чижевского, которые могут обеспечить в ограниченном объеме заданную концентрацию ионов определенной полярности. Аэроионы повышают умственную и физическую работоспособность, снимают стресс, укрепляют нервную систему, повышают сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям.

Аэроионы характеризуются зарядом частиц и их подвижностью. Различают отрицательные и положительные аэроионы.

Основной величиной, характеризующей степень ионизации воздуха, является объемная плотность электрического заряда аэроионов, Кл/м³ (кулон/м³). Однако, традиционно степень ионизации воздуха выражается числом аэроионов единичного заряда, содержащихся в 1 см³.

Второй важной характеристикой аэроионов является их подвижность - коэффициент К, определяющий перемещение иона в электрическом поле, м²/В с. По подвижности весь спектр ионов условно подразделяется на пять диапазонов:

- легкие – с подвижностью К = 1,0 и более;

- средние – с подвижностью 1,0 < К > 0,01;

- тяжелые с подвижностью 0,01 < К> 0,001;

- ионы Ланжевена – с подвижностью 0,001 < К>0,0002;

- сверхтяжелые – с подвижностью К <0,0002.

Санитарные правила регламентируют содержание в воздушной среде производственных и общественных зданий легких аэроионов с подвижностью К, равному или более 1,0 м²/Вс.

Для нормализации аэроионного состава воздуха в помещениях используют приточно-вытяжную вентиляцию, групповые и индивидуальные ионизаторы, устройства автоматического регулирования ионного режима воздушной среды.

Контроль уровня аэроионизации в воздухе производственных и общественных помещений, в которых находятся источники аэроионов, системы кондиционирования, должен проводиться в случаях:

· при внедрении новых технологических процессов, производственного оборудования, которые могут изменить ионный состав воздушной среды;

· при внедрении системы кондиционирования или технических средств нормализации аэроионного состава;

· при организации новых рабочих мест в помещениях с системами аэроионизации воздушной среды.

При текущем санитарном надзоре измерения содержания аэроионов производятся не реже одного раза в год.

Тема 2.3

Освещение производственных помещений.

План занятия: