Лекция 4.

1. Вредные факторы производственной среды.

2. Микроклимат производственных помещений, его нормирование.

3. Терморегуляция организма.

4. Вентиляция производственных помещений

Вступление:

В производственной среде как части техносферы формируются негативные факторы, которые существенно отличаются от негативных факторов природного характера. Эти факторы формируют элементы производственной среды (среды обитания), к которым относятся:

1)предметы труда;

2)средства труда (инструмент, технологическая оснастка, машины и т.п.); 3)продукты труда (полуфабрикаты, готовые изделия);

4)энергия (электрическая, пневматическая, химическая, тепловая); 5)природно-климатические факторы (микроклиматические условия труда: температура, влажность, скорость движения воздуха);

6)растения, животные;

7)персонал.

Производственная среда - это пространство, в котором осуществляется деятельность человека.

Производственные помещения - это замкнутые пространства производственной среды, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством. Внутри производственных помещений находятся рабочая зона и рабочие места.

Рабочей зоной называется пространство (до 2 метров) над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих.

Рабочее место - часть рабочей зоны; оно представляет собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности.

Производственный микроклимат.

Микроклимат производственных помещений – это климат внутренней среды помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и температуры окружающих поверхностей.

Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Как было показано ранее, микроклимат характеризуется температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения, а также интенсивностью теплового излучения. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.

Температура воздуха - степень его нагретости выраженная в градусах, t.

Высокая температура способствует быстрому утомлению работающего, может привести к перегреву, тепловому удару и даже при длительном воздействии к профзаболеванию. Наоборот, низкая температура может стать причиной простудного заболевания или обморожения, т.к. может вызывать местное или общее охлаждение организма.

Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м 3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом объеме) при высокой температуре способствует перегреву организма. При низкой температуре – усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей работающего.

Влажность воздуха характеризуется следующими понятиями:

абсолютная влажность (А), которая выражается парциальным давлением водяных паров (Па) или в весовых единицах в определенном объеме воздуха (г/м 3);

максимальная влажность (F) - количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре (г/м 3);

относительная влажность воздуха (Р) выражается в %;

Р = А / F  100%,

Субъективные ощущения человека меняются в зависимости от изменения параметров микроклимата.

В таблице показана зависимость субъективных ощущений человека от параметров рабочей среды.

Движение воздуха , измеренное в метрах в секунду, создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещение холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционной системы и др., может обуславливаться особенностями технологического процесса, перемещения машин, агрегатов, людей.

Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких.

Кроме того, необходимо учитывать атмосферное давление Н, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислород и азот), а, следовательно на процесс дыхания.

1 Производственный микроклимат и его влияние на организм человека……3

2 Основные параметры микроклимата ………………...……………………….5

3 Создание требуемых параметров микроклимата…………………………….9

3.1 Системы вентиляции…………………………………………………………9

3.2 Кондиционирование воздуха……………………………………………….11

3.3 Системы отопления…………………………………………………………11

3.4 Контрольно-измерительные приборы……………………………………...11

Список использованной литературы…………………………………………..13

1 Производственный микроклимат и его влияние на организм человека

Микроклимат производственных помещений − это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

На (рисунке 1) приведена классификация производственного микроклимата.

Рисунок 1 − Виды производственного микроклимата

Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Микроклимат характеризуется температурой воздуха, его влажностью и скоростью движения, а также интенсивностью теплового излучения. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.

Высокая температура воздуха способствует быстрой утомляемости работающего, может привести к перегреву организма, тепловому удару. Низкая температура воздуха может вызвать местное или общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания либо обморожения.

Влажность воздуха оказывает значительное влияние на терморегуляцию организма человека. Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом же объёме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведёт к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек путей работающего.

Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно низких.

Субъективные ощущения человека меняются в зависимости от изменения параметров микроклимата (таблица 1).

Таблица 1 − Зависимость субъективных ощущений человека от параметров рабочей среды

Для создания нормальных условий труда в производственных помещениях обеспечивают нормативные значения параметров микроклимата: температуры воздуха, его относительной влажности и скорости движения, а также интенсивности теплового излучения.

2 Основные параметры микроклимата

В процессе труда в производственном помещении человек находится под влиянием определённых условий, или микроклимата − климата внутренней среды этих помещений. К основным нормируемых показателям микроклимата воздуха рабочей зоны относятся температура, относительная влажность, скорость движения воздуха. Существенное влияние на параметры микроклимата и состояние человеческого организма оказывает также интенсивность теплового излучения различных нагретых поверхностей, температура которых превышает температуру в производственном помещении.

Относительная влажность воздуха представляет собой отношение фактического количества паров воды в воздухе при данной температуре к количеству водяного пара, насыщающего воздух при этой температуре.

Если в производственном помещении находятся различные источники тепла, температура которых превышает температуру человеческого тела, то тепло от них самопроизвольно переходит к менее нагретому телу, т.е. человеку. Различают три способа распространения тепла: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.

Теплопроводность представляет собой перенос тепла вследствие беспорядочного (теплового) движения микрочастиц (атомов, молекул), непосредственно соприкасающихся друг с другом. Конвекцией называется перенос тепла вследствие движения и перемешивания макроскопических объёмов газа или жидкости. Тепловое излучение − это процесс распространения электромагнитных колебаний с различной длиной волны, обусловленный тепловым движением атомов или молекул излучающего тела.

В реальных условиях тепло передаётся не каким-либо одним из указанных выше способов выше способов, а комбинированным.

Тепло, поступающее в производственное помещение от различных источников, влияет на температуру воздуха в нём. Количество тепла, переданного окружающему воздуху конвекцией (Qк, Вт), при непрерывном процессе теплоотдачи может быть рассчитано по закону теплоотдачи Ньютона, который для непрерывного процесса теплоотдачи записывается в виде:

где α − коэффициент конвекции,

S − площадь теплоотдачи, м2

t − температура источника, ºС;

tв − температура окружающего воздуха, ºС.

Количество тепла, переданного посредством излучения (Qи, Дж) от более нагретого твёрдого к менее нагретому телу, определяется:

где S − поверхность излучения, м2;

τ − время, с;

C1-2 − коэффициент взаимного излучения,

Θ − средний угловой коэффициент.

Человек в процессе труда постоянно находится в состоянии теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека требуется поддержание практически постоянной температуры (36,6 ºС). Способность человеческого организма к поддержанию постоянной температуры носит название терморегуляции. Терморегуляция достигается отводом выделяемого организмом тепла в процессе жизнедеятельности в окружающее пространство.

Теплоотдача от организма в окружающую среду происходит в результате: теплопроводности через одежду (Qт); конвекции тела (Qк); излучения на окружающие поверхности (Qи), испарения влаги с поверхности кожи (Qисп); нагрева выдыхаемого воздуха (Qв), т.е.:

Qобщ = Qт + Qк + Qи + Qисп + Qв

Это уравнение носит название уравнения теплового баланса. Вклад перечисленных выше путей передачи тепла непостоянен и зависит параметров микроклимата в производственном помещении, а также от температуры окружающих человека поверхностей (стен, потолка, оборудования). Если температура этих поверхностей ниже температуры человеческого тела, то теплообмен излучением идёт от организма человека к холодным поверхностям. В противном случае теплообмен осуществляется в обратном направлении: от нагретых поверхностей к человеку. Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и скорости его движения испарения − от относительной влажности и скорости движения воздуха. Основную долю в процессе отвода тепла от организма человека (порядка 90% общего количества тепла) вносят излучение, конвекция и испарение.

Нормальное тепловое самочувствие человека при выполнении им работы любой категории тяжести достигается при соблюдении теплового баланса. Рассмотрим, как влияют основные параметры микроклимата на теплоотдачу от организма человека в окружающую среду.

Влияние температуры окружающего воздуха на человеческий организм связано в первую очередь с сужением или расширением кровеносных сосудов кожи. Под действием низких температур воздуха кровеносных сосуды кожи сужаются, в результате чего замедляется поток крови к поверхности тела и снижается теплоотдача от поверхности тела за счёт конвекции и излучения. При высоких температурах окружающего воздуха наблюдается обратная картина: за счёт расширения кровеносных сосудов кожи и увеличения притока крови существенно увеличивается теплоотдача.

В нормативных документах введены понятия оптимальных и допустимых параметров микроклимата.

Оптимальными микроклиматическими условиями являются такие сочетания количественных параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции.

Допустимые условия обеспечивают таким сочетанием количественных параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека может вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособленных возможностей.

В ГОСТ 12.1.005-88 “Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования” представлены оптимальные и допустимые параметры микроклимата в производственном помещении в зависимости от тяжести выполняемых работ, количества избыточного тепла в помещении и сезона (времени года).

V. МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

1. Параметры микроклимата и их измерение

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

климатического пояса и сезона года;

характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

условий воздухообмена;

размеров помещения;

числа работающих людей и т.п.

Микроклимат в производственном помещении может меняться на протяжении всего рабочего дня, быть различным на отдельных участках одного и того же цеха.

В производственных условиях характерно суммарное (сочетанное) действие параметров микроклимата : температуры, влажности, скорости движения воздуха .

В соответствии с СанПиН 2.2.4.548 – 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» параметрами, характеризующими микроклимат являются:

температура воздуха ;

температура поверхностей (учитывается температура поверхностей ограждающихконструкций (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 .

Температура воздуха , измеряемая в 0 С, является одним из основных параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при наличии соответствующих источников тепловыделений.

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность.

Абсолютная влажность (А) - упругость водяных паров, находящихся в момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м 3 воздуха, выражаемое в граммах.

Максимальная влажность (F) - упругость или масса водяных паров, которые могут насытить 1 м 3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность (R) -это отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

Измерение параметров микроклимата.

В обычных условиях для измерения температуры воздуха используются термометры (ртутные или спиртовые), термографы (регистрирующие изменение температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров.

Для определения влажности воздуха применяются переносные аспирационные психрометры (Ассмана), реже стационарные психрометры (Августа) и гигрометры. При использовании психрометров дополнительно измеряют атмосферное давление с помощью барометров – анероидов.

Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми и чашечными анемометрами.

Рассмотрим примеры приборов, традиционно используемых для измерения параметров микроклимата.

Аспирационный психрометр МВ-4М

Аспирационный психрометр МВ - 4М предназначен для определения относительной влажности воздуха в диапазоне от 10 до 100 % при температуре от -30 до +50 0 С. Цена деления шкал термометров не более 0,2 0 С. Принцип его работы основан на разности показаний сухого и смоченного термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха. Он состоит из двух одинаковых ртутных термометров, резервуары которых помещены в металлические трубки защиты. Эти трубки соединены с воздухопроводными трубками, на верхнем конце которых укреплен аспирационный блок с крыльчаткой, заводимой ключом и предназначенной для прогона воздуха через трубки с целью сделать более интенсивным испарение воды со смоченного термометра.

Анемометр крыльчатый АСО-3

Крыльчатый анемометр применяется для измерения скоростей движения воздуха в диапазоне от 0,3 до 5 м/с. Ветроприемником анемометра служит крыльчатка, насаженная на ось, один конец которой закреплен на неподвижной опоре, а второй через червячную передачу передает вращение редуктору счетного механизма. Его циферблат имеет три шкалы: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение механизма производится арретиром. Чувствительность прибора не более 0,2 м/с.

В последнее время для определения параметров микроклимата производственных помещений успешно применяются аналого-цифровые приборы.

Портативный измеритель влажности и температуры ИВТМ – 7

Прибор предназначен для измерения относительной влажности и температуры, а также для определения других температуро-влажностных характеристик воздуха. В качестве чувствительного элементаизмерителя температурыиспользуется пленочный терморезистор, выполненный из никеля. Чувствительным элементом измерителя относительной влажности является емкостной датчик с изменяющейся диэлектрической проницаемостью. Принцип работы прибора основан на преобразовании емкости датчика влажности и сопротивления датчика температуры в частоту с дальнейшей обработкой ее с помощью микроконтроллера. Микроконтроллер обрабатывает информацию, отображает ее на жидкокристалическом индикаторе и одновременно выдает с помощью интерфейса RS – 232на компьютер.

Анемометр Testo – 415

Введение

Здоровье и работоспособность человека напрямую зависят от атмосферы, в которой он находится, от условий микроклимата и воздушной помещения, где он проводит своё время. За сутки человек потребляет 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Свежесть и чистота, температура и влажность воздуха в помещении обеспечивается системами кондиционирования и вентиляции. Поэтому данные инженерные системы имеют большое значение для здоровья и работоспособности человека.

Микроклимат производственных помещений

производственный микроклимат вентиляционный кондиционирование

Производственный микроклимат (метеорологические условия) - климат внутренней среды производственных помещений, определяется действующим на организм человека сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Производственный микроклимат зависит от климатического пояса и сезона года, характера технологического процесса и вида используемого оборудования, размеров помещений и числа работающих, условий отопления и вентиляции. Поэтому на различных объектах производственный микроклимат разный. Однако при всем многообразии микроклиматических условий их можно условно разделить на четыре группы.

• 1. Микроклимат производственных помещений, в которых технология производства не связана со значительными тепловыделениями. Микроклимат этих помещений в основном зависит от климата местности, отопления и вентиляции. Здесь возможно лишь незначительное перегревание летом в жаркие дни и охлаждение зимой при недостаточном отоплении.
• 2. Микроклимат производственных помещений со значительными тепловыделениями. Подобные производственные помещения, называемые горячими цехами, широко распространены. К ним относятся котельные, кузнечные, мартеновские и доменные печи, хлебопекарни, цеха сахарных заводов и др. В горячих цехах большое влияние на микроклимат оказывает тепловое излучение нагретых и раскаленных поверхностей.
• 3. Микроклимат производственных помещений с искусственным охлаждением воздуха. К ним относятся различные холодильники.
• 4. Микроклимат открытой атмосферы, зависящий от климато-погодных условии (например, сельскохозяйственные, дорожные и строительные работы).

Рис. 1

Одним из важнейших условий нормальной жизнедеятельности человека при выполнении профессиональных функций является сохранение теплового баланса организма при значительных колебаниях различных параметров производственного микроклимата, оказывающего существенное влияние на состояние теплового обмена между человеком и окружающей средой.

Теплообменные функции организма, регулируемые терморегуляторными центрами и корой головного мозга, обеспечивают оптимальное соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи в зависимости от конкретных метеорологических условий. Основная роль в теплообменных процессах у человека принадлежит физиологическим механизмам регуляции отдачи тепла.

В обычных климатических условиях теплоотдача осуществляется в основном за счет излучения (передача тепла от поверхности с более высокой температурой поверхности с меньшей температурой) - примерно 45% всей удаляемой организмом теплоты, конвекции (передача тепла потоками вещества, для нашего случая - воздухом) - 30% и испарения - 25%.

При пониженной температуре окружающей среды возрастает удельный вес конвекционно-радиационных теплопотерь. В условиях повышенной температуры среды теплопотери уменьшаются за счет конвекции и излучения, но увеличиваются за счет испарения. При температуре воздуха и ограждений, равной температуре тела, теплоотдача за счет излучения и конвекции практически исчезает и единственным путем теплоотдачи становится испарение пота.

Низкая температура и усиление подвижности воздуха способствуют увеличению теплопотерь конвекцией и испарением.

Роль влажности при пониженных температурах воздуха значительно меньше. В то же время считается, что при низких температурах среды повышенная влажность увеличивает теплопотери организма в результате интенсивного поглощения водяными парами энергии излучения человека. Однако большее увеличение теплопотерь происходит при непосредственном смачивании поверхности тела и одежды. В производственных условиях, когда температура воздуха и окружающих поверхностей ниже температуры кожи, теплоотдача осуществляется преимущественно конвекцией и излучением. Если температура воздуха и окружающих поверхностей равна температуре кожи или выше ее, теплоотдача происходит за счет испарения влаги с поверхности тела и с верхних дыхательных путей, если воздух не насыщен водяными парами.

Значительная выраженность отдельных факторов микроклимата на производстве может быть причиной физиологических сдвигов в организме рабочих, а в ряде случаев возможно возникновение патологических состояний и профессиональных заболеваний.

При разных метеорологических условиях в организме человека происходят изменения в системах и органах, принимающих участие в терморегуляции, - в системе кровообращения, нервной и потоотделительной системах. Интегральным показателем теплового состояния организма человека является температура тела. О степени напряжения терморегуляторных функций организма и о его тепловом состоянии можно судить также по изменению температуры кожи и тепловому балансу. Косвенные показатели теплового состояния - влагопотеря и реакция сердечно-сосудистой системы (частота сердечных сокращений, уровень артериального давления и минутный объем крови).

Нарушение терморегуляции из-за постоянного перегревания или переохлаждения организма человека вызывает ряд заболеваний.

В условиях избыточной тепловой энергии ограничение или даже полное исключение отдельных путей теплоотдачи может привести к нарушению терморегуляции, в результате которого возможно перегревание организма, т. е. повышение температуры тела, учащение пульса, обильное потоотделение, и при сильной степени перегревания - тепловом ударе - расстройство координации движений, адинамия, падение артериального давления, потеря сознания.

Вследствие нарушения водно-солевого баланса может развиться судорожная болезнь, которая проявляется в виде тонических судорог конечностей, слабости, головных болей и др.

При работах на открытом воздухе во время интенсивного прямого облучения головы может произойти солнечный удар, сопровождающийся головной болью, расстройством зрения, рвотой, судорогами, но температура тела остается нормальной.

Воздействие инфракрасного излучения на организм человека вызывает как общие, так и местные реакции. Местная реакция сильнее при облучении длинноволновой радиацией, поэтому при одной и той же интенсивности облучения время переносимости короче, чем при коротковолновой радиации. За счет большой глубины проникновения в ткани тела коротковолновый участок спектра инфракрасной радиации обладает более выраженным общим действием на организм человека.

Под влиянием инфракрасного изучения в организме человека возникают биохимические сдвиги и изменения функционального состояния центральной нервной системы, усиливается секреторная деятельность желудка, поджелудочной и слюнных желез.

Холодовый дискомфорт (конвекционный и радиационный) вызывает в организме человека терморегуляторные сдвиги, направленные на ограничение теплопотерь и увеличение теплообразования. Уменьшение теплопотерь организма происходит за счет сужения сосудов в периферических тканях.

Под влиянием низких и пониженных температур воздуха могут развиваться ознобления (припухлость, зуд и жжение кожи), обморожения, миозиты, невриты, радикулиты и др. Длительное охлаждение способствует развитию заболеваний периферической нервной, мышечной систем, суставов: радикулитов, невритов, миозитов, ревматоидных заболеваний. При частом и сильном охлаждении конечностей могут иметь место нейротрофические изменения в тканях.

Нормирование производственного микроклимата и профилактика его неблагоприятного воздействия

Санитарные нормы микроклимата производственных помещений регламентируют нормы производственного микроклимата. В них определена температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха оптимальные и допустимые величины интенсивности теплового облучения для рабочей зоны с учетом сезона и тяжести трудовой деятельности.

Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и СанПиН 2.24.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений". Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.

В производственных помещениях, где из-за технологических требований к производственному процессу технической недостижимости их обеспечения или экономически обоснованной нецелесообразности невозможно установить допустимые нормативные величины микроклимата необходимо предусматривать мероприятия по защите работающих от возможного перегревания и охлаждения

Основным путем оздоровления условий труда в горячих цехах является изменение технологического процесса, направленное на ограничение источников тепловыделений и уменьшение времени контакта работающих с нагревающим микроклиматом, а также использование эффективного проветривания, рационализация режима труда и отдыха, питьевого режима, спецодежды.

Наиболее эффективным средством улучшения метеорологических условий является автоматизация и механизация всех процессов, связанных с нагревом изделий.

Значительно уменьшают теплоизлучение и поступление лучистой и конвекционной теплоты в рабочую зону теплоизоляция и экранирование. Эффективно защищают от лучистой теплоты отражательные экраны и водяные завесы.

В производственных помещениях, где источники конвекционной лучистой теплоты значительны, одной из важных мер по нормализации метеорологических условий является естественная вентиляция - аэрация, а также механическая вентиляция с обязательным использованием местных воздушных душей.

Существенным фактором повышения работоспособности рабочих горячих цехов является соблюдение обоснованного режима труда и отдыха, сокращенный рабочий день, дополнительные перерывы, комнаты отдыха и др.

Для отдыха рабочих в горячих цехах используют специальные кабины или комнаты с радиационным охлаждением.

Благоприятное действие после тепловых нагрузок оказывают гидропроцедуры - полудуши, устанавливаемые вблизи от места работы.

Для личной профилактики перегревания существенное значение имеет рациональный питьевой режим. При больших влагопотерях (более 3,5 кг за смену) и значительном времени облучения инфракрасной радиацией - 50% и более - применяется охлажденная, подсоленная (0,3% NaCl) газированная вода с добавлением солей калия и витаминов. При меньших влагопотерях расход солей восполняется пищей. В южных районах страны в горячих цехах применяются белково-витаминный напиток, зеленый байховый чай с добавлением витаминов и др.

В профилактике перегревов большую роль играют средства индивидуальной защиты (спецодежда из хлопчатобумажных, суконных и штапельных тканей, фибровые, дюралевые каски, войлочные шляпы и др.).

Для предупреждения попадания в производственные помещения холодного воздуха необходимо оборудовать у входа воздушные завесы или тамбуры-шлюзы. Если обогрев здания невозможен, применяют воздушное и лучистое отопление. При работе на открытом воздухе в холодных климатических зонах устраивают перерывы на обогрев в специально оборудованных теплых помещениях. Важную роль играет также спецодежда, обувь, рукавицы (из шерсти, меха, искусственных тканей с теплозащитными свойствами, обогреваемая одежда и др.). Прекращение работ на открытом воздухе при низких температурах производится на основании постановления местных органов исполнительной власти.

На показатели работоспособности и состояния здоровья любого работника постоянно производятся воздействия различных внешних и внутренних факторов. Большую роль в этом смысле играет микроклимат на производственных объектах.

Микроклимат на производственных объект влияет на показатели работоспособности работников

Температура, влажность, движение воздуха, пыль, другие элементы, содержащиеся в воздухе, излучения – всё это, во взаимодействии и сочетании, формирует климатический фон на рабочем месте человека. Он существенно разнится исходя из характера и отрасли производства. Микроклимат неразрывно связан с состоянием здоровья работающего человека. Болезни, нагрузки, профессиональные болячки оказывают существенное влияние на характер воздействия отдельных параметров микроклимата.

Все климатические факторы должны детально учитываться при разработке конкретных требований к безопасности на рабочем месте и выполнении трудовой деятельности. Стоит детально разобрать этот непростой вопрос и выяснить, от чего зависит микроклимат производственных помещений, как он воздействует на человека и какие параметры его формируют.

Понятие, виды климатических условий помещений

Понятие рассматриваемого термина можно сформулировать следующим образом - это комплекс факторов внутренней среды помещения, оказывающий влияние на процессы, происходящие в организме работника.

В перечень таких факторов входят следующие параметры:

• Температура.
• Влажность.
• Концентрация пыли и других частиц.
• Скорость воздушных потоков.
• Характер термических и других видов излучений.
• Тепловое выделение различных приборов и нагретых поверхностей.

Все факторы, формирующие и влияющие на микроклимат, можно разделить на две большие группы: регулируемые и нерегулируемые. К регулируемым факторам относятся такие параметры, как: конструктивные особенности зданий и помещений, эффективность работы инженерных сетей (отопление, вентиляция), количество людей в помещении. Нерегулируемым фактором является климат местности, так как на него нельзя воздействовать. Решающее значение на климатический фон рабочего пространства оказывают регулируемые факторы.

Определение и поддержание оптимальных характеристик климатических условий в замкнутом рабочем пространстве имеет большое значение, так как от этого зависит настроение, самочувствие, работоспособность, трудовая производительность и здоровье людей. Особенно это важно для производственных помещений, где человек часто проводит большое количество времени в небезопасных условиях. Ключевым понятием в вопросах микроклимата является тепловой баланс.

Оптимальный тепловой баланс достигается благодаря соотношению процессов воспроизведения, восприятия и отдачи тепла. Оптимальный тепловой баланс позволяет обеспечить стабильное состояние работника при нахождении в конкретном помещении, когда все жизненно важные системы организма функционируют в штатном режиме без лишних нагрузок и давления.

Выделяют три основных вида климатического фона в помещении:

• Нейтральный.
• Нагревающий.
• Охлаждающий.

Нейтральный фон климата оптимален для теплового баланса. Потеря тепла за 8-10 часов постоянного пребывания в помещении с таким фоном приводит к потере тепла за счёт испарения влаги в 30%.

Охлаждающий фон приводит к состоянию организма, когда потеря тепла идёт быстрее, чем его принятие и восстановление самим человеком. Такой фон приводит к дефициту тепла и при постоянном воздействии на организм может привести к развитию заболеваний кожных покровов (ознобление, обморожение и т. д.), желудка (язва, гастрит), нервов спины (радикулит), дыхательной и сердечно-сосудистой систем (образование тромбов). Чем выше показатели охлаждающего фона, тем ниже работоспособность человека.

Нагревающий фон климата в помещении характеризуется параллельным ростом накопления тепла в организме и увеличением потери его при испарении влаги (потери превышают 30%). Такой фон приводит к снижению производительности и работоспособности, возникновению головокружений, головной боли, слабости, тошноте. Нормализация состояния происходит при перемещении в прохладное помещение с нейтральным или понижающим фоном.

По статистике, при повышающем фоне климата риск появления заболевания желудочно-кишечного тракта возрастает на 40%

По статистике постоянная работа в помещениях с повышающим фоном приводит к общему увеличению заболеваемости работников в 1,5-2 раза, болезни органов дыхания и пищеварения развиваются чаще почти на 40%. Существенно повышается риск стремительного развития опасных сердечно-сосудистых заболеваний, зафиксирован более высокий уровень смертности от таких недугов. В возрасте после 45-50 лет у рабочих наблюдается ускорение процессов общего старения организма.

Влажность, излучение, загрязнения воздуха

Под влажностью при расчёте климатического фона понимается количество паров воды, которые содержатся в воздухе под влиянием определённого температурного режима. Уровень влажности оказывает существенное влияние на воздействие температурного режима микроклимата.

Важным параметром оценки климатического фона является наличие различного рода излучений. Так, инфракрасное излучение на постоянной основе может оказать существенное влияние на состояние здоровья человека. Облучение длинноволновой радиацией приводит к местным поражениям, а коротковолновые воздействия грозят поражениями организма общего характера. Коротковолновая радиация приводит к повышению температуры внутренних тканей организма, что сказывается на состоянии многих систем и органов.

Концентрация пыли и других компонентов зависит от конкретного вида производства, а также от эффективности работы вентиляции. Все вентиляционные системы можно разделить на два вида: естественные и искусственные. Искусственная вентиляция более эффективна для создания благоприятного микроклимата, так как обладает рядом преимуществ:

• Возможность регулирования температуры, влажности, напора и интенсивности подачи воздуха.
• Непрерывная работа, вне зависимости от внешних климатических факторов.
• Точечная или сплошная подача и замена воздуха в зависимости от обстановки.

Воздействие температуры

Характерным проявлением нагревающего фона в помещении на производстве является тепловой удар. Каждый пятый человек с таким симптомом умирает, даже если он выявлен на начальной стадии развития.

Повышенная смертность от тепловых ударов, в таких ситуациях, связана с тем, что у людей параллельно повышается предрасположенность к сердечно-сосудистым заболеваниям. Вероятность теплового удара выше у людей с весом выше нормы, а также у молодёжи в возрасте 18-22 года в процессе привыкания и акклиматизации к своеобразным условиям.

Слабость — признак теплового удара

Признаки теплового удара:

• Изменение цвета кожи тела в сторону красного спектра. Она становится сухой и горячей.
• Учащение и нарушение дыхания, появление одышки.
• Нарушение работы желудка и кишечника, приводит к тошноте и рвоте.
• Зрительные нарушения (потемнения, галлюцинации), головокружения, боли в голове.
• Ослабление и учащение пульса.
• Мышечные боли и спазмы.

В тяжёлых стадиях тепловой удар приводит к потере сознания, повышенной возбуждённости и смерти.

Ещё один важный показатель, который уязвим от климатического фона – тепловое состояние. Оно включает в себя следующие параметры:

1. Температура кожных покровов и внутренних тканей.
2. Общая температура тела.
3. Уровень потерь влаги.
4. Колебания частоты сердечных колебаний.

При оценке микроклимата применяется следующая классификация теплового состояния:

• Оптимальная.
• Допустимая.
• Предельно допустимая.
• Недопустимая.

Определение класса теплового состояния влияет на характер гигиенических требований к месту и производственному помещению, где выполняются трудовые обязанности.

Климатический фон можно разделить на четыре вида:

При оптимальном микроклимате работник может выполнять работу без вреда для здоровья около 10 часов

• Оптимальный микроклимат помещений не оказывает никакого негативного влияния на протяжении 8-10 часов. Он характеризуется высокой работоспособностью.
• Допустимый климат в рабочем пространстве означает наличие негативного влияния на работника и характеризуется постепенным «накоплением» негативных воздействий с течением времени. Такие условия могут приводить к временным снижениям эффективности выполнения функций, но на здоровье серьёзного воздействия не оказывают.
• Вредный микроклимат характеризуется существенным воздействием на тепловое состояние человека, снижение работоспособности и отсутствием гарантий отсутствия негативного влияния на здоровье в последующем при постоянном нахождении в таком помещении. Характер вредности определяется интенсивностью и длительностью воздействия.
• Опасный микроклимат подразумевает высокий уровень негативного воздействия на тепловое состояние и здоровье даже при краткосрочном пребывании в помещении (не более 60 минут). Он сопровождается наличием риска смерти.

Влияние теплоотдачи на микроклимат

Человек, находясь внутри определённого объекта, постоянно взаимодействует с климатическим режимом вокруг себя. Поэтому при рассмотрении климатического фона учитываются следующие параметры:

• Терморегуляция.
• Теплопроводность.
• Конвекция (передача температуры внешним объектам).
• Тепловое излучение.

Терморегуляция осуществляется путём теплоотдачи. Этот процесс производится несколькими способами: теплопроводность через одежду, конвекция, излучение на окружающие предметы, испарения с кожных покровов, выдыхаемый воздух.

Теплоотдача из организма осуществляется путём изменений в кровеносной системе под воздействием колебаний температур. При холоде – сосуды сужаются, снижается теплоотдача. При повышении термического режима – сосуды расширяются, повышается теплоотдача.

Микроклиматические условия существенно влияют на степень поглощения энергии человеком для поддержания нормального состояния. Здесь ключевое значение играет параметр основного обмена. Этот параметр подразумевает величину обмена энергии при спокойном положении человека без действия, воздействия внешних и внутренних факторов, при нормальном и спокойном уровне обменных процессов.

Показатели основного обмена зависят от возрастных, ростовых, весовых и половых факторов. Он зависит от состояния внутренних органов, комплексного характера воздействия извне на организм (питание, климат местности проживания).

Мышечные нагрузки оказывают существенное влияние на обменные процессы, поэтому особо учитывается специфика трудовой деятельности. На основной обмен оказывает влияние характер положения тела человека при осуществлении трудовых функций (сидя, стоя, в движении, согнувшись и т. д.). В зависимости от этого меняется и уровень теплоотдачи.

Меры по улучшению условий труда в условиях неблагоприятного климатического фона

Когда микроклимат рабочего пространства невозможно улучшить за счёт внедрения технологий или обновления оборудования, принимаются меры по защите работников. Эти меры включают следующие действия:

• Оборудование эффективных и мощных систем кондиционирования, вентиляции.
• Обязательное применение нательных средств защиты от термических воздействий.
• Строгая регламентация и соблюдение периодов работы и времени отдыха в благоприятных условиях.
• Сокращение рабочего дня и смены.
• Компьютаризация производственных процессов, управление ими дистанционно с помощью оборудования.
• Оборудование рабочих мест дополнительной защитой от термического воздействия.
• Регулирование системы отопления.
• Оборудование вокруг источников тепла температурных экранов поглощения, отражения и отведения. Для решения этой задачи используются различные материалы: алюминий, сталь, кирпич, асбестовый картон, стекло, современные композитные материалы. Для охлаждения таких экранов применяется специальная система циркулирующей холодной воды.

Регулирование и контроль микроклимата на объектах производства

Нормативы климатического фона регламентированы нормами технических требований обеспечения безопасности на произвосдтве. Допустимые и минимальные параметры климатического фона определяются для различных отраслей промышленности и производства на основе всех вышеназванных факторов с учётом индивидуальных особенностей и деталей в каждом конкретном случае. Учитывается уровень и возможности акклиматизации, изменения в зависимости от времени года и т. д.

На требования к параметрам микроклимата существенное влияние может оказывать степень психологических нагрузок, характер трудовой деятельности (физический или умственный труд). При высоких психических нагрузках и повышенной уязвимости требования по ряду факторов к климатическому фону должны снижаться.

Все требования относятся к рабочему пространству. Под рабочей зоной понимается пространство, где осуществляет свои основные трудовые функции работник на протяжении рабочего дня, ограниченное высотой до 2 метров. Постоянным рабочим местом является пространство, где работник проводит более 50% всего совокупного рабочего времени. Если работник постоянно перемещается, то рабочей является вся, охватываемая его действиями, зона.

Особые требования к микроклимату предъявляются на объектах животноводства, так как там помимо человеческого фактора присутствует фактор большого количества животных, расположенных в одном помещении.