Лекция 5
Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.
Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ее количество зависит от степени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 Дж/с (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (при тяжелой работе). Для того чтобы физиологические процессы в организме протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружающую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма и, как следствие, к потери трудоспособности, быстрой утомляемости, потери сознания и тепловой смерти.
Одним из важных интегральных показателей теплового состояния организма является средняя температура тела (внутренних органов) порядка 36,5 °С. Она зависит от степени нарушения теплового баланса и уровня энергозатрат при выполнении физической работы. При выполнении работы средней тяжести и тяжелой при высокой температуре воздуха температура тела может повышаться от нескольких десятых градуса до 1...2 °С. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, составляет + 41,2-43 °С, минимальная +25 °С. Температурный режим кожи играет основную роль в теплоотдаче. Ее температура меняется в довольно значительных пределах и при нормальных условиях средняя температура кожи под одеждой составляет 30...34 °С. При неблагоприятных метеорологических условиях на отдельных участках тела она может понижаться до 20 °С, а иногда и ниже.
Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение Qтч человека полностью воспринимается окружающей средой Qтo, т.е. когда имеет место тепловой баланс Qтч = Qтo . В этом случае температура внутренних органов остается постоянной. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде (Qтч > Qтo), происходит рост температуры внутренних органов и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. Теплоизоляция человека, находящегося в состоянии покоя (отдых сидя или лежа), от окружающей среды приведет к повышению температуры внутренних органов уже через 1 ч на 1,2 °С. Теплоизоляция человека, производящего работу средней тяжести, вызовет повышение температуры уже на 5 °С и вплотную приблизится к максимально допустимой. В случае, когда окружающая среда воспринимает больше теплоты, чем ее воспроизводит человек (Qтч < Qтo), то происходит охлаждение организма. Такое тепловое самочувствие характеризуется понятием холодно.
Теплообмен между человеком и окружающей средой осуществляется конвекцией Qk в результате омывания тела воздухом, теплопроводностью Q т, излучением на окружающие поверхности Qл и в процессе тепломассообмена (Q тм =Q п +Q д) при испарении влаги, выводимой на поверхность кожи потовыми железами Q п и при дыхании Qд:
Q тч = Q к + Q т + Q л + Q тм.
Тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе человек – среда обитания зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки организма.
Параметры – температура окружающих предметов и интенсивность физической нагрузки организма – характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим многообразием. Остальные параметры – температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха – получили название параметров микроклимата.
Микроклимат на раб. месте характеризуется:
Температура, t, °С;
Относительная влажность, j, %;
Скорость движения воздуха на раб. месте, u, м/с;
Интенсивность теплового излучения W, Вт/м 2 ;
Барометрическое давление, р, мм рт. ст. (не нормируется)
Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность.
Рассматривают нагревающий, охлаждающий и динамический (с переходом от нагревающей в охлаждающую среду, и наоборот) микроклиматы .
Нагревающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, его влажность, скорость движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме человека выше верхней границы оптимальной величины (более 0,87 кДж/кг) и (или) в увеличении доли потерь тепла с испарениями пота (более 30 %) в общей структуре теплового баланса, в появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко). На объектах ж/д транспорта к зонам с нагревающим микроклиматом относят тепляки, где производится оттайка смерзшегося при перевозке сыпучего груза, кабины локомотивов в летнее время, термические, гальванические, сварочные, горячие цеха на предприятиях по ремонту подвижного состава.
Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (менее 0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры глубоких и поверхностных слоев тканей организма человека. На объектах железнодорожного транспорта к зонам с охлаждающим микроклиматом относят: на железнодорожных путях в холодные периоды года, работ в охлаждаемых складах и вагонах.
Динамическим микроклиматом считаются условия труда, при котором в течение рабочей смены производственная деятельность работника осуществляется в различном микроклимате - попеременно нагревающем и охлаждающем. С динамическим микроклиматом - зоны производства работ по погрузке-разгрузке грузов из холодильных складов в рефрижераторные вагоны, осуществляемой в летний период года через открытие пространства.
Например, понижение температуры и повышение скорости воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота. При повышении температуры воздуха возникают обратные явления. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура вдыхаемого воздуха, при которой человек в состоянии дышать в течение нескольких минут без специальных средств защиты, около 116 °С.
Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела.
Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие человека оказывает высокая влажность при t ос > 30 °С, так как при этом почти все выделяемая теплота отдается в окружающую среду при испарении пота. При повышении влажности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожного покрова. Возникает так называемое проливное течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее необходимую теплоотдачу.
Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30...70 %.
Повышенная влажность на предприятиях железнодорожного транспорта свойственна участкам мойки подвижного состава, где относительная влажность может достигать 95 %, в цехах, где установлены моечные ванны или действуют оросительные устройства. Высокая влажность также присутствует в тоннелях, при работах в непогоду на железнодорожных путях.
На объектах железнодорожного транспорта сквозняки наличествуют в транспортных средствах, кабинах машинистов, в ремонтных цехах, при работе на железнодорожных путях в ветреную погоду.
Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от ее чрезмерного потребления. У человека, работающего в течение 3 ч без питья, образуется только на 8 % меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги. При потреблении воды вдвое больше потерянного количества наблюдается увеличение потовыделения всего на 6 % по сравнению со случаем, когда вода возмещалась на 100 %. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2...3 % путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15...20 % приводит к смертельному исходу.
Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1 %, в том числе 0,4...0,6 NaCI). При неблагоприятных условиях потеря жидкости может достигать 8–10 л за смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в организме около 140 г NaCI). Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха легко расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки.
Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5 % NaCI) газированной питьевой водой из расчета 4...5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или чай.
Длительное воздействие высокой температуры особенно в сочетании с повышенной влажностью может привести к значительному накоплению теплоты в организме и развитию перегревания организма выше допустимого уровня – гипертермии – состоянию, при котором температура тела поднимается до 38...39 °С. При гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания.
Производственные процессы, выполняемые при пониженной температуре, большой подвижности и влажности воздуха, могут быть причиной охлаждения и даже переохлаждения организма гипотермии. В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При продолжительном действии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличивается, изменяется углеводный обмен. Прирост обменных процессов при понижении температуры на 1 °С составляет около 10 %, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при которой внешняя работа не совершается, а вся энергия превращается в теплоту, может в течение некоторого времени задерживать снижение температуры внутренних органов. Результатом действия низких температур являются холодовые травмы.
Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500 °С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи.
Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем.
Тепловые излучения глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, вызвать ожог кожи и глаз, а при длительном облучении - тепловой удар. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лучей является катаракта глаза.
Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теплота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается.
Атмосферное давление оказывает существенное влияние на процесс дыхания и самочувствие человека. Если без воды и пищи человек может прожить несколько дней, то без кислорода - всего несколько минут.
Наличие кислорода во вдыхаемом воздухе - необходимое, но недостаточное условие для обеспечения жизнедеятельности организма. Интенсивность диффузии кислорода в кровь определяется парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе.
Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95...120мм рт. ст. Изменение Po 2 вне этих пределов приводит к затруднению дыхания и увеличению нагрузки на сердечно-сосудистую систему. Так, на высоте 2...3 км (Po 2 ≈ 70мм рт. ст.) насыщение крови кислородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и легких. С высоты 4 км (Po 2 ≈60мм рт. ст.) диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени, что, несмотря на большое содержание кислорода (Vo 2 ≈21 %), может наступить кислородное голодание – гипоксия. Основные признаки гипоксии – головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нарушение обмена веществ.
Как показали исследования, удовлетворительное самочувствие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты около 4 км, чистым кислородом (VO 2 = 100 %) до высоты около 12 км. При длительных полетах на летательных аппаратах на высоте более 4кмприменяют либо кислородные маски, либо скафандры, либо герметизацию кабин.
Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005–88 (1991) «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и СанПиН 2.2.4.584-96 . Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 нормируемые параметры микроклимата подразделяются на оптимальные и допустимые.
Оптимальные параметры микроклимата - такое сочетание температуры, относит. влажности и скорости воздуха, которое при длительном и систематическом воздействии не вызывает отклонений в состоянии человека.
t = 22 - 24 °С, j = 40 - 60 %, V £ 0,2 м/с
Допустимые параметры микроклимата - такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном воздействии вызывает приходящее и быстро нормализующееся изменение в состоянии работающего.
t = 22 - 27 °С, j £ 75 %, V = 0,2-0,5 м/с
Рабочая зона - пространство над уровнем горизонтальной поверхности, где выполняется работа, высотой 2 метра.
Рабочее место - место (м.б. постоянным или непостоянным), где выполняется технологическая операция.
Для определения нормы микроклимата на рабочем месте, необходимо знать 2 фактора:
1. Период года.
В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения: температура, относительная влажность, скорость воздуха в зависимости от способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности производимой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении.
Для оценки характера одежды (теплоизоляции) и акклиматизации организма в разное время года введено понятие периода года . Различают теплый и холодный период года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10 °С и выше, холодный – ниже +10 °С.
При учете интенсивности труда все виды работ , исходя из общих энергозатрат организма, делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.
| Вид работы | Характеристика | Энергозатраты | Примеры профессий |
| 1 Легкие (категория I) | не более 150 ккал (174 Вт) | ||
| категория Iа | Работы, производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением. | до 120 ккал/ч (139 Вт) | ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п. |
| категория Iб | Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением. | 121-150 ккал/ч (140-174 Вт) | ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п. |
| 2 Средней тяжести (категория II) | в пределах 151-250 ккал/ч (175-290 Вт). | ||
| категория IIа | Работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения. | от 151 до 200 ккал/ч (175-232 Вт) | ряд профессий в механо-сборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п. |
| категория IIб | Работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением. | от 201 до 250 ккал/ч (233-290 Вт) | ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п. |
| 3 Тяжелые (категория III) | Работы, связанные с постоянными перемещениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий. | более 250 ккал/ч (290 Вт) | ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п. |
В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005–88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
Оптимальные микроклиматические условия – это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха.
Допустимые микроклиматические условия – это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие и понижение работоспособности. Допустимые параметры в производственных помещениях обеспечиваются обычными системами вентиляции и отопления.
Методы снижения неблагоприятного влияния производственного микроклимата регламентируются «Санитарными правилами по организации технологических процессов и гигиеническими требованиями к производственному оборудованию» и осуществляются комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий.
Ведущая роль в профилактике вредного влияния высоких температур, инфракрасного излучения принадлежит технологическим мероприятиям : замена старых и внедрение новых технологических процессов и оборудования, способствующих оздоровлению неблагоприятных условий труда (например, замена кольцевых печей для сушки форм и стержней в литейном производстве туннельными; применение штамповки вместо поковочных работ; применение индукционного нагрева металлов токами высокой частоты и т.д.) Внедрение автоматизации и механизации дает возможность пребывания рабочих вдали от источника радиационной и конвекционной теплоты.
К группе санитарно-технических мероприятий относится применение коллективных средств защиты: локализация тепловыделений, теплоизоляция горячих поверхностей, экранирование источников либо рабочих мест; воздушное душирование, радиационное охлаждение, мелкодисперсное распыление воды; общеобменная вентиляция или кондиционирование воздуха.
Локализация тепловыделений. Уменьшению поступления теплоты в цех способствуют мероприятия, обеспечивающие герметичность оборудования (плотно подогнанные дверцы, заслонки, блокировка закрытия технологических отверстий с работой оборудования).
Теплоизоляция поверхностей источников излучения (печей, сосудов и трубопроводов с горячими газами и жидкостями) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает как общее тепловыделение, так и радиационное. Кроме улучшения условий труда тепловая изоляция уменьшает тепловые потери оборудования, снижает расход топлива (электроэнергии, пара) и приводит к увеличению производительности агрегатов. Следует иметь в виду, что тепловая изоляция, повышая рабочую температуру изолируемых элементов, может резко сократить срок их службы, особенно в тех случаях, когда теплоизолируемые конструкции находятся в температурных условиях, близких к верхнему допустимому пределу для данного материала. В таких случаях решение о тепловой изоляции должно быть проверено расчетом рабочей температуры изолируемых элементов. Если она окажется выше предельно допустимой, защита от тепловых излучений должна осуществляться другими способами.
Теплозащитные экраны применяют для локализации источников лучистой теплоты, уменьшения облученности на рабочих местах и снижения температуры поверхностей, окружающих рабочее место. Ослабление теплового потока за экраном обусловлено его поглотительной и отражательной способностью.
При воздействии на работающего теплового облучения интенсивностью 0,35 кВт/м 2 и более, а также 0,175...0,35 кВт/м 2 при площади излучающих поверхностей в пределах рабочего места более 0,2 м 2 применяют воздушное душирование (подачу воздуха в виде воздушной струи, направленной на рабочее место). Воздушное душирование устраивают также для производственных процессов с выделением вредных газов или паров и при невозможности устройства местных укрытий.
Воздушные завесы предназначены для защиты от прорыва холодного воздуха в помещение через проемы здания (ворота, двери и т.п.). Воздушная завеса представляет собой воздушную струю, направленную под углом навстречу холодному потоку воздуха.
Воздушные оазисы предназначены для улучшения метеорологических условий труда (чаще отдыха на ограниченной площади). Для этого разработаны схемы кабин с легкими передвижными перегородками, которые затапливаются воздухом с соответствующими параметрами.
Мероприятия по профилактике неблагоприятного воздействия холода должны предусматривать предупреждение выхолаживания производственных помещений, использование средств индивидуальной защиты, подбор рационального режима труда и отдыха. Спецодежда должна быть воздухо- и влагонепроницаемой (хлопчатобумажная, льняная, грубошерстное сукно), иметь удобный покрой. Для работы в экстремальных условиях (ликвидация пожаров и др.) применяют специальные костюмы, обладающие повышенной теплосветоотдачей. Для защиты головы от излучения применяют дюралевые, фибровые каски, войлочные шляпы; для защиты глаз – очки темные или с прозрачным слоем металла, маски с откидным экраном.
Важным фактором, способствующим повышению работоспособности рабочих в горячих цехах, является рациональный режим труда и отдыха . Он разрабатывается применительно к конкретным условиям работы. Частые короткие перерывы более эффективны для поддержания работоспособности, чем редкие, но продолжительные. При физических работах средней тяжести на открытом воздухе с температурой до 25 °С внутренний режим предусматривает 10-минутные перерывы после 50...60 мин работы; при температуре наружного воздуха 25...33 °С рекомендуется 15-минутный перерыв после 45 мин работы и разрыв рабочей смены на 4...5 ч на период наиболее жаркого времени.
При кратковременных работах в условиях высоких температур (тушении пожаров, ремонте металлургических печей), где температура достигает 80...100° С, большое значение имеет тепловая тренировка. Устойчивость к высоким температурам может быть в некоторой степени повышена с использованием фармакологических средств (дибазола, аскорбиновой кислоты, смеси этих веществ и глюкозы), вдыхания кислорода, аэроионизации.
При нефиксированных рабочих местах и работе на открытом воздухе в холодных климатических условиях организуют специальные помещения для обогревания. При неблагоприятных метеорологических условиях–температура 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 через каждые 45 мин работы. В помещениях для обогрева необходимо предусматривать возможность питья горячего чая.
Эффективным средством обеспечения надлежащей чистоты и допустимых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны является промышленная 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 давлений снаружи и внутри здания, называется естественной вентиляцией. Разность давлений обусловлена разностью плотностей наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление, или тепловой напор ∆Рт) и ветровым напором ∆Рв, действующим на здание.
При действии ветра на поверхностях здания с подветренной стороны образуется избыточное давление, на заветренной стороне – разряжение. Распределение давлений по поверхности зданий и их величина зависят от направления и силы ветра, а также от взаиморасположения зданий.
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 -1 .
Для постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необходима организованная вентиляция. Для увеличения располагаемого давления в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают насадки – дефлекторы. Усиление тяги происходит благодаря разрежению, возникающему при обтекании дефлектора.
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 цехах, литейных, кузнечных). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов (А = 1,5...2 м).
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, кроме того, поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.
Вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей, называется механической вентиляцией.
Механическая вентиляция, по сравнению с естественной, имеет ряд преимуществ :
Независимость от погодных условий,
Возможность подготовки подаваемого в помещение и очистки удаляемого из помещения воздуха,
Большой радиус действия, возможность организовывать оптимальное воздухораспределение.
Возможность создания условий для подачи (удаления) воздуха непосредственно к рабочему месту.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести:
Постоянный шум и необходимость проведения мероприятий по его снижению;
Незначительный объем вентилируемого воздуха;
Высокие капитальные затраты (требуются вентиляторы, калориферы, фильтры, воздуховоды, воздухозаборы, нагреватели или холодильно-сушильные агрегаты и т.д.);
Значительные эксплуатационные расходы (затраты на электроэнергию, обслуживание и текущий ремонт).
Системы механической вентиляции подразделяются на общеобменные, 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 L пр, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха L B , удаляемого из помещения. Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство. Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления 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 %.
По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции: приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы 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 (вестибюли, лестничные клетки, тамбуры). 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 и биологических лабораторий, санузлов, курительных комнат. Чистый воздух поступает в производственное помещение через неплотности в 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 эксплуатационных расходов на нагревание воздуха применяют системы вентиляции с частичной рециркуляцией. В них к поступающему снаружи воздуху подмешивают воздух, отсасываемый из помещения вытяжной системой. 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 и концентрация их в воздухе, подаваемом в помещение, не превышает 30 % ПДК. Применение рециркуляции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.
С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция 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 от укрытий.
Конструкции местных отсосов могут быть полностью закрытыми, полуоткрытыми или открытыми. Наиболее эффективны закрытые отсосы. К ним относятся кожухи, камеры, герметично или плотно укрывающие технологическое оборудование. Если такие укрытия устроить невозможно, то применяют отсосы с частичным укрытием или открытые: вытяжные зонты, отсасывающие панели, вытяжные шкафы, бортовые отсосы и др.
Один из самых простых видов местных отсосов – вытяжной зонт . Он служит для улавливания вредных веществ, имеющих меньшую плотность, чем окружающий воздух. Зонты устанавливают над ваннами различного назначения, электро- 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.
Отсасывающие панели применяют дня удаления вредных выделений, увлекаемых конвективными токами, при таких ручных операциях, как электросварка, пайка, газовая сварка, резка металла и т.п. Вытяжные шкафы – 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.
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 помещения, в которых возможно внезапное поступление в воздухе 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 вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч. Система аварийной вентиляции должна включаться автоматически при достижении ПДК вредных выделений или при остановке одной из систем общеобменной или местной вентиляции.
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).
Кондиционирование воздуха играет существенную роль не только с точки зрения безопасности жизнедеятельности, но и во многих технологических процессах, при которых не допускаются колебания температуры и влажности воздуха (особенно в радиоэлектронике). Поэтому установки кондиционирования в последние годы находят все более широкое применение на промышленных предприятиях.
Характер и организация деятельности человека оказывают существенное влияние на функциональное состояние организма человека о определяются физическими нагрузками, двигательной активностью, нервно-психологическими нагрузками (умственным напряжением, эмоциональными нагрузками, напряжением зрения, слуха и т.д.). Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со средой обитания, окружающими предметами, людьми. Среда обитания может оказывать благоприятное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его работоспособность и самочувствие. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными.
Параметры микроклимата и состава воздуха, порядок их контроля.
Микроклимат производственных помещений (СН 4088) - климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями - температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.
Микроклимат можно классифицировать следующим образом:
а) комфортный (сборочные цехи, операторские);
б) с повышенной влажностью, при нормальной и низкой температуре воздуха (рыбообрабатывающие цехи); при высокой температуре воздуха (красильные цехи);
в) переменный (при работе на открытом воздухе);
г) нагревающий с преобладанием радиационной теплоты (прокатные, литейные цехи), и с преобладанием конвекционной теплоты (химические цехи и др.);
д) охлаждающий с субнормальными температурами воздуха (от +10° до -10°С - судостроительное производство) и с низкими температурами воздуха (ниже -10°с - холодильные камеры).
Метеорологические условия в производственном помещении зависит от ряда факторов: климатического пояса и сезона года, характера технологического процесса и вида используемого оборудования, условий воздухообмена, размеров помещения, числа работающих и т.д. Микроклимат производственных помещений, особенно температура воздуха и интенсивность инфракрасного излучения, может меняться на протяжении рабочей смены, быть различными на отдельных участках одного и того же цеха и др.
Температура воздуха - степень его нагретости, выражаемая в градусах. Высокая температура воздуха наблюдается в помещении, где технологические процессы сопровождаются значительными тепловыделениями.
К числу таких цехов относятся: доменные, конверторные, мартеновские, электросталеплавильные, прокатные, литейные, кузнечные, термические и др. Высокая температура воздуха наблюдается также в ряде производств текстильной, резиновой, швейной, пищевой, химической промышленности, в производстве строительных материалов (стекло, кирпич и др.).
Низкая температура воздуха имеет место при работах на открытом воздухе зимой и в переходные периоды года (строительные, лесозаготовительные работы, торфяные и иные разработки, добыча нефти и газа и др.) при обслуживании искусственно охлажденных помещений, в частности холодильных камер.
Инфракрасная радиация - электромагнитное излучение с длиной волны от 0,76 до 500 мкм.
В горячих цехах с выделением теплоты в цехе свыше 23 Вт/м3 на долю инфракрасной радиации может приходиться около 2/3 общей теплоты, поступившей в помещение цеха.
Влажность воздуха - содержание в нем паров воды -характеризуется следующими понятиями: абсолютная влажность, которая выражается параллельным давлением водяных паров (Па) или в весовых единицах в определенном объеме воздуха (г/м3), максимальная влажность количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре, относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах
На ряде производств имеет место высокая относительная влажность воздуха - красильно-отделочные фабрики, травильные и гальванические отделения машиностроительных заводов, кожевенное, бумажное и другие производства. В некоторых цехах (прядильные, ткацкие фабрики) высокая влажность поддерживается искусственно при помощи специальных увлажнительных установок.
Движение воздуха, измеренное в метрах в секунду, создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещения холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционной системы и др., может обуславливаться особенностями технологического процесса перемещениями машин, агрегатов, людей.
Гигиеническое нормирование.
Оценка производственного -микроклимата осуществляется в соответствии с «Санитарными нормами и правилами микроклимата производственных помещений» № 4088-86 и ГОСТ 12-1-005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
Нормы регламентируют температуру воздуха, его относительную влажность, скорость движения, интенсивность теплового облучения для рабочей силы в виде оптимальных и допустимых величин с учетом сезона года и тяжести трудовой деятельности. Они содержат такие методы измерения показателей микроклимата и их оценку.
Оптимальные микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.
Допустимые микроклиматические условия - сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающихся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, не могут наблюдаться дискомфортные термоощущения, ухудшение самочувствия и понижения работоспособности.
Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям производства, техническим и экономическим причинам еще не представляется возможным обеспечить оптимальные нормы.
В кабинетах, пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники, а также в других помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха (22 - 24°С), его относительной влажности (60 - 40%) и скоростью движения (не более 0,1 м/с).
При обеспечении оптимальных показателей микроклимата температура внутренних поверхностей, а также температура наружных поверхностей технического оборудования не должна выходить более чем на 2 С за пределы оптимальных величин температуры воздуха, установленных для отдельных категорий работ. При температуре внутренних поверхностей, ограждающих конструкцию ниже или выше оптимальных величин температуры воздуха, рабочие места должны быть удалены от них на расстояние не менее 1 м.
Переходы температуры воздуха по высоте рабочей зоны при всех категориях работ допускаются до 30°С.
Таблица 1.
Нормируемые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.
Температура, "С | Относительная | Скорость движения, |
|||||||||||||||
влажность, % | |||||||||||||||||
Допустимые | Допустимая |
||||||||||||||||
границы на | |||||||||||||||||
постоянных | постоянн | постоянных |
|||||||||||||||
Не более 0,1 |
|||||||||||||||||
легкая- 1 Б | Не более 0.2 |
||||||||||||||||
Не более 0.3 |
|||||||||||||||||
Не более 0.4 |
|||||||||||||||||
Тяжелая - | |||||||||||||||||
Не более 0,5 |
|||||||||||||||||
легкая- 1 Б | |||||||||||||||||
Тяжелая - | |||||||||||||||||
Интенсивность теплового облучения работающих от нагретых поверхностей технологического оборудования, осветительных приборов, инсоляции на постоянных и непостоянных рабочих местах не должна превышать 35 вт/м 2 при облучений 50% поверхности тела, более 70 вт/м 2 при величине облучаемой поверхности от 25 до 50% и 100 вт/м 2 - при облучении не более25% поверхности тела.
Интенсивность теплового облучения работающих у открытых источников (нагретый металл, стекло, открытое пламя) не должно превышать 140 вт/м 2 при облучении не более 25% поверхности тела и обязательном использовании средств индивидуальной защиты, в том числе средств защиты лица и глаз.
В производственных помещениях, расположенных в южных районах страны с повышенной относительной влажностью наружного воздуха, допускается в теплый период года повышать относительную влажность воздуха, но не более на 10% по отношению к допустимым величинам приведенных в Табл. 1 для различных параметров температуры воздуха.
В производственных помещениях, где из-за технологических требований к производственному процессу, технической недостижимости их обеспечения или экономической обоснованности нецелесообразности, невозможно установить допустимые величины микроклимата, должны быть предусмотрены мероприятия по защите работающих от возможного перегрева и охлаждения.
Система вентиляции, воздушное душирование, воздушные оазисы, воздушные- и воздушно-тепловые завесы, кондиционирование воздуха, помещения для отдыха и обогревания, спецодежда для защиты от повышенной или пониженной температуры, средства индивидуальной защиты, регламентация времени работы и отдыха.
В целях профилактики тепловых травм температура охлаждающих устройств не должна превышать 45°С.
Система вентиляции представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении, т.е. удаление из помещения загрязненного, нагретого, влажного воздуха. По зоне действия вентиляция бывает общественная, при которой воздухообмен охватывает все
помещение и местная, когда обмен воздухом осуществляется на ограниченном участке помещения. По способу перемещения воздуха из помещения в помещение вентиляция разделяется на естественную и механическую.
Воздухообмен при естественной вентиляции осуществляется за счет разницы давлений снаружи и внутри здания. Разность давлений обусловлена, прежде всего, тепловым напором, возникающим из-за того, что более теплый воздух в помещении имеет меньшую плотность, чем более холодный снаружи помещения. В результате более теплый воздух помещения через вытяжные трубы, а его место занимает свежий и более прохладный воздух, поступающий, в помещение через окна, двери, форточки, фрамуги, щели.
Достоинством естественной вентиляции является отсутствие затрат энергии на передвижение масс воздуха в помещение и из него. Однако естественная вентиляция имеет очень существенный недостаток, а именно: в теплый период года и в безветренную погоду ее эффективность может падать.
Естественная вентиляция, как средство поддержания параметров микроклимата и оздоровления воздушной среды в помещении, применяется для непроизводственных помещений - бытовых помещений (квартир) и помещений, в которых в результате работы человека не выделяется вредных веществ, избыточной влаги или тепла.
Механической называется вентиляция, в которой воздух подается в помещения и удаляется из него по системам вентиляционных каналов с использованием специальных механических побудителей - вентиляторов.
Механическая вентиляция может быть приточной, в которой воздух вентилятором подается в помещение; вытяжной, в которой воздух удаляется из помещения, и приточно-вытяжной, в которой свежий воздух удаляется их помещения. Приточный и удаляемый вентиляционными системами воздух, как правило, подвергается обработке - нагреву или охлаждению, увлажнению или очистке загрязнений.
Подогрев воздуха осуществляется в холодный период года специальными устройствами - калориферами, обогреваемыми горячей водой или паром.
Охлаждение воздуха осуществляется пропусканием его через оросительную камеру (орошение осуществляется холодной водой), где также происходит его увлажнение.
Если воздух сильно запылен или в помещении выделяются вредные вещества, то в приточную или вытяжную систему встраивается очистительные устройства. В приточную систему устанавливаются, как правило, тканевые или волокнистые фильтры, а в вытяжную могут устанавливаться разнообразные очистные устройства в зависимости от вида образующихся в помещении загрязняющих воздух веществ.
Общественная вентиляция предназначается для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений.
Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помощью необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах.
К системам местной приточной вентиляции относятся воздушные души, воздушные завесы и воздушные оазисы.
Воздушное душирование в горячих цехах на рабочих местах, подвергаемых интенсивному воздействию тепловых потоков от печей, раскаленных отливок и других источников тепла. Воздушный душ представляет собой направленный на работающего человека поток воздуха со скоростью 1 0 3,5 м/с. Примером передвижного устройства воздушного душирования является бытовой вентилятор, применяемый в бытовых 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. Примером воздушных завес являются применяемые в холодный период года во входных дверях магазинов, метро, учреждений воздушно-тепловые завесы.
Система местной вытяжной вентиляции предназначается для локализации и предотвращения распространения по всему помещению вредных веществ, избыточной влаги, тепла на отдельных участках производства. Устройства местной вытяжной вентиляции очень разнообразны. Наиболее распространены защитно-обеспыливающие кожухи, вытяжные шкафы, вытяжные зонты, всасываемые панели,различные отсосы.
Вытяжные шкафы находят широкое применение при различных операциях, связанных с вредных веществ и влаги, как правило, паров ми газов. Вытяжной шкаф представляет собой колпак необходимого объема, внутри которого выполняется операция и выделяются вредные вещества, которые собираются и поступают во всасывающий воздуховод. Вытяжные шкафы широко применяются на занятиях по химии при проведении экспериментов с веществами.
Для создания оптимальных метеорологических условий в помещениях все чаще 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. Простейшими кондиционерами являются бытовые кондиционеры, которые можно увидеть встроенными в окна и закрепленными с наружной стороны стен помещений. 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 приборов применяют радиаторы, ребристые и гладкие трубы.
Воздушная система отопления заключается в том, что подаваемый в помещение воздух предварительно нагревается в калориферах (водяных, паровых, электрических).
Отопление и вентиляция должны обеспечить температуру воздуха в классах, кабинетах, лабораториях химии и физики, в лекционных аудиториях, актовом зале, киноаудитории 17 - 20 С. В мастерских по обработке металла, дерева, где работа связана с большой энерготратой, температура воздуха не должна быть выше 16-18 °С, в лабораториях без выделения вредностей с точными измерительными приборами - 20°С,в спортивном зале и комнатах для проведения секционных занятий -15-17°С, в раздевалке или спортзале - 19-23°С, в кабинетах врачей - 21-23°С, в рекреационных помещениях - 16-18°С, в библиотеке, в помещениях абонемента, в комнате обработки и комплектования книг, в кабинетах администрации, комнатах общественных организаций - 17-21°С, в жилых комнатах общежитий - 18^20°С, в умывальбых - 20-23°С, в душевых - не ниже 25°С, в вестибюле и гардеробе - 16-19°С.
До и после учебно-производственных занятий необходимо осуществлять сквозное проветривание, длительность которого определяется погодными условиями. При температуре воздуха до -10°С минимальная длительность сквозного проветривания 1-3 мин.
Спортивные залы и помещения для проведения секционных занятий перед их началом необходимо хорошо проверить.
Сон и отдых учащихся должен проводиться в хорошо проветренных и аэрируемых через фрамуги и форточки помещениях.
Таким образом, основным методом обеспечения требуемых параметров микроклимата является применение систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха.
Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Жизнедеятельность- это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека. Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со средой обитания, окружающими предметами, людьми. Среда обитания может оказывать благотворное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие и работоспособность. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки- защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.конспект
конспект.docx
Картинками
Содержание. 1. Введение. 2 2.Комфортные условия жизнедеятельности. 3 3.Оптимальные микроклиматические условия для 4 основных групп. 4 4.Показатели характеризующие комфортные условия в производственных помещениях. 6 5.Общие санитарно – технические требования к производственным помещениям. 13 6. Нормирование производственного микроклимата и профилактика его неблагоприятного воздействия 17 7. Список использованной литературы. 19 Введение. Безопасность жизнедеятельности - наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Жизнедеятельность это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека. Жизнедеятельность человека протекает в постоянном контакте со
средой обитания, окружающими предметами, людьми. Среда обитания может оказывать благотворное или неблагоприятное влияние на состояние здоровья человека, его самочувствие и работоспособность. Параметры окружающей среды, при которых создаются наилучшие для организма человека условия жизнедеятельности, называются комфортными. Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности. Воздействие вредных факторов на человека сопровождается ухудшением здоровья, возникновением профессиональных заболеваний, а иногда и сокращением жизни. Воздействие вредных факторов чаще всего связано с профессиональной деятельностью людей, поэтому все способы обеспечения комфортности и жизнедеятельности людей (вентиляция, отопление, освещение и др.) в первую очередь относятся к обеспечению их на рабочем месте. Комфортные условия жизнедеятельности. Условия, в которых трудится человек, влияют на результаты производства – производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления периода активной трудовой деятельности человека. Улучшение условий труда и его безопасности приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях труда, на оплату последствий такой работы (временной и постоянной нетрудоспособности), на лечение, переподготовку работников производства в связи с текучестью кодров по причинам, связанным с условиями труда. Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне
помещений, т. е. пространстве высотой до 2 метров над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места. Параметры – температура окружающих предметов и интенсивность физического нагревания организма характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим разнообразием. Остальные параметры – температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха – получили название параметров микроклимата. Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряжённости системы терморегуляции организма, называют комфортными или оптимальными. Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. Методы снижения неблагоприятных воздействий в первую очередь производственного микроклимата осуществляются комплексом технологических, санитарно технических, организационных и медикопрофилактических мероприятий: вентиляция, теплоизоляция поверхностей источников теплового излучения (печей, трубопроводов с горячими газами и жидкостями), замена старого оборудования на более современное, применение коллективных средств защиты (экранирование рабочих мест либо источников, воздушные душирования и т.д.) Оптимальные микроклиматические условия для 4 основных групп. Таким образом, говоря о комфортных условиях в производственных помещениях необходимо соблюдать оптимальные микроклиматические условия. Они, прежде всего, зависят от технологии производства и сезонных метеорологических условий. Поэтому они отличаются большим разнообразием. Однако при всем многообразии микроклиматических условий их можно условно разделить на следующие 4 группы. 1 группа. 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 группа. Микроклимат производственных помещений со значительными тепловыделениями (более 20 ккал на 1 м3 помещения в час). Подобные производственные помещения, называемые горячими цехами, широко распространены. К ним относятся котельные, кузнечные, мартеновские и доменные цехи, хлебопекарни, горячие цеха ресторанов и столовых. В горячих цехах большое влияние на микроклимат оказывает тепловое излучение нагретых и раскаленных поверхностей. Интенсивность такого излучения может достигать 5-10 кал на 1 см2 в минуту, т. е. в 4-8 раз превышать интенсивность солнечной радиации. От соприкосновения с горячими поверхностями нагревается воздух помещения, и температура его может на 10-15°С превышать наружную, т. е. достигать 40-50 С. Вследствие этого в горячих цехах потеря тепла организмом за счет теплоизлучения и конвекции становится очень ограниченной и, следовательно, остается единственный путь потери тепла за счет испарения пота. В некоторых горячих цехах ресторанов и столовых выделяются водяные пары, ввиду чего влажность воздуха достигает 85-90%, что затрудняет испарение пота. Подобные условия имеются в красильных цехах, в помещениях химчисток и помещениях для стирки белья. Таким образом, в горячих цехах имеются условия для значительного перегревания организма. 3 группа. Микроклимат производственных помещений, в которых воздух охлаждается искусственно. Это преимущественно различные холодильники, цеха по разделке мяса, птицы, рыбы. 4 группа. Микроклимат открытой атмосферы, зависящий от климатопогодных условий, например при сельскохозяйственных, дорожных и строительных работах, лесозаготовках. Поддерживать комфортные условия в помещениях 1 группы достаточно просто. Современные технологии вентиляции и кондиционирования это позволяют делать. Постоянное поддержание комфортных условий в производственных помещениях данной группы требует небольших вложений. Поддержание комфортных условий в помещениях 2 и 3 группы достаточно сложно и требует больших, а порой и громадных вложений. В этом случае экономия полностью зависит от профессионализма проектировщика. Показатели характеризующие комфортные условия в производственных помещениях
1) Температура воздуха на рабочем месте, С: - В помещении в теплый период 1822 - В помещении в холодный период 2022 - На открытом воздухе в теплый период 1822 - На открытом воздухе в холодный период 710 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. 2) Относительная влажность воздуха, % 4054
Влажность воздуха характеризуется абсолютной влажностью (выражается давлением водяных паров или в весовых единицах для определенного объема воздуха) и максимальной влажностью (количество влаги при полном насыщении воздуха для данной температуры). На основе указанных показателей определяется относительная влажность воздуха как отношение абсолютной влажности к максимальной и измеряемой в процентах (%). Высокие уровни влажности воздуха характерны для травильных, гальванических, рыбообрабатывающих, красильных цехов, кожевенного, бумажного, строительного и других производств. В некоторых цехах (прядильное, ткацкое производство) повышенная влажность создается искусственно в целях реализации задач технологического процесса. Меньше внимания уделяется пониженной влажности воздуха. Вместе с тем в ряде производств, где параметрам микроклимата придается очень важное значение, где требуется очень строгое соблюдение отдельных показателей температурновлажностного режима, работники предъявляли жалобы на «сухость воздуха», очень низкую влажность воздушной среды, с чем связывали выраженные ощущения дискомфорта, сухость наружных слизистых оболочек глаза. 3) Скорость движения воздуха, м/с: менее 0,2 Подвижность воздуха (единица измерения - м/с) создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещение холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционных систем и т. д. Повышенные скорости движения воздуха отмечаются при работе специальных установок воздушного душирования, кондиционирования, обдува и других, однако повышенная скорость движения воздуха иногда препятствует нормальному течению технологического процесса, например в производстве стекловолокна она может приводить к повышенной частоте разрыва формирующейся стеклянной нити. 4) Токсичные вещества (кратность превышения ПДК) менее 0,8 5) Промышленная пыль (кратность превышения ПКД) менее 0,8 Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся: - Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими.
Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадания их в рабочую зону. - Защита от источников тепловых излучений. - Устройство вентиляции, кондиционирования, отопления. - Очистка воздуха от вредных веществ и промышленной пыли. 6) Освещенность, кратность превышения или уменьшения 1,31,5 (нормы по СниП) 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. Изза 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.
7) Вибрация, уровень колебательной скорости (кратность ниже ПДУ превышения ПДУ) Основными методами борьбы с вибрациями машин и оборудования являются: - Снижение вибраций воздействием на источник возбуждения (посредством снижения или ликвидации вынуждающих сил). - Отстройка от режима резонанса путем рационального выбара массы или жесткости колеблющейся системы. - Вибродемпфирование –увеличение механического импеданса колеблющихся конструктивных элементов путем увеличения диссипативных сил при колебании с частотами, близкими к резонансным. - Динамическое гашение колебаний – присоединение к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибраций объекта в точках присоединения системы. - Изменение конструктивных элементов машин и строительных конструкций. 8) Шум, уровень звука дБ менее 68 Основными методами борьбы с шумом являются: - Уменьшение шума в источнике.
Изменение направленности излучения шума. - Акустичесткая обработка помещений. - Уменьшение шума на пути его следования. 9) Величина физической нагрузки: - Общая, выполняемая мышцами корпуса и ног до 42000 за смену, кгс/м - Региональная, выполняемая мышцами до 21000 плечевого пояса за смену, кгс/м - Рабочая поза свободная (смена позы «Сидя – стоя» по усмотрению работника), корпус и конечности в удобном положении при перемещении груза массой до 5 кг. 10) Величина нервнопсихической нагрузки: - Длительность сосредоточенного наблюдения в % до 25 от рабочего времени за смену - Число важных объектов наблюдения до 5 - Число движений в час до 250
Длительные нервно – психические нагрузки могут вызвать утомление. Под утомлением понимают особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во временном понижении работоспособности. Один из объективных признаков - это снижение производительности труда, субъективно же оно обычно выражается в ощущении усталости, т. е. нежелании или даже невозможности дальнейшего продолжения работы. Мероприятия по профилактике утомления 1. физиологическая рационализация труда по экономии и ограничению движений при работе; 2. равномерное распределение нагрузки между различными мышечными группами; 3. соответствие производственных движений привычным движениям человека; 4. рационализация рабочей позы; 5. освобождение от излишних подсобных операций; 6. правильная организация перерывов в работе; 7. механизация и автоматизация производства; 8. санитарное благоустройство производственных помещений (кубатура, микроклиматические условия, вентиляция, освещенность, эстетическое оформление). Важной мерой профилактики утомления является обоснование и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного режима труда и отдыха, т. е. рациональной системы чередования периодов работы и перерывов между ними. Это необходимо в производственных
процессах, которые сопровождаются большими затратами энергии или постоянным напряжением внимания. Следует учитывать также, что длительность перерывов при выполнении одинаковой работы должна соответствовать возрастным особенностям организма. При разрешении проблемы утомления следует иметь в виду, что в период отдыха происходит не только ликвидация утомления, но и потеря положительных свойств, приобретаемых во время выполнения работы, т. е. состояния «врабатываемости» или «рабочей установки», имеющих последствием повышение количества и качества выполняемой работы. Таким образом, длительность и чередование перерывов должны не только восстанавливать основные физиологические функции, но и сохранять положительные факторы, способствующие повышению производительности труда. Большое значение в профилактике утомления имеет активный отдых, в частности, физические упражнения, проводимые во время коротких производственных перерывов. Физкультура на предприятиях повышает производительность труда от 3 до 14% и улучшает некоторые показатели физиологического состояния организма работающих. Последнее время для снятия нервнопсихического напряжения, борьбы с утомлением, восстановления работоспособности довольно успешно используют функциональную музыку, а также кабинеты релаксации или комнаты психологической разгрузки. В основе благоприятного действия музыки лежит вызываемый ею положительный эмоциональный настрой, необходимый для любого вида работы. Вместе с тем музыка не только улучшает настроение работающих, но и повышает работоспособность и производительность труда. Одним из элементов психологической разгрузки является аутогенная тренировка, основанная на комплексе взаимосвязанных приемов психической саморегуляции и несложных физических упражнений со словесным самовнушением. Главное внимание уделяется приобретению и закреплению навыков мышечного расслабления, позволяющих нормализовать психическую деятельность, эмоциональную сферу и вегетативные функции. 11) Напряженность зрения: - Размер объекта различения, мм. более 0,5
Точность зрительных работ грубая - - Разряд зрительных работ по СниП VIIX 12) Монотонность: - Число приемов (элементов в операции) более 10 - Длительность повторяющихся операций более 100 Общие санитарно – технические требования к производственным помещениям. Общие санитарнотехнические требования к производственным помещениям, рабочим местам и зонам, а также к микроклимату изложены в Строительных нормах и правилах (СНиП) и санитарных нормах проектирования предприятий. Площадку для размещения предприятий (территория) выбирают, исходя из генеральных планировок развития населенных пунктов. Размеры площадки определяют в соответствии со строительносанитарными нормами с учетом возможного расширения предприятия на перспективу. Площадка должна быть на сухом, незатопляемом месте с прямым солнечным освещением, естественным проветриванием, иметь относительно ровную поверхность, располагаться вблизи водоисточника с отводом сточных вод. Должны быть обеспечены удобства подхода, подъезда транспортных средств, соблюдены условия охраны труда и техники безопасности, а также противопожарной защиты. Предприятия следует располагать так, чтобы исключить неблагоприятное воздействие одного предприятия на другое. В селитебной зоне разрешается размещать предприятия, не выделяющие производственных вредностей, не производящие шума и с неогнеопасными технологическими процессами. Предприятия с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных веществ, а также источниками повышенных уровней шума,
вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества и ионизирующих излучений, необходимо отделять от зоны заселения санитарнозащитными зонами. Санитарная классификация производственных предприятий предусматривает размеры санитарнозащитной зоны, которая должна быть благоустроена и озеленена. Зеленые насаждения благоприятно влияют на микроклимат участка, положительно воздействуют на организм человека и его нервную систему. Одновременно необходимо проводить озеленение помещений (интерьеров рабочих помещений, цехов, торговых залов, офисов и др.). Озеленение имеет большое санитарногигиеническое и эстетическое значение, так как улучшает состав воздуха, снижает температуру в жаркое время года, повышает влажность. Запах, цвет, шелест листьев благоприятно влияют на трудоспособность человека. Важное значение имеют санитарные разрывы между зданиями. Если здания освещаются через оконные проемы, то санитарные разрывы должны быть не менее наибольшей высоты от уровня земли до карниза противостоящего здания. На предприятиях согласно установленным правилам должны быть оборудованные места для сбора отбросов, отходов и мусора. Их размещение и устройство согласовывают с местными органами санитарноэпидемиологической службы. Объемнопланировочные и конструктивные решения производственных зданий и сооружений должны отвечать требованиям СНиП (раздел технологического и санитарного проектирования). Объем производственных помещений на одного работника должен составить не менее 15 м 3, площадь - не менее 4,5 м2, высота - не менее 3,2 м. Производственные помещения должны содержаться в надлежащей чистоте. На предприятиях со значительным выделением пыли уборку помещений следует проводить при помощи пылесосных установок или путем гидросмыва. Помещения с тепловыделениями (более 20 ккал/(м3/с), а также производства с большими выделениями вредных газов, паров и пыли следует располагать у наружных стен зданий и
сооружений. В многоэтажных зданиях эти производства следует размещать в верхних этажах и оснащать приточновытяжной вентиляцией. В отапливаемых производственных и вспомогательных помещениях, за исключением особо сырых помещений, не допускается образование конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений. Поэтому стены в таких помещениях покрывают защитноотделочным пароизоляционным слоем. Отделка стен должна быть прочной, гигиеничной, экономичной в эксплуатации и отвечать эстетическим требованиям. Рекомендуется применять отделочные элементы заводского изготовления: панели, щиты и плиты различной формы и цвета, выполненные из современных искусственных строительных материалов; панели стен в помещениях для приемки, хранения и подготовки к продаже продовольственных товаров, а также в моечных и душевых должны быть облицованы водоустойчивыми синтетическими материалами, глазурованной плиткой или окрашены масляными либо водоустойчивыми синтетическими красками на высоту не менее 1,8 м. Полы в производственных помещениях следует делать из материалов, обеспечивающих удобную очистку их и отвечающих эксплуатационным требованиям для данного производства. Конструкции полов и верхних покрытий выбирают с учетом технологического процесса, выполняемого в отдельных видах помещений. Наиболее распространенными являются цементобетонные, асфальтобетонные, асфальтовые, плиточные и деревянные полы. Эксплуатационным и санитарным требованиям для складских помещений отвечают полы с асфальтобетонными покрытиями. Цементобетонные полы при эксплуатации выделяют большое количество пыли, вредно действующей на организм человека и механизмы. В торговых залах магазинов полы рекомендуют покрывать плиткой. Эти полы гигиеничны, легко моются и водонепроницаемы. В местах работы контролеровкассиров, продавцов и других работников торговых залов устраивают деревянные дощатые настилы, настилы из толстых ковровых дорожек или линолеумные дорожки на матерчатой основе. В торговых залах, расположенных на втором этаже, можно применять деревянные дощатые и паркетные полы. В административнобытовых помещениях полы должны быть деревянные, дощатые с масляной покраской или паркетные. Как правило, на предприятиях должны быть вспомогательные санитарнобытовые помещения (гардеробные, умывальные, туалеты, душевые, курительные, пункты питания, комнаты отдыха,
здравпункты, комнаты личной гигиены женщин и др.). Состав этих помещений, размеры и оборудование зависят от санитарной характеристики, производственных процессов, численности работников, а также других факторов и определены в СниП (строительных нормах и правилах) Важное значение для охраны труда работников предприятий имеет правильная планировка и устройство выходов, проходов, лестниц и площадок. Они должны отвечать строительным, эксплуатационным, санитарнотехническим и противопожарным требованиям. Рациональное размещение технологического оборудования внутри помещений влияет на организацию технологических процессов, повышение производительности труда и его охраны. Размещение оборудования должно быть удобным и безопасным в эксплуатации. Большое значение для охраны труда имеет водоснабжение предприятий. Оно должно обеспечить потребность предприятия в питьевой воде, для хозяйственногигиенических, производственных и противопожарных целей. Различают два вида водоснабжения: централизованное и децентрализованное. При централизованном водоснабжении вода подается по трубопроводам общего пользования, а при децентрализованном - поступает из местных источников (колодцев, родников, водоемов). Выбор источников хозяйственнопитьевого водоснабжения необходимо согласовывать с местными администрациями и местными органами санитарноэпидемиологической службы. Качество воды должно отвечать требованиям ГОСТа на питьевую воду. Применение сырой воды для питья допускается только с разрешения органов санитарноэпидемиологической службы. Все предприятия согласно санитарным правилам и нормам должны иметь канализационные сооружения, предназначенные для приема, удаления и обезвреживания сточных вод, а также отведения их на определенные участки. На предприятиях, не имеющих канализации, устраивают дворовые туалеты и бетонные ямы, которые сооружают в соответствии с правилами безопасности их эксплуатации и санитарногигиенических норм. Нормирование производственного микроклимата и профилактика его неблагоприятного воздействия
Санитарные нормы микроклимата производственных помещений № 408886 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. В производственных помещениях, где изза 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 помещен, 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 тамбурышлюзы. 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.
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.
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.
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.
В холодное время года для поддержания в помещении оптимальной температуры воздуха применяется отопление. Отопление может быть водяным, паровым, электрическим.
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.
3.4.1. Основные направления обеспечения комфортных условий трудовой деятельности людей
Решение проблемы безопасности жизнедеятельности невозможно без обеспечения нормальных (комфортных) условий деятельности людей. Поддержание оптимальных условий деятельности и отдыха людей, кроме того, создает предпосылки для их высокопродуктивной профессиональной деятельности.
Комфортные условия жизнедеятельности в техносфере создаются обеспечением оптимальных параметров освещения, микроклимата и состава воздуха производственных и бытовых помещений.
Посредством зрения люди воспринимают до 90 % необходимой для работы информации. Хорошая освещенность помещений и рабочих площадок необходима для обеспечения безопасности труда, сохранения здоровья человека и поддержания его высокой работоспособности.
В комплекс мероприятий, осуществляемых для обеспечения оптимальных параметров производственного освещения, входят:
1) разработка санитарно-гигиенических требований к производственному освещению;
2) нормирование и расчет оптимального естественного и искусственного освещения;
3) устройство и обслуживание осветительных установок;
4) контроль освещенности рабочих мест и использование средств индивидуальной защиты органов зрения.
Состояние здоровья человека и его работоспособность в значительной степени зависят также от микроклимата и состава воздуха на рабочих местах. Не имея возможности управлять климатом местности, на которой размещен хозяйственный объект, люди располагают различными системами и средствами регулирования параметров микроклимата в бытовых и производственных помещениях. Основными мероприятиями по созданию комфортных климатических условий и безопасного состава воздуха в помещениях являются:
1) разработка санитарно-гигиенических требований к параметрам микроклимата и состава воздуха в производственных помещениях;
2) расчет, проектирование и монтаж систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях;
3) контроль параметров микроклимата и содержания вредных веществ в воздухе помещений;
4) использование коллективных и индивидуальных средств защиты от действия тепловых излучений, холода и вредных веществ (пыли, паров и газов).
Немаловажную роль в обеспечении комфортных условий труда играет обеспечение качественных санитарно-бытовых услуг, т.к. бытовое и медицинское обслуживание, общественное питание, торговля и культурно-массовое обслуживание хозяйственной деятельности людей.
3.4.2. Классификация производственного освещения и основные санитарно-гигиенические требования к нему
По виду используемой энергии производственное освещение классифицируется на естественное, искусственное и совмещенное, когда используются вместе естественное и искусственное освещение.
Естественное освещение помещений прямыми солнечными лучами и рассеянным светом, яркость которых меняется в зависимости от географической широты местности, времени года и суток. Искусственное освещение помещений создается электрическими источниками света. Естественное освещение наиболее благоприятно как для органов зрения, так и для организма человека в целом. Поэтому искусственное и совмещенное освещение производственных помещений применяется только при недостаточности естественного освещения в дневное время и ночью.
Естественное освещение по расположению световых приемов делится на три вида: боковое, верхнее и комбинированное освещение солнечным светом. Боковое освещение через световые проемы в стенах здания еще подразделяется на одностороннее и двустороннее. Верхнее естественное освещение осуществляется через световые проемы в кровле и перекрытиях здания. Комбинированное - сочетание верхнего и бокового освещения солнечным светом.
Искусственное освещение по расположению источников света подразделяется на общее, местное и комбинированное. Большинство производственных помещений, в которых производится однотипная работа, оборудуются системами общего искусственного освещения (светильники расположены на потолочных перекрытиях). Различают общее равномерное освещение (когда световой поток светильников распределяется равномерно по всему помещению) и общее локализованное освещение (когда светильники располагаются с учетом расположения рабочих мест). При выполнении точной зрительной работы (токарная, слесарная, контрольная работа и т.д.) наряду с общим освещением применяется местное. Совокупность общего и местного искусственного освещения называется комбинированным. В соответствии с требованиями СНиП применение только одного местного освещения в производственных помещениях не допускается, т.к. при освещении рабочих мест в некоторых участках помещения образуются резкие тени, из-за чего глаза быстро утомляются и создается опасность травматизма людей.
По функциональному назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное и специальное (охранное, дежурное, эвакуационное, бактерицидное и др.).
Рабочее освещение обеспечивает нормальное выполнение производственного процесса, прохода людей, движение транспорта и является обязательным для всех производственных помещений хозяйственного объекта. Аварийное освещение устраивается для продолжения работы в тех случаях, когда происходит внезапное отключение рабочего освещения и может возникнуть опасная ситуация. При аварийном освещении обеспечивается минимально необходимая освещенность рабочих поверхностей (но не менее 5% нормируемой освещенности). Эвакуационное освещение обеспечивает необходимую видимость при выводе людей из производственного помещения при авариях и отключении рабочего освещения. Оно организуется в местах, опасных для прохода людей, на лестничных клетках, вдоль основных проходов в цехах. Охранное освещение устраивается в ночное время вдоль границ территорий, охраняемых специальным персоналом. Сигнальное освещение применяется для обозначения границ опасных зон. Дежурное освещение используется для освещения производственных объектов в нерабочее время.
Рассмотрим основные требования к производственному освещению. Главной задачей обеспечения оптимальных условий освещения является поддержание на рабочих местах и в производственных помещениях освещенности, соответствующей характеру зрительной работы людей.
При организации производственного освещения в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями необходимо:
Использовать необходимый спектральный состав светового потока (приближенный к составу солнечного света или монохроматический свет);
Обеспечить соответствие освещенности рабочих мест нормативным значениям;
Обеспечить равномерность освещенности и яркости рабочей поверхности (в пространстве и во времени);
Не допускать наличия резких теней на рабочих поверхностях и блесткости предметов в пределах рабочей зоны;
Обеспечить такую направленность светового потока, которая будет способствовать четкому различению людьми рельефности элементов рабочих поверхностей;
Использовать наиболее долговечные, простые и удобные осветительные установки, отвечающие требованиям электро-, взрыво–безопасности и эстетики.
3.4.3. Нормирование и расчет оптимального естественного и искусственного освещения
Производственное освещение нормируется количественными и качественными показателями, которые регламентируются Строительными нормами и правилами (СНиП – 23-05-95) в зависимости от характера зрительной работы, вида освещения, фона и контраста объекта различения с фоном. Характеристика зрительной работы определяется наименьшим размером объекта различения (например, при работе с приборами – толщиной линии градуировки их шкалы). В зависимости от размера объекта различения все виды работ делятся на восемь разрядов, которые, в свою очередь, разделяются на четыре подразряда в зависимости от фона и контраста объекта с фоном. Принято раздельное нормирование для естественного и искусственного освещения.
Основной нормируемой величиной естественного освещения является относительная величина – коэффициент естественного освещения (е), который зависит от времени суток, метеорологических условий и других причин изменчивости солнечного освещения. Этот коэффициент определяется в процентах из выражения
е = 100 х Е р /Е н,
где Е р – освещенность на рабочем месте внутри помещения;
Е н - одновременная наружная освещенность, создаваемая светом полностью открытого небосвода.
Гигиенические нормы, приведенные в СНиП, устанавливают требуемое значение коэффициента естественного освещения в зависимости от характеристики зрительной работы, вида освещения (боковое, верхнее, комбинированное) и размера объекта различия.
Кроме интенсивности естественного освещения нормируется его равномерность, которая оценивается отношением минимального значения коэффициента естественного освещения к его максимальному значению на рабочей плоскости в пределах характерного поперечного разреза помещения (обычно это разрез посередине помещения).
Искусственное освещение нормируется следующими показателями:
1) минимальной освещенностью (Е min), лк;
2) показателями ослеплённости и дискомфорта;
3) коэффициентом пульсации освещенности (К Е).
В зависимости от конструкции применяемых источников света и системы освещения (комбинированное или общее освещение) установлены разные величины минимальной освещенности. Нормативное значение освещенности, создаваемой газоразрядными лампами, при прочих равных условиях из-за их большей светоотдачи выше, чем при использовании ламп накаливания. При комбинированном освещении доля общего освещения должна быть не менее 10 % нормируемой освещенности.
Приведенные в СНиП нормы являются минимально допустимыми значениями. В тех случаях, когда это целесообразно, применяется повышенная освещенность помещений. Требуемые уровни освещенности допускается снижать в помещениях при кратковременном пребывании в них работающих, когда оборудование не требует постоянного обслуживания.
Расчет естественного освещения сводится к определению площади световых проемов, обеспечивающих интенсивность солнечного освещения в соответствии с нормативным значением коэффициента естественной освещенности для данного помещения.
Общие принципы расчета искусственного освещения заключаются в следующем. Сначала выбираются тип источника света (лампы накаливания или люминесцентные лампы), система освещения (общее или комбинированное) и по СНиП 23-05-95 определяется нормативное значение освещенности данного помещения (минимальная освещенность). Затем, отдав предпочтение конкретному виду светильников и способу освещения, определяют схему их размещения в помещении и рассчитывают освещенность в интересующих точках. После этого уточняют размещение и число светильников, а затем определяют единичную мощность ламп. В зависимости от условий освещения рабочих поверхностей и других факторов для расчета искусственного освещения используют различные методики:
Метод расчета светового потока ламп;
Расчет методом удельной мощности светильника;
Расчет точечным методом и др.
3.4.4. Устройство и характеристика электрических светильников
Электрический светильник – это устройство, состоящее из источника света (лампы) и осветительной арматуры, предназначенной для перераспределения излучаемого источником светового потока в требуемом направлении, предохранения глаз человека от слепящего действия источника света, защиты источника света от механических повреждений, воздействия окружающей среды и для эстетического оформления помещения.
Для искусственного освещения помещений используются светильники в виде ламп накаливания и газоразрядных ламп, причем использование последних предпочтительнее. Промышленностью выпускаются лампы накаливания следующих типов: газонаполненные (НГ), вакуумные (НВ), биспиральные с криптоно-ксеноновым наполнением (НБК) и др. Эти лампы просты в устройстве и эксплуатации, дешевы, но они преобразуют в световой поток не более 3% потребляемой энергии, чувствительны к колебаниям напряжения в электрической сети, спектр их излучения сильно отличается от солнечного света (преобладают сильные желтые и красные тона).
Газоразрядные (люминесцентные) лампы - это трубки или колбы с расположенными внутри электродами, наполненные инертными газами или парами ртути. Видимое излучение в них возникает в результате электрического разряда в атмосфере инертных газов и паров металлов, а также за счет явлений люминесценции. Различают газоразрядные и лампы низкого давления (имеют внутри некоторое разрежение) и высокого давления. По спектральному составу видимого света различают лампы дневного света (ЛД), дневного света с улучшенной цветопередачей (ЛЛД), холодного белого света (ЛХБ), теплого белого (ЛТБ) и белого света (ЛБ).
Основным преимуществом газоразрядных ламп перед лампами накаливания является их большая световая отдача, т.е. при небольших затратах энергии они создают значительные уровни освещенности. К недостаткам газоразрядных ламп относятся пульсация светового потока (стробоскопический эффект), шум пускорегулирующей аппаратуры, плохая загораемость ламп низкого давления при пониженной температуре в помещении и др.
Промышленность выпускает десятки различных типов светильников для ламп накаливания и сотни типов для люминесцентных ламп. В зависимости от распределения светового потока в пространстве различают светильники прямого, рассеянного и отраженного света. В светильниках для люминесцентных ламп используется преимущественно прямое световое распределение, а в светильниках для ламп накаливания – прямое и рассеянное.
Светильники прямого света излучают в нижнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока. Их используют в помещениях с темными потолками и стенами (кузнецы, цеха с выделениями пыли и различных испарений). Светильники рассеянного света излучают вниз и вверх 40 – 60% всего светового потока. Они используются в конторах и бытовых помещениях со светлыми стенами и потолками. Светильники отраженного света излучают в верхнюю полусферу не менее 90 % всего светового потока.
Светильники с люминесцентными лампами чаще всего выполняются многоламповыми. Они бывают прямого света (типа ОД, ОДР), преимущественно прямого света (ОДО, ОДОР, ШЛД, ШОД) и рассеянного света (ПВЛ). В комбинированных системах используются светильники местного освещения, предназначенные для создания высоких уровней освещенности на ограниченной площади рабочей поверхности. Для местного освещения с целью исключения стробоскопического эффекта обычно используются лампы накаливания.
Конструктивное исполнение светильников зависит от их назначения. В открытых светильниках лампа не отделена от внешней среды, а в закрытых – лампа и патрон отделены от внешней среды оболочкой. Светильники, применяемые для освещения сырых, насыщенных водяными парами помещений, имеют герметичный корпус. Во взрывозащищенных светильниках приняты меры по предупреждению возникновения искры. Для освещения помещений с повышенной концентрацией пыли используются пыленепроницаемые светильники.
При эксплуатации электрических светильников, используемых в производственных и бытовых помещениях, регулярно осуществляется контроль их технического состояния, ремонт или замена вышедших из строя ламп и осветительной арматуры (особое внимание исправности светильников уделяется в пожаро- и взрывоопасных и травмоопасных помещениях).
3.4.5. Контроль освещенности рабочих мест и использование средств индивидуальной защиты
Все производственные помещения проектируют и строят с учетом обеспечения необходимых норм освещенности. Порядок выбора вида освещения описан выше. Однако в период эксплуатации осветительных установок и рабочих помещений освещенность рабочих мест может ухудшаться до недопустимой величины. Причинами ухудшения освещения могут быть неполадки в работе источников света и выход их из строя, запыление окон и арматуры светильников, перепланировка размещения оборудования, рабочих мест и др. Поэтому уровень освещенности контролируется периодически во всех производственных помещениях в установленном порядке (например, в помещениях со значительным выделением пыли – до четырех раз в год).
Освещенность помещений и рабочих мест контролируется с помощью переносных ручного действия специальных приборов – люксметров, имеющих светочувствительный фотоэлемент, набор светофильтров и измерительный прибор. В настоящее время для измерения уровня освещенности широко используются люксметры типа Ю-16, Ю-116 и Ю- 117. Диапазон измерения освещенности поверхности люксметрами от 5 до 100 000 люкс. Измерение фактической освещенности рабочих мест проводится по специальным методикам. При этом выполняется серия измерений величины освещенности (Е) искусственными светильниками и коэффициента естественного освещения (е). Результаты измерений сравнивают с санитарно-гигиеническими нормами освещенности и делают вывод о соответствии фактического уровня освещения помещения нормативному. В тех случаях, когда освещение помещения не соответствует нормативам, принимаются необходимые меры по обеспечению оптимального естественного и искусственного освещения.
При выполнении отдельных видов работ (сварочные работы, работа с расплавленными металлами, работа на местности при высоких уровнях солнечной радиации) для защиты работников от мощных световых излучений используются следующие средства индивидуальной защиты:
Средства защиты тела (спецодежда и обувь);
Средства защиты рук (рукавицы, перчатки, дерматологические средства);
Средства защиты лица и глаз (щитки с непрозрачным корпусом и светофильтром, защитные очки со светофильтрами).
3.4.6. Санитарно-гигиенические требования к параметрам микроклимата и состава воздуха в производственных помещениях
Состояние здоровья человека, его работоспособность в значительной степени зависят от микроклимата и состава воздуха в рабочем помещении. Микроклимат производственных помещений – это климат их внутренней среды, который определяется совместно действующими на организм человека температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.
Жизнедеятельность человека сопровождается непрерывным выделением тепла в окружающую среду. Количество выделяемого тепла зависит от физического напряжения и при тяжелой работе в 5 раз выше, чем в состоянии покоя. Физиологические процессы в человеческом организме протекают нормально при полном отводе выделяемой организмом теплоты в окружающую среду, а это возможно только при комфортных условиях в помещении или на рабочей площадке. В противном случае происходит нарушение теплового баланса, и имеет место перегрев или переохлаждение организма, что обусловливает быстрое утомление, а иногда и потерю трудоспособности или смерть людей.
Наличие в производственных помещениях чистого и свежего воздуха – обязательная составляющая при обеспечении комфортных условий труда, т.к. повышенные концентрации в воздухе пыли, вредных паров и газов также негативно влияют на жизнедеятельность людей.
Нормативные показатели (санитарно-гигиенические требования и нормы) производственного микроклимата и воздуха рабочих зон установлены в ГОСТ 12.1.005-8 и СанПиН 2.2.4. 584-96. Этими нормативными документами регламентированы оптимальные и допустимые микроклиматические условия. При длительном и систематическом пребывании человека в оптимальных микроклиматических условиях сохраняется нормальное функциональное состояние организма без напряжения механизмов терморегуляции. При этом ощущается тепловой комфорт и обеспечивается высокий уровень работоспособности. Такие условия предпочтительны на рабочих местах. Допустимые микроклиматические условия при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать быстро нормализующиеся негативные изменения функционального и теплового состояния организма человека, не выходящие за пределы его физиологических приспособительных возможностей. При этом не нарушается состояние здоровья человека, но возможно дискомфортное ощущение, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.
Санитарно-гигиенические нормы регламентируют температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха в помещениях с учетом способности организма человека к акклиматизации в разное время года, характера одежды, интенсивности выполняемой работы и характера тепловыделений в рабочем помещении. Для оценки вида одежды и акклиматизации организма человека в разное время года введены понятия «теплый» и «холодный» периоды года. Теплый период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10 0 С и выше, а в холодный – ниже +10 0 С. При учете интенсивности труда все виды работ по энергозатратам организма человека делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые.
Таким образом, для того, чтобы найти по справочным данным оптимальные или допустимые значения микроклимата для конкретного рабочего помещения, необходимо знать период года (холодный или теплый) и категорию работ по уровню энергозатрат. Оптимальные параметры микроклимата распространяются на всю рабочую зону производственных помещений без разделения на постоянные и непостоянные. Если технически или экономически сложно обеспечить оптимальные параметры микроклимата, то, как минимум, должны быть обеспечены допустимые уровни параметров микроклимата. Если фактические климатические условия рабочего помещения не соответствуют нормативным требованиям, то необходимо принимать меры по обеспечению нормальных микроклиматических условий.
Кроме параметров микроклимата рабочих помещений нормируется также интенсивность теплового облучения работников. Допустимые значения теплового облучения на рабочих местах не должно превышать 35Вт/м 2 , если в зоне облучения пламенем, нагретым металлом находится 50% и более поверхности тела человека. В целях профилактики тепловых травм людей установлена предельная температура нагретых поверхностей машин, оборудования и ограждающих их конструкций, которая равна 45 0 С.
3.4.7. Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха
Для обеспечения комфортного микроклимата и состава воздуха в производственных помещениях используются системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха. При правильном выборе их типа, производительности и конструкции условия труда на рабочих местах поддерживаются в пределах установленных норм с минимальными затратами труда, денежных средств и энергии.
Вентиляция – это организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения нагретого, влажного и загрязненного воздуха и подачу на его место свежего.
По способу побуждения воздуха производственная вентиляция делится на три разновидности: искусственная (механическая), естественная и смешанная. Искусственная вентиляция обеспечивает воздухообмен между помещением и атмосферой с использованием механических побудителей – вентиляторов, естественная – за счет использования разности температуры в помещении и снаружи здания или за счет действия ветрового напора, а смешанная вентиляция – это сочетание первых двух разновидностей. По способу осуществления воздухообмена вентиляция подразделяется на регулируемую и нерегулируемую; по назначению – на рабочую и аварийную; по принципу действия – на вытяжную, приточную и приточно-вытяжную; по охвату рабочих мест и зон – на местную, общеобменную и комбинированную; по характеру распределения воздуха – на компактную и рассредоточенную.
Вытяжная система вентиляции обеспечивает только удаление воздуха из помещения, а приточная – только подачу наружного воздуха в помещение. Наиболее распространенная система – приточно-вытяжная, когда одновременно осуществляются оба процесса.
Рабочая система вентиляции служит для удаления из помещения загрязненного воздуха или для снижения концентрации вредных веществ в воздухе помещения до предельно допустимых значений. Аварийная вентиляция обеспечивает предотвращение поражения людей при внезапных выбросах вредных веществ и при выходе из строя рабочей вентиляции.
Общеобменная вентиляция характеризуется равномерной подачей и удалением воздуха по всему объему помещения. Местная вентиляция служит для удаления заданных объемов воздуха только от определенных рабочих мест или обеспечивает подачу воздуха к определенным местам. Комбинированная вентиляция необходима для активного удаления воздуха по всему объему помещения и от определенных мест.
На практике для вентиляции производственных помещений чаще всего используют следующие комбинированные системы:
Вытяжную общеобменную вентиляцию (при малой кратности воздухообмена в помещении);
Приточную общеобменную вентиляцию в сочетании с местной вытяжкой (в помещениях с локальным выделением вредностей для создания воздушного подпора, усиливающего эффективность работы местной вытяжной вентиляции);
Приточно-вытяжную общеобменную вентиляцию;
Местную вытяжную систему вентиляции (вытяжные шкафы, кожухи, зонты и др.);
Местную приточную вентиляцию (для создания воздушных душей, воздушно-тепловых завес);
Системы естественной вентиляции (нерегулируемое и регулируемое использование природных сил в виде ветрового и теплового напоров).
После принятия мер по совершенствованию технологий и конструкции оборудования с целью исключения негативного воздействия вредных веществ, содержащихся в воздухе рабочих помещений, вентиляция позволяет снизить избыточное количество теплоты, влаги, вредных паров, газов и пыли. Одна из главных задач, возникающих при выборе системы эффективной вентиляции – определение воздухообмена, т.е. количества вентилируемого воздуха, которое обеспечит оптимальные параметры микроклимата и состава воздуха в производственном помещении. Затем рассчитывается коэффициент кратности воздухообмена (К) из выражения
где L – воздухообмен в помещении, м 3 /ч;
V п – внутренний объем помещения, м 3 .
При выборе системы вентиляции используют следующие рекомендации. При К<3ч -1 применяют естественную вентиляцию, при К=3-5ч -1 – искусственную, а при К>5ч -1 – искусственную, с подогревом приточного воздуха в зимнее время. Аварийная система вентиляции совместно с рабочей должна обеспечивать кратность воздухообмена более 8ч -1 .
Отопление производственных помещений предназначено для поддержания комфортной температуры воздуха в помещениях в холодное время года. Кроме того, оно способствует лучшей сохранности зданий и оборудования, т.к. одновременно с обогревом помещений регулируется и влажность воздуха. В холодный и переходный периоды года должны отапливаться все здания и сооружения, в которых время пребывания людей превышает два часа, а также помещения, в которых поддержание температуры необходимо по технологическим условиям. В нерабочее время в отапливаемых производственных помещениях в холодный период года должна поддерживаться температура не ниже +5 0 С, если это допустимо по условиям производства.
К системам отопления предъявляются следующие санитарно-гигиенические требования:
Равномерный прогрев всего объема воздуха в помещении;
Возможность регулирования количества выделяемой теплоты и совмещения отопления и вентиляции;
Отсутствие загрязнения воздуха помещений вредными выделениями и неприятными запахами;
Пожаро- и взрывобезопасность;
Удобство в эксплуатации и ремонте.
По радиусу действия отопление производственных помещений бывает местное и центральное.
Местное отопление применяется в одном или нескольких смежных помещениях площадью менее 500 м 2 . В системах такого отопления имеется генератор теплоты, нагревательные приборы и теплоотдающие поверхности, которые конструктивно объединены в одном устройстве. Воздух в этих системах чаще всего нагревается за счет использования теплоты сгорающего в печах топлива (угля, дров, торфа). Реже применяются полы и стеновые панели со встроенными электронагревательными элементами, а также электрорадиаторы. Используются также воздушные (основной элемент - калорифер) и газовые системы местного отопления.
Центральное отопление по виду используемого носителя может быть водяное, паровое, воздушное и комбинированное. Системы центрального отопления включают в себя генератор теплоты, нагревательные приборы, средства передачи теплоносителя (трубопроводы) и средства обеспечения работоспособности системы (запорная арматура, предохранительные клапаны, манометры и др.). В таких системах теплота вырабатывается за пределами отапливаемых помещений.
При выборе системы отопления выполняются расчеты для того, чтобы убедиться в способности выбранной системы обеспечивать компенсацию теплопотерь через строительные ограждения, на технологические нужды и нагрев нагнетаемого холодного воздуха при вентиляции. В результате расчетов определяются величина теплопотерь, расход теплоты на собственные нужды котельной и тепловая мощность котельной установки. В зависимости от величины тепловой мощности выбираются тип, марка и число котельных агрегатов. После этого выбирается тип нагревательного прибора (радиаторы, конвекторы или чугунные ребристые) , затем рассчитываются общая площадь нагревательных приборов и требуемое число секций или количество нагревательных приборов.
В последнее время на производстве и в быту все шире используются системы кондиционирования воздуха. Кондиционирование – это создание и автоматическое поддержание в помещениях независимо от наружных условий оптимального микроклимата и состава воздуха.
Процесс автоматического поддержания температуры, влажности, скорости и равномерности движения воздуха, а также его чистоты в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями обеспечивается специальными техническими устройствами – кондиционерами. В зависимости от производственных условий используются два типа кондиционеров: полного и неполного кондиционирования, когда автоматически поддерживается только часть параметров микроклимата – чаще всего температура.
В необходимых случаях кондиционеры обеспечивают специальную обработку воздуха: ионизацию, озонирование, дезодорацию и т.п.
По способу холодоснабжения различают автономные и неавтономные кондиционеры. Автономные кондиционеры имеют встроенные холодильные агрегаты, а неавтономные – снабжают помещение холодоносителем централизованно. По способу подготовки и распределения воздуха кондиционеры делятся на центральные и местные. Конструкция центральных кондиционеров обеспечивает приготовление воздуха вне пределов обслуживаемых помещений и распределение его по системам воздухопроводов. Их применяют в помещениях большого объема. Местные кондиционеры подготавливают воздух непосредственно в обслуживаемых помещениях и подают его сосредоточенно в определенную зону. Их применяют в сравнительно небольших помещениях объемом до 500 м з.
Кондиционирование воздуха по сравнению с вентиляцией требует больших капитальных вложений и эксплуатационных затрат, но вложенные средства окупаются за счет повышения производительности труда и качества выпускаемой продукции, снижения заболеваемости работающих и процента выбракованных изделий.
3.4.8. Контроль параметров микроклимата и содержания вредных веществ в воздухе помещений
При эксплуатации систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха регулярно ведется контроль за температурно-влажностным режимом и составом воздуха в рабочих помещениях.
Измерения показателей микроклимата (температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха) производятся в рабочей зоне на высоте 1,5 м от пола, повторяя их в различное время дня и года, в разные периоды технологического процесса. Для измерения температуры воздуха используются термометры различной конструкции: жидкостные, деформационные, термоэлектрические, термотранзисторные и т.д. Измерение относительной влажности воздуха производится с помощью волосных гигрометров или психрометрическим методом, используя аспирационный психрометр. Скорость движения воздуха в помещении измеряется с помощью крыльчатых или чашечных анемометров, а при малых скоростях движения воздуха – термоанемометрами. Атмосферное давление измеряется барометрами (суточными или недельными). Интенсивность тепловых излучений в помещении (при наличии мощных источников тепла) измеряется с помощью специальных электрических приборов – актинометров.
Результаты измерений фактических параметров микроклимата рабочих помещений сравниваются с нормативными значениями, и делается вывод о соответствии фактического состояния воздушной среды в рабочей зоне санитарно-гигиеническим требованиям. По результатам измерений можно также судить об эффективности работы систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Контроль содержания вредных газов и паров в воздухе рабочей зоны осуществляется путем измерения концентрации газа с помощью специальных приборов. Пары воздуха отбираются на высоте расположения органов дыхания работающих (1,5 м от пола). Перед началом проведения измерений необходимо установить, поступление каких вредных веществ и в какие периоды возможно в воздух рабочей зоны. После выявления видов вредных веществ, пары которых могут распространиться в воздухе рабочих помещений, составляется схематический план цеха (участка ведения работ) с указанием точек отбора проб воздуха и периодичности проведения измерений концентрации вредных веществ в воздухе.
По длительности выполнения различают аспирационный (продолжительный) и одномоментный методы отбора проб воздуха. Первый метод основан на прокачивании анализируемой пробы воздуха через твердые или жидкие среды для задержки в них определенного вещества за счет его механического разделения или растворения. Второй метод заключается в отборе из воздуха рабочей зоны пробы в определенный момент времени для последующего анализа.
Концентрацию вредного вещества в воздухе определяют различными методами: индикационным, колориметрическим, фотометрическим, люминесцентным, полярографическим, хроматографическим и другими методами. Способы санитарного анализа воздуха подразделяются на три основные группы: экспрессные, лабораторные и автоматические. Экспрессные методы определения концентрации паров вредных веществ в воздухе основаны на применении специальных индикаторов и газоанализаторов, которые обеспечивают получение результатов контроля в течение нескольких минут без участия специально обученного персонала. Наиболее точными являются лабораторные методы, но они малооперативные и требуют наличия высококвалифицированных лаборантов и дорогого оборудования. В необходимых ситуациях используются и автоматические газоанализаторы непрерывного действия с различной чувствительностью. Автоматические газоанализаторы высокой чувствительности обнаруживают загрязнение воздуха на уровне предельно допустимых концентрациях, а при пожаро- и взрывоопасных концентрациях дают световой или звуковой сигнал.
Для контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочих помещений и оценки его санитарного состояния на производстве широко используется экспресс-метод, осуществляемый с помощью переносных универсальных газоанализаторов типа УГ-2,ГХ-4 ручного действия и др. Метод основан на химической реакции между индикаторным порошком, засыпанным в стеклянную трубку, и исследуемым веществом, пары которого вместе с воздухом прокачиваются через индикаторный порошок. В зависимости от концентрации паров вредного вещества в воздухе индикаторный порошок окрашивается на большую или меньшую длину. С помощью специальных градуированных шкал по длине окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке определяется концентрация вредного вещества в мг/м з. Время проведения опыта и объем прокачиваемого воздуха задается в зависимости от вида вредного вещества. Для более точного определения концентрации вредного газа в воздухе рабочей зоны проводят не менее трех опытов. Вывод о соответствии воздуха рабочей зоны санитарным требованиям делается после сравнения фактической концентрации вредного вещества с величиной его предельно допустимой концентрации (ПДК). Если фактическая концентрация вредного вещества превышает величину ПДК, то делается вывод о несоответствии содержания данного вещества в воздухе рабочей зоны санитарно-гигиеническим нормам.
3.4.9. Использование коллективных и индивидуальных средств защиты от воздействия вредных пыли, аэрозолей, паров и газов
На хозяйственных объектах проводится большое количество организационных и инженерно-технических мероприятий по обеспечению оптимальных параметров микроклимата и предупреждению вредных выделений и выбросов в воздух рабочих помещений. Однако в некоторых случаях трудно, а иногда и невозможно, обеспечить нормальное значение параметров микроклимата и состава воздуха на рабочих местах. Поэтому для предотвращения и уменьшения воздействия на работающих указанных выше опасных производственных факторов используются средства коллективной и индивидуальной защиты.
Средства коллективной защиты обеспечивают безопасность двух и более работающих за счет нормализации параметров микроклимата и состава воздуха в производственных помещениях. К ним относятся системы аварийной вентиляции, специальные укрытия, кабины, убежища с нормативными параметрами микроклимата и состава воздуха.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) обеспечивают безопасность одного работающего и применяются при недостаточной эффективности систем вентиляции и отопления. К ним относятся:
1) средства защиты органов дыхания;
2) средства защиты тела, головы, ног и рук человека;
3) медицинские средства защиты.
Для защиты органов дыхания людей от воздействия вредных веществ (пыли, аэрозолей, паров и газов) используются изолирующие и фильтрующие СИЗ. Изолирующие средства обеспечивают надежную защиту в условиях недостаточного содержания кислорода и большой концентрации вредных веществ в воздухе рабочего помещения. Фильтрующие средства защиты органов дыхания используются в условиях достаточного содержания свободного кислорода в воздухе и ограниченного содержания в нем вредных веществ.
Основными видами изолирующих средств защиты органов дыхания являются шланговые противогазы и автономные дыхательные аппараты. Шланговые противогазы (ПШ-1М, ПШ-2, ППМ-1) используются при работе в локальных зонах заражения (колодцах, цистернах, резервуарах, траншеях). Воздух в шлем-маску противогаза типа ПШ поступает по соединенному с ней армированному шлангу длиной 10 м, второй конец которого закрепляется в зоне чистого воздуха. Автономные дыхательные аппараты используются как в локальных, так и крупномасштабных зонах заражения воздушной среды. В противогазах автономного действия воздух в шлем-маску подается из ранцевой системы приготовления дыхательной смеси. Наибольшее распространение имеют автономные дыхательные аппараты со сжатым кислородом (КИП-7, КИП-8, Р-30, «Урал-7»), т.к. они постоянно готовы к применению и обеспечивают экономное расходование кислорода. Аппараты с жидким кислородом (типа «Комфорт») обеспечивают оптимальные условия дыхания при повышенной температуре (в зоне пожара), но требуют длительной подготовки к применению. Аппараты с химически связанным кислородом (ШСМ-1,ШС-7м, ИП-4) имеют небольшой вес, простую конструкцию, но обеспечивают защиту человека на короткое время (от получаса до часа).
Фильтрующие СИЗ выпускаются в виде промышленных, гражданских противогазов и респираторов. Они делятся по назначению на противопылевые и газопылезащитные. Противопылевые фильтрующие средства обеспечивают защиту органов дыхания человека от действия пыли и аэрозолей в виде дыма, тумана и распыленных бактериальных средств. Газопылезащитные фильтрующие средства обеспечивают защиту еще и от действия паров и газов на органы дыхания человека. Основными видами фильтрующих противопылевых СИЗ являются респираторы одноразового исполнения (типа «Лепесток», «Кама», У-2К и др.) и многоразового пользования за счет замены фильтра (Ф-62, «Астра-2» и др.), а также шлемы типа АПШ, ФПП и др. Основными видами фильтрующих противогазовых СИЗ являются:
1) промышленные фильтрующие противогазы с заменяемыми фильтрующими элементами (коробками) в зависимости от вида вредного вещества (используются пять видов основных и девять дополнительных марок фильтрующе-поглощающих коробок);
2) газопылезащитные респираторы (РПГ-67, РУ-60м, «Снежок - ГП», «Лепесток-Г») с несколькими марками фильтрующих элементов для защиты от действия разных вредных веществ;
3) гражданские противогазы, имеющие один тип фильтрующе-поглощающей коробки для защиты от всех боевых отравляющих веществ и некоторых видов промышленных вредных веществ.
Порядок подбора СИЗ органов дыхания для рабочих и служащих следующий. При наличии опасности распространения в воздухе рабочих помещений вредных пыли, аэрозолей, паров или газов составляются списки работников, которые должны быть обеспечены СИЗ органов дыхания, выбираются тип и марка СИЗ, организуется приобретение необходимого количества средств защиты и складирование их вблизи рабочих мест. При выборе СИЗ основной задачей является обеспечение максимальной безопасности людей. При этом учитываются следующие факторы:
1) вид возможного заражения воздуха рабочих помещений или участков проведения работы;
2) интенсивность, вид и продолжительность трудовой деятельности рабочих и служащих;
3) назначение и защитные свойства СИЗ;
4) уровень подготовки работников к использованию СИЗ;
5) сложность в обращении СИЗ и др.
Респираторы и противогазы подбирают индивидуально по размерам таким образом, чтобы обеспечить герметичность прилегания маски к лицу и исключить болевые ощущения при работе.
В случае необходимости, кроме средств защиты органов дыхания, для защиты людей от воздействия вредных пыли, аэрозолей, паров и газов используются средства защиты тела человека (фильтрующие или изолирующие костюмы, куртки, комбинезоны и другая спецодежда), головы (каски, шлемы, шапки, береты), ног (специальная обувь) и рук человека, а также медицинские средства защиты (медикаменты, защитные дерматологические средства).
3.4.10.Санитарно-бытовое обеспечение работников хозяйственного объекта
Санитарно-бытовое обеспечение работников хозяйственного объекта также является важной составляющей обеспечения комфортных условий труда. Проектирование санитарно-бытовых помещений, а также помещений здравоохранения, общественного питания, торговли и культурно-массового обслуживания, производится согласно нормам, приведенным в СНиП 2.09.04-87. В этих нормах установлены площади, количество, порядок размещения и устройство гардеробных, кладовых, душевых, умывальных и других помещений санитарно-бытового обеспечения работников.
