Воздушная среда производственных помещений

Параметры воздушной среды

Параметры воздушной среды:

– температура воздуха t_в, °С;

– относительная влажность воздуха j, %;

– подвижность воздуха V, м/с;

– барометрическое давление, мм рт.ст.;

– интенсивность теплового излучения p, Вт/кв.м (ккал/кв.м ч).

Температура воздуха в производственных помещениях измеряется в нескольких точках на рабочих местах в разное время на высоте 1,3–1,5 м от пола и не ближе 1 м от нагревательных приборов и наружных стен. Помещение считается жарким, если t_в ³ 30°С. Нормальной температурой окружающей среды можно считать 15–25°С.

Относительная влажность — это отношение содержания водных паров в 1 м³ воздуха к их максимально возможному содержанию при данной температуре, выраженное в процентах.

Относительная влажность влияет на теплообмен организма с окружающей средой (испарение). Повышенная влажность (больше 85 %) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая (меньше 20 %) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальной считается влажность 40–60 %. Помещения:

– j < 60 % — сухие;

– 60 £ j < 75 % — влажные;

– 75 £ j < 100 % — сырые;

– j = 100 % — особо сырые.

Движение воздуха в помещении способствует теплоотдаче организма, но при низкой температуре является неблагоприятным фактором. В зимнее время года скорость движения воздуха не должны превышать 0,3–0,5 м/с, а летом 0,5–1 м/с.

Снижение теплоотдачи организма может привести к перегреву тела. Большая влажность воздуха, его неподвижность и наличие непроницаемой для воздуха и пота одежды способствует перегреву —нарушению терморегуляции организма. Терморегуляция организма резко нарушается при температуре воздуха выше 30°С и влажности 85 % и более, при этом наблюдается нарастающая слабость, головная боль и может наступить тепловой удар, который сопровождается повышением температуры тела (до 42°С) и потерей сознания.

Нормирование параметров воздушной среды

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 нормирование параметров воздушной среды осуществляется в зависимости от периода года и тяжести выполняемых работ (лёгкие, средней тяжести, тяжёлые). ГОСТом установлены два периода года: теплый (среднесуточная температура > +10°С) и холодный (среднесуточная температура < +10°С).

При нормировании учитываются оптимальные и допустимые условия.

Оптимальные условия — это такое сочетание параметров микроклимата, которое обеспечивает полный тепловой комфорт и высокую производительность труда.

Допустимые условия — это такие условия, которые могут приводить к некоторому тепловому дискомфорту и даже временному снижению производительности труда, но не выходят за рамки адаптивных возможностей человека.

В помещениях для ЭВМ установлены следующие оптимальные параметры:

– для холодного времени года: t_в = 22–24°С, j = 40–60 %, V £ 0,1 м/с;

– для теплого времени года: t_в = 23–25°С, j = 40–60 %, V £ 0,2 м/с.

Отопление, вентиляция и кондиционирование

Отопление

Отопление применяется когда теплоотвод в помещении больше теплоприхода, необходимого для поддержания допустимых параметров микроклимата.

Виды отопления:

– водяное (радиаторы центрального отопления);

– воздушное, совмещенное с приточной вентиляцией (рекомендуется в помещениях с 3-х сменной работой);

– воздушное с огневоздушными нагревателями (газовые горелки);

– газовое с инфракрасным излучателем (газовая горелка нагревает пластину);

– лучистое с высокотемпературным нагревателем (электрокамин).

Вентиляция

Вентиляция предназначена для удаления нагретого или загрязненного воздуха и подачи чистого, поддержания заданных (допустимых) параметров воздушной среды и чистоты воздуха в помещении.

Вентиляция — это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного промышленными вредностями воздуха.

Классификация вентиляции:

1. По способу перемещения воздуха:

– естественная (аэрация, инфильтрация);

– с механическим побуждением (с помощью осевых и центробежных вентиляторов).

Аэрация — естественный регулируемый воздухообмен в помещении (регулярное проветривание).

Инфильтрация — естественный нерегулируемый воздухообмен в помещении (разбитые окна, открытые ворота).

Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур (разная плотность и силовой напор).

2. По назначению:

– приточная (используется при высокой температуре на рабочем месте и отсутствии вредных веществ);

– вытяжная (при наличии вредных выделений);

– комбинированная (при высокой температуре и наличии вредных выделений).

3. По месту действия:

– местная (проветривает места непосредственного выделения вредностей);

– общееобменная.

Расчет вентиляции для удаления избыточной теплоты:

, где

L_рм — расход воздуха из рабочей зоны за счет вентиляции;

AQ_я — избытки явной теплоты А = 3600, Q [Вт];

r — плотность воздуха;

С — теплоемкость воздуха;

t_н — температура наружного воздуха;

t_рм — температура на рабочем месте;

t_ух — температура уходящего из помещения воздуха (через аэрационный или светоаэрационный фонарь).

Расчет вентиляции для удаления вредных веществ:

, где

Z_рм [мг/ч] — расход вредных веществ поступающих в воздух помещения;

AQ_я — избытки явной теплоты А = 3600, Q [Вт];

r — плотность воздуха;

С — теплоемкость воздуха;

Z_н — концентрация вредных веществ в наружном воздухе;

Z_рм — концентрация вредных веществ на рабочем месте;

Z_ух — концентрация вредных веществ в уходящем из помещения воздухе.

Для непроизводственных помещений:

— кратность воздухообмена, где

L — расход воздуха для вентиляции;

V — объем помещения

Кондиционирование

Кондиционирование воздуха проектируется для создания и поддержки в автоматическом режиме заданных (оптимальных) параметров воздушной среды помещения. Кондиционирование:

– полное (постоянные температура, влажность, подвижность воздуха, может осуществляться ионизация, озонирование, дезодорация);

– неполное (постоянная температура и иногда влажность).