Рецензент Г.П. Куреков секретарь Ульяновского обкома профсоюза работников электростанций и электротехнической промышленности

Содержание:

Ошибка! Закладка не определена.. Требования по технике безопасности выполнения лабораторной работы........................................................................................ 4

2. Цель работы.................................................................................................. 4

3. Содержание работы...................................................................................... 4

4. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой........................ 4

5. Оценка метеоусловий по методу эффективных температур........................ 6

6. Нормирование метеоусловий....................................................................... 8

7. Измерение температуры воздуха............................................................... 11

8. Определение влажности воздуха................................................................ 11

8.1. Определение влажности воздуха психрометром Августа....................... 12

8.2. Определение влажности воздуха аспирационным................................... 13

9. Определение скорости движения воздуха................................................... 16

10. Определение количества воздуха, подаавемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования.......................................................................................... 18

11. Порядок выполнения работы..................................................................... 19

12. Отчет о работе............................................................................................ 20

13. Контрольные вопросы................................................................................ 21

Литература........................................................................................................ 22

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

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

Рабочее место - участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения. Если эти участки расположены по всему помещению, то рабочим местом считается вся площадь помещения.

Холодный период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха равной +10°С и ниже.

Теплый период года - период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10°С.

Среднесуточная температура наружного воздуха - средняя величина температуры наружного воздуха, изморенная в определенные часы суток че-рез одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.

Разграничение работ по категориям осуществляется на основе интенсивности общих энерготрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика отдельных категорий работ (Iа, Iб, IIа, IIб, III) представлена в приложении 1.

Тепловая нагрузка среды (ТНС) - сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем

в °С.

Требования по технике безопасности выполнения лабораторной работы

1.1. Перед выполнением лабораторной работы каждый студент получает инструктаж по технике безопасности и расписывается в журнале учета инструктажа.

1.2. Работа выполняется бригадой, состоящей не менее чем из двух человек в строгом соответствии с методическими указаниями.

1.3. Приступать к выполнению работы можно только после изучения описания и с разрешения преподавателя.

1.4. Соблюдайте осторожность при работе с психрометрами. В термомет- рах аспирационного психрометра находится ртуть, являющаяся чрезвычайно опасным вредным веществом.

Содержание работы

3.1. До начала лабораторных занятий ознакомьтесь с вопросами влияния метеоусловий на организм человека, оценки параметров метеоусловий и способами их нормализации по лекционному курсу и литературе [1].

3.2. Изучите содержание методических указаний.

3.3. Ознакомьтесь с используемыми приборами и методикой проведения измерений.

3.4. Выполните необходимые исследования и расчеты согласно п.11.

3.5. Оформите отчет о работе согласно п.12.

4. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И ПОКАЗАТЕЛИ МИКРОКЛИМАТА

4.1. Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий.

4.2. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение тепло- вого баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

4.3. Показателями, характеризующими микроклимат в производствен-ных помещениях, являются:

- температура воздуха;

- температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств),

- относительная влажность воздуха;

- скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового облучения.

Таблица 4

Темпе- ратура, °С	Парциальное давление насыщенных водяных паров ,Па	Темпе-ратура, °С	Парциальное давление насыщенных водяных паров ,Па	Темпе-ратура, °С	Парциальное давление насыщенных водяных паров ,Па
	1227,8		1937,2		2983,4
	1312,4		2063,4		3167,2
	1402,3		2196,8		3360,9
	1497,3		2364,5		3564,9
	1598,1		2486,5		3778,9
	1704,9		2643,4		4005,4
	1825,7		2808,8		4245,3

Относительная влажность j определяется из соотношения

j =(Ра/Рн)100%, (2)

где Рн - максимальная влажность воздуха (парциальное давление насыщенных водяных паров) при температуре сухого термометра, Па, определяемая по табл.4.

Таблица 5

Скорость дви- жения воздуха м/с	а	Скорость дви- жения воздуха м/с	а	Скорость дви- жения воздуха м/с	а
0,06	0,00200	0,16	0,00120	0,8	0,00080
0,08	0,00170	0,20	0,00110	2,3	0,00070
0,10	0,00150	0,30	0,00100	3,0	0,00069
0,13	0,00130	0,40	0,00090	4,0	0,00067

Психрометр ПБУ-1М может быть использован для определения влажности воздуха в производственных помещениях без источников теплового излучения.

Психрометром Ассмана

Аспирационный психрометр (тип МВ-4М) является более совершенным и точным прибором по сравнению с психрометром Августа. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе . Резервуары термометров находятся в двойных металлических гильзах с полированной и никелированной наружной поверхностью, что исключает влияние тепловых излучений на результаты измерений. В головке психрометра находится вентилятор с заводным пружинным механизмом. Вентилятором воздух всасывается внутрь гильз, обтекает ртутные резервуары термометров, проходит по воздухопроводной трубке к головке и выбрасывается наружу. Таким образом создаются постоянные условия для испарения влаги с поверхности ртутного резервуара смоченного термометра и исключается влияние подвижности воздуха на рабочем месте.

Порядок работы с аспирационным психрометром следующий. Сначала смачивают батист на резервуаре правого термометра. Для этого берут резиновый баллон с пипеткой, заранее наполненный водой и легким нажимом доводят воду не ближе, чем на I см до края пипетки, удерживая ее на этом уровне при помощи зажима. После этого пипетку вводят до отказа во внутреннюю гильзу защиты, смачивая батист. Выждав некоторое время, не вынимаяпипетки из трубки, разжимают зажим, вбирая излишнюю воду в баллон, после чего пипетку вынимают.

Таблица 6

	Влажный термометр, °С
Сухой термо- метр,°С	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25

Затем заводят вентилятор почти до отказа, но осторожно, чтобы не сорвать пружину, психрометр подвешивается на специальном штыре в вертикальном положении. Отсчет показаний термометров производится на 4-й минуте после пуска вентилятора.

Рецензент Г.П. Куреков секретарь Ульяновского обкома профсоюза работников электростанций и электротехнической промышленности - student2.ru

Рис. 2.

Вычисление влажности воздуха (абсолютной и относительной) производится по специальным психрометрическим таблицам либо по формулам. Абсолютную влажность находят из соотношения

Ра = Рнв - 0.5(tс- tв)B/99000, (3)

где 99000 - среднее барометрическое давление, Па, [3];

остальные величины в соответствии с (1).

Зная величину Ра , можно рассчитать влагосодержание воздуха d - отношение массы водяных паров к массе сухого воздуха в том же объеме, г/кг:

d=622Ра/(В-Ра). (4)

Относительная влажность воздуха j вычисляется по формуле (2), а также может быть определена по психрометрической таблице (табл.6) или психрометрическому графику (рис.2), находящемуся на лабораторном столе.

При работе с графиком по вертикальным линиям отмечают показания сухого термометра, по наклонным - смоченного, на пересечении этих линий получают значения относительной влажности, выраженные в процентах.

Рис. 3

Рис. 4

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Экспериментальная часть работы заключается в выполнении п.11.1-11.6.

11.1. Проверьте готовность психрометра Августа к работе (п.8.1), снимите показания сухого и смоченного термометров tc , tв. По психрометрической таблице на щитке прибора определите относительную влажность воздуха j .

11.2. Расположите вентилятор на лабораторном столе на расстоянии 1,5-2 м от психрометра Августа и включите его, направляя поток воздуха в сторону психрометра.

11.3. Определите скорость движения воздуха V электрическим анемометром (п.8) непосредственно у смоченного термометра.

11.4. Через 5-7 мин. после начала обдува снимите показания смоченного термометра tc.

11.5. Подготовьте к работе психрометр Ассмана (п.8.2) и произведите отсчет показаний tc , tв. По психрометрической таблице (табл.6) или психрометрическому графику, имеющеемуся на лабораторном столе (рис.2), определите относительную влажность воздуха j .

11.6. Определите атмосферное давление В с помощью барометра, имеющегося на рабочем месте (I мбар = 100 Па, I мм рт.ст. = 133,32 Па).

11.7. Полученные в п.11.1-11.6результаты занесите втабл.7.

11.8. Произведите оценку метеорологических условий помещения, сравнив фактические значения параметров, характеризующих метеоусловия (по психрометру Ассмана, табл.7) с нормативными (табл.1-3) для выполнения лабораторных работ (либо любых других работ по заданию преподавателя). Данные занесите в табл.8. Если фактические метеоусловия не удовлетворяют нормативным, разработайте конкретные рекомендации по изменению того или иного параметра.

Таблица 7

Психрометр Августа	Психрометр Ассмана	Анемометр	Барометр
tc	tв	tв(V=0)	j	tc	tв	j	V	B
°С	°С	°С	%	°С	°С	%	дел.	м/с	мбар	Па

Таблица 8

Период Катего- Характе- Нормированные значения пара- Фактические зна-

года рия ристика метров метеоусловий чения параметров

Рецензент Г.П. Куреков секретарь Ульяновского обкома профсоюза работников электростанций и электротехнической промышленности - student2.ru работ помещения метеоусловий

по теплоиз- оптимальные допустимые

Рецензент Г.П. Куреков секретарь Ульяновского обкома профсоюза работников электростанций и электротехнической промышленности - student2.ru быткам

t , j, V, t , j, V, t , j, V,

°С % м/с °С % м/с °С % м/с

11.9. Произведите оценку метеорологических условий помещения по методу эффективных температур. С этой целью определите эффективную и эквивалентно-эффективную температуры tэ и tээ по номограмме, имеющейся на лабораторном столе (рис.1), используя значения tс , tв по психрометру Августа, V (табл.7). Если значение tэ не попадает в зону комфорта, предложите мероприятия по улучшению теплового самочувствия человека.

11.10. Рассчитайте величины Ра , j , используя формулы (I) и (2) по показаниям термометров tс,tв (V<>0)психрометра Августа. Рассчитайте величины Ра,d, j по формулам (3), (4), (2) по показаниям термометров пcихрометра Ассмана. Расшифруйте все буквенные обозначения. Сравните результаты расчетов, объясните имеющиеся расхождения.

11.11. Определите потребное количество воздуха, подаваемого в помещение системой вентиляции. В теплый период года выполните расчет по избыткам явного тепла (п.11.12), в холодный и переходный -по избыткам влаги (п.11.13).

11.12. Определите количество воздуха при наличии в помещении избытков явного тепла по формуле (5) п.10.1 (расчет произведите для Q =5600 ккал/ч, tн =18°С, либо других значений задаваемых преподавателем).

Температура удаляемого воздуха принимается равной допустимой нормативной (табл.8).

11.13. Определите количество воздуха при расчете по избыткам влаги по формуле (6) п.10.2 (расчет произведите для W =3200 г/ч, dн =1 г/кг, либо других значений, задаваемых преподавателем). Для определения влагосодержания удаляемого воздуха dу сначала по формуле (4) рассчитывают влагосодержание насыщенного воздуха d при минимально допустимой по нормам температуре (табл.8), затем с учетом допустимой относительной влажности dу=j d//100 .

ОТЧЕТ О РАБОТЕ

Отчет должен содержать:

12.1 Цель работы.

12.2. Перечень используемых приборов и краткую методику проведения измерений.

12.3. Результаты экспериментального исследования метеоусловий помещения п.11.1-11.6 (табл.7).

12.4. Оценку метеоусловий помещения по ГОСТ 12.1.005-76 и методу эффективных температур (п.11.8, табл.8, п.11.9).

12.5. Расчет величин Ра, j,d (п.11.10).

12.6. Расчет количества воздуха для системы общеобменной вентиляции и кондиционирования (п.11.12 или п.11.13).

12.7. Вывода по результатам исследований, содержащие сведения о влиянии параметров метеоусловий на тепловое самочувствие человека, сравнение фактических метеоусловий с нормативными, конкретные рекомендаций по изменению параметров метеоусловий в случае несоответствия нормативным, указание последствий наблюдаемого несоответствия, сравнение данных экспериментального исследования с результатами расчетов, результатов измерения различными приборами одного параметра с указанием возможных причин их несовпадения, оценку точности определения параметров и другие.

Индивидуальный отчет составляется на отдельных листах школьной тетради с обязательным указанием на титульном листеназвания и номера работы, студенческой группы, фамилии и инициаловавтораработы, даты выполнения.

Выводы, составление которых требует от автора умения анализировать итворчески мыслить, являются важнейшей составляющей отчета и делаются после выполнения каждого пункта задания, либо помещаются в конец работы с обязательными ссылками на соответствующие исследования.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

13.1. Какими параметрами характеризуются метеорологические условия производственных помещений?

13.2. Что такое терморегуляция организма и как она осуществляется?

13.3. Что такое эффективная и эквивалентно-эффективная температура, зона комфорта?

13.4. Какие факторы учитываются при установлении нормативных значений параметров метеоусловий?

13.5. Что понимается под оптимальными метеоусловиями? Каковы их преимущества по сравнению с допустимыми?

13.6. Почему при нормировании учитывается тяжесть физических работ?

13.7. Какие приборы используются для исследования метеоусловий?

13.8. Поясните принцип действия психрометра. Чем объясняются преимущества аспирационного психрометра по сравнению с психрометром Августа?

13.9. Как рассчитываются абсолютная и относительная влажность, влагосодержание воздуха?

13.10. Поясните принцип действия механического и электрического анемометров. Каковы их пределы измерения?

13.11. Как определить количество воздуха, которое необходимо подавать в помещения системами вентиляции и кондиционирования?

13.12. Почему расчет потребного количества воздуха,подаваемого в помещение системой вентиляции, в теплый период года предлагается выполнить по избыткам явного тепла, а в холодный и переходный - по избыткам влаги?

13.1З. Вкаких случаях нормирование микроклимата осуществляется по оптимальным параметрам?

ЛИТЕРАТУРА

1. Охрана труда в машиностроении/ Под ред. Е.Я.Юдина. С.В.Белова - 2-е изд.-М.: Машиностроение, 1983.

2. ГОСТ 12.1.005-76. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования.

3. СНиП П-33-75*. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха/ Госстрой СССР.-М.: Стройиздат, 1962.

4. Санитарные нормы проектированияпромышленных предприятий

СН 245-71/ Госстрой СССР.-М.: Стройиздат,1972.

5. ГОСТ 8.524-85. Таблицы психрометрические. Построение, содержание, расчетные соотношения.

6. Охрана труда в радио- и электронной промышленности/ Под ред. С.П.Павлова - 2-е изд.-М.: Радио и связь, 1985.

7. Безопасность труда в промышленности/ К.Н.Ткачук, П.Я.Галушко, Р.В.Сабарно и др. -К.: Техника, 1982.

8. Безопасность производственных процессов/ Справочник/ Под ред. С.В.Белова. -М.: Машиностроение, 1985.

9. Четверухин Б.М. Контроль и управление искусственным микроклиматом.-М.: Стройиздат, 1984.

10. Каспаров А.А. Гигиена труда и промышленная санитария -М.: Медицина, 1977.

Приложение 2

(рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДЕКСА ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ СРЕДЫ (ТНС-ИНДЕКСА)

1. Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эм-

пирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на

организм человека параметров микроклимата (температуры, влажнос-

ти, скорости движения воздуха и теплового облучения).

2. ТНС-индекс определяется на основе величин температуры

смоченного термометра аспирационного психрометра (tвл.) и темпе-

ратуры внутри зачерненного шара (tш).

3. Температура внутри зачерненного шара измеряется термомет-

ром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара;

tш отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей

и скорости движения воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр

90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения

0,95. Точность измерения температуры внутри шара ¦ 0,5°С.

4. ТНС- индекс рассчитывается по уравнению:

ТНС = 0,7*tвл. + 0,3*tш.

5. ТНС-индекс рекомендуется использовать для интегральной

оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах, на которых ско-

рость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность теп-

лового облучения - 1200 Вт/м2.

6. Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен методу

измерения и контроля температуры воздуха (п.п. 7.1-7.6 настоящих

Санитарных правил.

7. Значения ТНС-индекса не должны выходить за пределы вели-

чин, рекомендуемых в табл.1

Таблица 1

Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса) для профилактики перегревания организма.

Категория работ по уровню энергозатрат	величины интегрального показателя, ⁰С
Iа(до 139)	22,2-26,4
Iб(140-174)	21,5-25,8
IIа(175-232)	20,5-25,1
IIб(233-290)	19,5-23,9
III(более 290)	18,0-21,8

Приложение 3

(рекомендуемое)

ВРЕМЯ РАБОТЫ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ВОЗДУХА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ВЫШЕ ИЛИ НИЖЕ ДОПУСТИМЫХ ВЕЛИЧИН.

1.В целях защиты работающих от возможного перегревания или охлаж- дения при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже допустимых величин время пребывания на рабочих местах (непрерывно или суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указан- ными в табл.1

и табл.2 настоящего приложения. При этом среднесменная температура воздуха, при которой работающие находятся в течение рабочей смены на рабочих местах и местах отдыха, не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для соответствующих категорий работ, указанных в

табл.2 настоящих Санитарных правил.

Таблица 1

Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше

допустимых величин

Температура воздуха	Время пребывания, не более при категориях работ, ч
на рабочем месте,⁰С	Iа - Iб	IIа - IIб	III
32,5		-	-
32,0		-	-
31,5	2,5		-
31,0			-
30,5		2,5
30,0
29,5	5,5		2,5
29,0
28,5		5,5
28,0
27,5	-		5,5
27,0	-
26,5	-	-
26,0	-	-

Таблица 2

Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха ниже

допустимых величин

Температура воздуха	Время пребывания, не более при категориях работ, ч
на рабочем месте,⁰С	Iа	Iб	IIа	IIб	III
	-	-	-	-
	-	-	-	-
	-	-	-
	-	-	-
	-	-
	-	-
	-

					-
					-
				-	-
				-	-
			-	-	-
			-	-	-
		-	-	-	-

Среднесменная температура воздуха (tв) рассчитывается по

формуле :

tв1*T1 + tв2*T2 +... + tвп*Tп

tв =------------------------------------

где tв1, tв2,... tвп - температура воздуха (°С) на соответс-

твующих участках рабочего места;

T1, T2, ... Tп - время (ч) выполнения работы на соответству-

ющих участках рабочего места;

8 - продолжительность рабочей смены (ч).

Остальные показатели микроклимата (относительная влажность

воздуха, скорость движения воздуха, температура поверхностей, ин-

тенсивность теплового облучения) на рабочих местах должны быть в

пределах допустимых величин настоящих Санитарных правил.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1. Руководство Р5.2.4 / 2.1.8. Гигиеническая оценка и конт-

роль физических факторов производственной и окружающей среды (в

стадии утверждения).

2. Строительные нормы и правила. СНиП2.01.01. "Строительная

климатология и геофизика".

3. Методические рекомендации "Оценка теплового состояния че-

ловека с целью обоснования гигиенических требований к микроклима-

ту рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и перегревания"

№5168-90 от 05.03.90. В сб.: Гигиенические основы профилактики

неблагоприятного воздействия производственного микроклимата на

организм человека. В.43, М. 1991, с.192-211.

4. Руководство Р2.2.013-94. Гигиена труда. Гигиенические

критерии оценки условий труда по показателям вредности и опаснос-

ти факторов производственной среды, тяжести и напряженности тру-

дового процесса. Госкомсанэлиднадзор России, М. 1994, 42С.

5. ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требова-

ния к воздуху рабочей зоны".

6. Строительные нормы и правила. СНиП2.04.95-91 "Отопление,

вентиляция и кондиционирование".