Оптимальные и допустимые нормы микроклимата в рабочей зоне
Введение
Лабораторный практикум посвящен ключевым вопросам безопасности жизнедеятельности в бытовой и производственной среде, написан в соответствии с утвержденной программой курса «Безопасность жизнедеятельности» и предназначен для самостоятельной подготовки студентов и выполнения лабораторных работ.
В практикум включены основные теоретические сведения и лабораторные работы с указанием темы, цели и порядка проведения измерений по разделам дисциплины «Безопасность жизнедеятельности»: «Обеспечение комфортных условий труда» – исследование параметров микроклимата рабочей зоны производственных помещений, определение концентрации пыли в воздухе производственных помещений, исследование эффективности работы вентиляционной установки, исследование естественного освещения в производственных помещениях, исследование искусственного освещения в производственных помещениях; «Опасности технических систем и защита от них» – исследование производственного шума, спектр шума, методы измерения, исследование звукоизоляционных характеристик строительных материалов, исследование сопротивления заземляющих устройств, средства и методы тушения пожаров, профилактика пожаров, характеристика пожарной опасности производств. Содержатся приложения, составленные на основе справочных и нормативных данных, которые необходимы для выполнения лабораторных работ и решения поставленных задач.
Лабораторный практикум по «Безопасности жизнедеятельности» позволит студентам ознакомиться и научиться пользоваться приборами, применяемыми при анализе условий труда в производственных помещениях, а полученные знания помогут не только идентифицировать вредные и опасные производственные факторы, но и контролировать, находить способы и методы защиты от них.
Лабораторная работа № 1
Исследование параметров микроклимата рабочей зоны
Производственных помещений
Цель работы: изучение приборов и методов измерения параметров микроклимата производственных помещений, приобретение практических навыков в оценке микроклимата рабочей зоны.
Основные понятия и определения
Одним из основных условий эффективной производственной деятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий (микроклимата) в помещениях. Параметры микроклимата оказывают существенное влияние на терморегуляцию организма человека и могут привести к переохлаждению или перегреву тела.
Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, определяемый действующими на организм человека факторами: сочетанием температуры воздуха, оС; относительной влажности, %; скорости движения воздуха, м/с; интенсивности теплового облучения, Вт/м2; температуры поверхностей ограждающих конструкций (стены, пол, потолок, технологическое оборудование и т.д.), оС.
Под рабочей зоной понимается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания рабочих.
Причиной ряда заболеваний (озноба, отмораживания, миозита, радикулита и других) является местное и общее охлаждение. Переохлаждение организма ведет к простудным заболеваниям: ангине, катару верхних дыхательных путей, пневмонии. Установлено, что при переохлаждении ног и туловища возникает спазм сосудов слизистых оболочек дыхательного тракта.
Перегревание (гипотермия) возникает при избыточном накоплении тепла в организме, которое возникает при действии повышенных температур. Основными признаками перегревания являются повышение температуры тела до 38оС и более, обильное потоотделение, слабость, головная боль, учащение дыхания и пульса, изменение артериального давления и состава крови (увеличение остаточного азота и молочной кислоты), шум в ушах, искажение цветового восприятия (окраска в красный, зеленый цвета).
Тепловой удар – это быстрое повышение температуры тела до 40оС и выше. В этом случае падает артериальное давление, потоотделение прекращается, человек теряет сознание.
Организм человека обладает свойством терморегуляции – поддержанием температуры тела в определенных границах (36,1…37,2 оС). Терморегуляция обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующегося в организме человека в процессе обмена веществ, теплопродукцией и излишком тепла, непрерывно выделяемого в окружающую среду, – теплоотдачей, т.е. сохраняет тепловой баланс организма человека. Количество выделившейся теплоты меняется от 85 Вт (в состоянии покоя) до 500 Вт (при тяжелой работе).
Теплопродукция. Тепло вырабатывается всем организмом, но в наибольшей степени в мышцах и печени. В процессе работы в организме происходят различные биохимические процессы, связанные с деятельностью мышечного аппарата и нервной системы. Энергозатраты человека, выполняющего различную работу, могут быть классифицированы на категории.
Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энергозатрат организма: легкие физические работы (категория I–Iа и Iб), средней тяжести физические работы (категория II–IIа и IIб), тяжелые физические работы (категория III).
К категории Iа относятся работы с интенсивностью энергозатрат до 139 Вт, выполняемые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и др.).
К категории Iб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 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 и др.).
К категории IIа относятся работы с интенсивностью энергозатрат 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 др.).
К категории IIб относятся работы с интенсивностью энергозатрат 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 др.).
К категории III относятся работы с интенсивностью энергозатрат более 290 Вт, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и др.).
Теплоотдача. Количество тепла, отдаваемого организмом человека, зависит от температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Теплоотдача осуществляется путем радиации, конвекции, испарения пота и дыхания. Для человека, находящегося в состоянии покоя и одетого в обычную комнатную одежду, соотношение составляющих теплоотдачи имеет следующее распределение, %: радиацией – 45, конвекцией – 30, испарением и дыханием – 25.
Основное значение имеет регулирование теплоотдачи, так как она является наиболее изменчивой и управляемой. Комфортные теплоощущения у человека возникают при наличии теплового баланса организма, а также при условии его некоторого нарушения. Это обеспечивается тем, что в организме человека имеется некоторый резерв тепла, который используется им в случае охлаждения. Этот потенциальный запас тепла составляет в среднем 8360 кДж и находится главным образом во внешних слоях тканей организма на глубине 2–3 см от кожи. При известном уменьшении запаса тепла (дефиците тепла) у человека появляются субъективно ощущения «прохладно», которые, если охлаждение продолжается, сменяются ощущениями «холодно», «очень холодно».
Действующими нормативными документами, регламентирующими метеорологические условия производственной среды, являются ГОСТ 12.1.005–88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.548–96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». Этими документами установлены оптимальные и допустимые величины температур, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезонов года.
В соответствии с вышеуказанным стандартом теплым периодом года считается сезон, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха +10 оС и выше, холодным периодом года со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 оС.
Допустимыми считаются такие параметры микроклимата, которые при длительном воздействии могут вызывать напряжения реакции терморегуляции человека, но к нарушению состояния здоровья не приводят.
Оптимальными являются такие микроклиматические параметры, которые не вызывают напряжения реакций терморегуляции и обеспечивают высокую работоспособность человека. Оптимальные и допустимые параметры для холодного и теплого периода года и категорий работ по уровню энергозатрат приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Оптимальные и допустимые нормы микроклимата в рабочей зоне
производственных помещений (извлечение из ГОСТ 12.1.005–88)
| Период года | Категория работ | Температура, оС | Относительная влажность, % | Скорость движения, м/с | Температура поверхностей, оС | |||||||
| Оптимальная | Допустимая | оптимальная | допустимая на рабочих местах, не более | оптимальная, не более | допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных* | оптимальная | допустимая на рабочих местах, не более | |||||
| Верхняя граница | Нижняя граница | |||||||||||
| На рабочих местах | ||||||||||||
| постоянных | непостоянных | постоянных | непостоянных | |||||||||
| Холодный | Легкая – Iа | 22-24 | 40-60 | 0,1 | Не более 0,1 | 21-25 | 19-26 | |||||
| Легкая – Iб | 21-23 | 40-60 | 0,1 | Не более 0,2 | 20-24 | 18-25 | ||||||
| Средней тяжести –IIа | 18-20 | 40-60 | 0,2 | Не более 0,3 | 18-22 | 16-24 | ||||||
| Средней тяжести – IIб | 17-19 | 40-60 | 0,2 | Не более 0,4 | 16-20 | 14-23 | ||||||
| Тяжелая – III | 16-18 | 40-60 | 0,3 | Не более 0,5 | 15-19 | 12-22 | ||||||
| Теплый | Легкая – Iа | 23-25 | 40-60 | (20о С) | 0,1 | 0,1-0,3 | 22-26 | 20-29 | ||||
| Легкая – Iб | 22-24 | 40-60 | (27 оС) | 0,2 | 0,1-0,3 | 21-25 | 19-29 | |||||
| Средней тяжести –IIа | 21-23 | 40-60 | (26 оС) | 0,3 | 0,2-0,4 | 19-23 | 17-28 | |||||
| Средней тяжести – IIб | 20-22 | 40-60 | (25 оС) | 0,4 | 18-22 | 15-28 | ||||||
| Тяжелая – III | 18-20 | 40-60 | (<24 оС) | 0,4 | 0,2-0,6 | 17-21 | 14-27 |
*Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая – минимальной. Для промежуточных величин температуру воздуха, скорость его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься ниже 0,1 м/с – при легкой работе и ниже 0,2 м/с – при работе средней тяжести и тяжелой.