Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха в помещениях является вентиляция. Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.

По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции. Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давления снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.

Неорганизованная естественная вентиляция - инфильтрация, или естественное проветривание, осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давления снаружи и внутри помещения. Такой воздухообмен зависит от случайных факторов: силы и направления ветра, температуры воздуха внутри и снаружи здания, вида ограждений и качества строительных работ. Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5-0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий - до 1-1,5 ч.

Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция (аэрация).

Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра. Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных, литейных, кузнечных цехах).

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и того, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, с помощью которой движение воздуха осуществляется по системам каналов с использованием побудителей, называется механической вентиляцией.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ: большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; возможность подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке или увлажнению, подогреву или охлаждению; возможность организовать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; возможность улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и ее эксплуатации и необходимость проведения мероприятий но борьбе с шумом.

Системы механической вентиляции подразделяются на общественные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования.

Общеобменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха £пр, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха £в, удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство (рис. 4.1). Так, в особо чистых производствах, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления р в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10-15%.

Рис. 4.1.

Циркуляция воздуха в помещении и соответственно концентрация примесей и распределение параметров микроклимата зависят не только от наличия приточных и вытяжных струй, но и от их взаимного расположения. Различают четыре основные схемы организации воздухообмена при общеобменной вентиляции: сверху вниз (рис. 4.2, я), сверху вверх (рис. 4.2, б); снизу вверх (рис. 4.2, в); снизу вниз (рис. 4.2, г). Кроме этих схем, применяют комбинированные. Наиболее равномерное распределение воздуха достигается в том случае, когда приток равномерен по ширине помещения, а вытяжка сосредоточена.

При организации воздухообмена в помещениях необходимо учитывать и физические свойства вредных паров и газов, и в первую очередь их плотность. Если плотность газов ниже плотности воздуха, то удаление загрязненного воздуха происходит в верхней зоне, а подача свежего - непосредственно в рабочую зону. При выделении газов с плотностью, большей плотности воздуха, из нижней части помещения удаляется 60-70% и из верхней части - 30-40% загрязненного воздуха. В помещениях со значительными выделениями

Рис. 4.2.

влаги вытяжка влажного воздуха осуществляется в верхней зоне, а подача свежего в количестве 60% - в рабочую зону и 40% - в верхнюю зону.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции (рис. 4.3): приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и с системой с рециркуляцией.

По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Установки приточной вентиляции (рис. 4.3, а) обычно составляют из следующих элементов: воздухозаборного устройства / для забора чистого воздуха; воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение, фильтров 3 для очистки воздуха от пыли, калориферов 4, в которых подогревается холодный наружный воздух; побудителя движения 5, увлажнителя-осушителя 6, приточных отверстий или насадков 7, через которые воздух распределяется по помещению.

Рис. 4.3.

а - приточная вентиляция (ПВ); б - вытяжная вентиляция (ВВ); в - приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией

Воздух из помещения удаляется через неплотности ограждающих конструкций.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических лабораторий.

Установки вытяжной вентиляции (рис. 4.3, б) состоят из вытяжных отверстий или насадков 8, через которые воздух удаляется из помещения; побудителя движения 5, воздуховодов 2; устройств для очистки воздуха от пыли или газов 9, устанавливаемых для защиты атмосферы, и устройства для выброса воздуха 10, которое располагается на 1 - 1,5 м выше конька крыши. Чистый воздух поступает в производственное помещение через неплотности ограждающих конструкциях, что является недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.

Приточно-вытяжная вентиляция - наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.

В отдельных случаях для сокращения расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией (рис. 4.3, в). В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения II вытяжной системой. Количество свежего и вторичного воздуха регулируют клапанами 11 н 12. Свежая порция воздуха в таких системах обычно составляет 20-10% общего количества подаваемого воздуха. Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается использовать только для тех помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности (см. параграф 3.2 табл. 3.4) и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30% предельно допустимой концентрации (Спдк)- Применение рециркуляции не допускается в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.

Отдельные установки общеобменной механической вентиляции могут не включать всех указанных выше элементов. Например, приточные системы не всегда оборудуются фильтрами и устройствами для изменения влажности воздуха, а иногда приточные и вытяжные установки могут не иметь сети воздуховодов.

Расчет необходимого воздухообмена при общеобменной вентиляции производят исходя из условий производства и наличия избыточной теплоты, влаги и вредных веществ. Для качественной оценки эффективности воздухообмена применяют понятие кратности воздухообмена Ка - отношение количества воздуха, поступающего в помещение в единицу времени Ь (м3/ч), к объему вентилируемого помещения V, (м3). При правильно организованной вентиляции кратность воздухообмена должна быть значительно больше единицы.

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных выделений количество воздуха при общеобменной вентиляции применяют в зависимости от объема помещения, приходящегося на одного работающего. Отсутствие вредных выделений - это такое их количество в технологическом оборудовании, при одновременном выделении которых в воздухе помещения концентрация вредных веществ не превысит предельно допустимую. В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего Ун1 < 20 м3 расход воздуха на одного работающего Ьх должен быть не менее 30 м3/ч. В помещении с Ки1 = 20-40 м3I, > 20 м2/ч. В помещениях с УпХ > 40 м3 и при наличии естественной вентиляции воздухообмен не рассчитывают. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч. Необходимый воздухообмен для всего производственного помещения в целом равен

где п - число работающих в данном помещении.

При определении требуемого воздухообмена для борьбы с теплоизбытками составляют баланс явной теплоты помещения, исходя из которого рассчитывается объем воздуха для теплоизбытков Д<2из6:

где рдр - плотность приточного воздуха, кг/м; £ух, £пр - температура уходящего и приточного воздуха, °С; ср - удельная теплоемкость, кДж/кг-м3;

где бвр - интенсивность образования вредных веществ, мг/ч; СцдК, С"р - концентрации вредных веществ в пределах ПДК и в приточном воздухе.

Концентрация вредных веществ в приточном воздухе должна быть по возможности минимальной и не превышать 30% ПДК.

Необходимый воздухообмен для удаления избыточной влаги определяют исходя из материального баланса по влаге и при отсутствии в производственном помещении местных отсосов по формуле

где (гвп - количество водяного пара, выделяющегося в помещение, г/ч; р"р - плотность воздуха, поступающего в помещение, кг/м; йух - допустимое содержание водяного пара в воздухе помещения при нормативной температуре и относительной влажности воздуха, г/кг; с!пр - влагосодержание приточного воздуха, г/кг.

При одновременном выделении в рабочую зону вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием на организм человека, например, теплоты и влаги, необходимый воздухообмен оценивают по наибольшему количеству воздуха, полученному в расчетах для каждого вида произведенных выделений.

При одновременном выделении в воздух рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия (серный и сернистый ангидрид; оксиды азота совместно с оксидом углерода и др., см. СН 245-71) расчет общеобменной вентиляции надлежит производить путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества в отдельности до его условных предельно допустимых концентраций (С,), учитывающих загрязнения воздуха другими веществами. Эти концентрации меньше нормативных СПдК и определяются из уравнения У "" < 1.

С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляции кабин наблюдения и т.д. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов из укрытий.

Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми (рис. 4.4). Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование (рис. 4.4, а). Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зоны, отсасывающие панели, вытяжные шкафы, бортовые отсосы и др.

Один из самых простых видов местных отсосов - вытяжной зонт (рис. 4.4, ж). Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. Зонты устанавливают над ваннами различного назначения, электрическими и индукционными печами и над отверстиями для выпуска металла и шлака из вагранок. Зонты делают открытыми со всех сторон и частично открытыми с одной, двух и трех сторон. Эффективность работы вытяжного зонта зависит от размеров, высоты подвеса и угла его раскрытия. Чем больше размеры и чем ниже установлен зонт над местом выделения веществ, тем он эффективнее. Наиболее равномерное всасывание обеспечивается при угле раскрытия зонта не менее 60°.

Отсасывающие панели (рис. 4.4, в) применяют для удаления выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла т.п. Вытяжные шкафы (рис. 4.4, е) - наиболее эффективное устройство по сравнению с другими отсосами, так как почти полностью укрывают источник выделения вредных веществ. Незакрытыми в шкафах остаются лишь проемы для обслуживания, через которые воздух из помещения поступает в шкаф. Форму проема выбирают в зависимости от характера технологических операций.

Необходимый воздухообмен в устройствах местной вытяжной вентиляции рассчитывают исходя из условия локализации примесей, выделяющихся из источника образования. Требуемый часовой объем отсасываемого воздуха определяют как произведение площади приемных отверстий отсоса Р(м2) па скорость воздуха в них. Скорость воздуха в проеме отсоса

Рис. 4.4.

а - укрытие-бокс; б - бортовые отсосы (1 - однобортовой, 2 - двухбортовой); в - боковые отсосы (1 - односторонний, 2 - угловой); г - отсос от рабочих столов; д - отсос витражного типа;

е - вытяжные шкафы (1-е верхним отсосом, 2-е нижним отсосом, 3 - с комбинированным отсосом); ж - вытяжные зонты (1 - прямой, 2 - наклонный)

V (м/с) зависит от класса опасности вещества и типа воздухоприемника местной вентиляции (г) = 0,5^-5 м/с).

Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух большого количества вредных или взрывоопасных веществ. Производительность аварийной вентиляции определяют в соответствии с требованиями нормативных документов в технологической части проекта. Если такие документы отсутствуют, то производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляции включалась автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции. Выброс воздуха аварийных систем должен осуществляться с учетом возможности максимального рассеивания вредных и взрывоопасных веществ в атмосфере.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид промышленной вентиляции - кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Такие строго определенные параметры воздуха создаются в специальных установках, называемых кондиционерами. В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микроклимата воздуха в кондиционерах производят специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений). Принципиальная схема кондиционера представлена на рис. 4.5.

Наружный воздух очищается от пыли в фильтре 2 и поступает в камеру I, где он смешивается с воздухом из помещения (при рециркуляции). Пройдя через ступень предварительной температурной обработки 4, воздух поступает в камеру II, где проходит специальную обработку (промывку воздуха водой, обеспечивающую заданные параметры относительной влажности, и очистку воздуха), и в камеру III (температурная обработка). При температурной обработке зимой воздух подогревается частично за счет температуры воды, поступающей в форсунки 5, и частично, проходя через калориферы 4 и 7. Летом воздух охлаждается частично подачей в камеру II охлажденной (артезианской) воды и, главным образом, в итоге работы специальных холодильных машин.

Кондиционирование воздуха играет существенную роль не только с точки зрения безопасности жизнедеятельности, но и необходимо во многих высокотехнологических производствах, поэтому оно в последние годы находит все более широкое применение на промышленных предприятиях. Неблагоприятное влияние избытка или недостатка тепла может быть в значительной мере снижено или исключено совершенствованием техпроцессов, применением автоматизации и механизации, а также использованием ряда санитарно-технических и организационных мероприятий: локализация тепловыделений, теплоизоляция поверхностей нагрева, экранирование, воздушное и водовоздушное душирование, воздушные оазисы, воздушные завесы, рациональный режим труда и отдыха.

В любом случае мероприятия должны обеспечивать облученность на рабочих местах не более 350 Вт/м2 и температуру поверхности оборудования не выше 308 К (35 °С) при температуре внутри источника до 373 К (100 °С) и не выше 318 К (45 °С) при температурах внутри источника выше 373 К (100 °С).

Рис. 4.5.

1 - заборный воздуховод; 2 - фильтр; 3 - соединительный воздуховод; 4 - калорифер; 5 - форсунки увлажнителя воздуха; 6 - каплеуловитель; 7 - калорифер второй ступени; 8 - вентилятор; 9 - отводной воздуховод

При нефиксированных рабочих местах и работе на открытом воздухе в холодных климатических условиях организуют специальные помещения для обогревания. При неблагоприятных метеорологических условиях (температуре воздуха -10 °С и ниже) обязательны перерывы на обогрев продолжительностью 10-15 мин каждый час.

При температуре наружного воздуха (-30)-(-45) °С 15-минутные перерывы на отдых организуются каждые 60 мин от начала рабочей смены и после обеда, а затем каждые 45 мин работы. В помещения для обогрева необходимо предусматривать возможность питья горячего чая.

Для обеспечения комфортных условий необходимо поддерживать тепловой баланс между выделениями теплоты организмом человека и отдачей тепла окружающей среде. Обеспечить тепловой баланс можно, регулируя значения параметров микроклимата в помещении. Благоприятные условия микроклимата обеспечиваются системами отопления и вентиляции, устройствами кондиционирования воздуха, правильной ориентацией окон по сторонам света и другими средствами.

Для отопления жилищ, школ, дошкольных учреждений, больниц и большинства общественных зданий наиболее используемым является центральное водяное отопление. Схема такого отопления включает: генератор тепла (котел, бойлер), разводящие трубы и стояки, обогревательные приборы (радиаторы). Во избежание ожогов и возгорания пыли температура поверхности радиаторов (батарей) водяного отопления не должна превышать 80 °С. Тепло от радиаторов отдается в помещение путем контакта их поверхности с воздухом. Поэтому подобное отопление называется конвекционным. Паровое отопление из-за высокой температуры поверхности радиаторов не пригодно для обогрева жилых и общественных зданий.

В последние годы все чаще используется центральное панельнолучистое отопление. При этой системе отопительные приборы представляют собой систему нагревательных труб в бетонных панелях, которые могут встраиваться в стены, пол или потолок. Через трубы пропускают горячую воду. Панели образуют большую теплоизлучающую поверхность, отдающую лучистое тепло всем другим поверхностям в помещении. Панели в стенах нагревают до 30...45 °С, в полу - до

24...26 °С, в потолке до 24...28 °С. При панельном отоплении обеспечивается равномерная температура воздуха по вертикали и горизонтали.

Лучистое отопление качественно изменяет теплообмен человека: уменьшаются потери излучением и соответственно могут повыситься потери конвекцией. Благодаря этому тепловой комфорт достигается при более низких температурах воздуха (18 °С), что позволяет лучше и чаще проветривать помещения. Лучистое тепло проникает в глубь тканей и, воздействуя непосредственно на их клеточные элементы, благоприятно влияет на обменные процессы в организме. Летом лучистая система отопления может использоваться для пропускания холодной воды для радиационного охлаждения помещения.

Все большее применение находят централизованные и локальные системы кондиционирования. Автономные кондиционеры позволяют в помещениях объемом до 150-180 м 3 поддерживать температуру воздуха в пределах 18...25 °С, относительную влажность 40...60%, скорость движения воздуха - до 0,3 м/с.

В закрытых помещениях различного типа во время пребывания там людей меняются химический состав и физические свойства воздуха: нарастает количество углекислого газа, водяных паров тяжелых ионов, уменьшается содержание кислорода, легких ионов, повышаются температура, запыленность и бактериальная загрязненность, появляются органические примеси. Для улучшения микроклимата и сохранения чистоты воздуха важнейшим средством является вентиляция и естественное проветривание (аэрация) помещений. В производственных помещениях, зрелищных учреждениях и других используется механическая приточно-вытяжная вентиляция. Системы вентиляции и кондиционирования производственных помещений описаны в главе 6. Большое значение для обеспечения необходимого теплового режима в жилых помещениях имеет правильная ориентация окон по сторонам света. Северные ориентации (50...310°) не рекомендуются во всех климатических районах. Западная и юго-западная ориентация окон (200...290°) не допускается в условиях жаркого и теплового климата из-за возможности перегрева. Восточная, юго-восточная и южная ориентация (70...200°) могут использоваться во всех климатических районах.

На температуру в помещениях большое влияние оказывает ветер, поэтому на Севере расположение зданий определяется направлением господствующих ветров. Для уменьшения их охлаждающего действия рекомендуется располагать в сторону господствующих холодных ветров глухие торцовые стены, а не длинную ось зданий. В районах с жарким климатом актуальной является борьба с перегревом помещений. Для этого используется правильная ориентация окон по сторонам света. Ориентация окон на юго-запад рекомендуется в условиях жаркого и теплого климата из-за перегрева помещений. Наиболее благоприятной является ориентация окон на восток, юго-восток и юг.

Защита помещений от солнечной радиации и перегрева достигается также за счет:

• - увеличения толщины сильно инсолируемых стен до 0,7 м и более;
• - увеличения высоты помещений - до 3,2 м;
• - окраски наружных стен в белый цвет для лучшего отражения солнечных лучей;

устройством над окнами козырьков, ставен, жалюзеи и других солнцезащитных сооружений.

Контрольные вопросы

• 1. Источники поступления теплоты в производственное помещение.
• 2. За счет каких механизмов осуществляется обмен теплотой между человеком и окружающей средой? Объясните сущность этих механизмов.
• 3. Что понимается под микроклиматом?
• 4. Как параметры окружающей среды влияют на теплоотдачу организма человека?
• 5. Что такое комфортные и дискомфортные условия?
• 6. Какая разница между субъективной и объективной оценкой микроклимата?
• 7. Принципы обеспечения комфортных микроклиматических условий.
• 8. Как нормируются параметры микроклимата?
• 9. Какие методы защиты применяются от солнечной радиации?
• 10. Какой показатель используется для оценки микроклимата в помещениях с нагревающим микроклиматом?
• 11. Виды производственного микроклимата.
• 12. Каковы механизмы терморегуляции организма человека?
• 13. От чего зависят оптимальные и допустимые параметры микроклимата?
• 14. Методы обеспечения комфортных микроклиматических условий.

Для обеспечения комфортных условий необходимо поддерживать тепловой баланс между выделениями теплоты организмом человека и отдачей тепла окружающей среде. Обеспечить тепловой баланс можно, регулируя значения параметров микроклимата в помещении (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха). Поддержание указанных параметров на уровне оптимальных значений обеспечивает комфортные климатические условия для человека, а на уровне допустимых -- предельно допустимые, при которых система терморегуляции организма человека обеспечивает тепловой баланс и не допускает перегрева или переохлаждения организма.

Основным методом обеспечения требуемых параметров микроклимата и состава воздушной среды является применение систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Хорошая вентиляция помещения способствует улучшению самочувствия человека. Наоборот, плохая вентиляция приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности. В жилых, общественных и производственных помещениях в результате жизнедеятельности людей, работы оборудования, приготовления пищи, сгорания природного газа выделяются вредные вещества, влага, теплота. В результате ухудшаются климатические условия, изменяется состав воздушной среды. Поэтому обеспечение хорошей вентиляции, регулярное проветривание помещений, является необходимым условием для обеспечения оптимальных условий для труда человека и сохранения его здоровья.

Наибольшее распространение для обеспечения оптимальных параметров микроклимата получила общеобменная приточно-вытяжная вентиляция. Применяется как механическая, так и естественная вентиляция.

Если в помещении возможно естественное проветривание, а объем помещения, приходящегося на одного человека, не менее 20 м3, производительность вентиляции должна быть не менее 20 м3/ч на одного человека. Если же объем помещения, приходящегося на одного человека менее 20 м3, производительность вентиляции должна быть не менее 30 м3/ч. При невозможности естественного проветривания производительность вентиляции должна быть не менее 60 м3/ч на одного человека.

При выделении в помещении от оборудования и технологических процессов влаги и теплоты производительность вентиляции должна быть увеличена по сравнению с указанными величинами. Необходимая производительность определяется расчетом с учетом количества выделяемой влаги и теплоты.

В жаркое время года, а также в горячих цехах на рабочих местах, подвергаемых интенсивному воздействию тепловых потоков от печей, раскаленных отливок и других источников тепла, дополнительно применяют воздушное душирование, заключающееся в обдуве работающего потоком воздуха с целью увеличения интенсивности конвективного теплообмена и отвода теплоты за счет испарения.

Скорость обдува составляет 1 ...3,5 м/с в зависимости от интенсивности теплового потока. Установки воздушного душирования бывают стационарные, когда воздух на рабочее место подается по системе воздуховодов с приточными насадками, и передвижные, в которых используется передвижной вентилятор. Примером передвижного устройства воздушного душирования является бытовой вентилятор, применяемый в жилых и непроизводственных помещениях в жаркую погоду, когда естественная вентиляция не может обеспечить тепловой баланс между человеком и окружающей средой. Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченном участке помещения, для чего этот участок со всех сторон отделяется перегородками и заполняется воздухом более прохладным и чистым, чем воздух в остальном помещении.

Для создания оптимальных метеорологических условий в помещениях применяют кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется автоматическое поддержание в помещениях заданных оптимальных параметров микроклимата и чистоты воздуха независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании может автоматически регулироваться температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещение. Создание таких параметров воздуха осуществляется в специальных установках и устройствах, называемых кондиционерами. Кондиционеры бывают местными - для обслуживания отдельных помещений, комнат, и центральными - для обслуживания групп помещений, цехов и производств в целом. Сложность кондиционера определяется числом и точностью поддерживаемых в заданном диапазоне параметров. Простейшими кондиционерами являются бытовые кондиционеры, которые можно увидеть встроенными в окна и закрепленными с наружной стороны стен помещений. В холодное время года для поддержания в помещении оптимальной температуры воздуха применяется отопление. Отопление может быть водяным, паровым, электрическим.

1.Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда: Учебные пособия для студентов средних профессиональных учебных заведений П.П.Кукин, В.Л.Лалин, Н.Л.Пономарёв, и др. Высшая школа 2001-431 с.

2.Безопасность жизнедеятельности. Учебник для студентов средних профессиональных учебных заведений С.В.Белов, В.А.Девисилов, А.Ф.Козьяков и др.; под общ. ред. С.В.Белова-М: Высшая школа, 2002-357 с.

3.Девисилов В.А Охрана труда: Учебник для студентов средних профессиональных заведений - М: Форум - Инфра - М, 2002-200 с.

Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено системой стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.005-88, а также СанПиН 2.2.4.584-96).

Нормируются оптимальные и допустимые параметры микро­климата - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Значения параметров микроклимата устанав­ливаются в зависимости от способности человеческого организ­ма к акклиматизации в разное время года и категории работ по уровню энергозатрат (см. рис. 4.3).

От периода года зависит способность организма к акклима­тизации, следовательно, и значения оптимальных и допустимых параметров. При нормировании различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С; холодный период года - равной +10 °С и ниже.

При нормировании параметров микроклимата категорирова-ние работ по тяжести выполнено разграничением на основе об-

щих затрат энергии организмом в единицу времени, которое из­меряется в ваттах.

Различаются следующие категории работ:

легкие физические работы (категории 1а и 16) - все виды деятельности с расходом энергии не более 174 Вт. К кате­гории 1а (до 139 Вт) относятся работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напря­жением - ряд профессий на предприятиях точного прибо-ро- и машиностроения, на часовом, швейном производст­ве, в сфере управления и т. п. К категории 16 (140... 174 Вт) относятся работы, производимые сидя, стоя или связан­ные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физиче­ским напряжением, - ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т. п.;

физические работы средней тяжестии (категории На, Пб) - виды деятельности с расходом энергии 175...290 Вт. К ка­тегории Па (175...232 Вт) относятся работы, связанные с постоянной ходьбой и перемещением мелких (до 1 кг) из­делий, - ряд профессий в механосборочных цехах, пря-дильно-ткацком производстве и т. п. К категории Пб (233...290 Вт) относятся работы, связанные с ходьбой, пе­ремещением тяжестей до 10 кг, - ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, свароч­ных цехах и т. п.;

тяжелые физические работы (категория III) - виды дея­тельности с расходом энергии более 290 Вт - работы, свя­занные с систематическим физическим напряжением, в частности с постояннным передвижением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей (ряд профессий в кузнечных, литейных цехах с ручным трудом и т. п.). Например, некоторые оптимальные параметры микроклима­та представлены в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Оптимальные параметры микроклимата

Труд учащихся относится к категории 1а, а учебные занятия в основном проходят в холодный период года.

1.5. Методы обеспечения комфортных климатических условий в помещениях

Для обеспечения комфортных условий необходимо поддер­живать тепловой баланс между выделениями теплоты организ­мом человека и отдачей тепла окружающей среде. Обеспечить тепловой баланс можно, регулируя значения параметров микро­климата в помещении (температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха). Поддержание указанных пара­метров на уровне оптимальных значений обеспечивает комфорт­ные климатические условия для человека, а на уровне допусти­мых - предельно допустимые, при которых система терморегу­ляции организма человека обеспечивает тепловой баланс и не допускает перегрева или переохлаждения организма.

Основным методом обеспечения требуемых параметров мик­роклимата и состава воздушной среды является применение сис­тем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.

Хорошая вентиляция помещения способствует улучшению самочувствия человека. Наоборот, плохая вентиляция приводит к повышенной утомляемости, снижению работоспособности. В жилых, общественных и производственных помещениях в ре­зультате жизнедеятельности людей, работы оборудования, при­готовления пищи, сгорания природного газа выделяются вред­ные вещества, влага, теплота. В результате ухудшаются климати­ческие условия, изменяется состав воздушной среды. Поэтому обеспечение хорошей вентиляции, регулярное проветривание помещений, является необходимым условием для обеспечения оптимальных условий для труда человека и сохранения его здо­ровья.

Системы вентиляции производственных помещений описа­ны в разделе 3. Наибольшее распространение для обеспечения оптимальных параметров микроклимата получила общеобмен­ная приточно-вытяжная вентиляция. Применяется как механи­ческая, так и естественная вентиляция.

Если в помещении возможно естественное проветривание, а объем помещения, приходящегося на одного человека, не менее 20 м 3 , производительность вентиляции должна быть не менее 20 м 3 /ч на одного человека. Если же объем помещения, приходя­щегося на одного человека менее 20 м 3 , производительность вен­тиляции должна быть не менее 30 м 3 /ч. При невозможности ес­тественного проветривания производительность вентиляции должна быть не менее 60 м 3 /ч на одного человека.

При выделении в помещении от оборудования и технологи­ческих процессов влаги и теплоты производительность вентиля­ции должна быть увеличена по сравнению с указанными вели­чинами. Необходимая производительность определяется расче­том с учетом количества выделяемой влаги и теплоты.

В жаркое время года, а также в горячих цехах на рабочих местах, подвергаемых интенсивному воздействию тепловых по­токов от печей, раскаленных отливок и других источников теп­ла, дополнительно применяют воздушное душирование, заключаю­щееся в обдуве работающего потоком воздуха с целью увеличе­ния интенсивности конвективного теплообмена и отвода теплоты за счет испарения.

Задача I. Какова должна быть производительность общеобменной вен­тиляции класса, в котором обучаются 20учеников, если размеры помещения класса 15 х 10 х 3 м?

Решение. Класс периодически проветривается. Объем помещения - 450 ж 3 . Объем помещения, приходящийся на одного ученика, - 22,5 м. По­этому минимальная производительность вентиляции должна быть 20^/(4 ■ чел) х 20 чел = 400 м ъ /ч.

Задача 2. Каков должен быть минимальный диаметр вентиляционного патрубка для осуществления вентиляции с помощью дефлектров в указан­ном классе? Колледж расположен в Москве.

Решение. Как было установлено, минимальная производительность вен­тиляции 400м ъ /ч. Для расчета используем формулу: d= 0,0188 ^ L/u B , при­нимая v B для Москвы 1,7м/с. Тогда d- 0,0188^400/1,7 т 0,3 м = 300мм.

Скорость обдува составляет 1 ...3,5 м/с в зависимости от ин­тенсивности теплового потока. Установки воздушного душиро-вания бывают стационарные, когда воздух на рабочее место по­дается по системе воздуховодов с приточными насадками, и пе­редвижные, в которых используется передвижной вентилятор. Примером передвижного устройства воздушного душирования является бытовой вентилятор, применяемый в жилых и непроиз­водственных помещениях в жаркую погоду, когда естественная вентиляция не может обеспечить тепловой баланс между челове­ком и окружающей средой.

Воздушные оазисы позволяют улучшить метеорологические условия на ограниченном участке помещения, для чего этот уча­сток со всех сторон отделяется перегородками и заполняется воздухом более прохладным и чистым, чем воздух в остальном помещении.

Воздушные и воздушно-тепловые завесы устраивают для защи­ты людей от охлаждения проникающим через ворота или двери холодным воздухом. Завесы бывают двух типов: воздушные с по­дачей воздуха без подогрева и воздушно-тепловые с подогревом подаваемого воздуха в калориферах. Воздух для завесы подается к дверным проемам через специальную щель и выходит с боль­шой скоростью (10... 15 м/с) под углом навстречу поступающему снаружи холодному воздуху. Воздух завесы препятствует поступ­лению холодного воздуха в помещение; проникшая же в поме­щение часть холодного воздуха подогревается при смешении с более теплым воздухом завесы. Бывают завесы с нижней и боко­вой подачей воздуха. Примером воздушных завес являются при­меняемые в холодный период года во входных дверях магазинов, метро, учреждений воздушно-тепловые завесы.

Для создания оптимальных метеорологических условий в по­мещениях применяют кондиционирование воздуха. Кондициони­рованием воздуха называется автоматическое поддержание в по­мещениях заданных оптимальных параметров микроклимата и чистоты воздуха независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании может автоматически регулироваться температура воздуха, его относи­тельная влажность и скорость подачи в помещение. Создание таких параметров воздуха осуществляется в специальных уста­новках и устройствах, называемых кондиционерами. Кондиционе­ры бывают местными - для обслуживания отдельных помеще­ний, комнат, и центральными - для обслуживания групп поме­щений, цехов и производств в целом. Сложность кондиционера определяется числом и точностью поддерживаемых в заданном диапазоне параметров. Простейшими кондиционерами являются бытовые кондиционеры, которые можно увидеть встроенными в окна и закрепленными с наружной стороны стен помещений. На рис. 4.4 показана принципиальная схема устройства конди­ционирования воздуха. Воздух поступает в систему кондициони­рования снаружи через заборный воздуховод 1 и, пройдя фильтр 2 очистки поступающего воздуха, поступает в камеру I, где по­догревается с помощью калорифера 4; в камере II воздух прохо­дит специальную обработку - орошение водой из форсунок 5 для увлажнения и дополнительной очистки воздуха; в камере III воздух дополнительно подогревается или охлаждается с помо­щью калорифера или холодильной машины 6, а затем по каналу 9 вентилятором 8 подается в помещение. Летом воздух охлажда-

Рис. 4.4. Схема кондиционирования воздуха: / - заборный воздуховод; 2 - фильтр; 3 - задвижки регулирования подачи воздуха; 4 - калорифер; 5 - фор­сунки; 6 - калорифер или холодильная машина; 7 - каплеуловители; 8 - вен­тилятор; 9 - выходной канал

ется частично подачей охлажденной (артезианской) воды, но
главным образом за счет работы специальных холодильных ма­
шин. Кондиционирование воздуха значительно дороже вентиля­
ции, но обеспечивает наилучшие условия для жизни и деятель­
ности человека.

В холодное время года для поддержания в помещении опти­мальной температуры воздуха применяется отопление. Отопле­ние может быть водяным, паровым, электрическим.

Контрольные вопросы

1. От чего зависит выделение теплоты в организме человека? Что нужно делать, если вам холодно или жарко?

2. За счет каких механизмов осуществляется обмен теплотой между че­ловеком и окружающей его средой? Объясните сущность этих меха­низмов.

3. Какие параметры окружающей среды влияют на теплообмен челове­ка с окружающей средой? Объясните влияние параметров среды на передачу теплоты.

4. Как нужно изменить параметры климата для того, чтобы увеличить отдачу тепла от человека окружающей среде (вам жарко) или наобо­рот ее уменьшить (вам холодно)?

5. Что такое относительная влажность?

6. Как влияют параметры микроклимата на самочувствие человека?

7. Как влияет температура, влажность и движение воздуха на самочув­ствие человека?

8. Каковы механизмы терморегуляции организма человека?

9. Как влияет барометрическое давление на самочувствие человека?

10.Что такое гипоксия, при каких условиях и почему она возникает?

11.Каков основной механизм терморегуляции организма человека при температуре окружающего воздуха 30 °С и выше?

12.Что такое комфортные и дискомфортные условия?

13.Что такое оптимальные и допустимые параметры микроклимата?

14.От чего зависят значения оптимальных и допустимых параметров мик­роклимата?

15.Объясните, почему для тяжелой физической работы оптимальные и допустимые значения температуры ниже, а скорости движения возду­ха больше, чем для легкой физической работы?

16.Что такое кондиционирование воздуха и как устроены системы конди­ционирования воздуха?

Глава 2 ОСВЕЩЕНИЕ

Освещение исключительно важно для здоровья человека. С помощью зрения человек получает подавляющую часть ин­формации (около 90 %), поступающей из окружающего мира. Свет - это ключевой элемент нашей способности видеть, оце­нивать форму, цвет и перспективу окружающих нас предметов. Очень часто мы считаем это само собой разумеющимся. Однако мы не должны забывать, что такие элементы человеческого са­мочувствия, как душевное состояние или степень усталости, за­висят от освещения и цвета окружающих нас предметов. С точки зрения безопасности труда зрительная способность и зритель­ный комфорт чрезвычайно важны. Очень много несчастных слу­чаев происходит, помимо всего прочего, из-за неудовлетвори­тельного "освещения или из-за ошибок, сделанных рабочим, по причине трудности распознавания того или иного предмета или осознания степени риска, связанного с обслуживанием станков, транспортных средств, контейнеров и т. д. Свет создает нор­мальные условия для трудовой деятельности.

Нарушения зрения, связанные с недостатками системы осве­щения, являются обычным явлением на рабочем месте. Благода­ря способности зрения приспосабливаться к недостаточному ос­вещению, к этим моментам иногда не относятся с должной серьезностью.

Недостаточное освещение вызывает зрительный диском­форт, выражающийся в ощущении неудобства или напряженно­сти. Длительное пребывание в условиях зрительного дискомфор­та приводит к отвлечению внимания, уменьшению сосредото­ченности, зрительному и общему утомлению. Кроме создания зрительного комфорта свет оказывает на человека психологиче­ское, физиологическое и эстетическое воздействие. Свет - один из важнейших элементов организации пространства и главный посредник между человеком и окружающим его миром. Неудов­летворительная освещенность в рабочей зоне может являться причиной снижения производительности и качества труда, полу­чения травм.

Свойства света как фактора эмоционального воздействия широко используются путем правильной и рациональной орга­низации освещения. Необходимая освещенность может быть достигнута за счет регулирования светового потока источника освещения, включения и выключения части ламп в осветитель­ных приборах, изменения спектрального состава света, примене­ния осветительных приборов подвижной конструкции, позво­ляющей изменять направление светового потока.

Ижевский государственный технический университет

Кафедра «Безопасность жизнедеятельности»

Реферат

На тему «Обеспечение комфортных условий труда: микроклимат помещения»

Выполнил: студент гр. 3-39-1у(з)
Марков К.И.

Принял: преподаватель
Шадрин Р.О.

Ижевск, 2011 г

Содержание

1. Введение………………………………………………………… …………………….. 2
2.Микроклимат помещений……………………………………………………… ………3
3 . Терморегуляция организма человека……………………………………………….…7
4. Вентиляция и кондиционирование………………………………… ………………...9
5. Отопление……………………………………………………… …………….……..…11
6. Освещение……………………………………………………… ……………………..11
7. Шум……………………………………………………………………… …………….13
8. Гигиеническое нормирование параметров микроклимата………………...……….13
9. Методы обеспечения комфортных климатических условий в помещениях…..….14
10.Заключение…………………………………………… ………………………………17
11.Список использованной литературы……………….….….….….…………… …….18

Введение.

Микроклимат помещений

Механизмы теплообмена между человеком и окружающей средой.
Человек постоянно находится в состоянии обмена теплотой с окружающей средой. Наилучшее тепловое самочувствие человека будет тогда, когда тепловыделения организма человека полностью отдаются окружающей среде, т. е. имеет место тепловой баланс. Превышение тепловыделения организма над теплоотдачей в окружающую среду приводит к нагреву организма и к повышению его температуры - человеку становится жарко. Наоборот, превышение теплоотдачи над тепловыделением приводит к охлаждению организма и к снижению его температуры - человеку становится холодно.
Средняя температура тела человека - 36,5 °С. Даже незначительные отклонения от этой температуры в ту или другую сторону приводят к ухудшению самочувствия человека.
Тепловыделения организма определяются прежде всего тяжестью и напряженностью выполняемой человеком работы, в основном величиной мышечной нагрузки.
Параметрами микроклимата, при которых выполняет работу человек и от которых зависит теплообмен между организмом человека и окружающей средой, являются температура окружающей среды, скорость движения воздуха и влажность (относительная) воздуха.
Чтобы понять, почему именно эти параметры определяют теплообмен человека с окружающей средой, рассмотрим механизмы, за счет которых теплота передается от одного предмета к другому (в частности, от человека к окружающей его среде и наоборот). Передача теплоты от че-ловека к окружающей среде и наоборот осуществляется за счет тепло-проводности, конвективного теплообмена, излучения, испарения и с выдыхаемым воздухом.
Передача теплоты осуществляется за счет теплопроводности.
Теплота может передаваться только от тела с более высокой температурой к телу с менее высокой температурой. Интенсивность отдачи теплоты зависит от разности температур тел (в нашем случае - это температура тела человека и температура окружающих человека предметов и воздуха) и теплоизолирующих свойств одежды.
Т. к. температура тела человека относительно величины 36,5 °С варьируется в небольшом диапазоне, то изменение отдачи теплоты от человека происходит в основном за счет изменения температуры окружающей человека среды.
Если температура воздуха или окружающих человека предметов выше температуры 36,5 о С, происходит не отдача теплоты от человека, а наоборот его нагрев. Поэтому при нахождении человека у нагревательных приборов или горячего производственного оборудования теплота от них передается человеку, и происходит нагрев тела.
Одежда человека обладает теплоизолирующими свойствами: чем более теплая одежда, тем меньше теплоты отдается от человека окружающей среде.
Передача теплоты осуществляется также за счет конвективного теплообмена. Воздух, находящийся вблизи теплого предмета, нагревается. Нагретый воздух имеет меньшую плотность и, как более легкий, поднимается вверх, а его место занимает более холодный воздух окружающей среды.
Явление обмена порций воздуха за счет разности плотностей теплого и холодного воздуха называется естественной конвекцией.
Если теплый предмет обдувать холодным воздухом, то процесс замены более теплых слоев воздуха у предмета на более холодные ускоряется. В этом случае у нагретого предмета будет находиться более холодный воздух, разность температур между нагретым предметом и окружающим воздухом будет больше, и, как мы уже выяснили раньше, интенсивность отдачи тепла от предмета окружающему воздуху возрастет. Это явление называется вынужденной конвекцией.
Еще одним механизмом передачи теплоты от человека окружающей среде является испарение. Если человек потеет, на его коже появляются капельки воды, которые испаряются, и вода из жидкого состояния переходит в парообразное. Этот процесс сопровождается затратами энергии на испарение и в результате охлаждением организма.
Для каждой температуры воздуха характерно максимальное количество воды, которое может находиться в единице объема воздуха в парообразном состоянии.
Обычно влажность воздуха измеряют величиной относительной влажности, выраженной в процентах. Например, относительная влажность 70 % означает, что в воздухе воды в парообразном состоянии находится 70 % от максимально возможного количества. Относительная влажность 100 % означает, что воздух насыщен водяными парами и в такой среде испарение происходить не может.
Таким образом, относительная влажность - это отношение массы водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха, к массе водяного пара, содержащегося в насыщенном водяными парами воздухе (предельной массе водяного пара, которая может содержаться в воздухе при данной температуре).
Интенсивность испарения возрастает при увеличении скорости движения воздуха. Это объясняется теми же причинами, что и увеличение теплообмена при вынужденной конвекции. Слои воздуха, находящиеся вблизи тела человека и насыщенные водяными парами, за счет движения воздуха удаляются и заменяются более сухими порциями воздуха, при этом возрастает интенсивность испарения.
Следующим механизмом отдачи теплоты от человека окружающей среде является теплота выдыхаемого воздуха. В процессе дыхания воздух окружающей среды, попадая в легкие человека, нагревается и одновременно насыщается водяными парами. Таким образом, теплота выводится из организма человека с выдыхаемым воздухом.
Последним механизмом теплообмена между человеком и окружающими предметами является излучение. Тепловая энергия, превращаясь на поверхности горячего тела в лучистую (электромагнитную волну) - инфракрасное излучение, передается на другую - холодную - поверхность, где вновь превращается в тепловую. Лучистый поток тем больше, чем больше разница температур человека и окружающих предметов. Причем лучистый поток может исходить от человека, если температура окружающих предметов ниже температуры человека и наоборот, если окружающие предметы более нагреты. Направление тепловых потоков может быть от человека к окружающим человека воздуху и предметам и наоборот, в зависимости от того, что выше - температура тела человека или окружающего воздуха и окружающих его.

Терморегуляция организма человека

Метеорологические параметры, такие как температура, скорость движения воздуха и относительная влажность определяют теплообмен человека с окружающей средой и, следовательно, самочувствие человека. Совокупность указанных параметров называется микроклиматом. Параметры микроклимата в природной среде и в производственных условиях могут изменяться в широких пределах. Так, на уровне моря отмечено изменение температуры от -88 до +60 "С; скорости движения воздуха - от 0 до 100 м/с и даже более; относительной влажности - от 10 до 100 % и барометрического давления - от 680 до 810 мм рт. ст. (90...108 кПа). Как уже было показано ранее, в определенном диапазоне параметров микроклимата имеет место тепловой баланс между тепловыделениями в организме человека и отдачей теплоты в окружающую среду. В условиях теплового баланса имеет место комфортное тепловое самочувствие человека, при которой нагрузка на системы организма человека, поддерживающие его нормальную температуру, минимальна.
Нарушения теплового баланса в ту или иную сторону вызывают в организме человека реакцию, способствующую восстановлению баланса. Процессы регулирования тепловыделений для поддержания нормальной (36,5 °С) температуры человека называются терморегуляцией. Терморегуляция осуществляется биохимическим путем, изменением интенсивности кровообращения и потоотделения. При этом в регулировании процесса теплообмена участвуют в большей или меньшей степени все виды терморегуляции, но одновременно.
Терморегуляция биохимическим путем состоит в изменении интенсивности окислительных процессов, происходящих в организме человека. Внешним проявлением биохимических регулирующих процессов является мышечная дрожь, которая, как уже говорилось, возникает при переохлаждении организма и повышает тепловыделения в организме.
Терморегуляция изменением интенсивности кровообращения заключается в способности организма регулировать объем подаваемой крови, которую в данном случае можно рассматривать как переносчик тепла от внутренних органов к поверхности тела человека. Регулирование объема тока крови осуществляется в организме за счет сужения или расширения кровеносных сосудов. При высокой температуре окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и к ней от внутренних органов притекает больше крови, в результате большее ее количество отдается от внутренних органов коже, температура кожи повышается, и частично или полностью восстанавливается интенсивность отдачи тепла за счет теплопроводности, конвекции и излучения. При низкой температуре происходит обратное явление: кровеносные сосуды сужаются, количество крови, а следовательно и теплоты, подаваемой к коже, уменьшается, снижается ее температура, и, как следствие, отдача тепла от человека окружающей среде. Кровоснабжение может изменяться в 30 раз, а в пальцах даже в 600 раз.
Терморегуляция изменением интенсивности выделения пота заключается в изменении теплоотдачи за счет испарения. Испарительное охлаждение организма может иметь большое значение. Так, при температуре окружающей среды 36 °С отвод тепла от человека в окружающую среду осуществляется практически только за счет испарения пота.
В определенном диапазоне параметров окружающей среды система терморегуляции человека способна поддерживать тепловой баланс.
Условия воздушной среды, которые обусловливают оптимальный обмен веществ в организме человека и при которых отсутствуют неприятные ощущения и напряженность системы терморегуляции, называют комфортными (оптимальными) условиями. Зона, в которой окружающая среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом человека и отсутствует напряжение системы терморегуляции, называется зоной комфорта.
Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называется дискомфортным. При небольшой напряженности системы терморегуляции устанавливаются условия небольшой дискомфортности. Условия небольшой дискомфортности определяются допустимыми значениями метеорологических параметров. При превышении допустимых значений метеорологических параметров система терморегуляции работает в напряженном режиме, человек испытывает сильный дискомфорт, нарушается тепловой баланс, и начинается перегрев или переохлаждение организма в зависимости от того, в какую сторону нарушен тепловой баланс.
Вентиляция и кондиционирование

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность.
Для поддержания параметров микроклимата на уровне, необходимом для обеспечения комфортности и жизнедеятельности, применяют вентиляцию помещений, где человек осуществляет свою деятельность. Оптимальные параметры микроклимата обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры – обычными системами вентиляции и отопления.
Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения загрязнённого, нагретого, влажного воздуха и подачу в помещение свежего, чистого воздуха. По зоне действия вентиляция бывает общеообменной, при которой воздухообмен охватывает всё помещение, и местное, когда обмен воздуха осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха различают системы естественной и механической вентиляции.
Система вентиляции, перемещение воздушных масс в которой осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией.
Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция, или аэрация. Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и дверей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра).
Основным достоинством естественной вентиляции является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии. Естественная вентиляция, как средство поддержания параметров микроклимата и оздоровления воздушной среды в помещении, применяется для непроизводственных помещений – бытовых (квартир) и помещений, в которых в результате работы человека не выделяется вредных веществ, избыточной влаги или тепла.
Вентиляция, с помощью которой воздух подаётся в помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов, с использованием специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией. Наиболее распространённая система вентиляции – приточно-вытяжная, при которой воздух подаётся в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно. Приточный и удаляемый вентиляционными системами воздух, как правило, подвергается обработке – нагреву или охлаждению, увлажнению или очистке от загрязнений. Если воздух слишком запылён или в помещении выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраиваются очистные устройства.
Механическая вентиляция имеет ряд преимуществ по сравнению с естественной вентиляцией: большой радиус действия вследствие значительности давления, созданного вентилятором; возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению подогреву или охлаждению; организовывать оптимальные воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращения их распределения по всему объёму помещения, а также возможность очищать загрязнённый воздух перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость её сооружения и эксплуатации и необходимостью проведения мероприятий по борьбе с шумовым загрязнением.
Для создания оптимальных метеорологических условий в первую очередь в производственных помещениях применяют наиболее совершенный вид вентиляции – кондиционирование . Кондиционированием воздуха называется его автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеорологических условий, независимо от изменения наружных условий и режимов внутри помещения. При кондиционировании автоматически регулируется температура воздуха, его относительная влажность и скорость подачи в помещения в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. В ряде случаев могут проводить специальную обработку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.д. Кондиционеры бывают местными – для обслуживания отдельных помещений, комнат, и центральными – для обслуживания групп помещений, цехов и производств в целом. Кондиционирование воздуха значительно дороже вентиляции, но обеспечивает наилучшие условия для жизни и деятельности человека.

Отопление

Целью отопления помещений является поддержание в них в холодный период года заданной температуры воздуха. Системы отопления разделяются на водяные, паровые, воздушные и комбинированные. Системы водяного отопления нашли широкое распространение, они эффективны и удобны. В этих системах в качестве нагревательных приборах применяются радиаторы и трубы. Воздушная система охлаждения заключается в том, что подаваемый воздух предварительно нагревается в калориферах.
Наличие достаточного количества кислорода в воздухе – необходимое условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Снижение содержания кислорода в воздухе может привести к кислородному голоданию – гипоксии, основные признаки которой – головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.

Освещение
Необходимым условием обеспечения комфортности и жизнедеятельности человека является хорошее освещение.
Неудовлетворительное освещение является одной из причин повышенного утомления, особенно при напряженных зрительных работах. Продолжительная работа при недостаточном освещении приводит к снижению производительности и безопасности труда. Правильно спроецированное и рационально выполненное освещение производственных, учебных и жилых помещений оказывает положительное психофизиологическое воздействие на человека, снижает утомление и травматизм, способствует повышению эффективности труда и здоровья человека, прежде всего, зрения.
При организации производственного освещения необходимо обеспечить равномерное распределение яркости на рабочей поверхности и окружающих предметах. Перевод взгляда с ярко освещённой на слабо освещённую поверхность вынуждает глаз адаптироваться, что ведёт к утомлению зрения.
Из-за неправильного освещения образуется глубокие и резкие тени и другие неблагоприятные факторы, зрение быстро утомляется, что приводит к дискомфорту к повышению опасности жизнедеятельности (в первую очередь, к повышению производственного травматизма) . Наличие резких теней искажает размеры и формы объектов и тем самым повышает утомляемость, снижает производительность труда. Тени необходимо смягчать, применяя, например, светильники со светорассеивающими молочными стёклами, а при естественном освещении использовать солнцезащитные устройства (жалюзи, козырьки и т.д.).
При освещении помещений используют естественное освещение создаваемое прямыми солнечными лучами и рассеянным светом небосвода и меняющемся в зависимости от географической широты, времени года и суток, степени облачности и прозрачности атмосферы. Естественный свет лучше, чем искусственный, создаваемый любыми источниками света.
При недостатке освещенности от естественного освещения используют искусственное освещение, создаваемое электрическими источниками света, и совмещённое освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным. По своему конструктивному исполнению искусственное освещение может быть общим и комбинированным . При общем освещении все места в помещении получают освещение от общей осветительной установки. Комбинированное освещение, наряду с общим, включает местное освещение (местный светильник, например, настольная лампа), сосредотачивающее световой поток непосредственно на рабочем месте. Применение одного местного освещения недопустимо, так как возникает необходимость частой переадаптации зрения. Большая разница в освещённости на рабочем месте и на остальной площади помещения приводит к быстрому утомлению глаз и постепенному ухудшению зрения. Поэтому доля общего освещения в комбинированном должна быть не менее 10%.
Основной задачей производственного освещения является поддержание на рабочем месте освещённости, соответствующей характеру зрительной работы. Увеличение освещённости рабочей поверхности улучшает видимость объектов за счёт повышения их яркости, увеличивает скорость различения деталей.
Для улучшения видимости объектов в поле зрения работающего должна отсутствовать прямая и отражённая блёсткость. Там, где это возможно блестящие поверхности следует заменять матовыми.
Колебания освещённости на рабочем месте, вызванные например, резким изменением напряжения в сети, также обуславливают переадаптацию глаза, приводя к значительному утомлению. Постоянство освещённости во времени достигается стабилизацией плавающего напряжения, жестким креплением светильников, применением специальных схем включения газоразрядных ламп.

Шум.

Негативным фактором, воздействующим на человека, также является шумовое загрязнение, в крупных городах связанное в первую очередь с транспортом. Около 40-50% их населения живёт в условиях шумового загрязнения, которое оказывает отрицательное психофизиологическое воздействие на людей. Снижение шумового загрязнения окружающей среды – важная и сложная задача, которая требует срочного решения уже сегодня.

Гигиеническое нормирование параметров микроклимата

Гигиеническое нормирование параметров производственного микроклимата установлено системой стандартов безопасности труда (ГОСТ 12.1.005-88, а также СанПиН 2.2.4.584-96).
Нормируются оптимальные и допустимые параметры микроклимата - температура, относительная влажность и скорость движения воздуха. Значения параметров микроклимата устанавливаются в зависимости от способности человеческого организма к акклиматизации в разное время года и категории работ по уровню энергозатрат.
От периода года зависит способность организма к акклиматизации, следовательно, и значения оптимальных и допустимых параметров. При нормировании различают теплый и холодный период года.
Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 °С; холодный период года - равной +10 °С и ниже.
При нормировании параметров микроклимата категорирование работ по тяжести выполнено разграничением на основе общих затрат энергии организмом в единицу времени, которое измеряется в ваттах.
Различаются следующие категории работ:
и т.д.................