Комплекс факторов, влияющих на самочувствие и работоспособность служащих, определяет микроклимат производственных помещений. От него зависит не только здоровье людей, но и их способность выполнять в полной мере поставленные перед ними производственные задачи. Поддержка микроклимата на рабочем месте является частью санитарно-гигиенических норм на производстве. Кроме того, это одно из требований охраны труда.

Что определяет микроклимат производственных помещений

Микроклимат рабочего места определяется несколькими составляющими. Среди них воздух - это важнейший элемент. От него зависит качество самочувствия служащих в целом.

Качественная характеристика микроклимата включает следующие жизненно важные параметры воздуха:

• влажность (для человека одинаково вредно и превышение, и критичная минимизация этого показателя);
• баланс между высокими и низкими температурами;
• скорость перемещения воздушных потоков.

Загрязнение воздуха - это грубое . Под загрязнением подразумевается любое отклонение от тех физических показателей, которые свойственны природному воздуху.

В нем в разных пропорциях присутствуют пары и газы, находящиеся во взвешенном состоянии. Изменение качества атмосферного воздуха подразумевает умышленное или нечаянное привнесение в него составляющих, не входящих в природную формулу. Тем самым наносится вред окружающей экологии и здоровью людей.

Одна из составляющих природного воздуха - обычный пар. Степень его присутствия в атмосфере зависит от степени нагрева.

Не менее важным качеством воздуха является биометрическое давление. Этому показателю уделяется большое значение ввиду того, что разница между давлением в легких человека и биометрическим давлением определяет величину газообмена. Оптимальным показателем биометрического давления считается тот, который определяется на уровне моря (одна атмосфера).

Охлаждающий микроклимат как нарушение гигиенических нормативов

Температура воздуха - это еще одна жизненно важная характеристика. Она определяет характер теплообмена человека (охлаждение или нагрев в сочетании с динамикой перемещения воздушного потока относительно тела человека).

Если удается достигнуть температурного гомеостаза, можно говорить о достойных условиях жизнедеятельности, в которых могут полноценно функционировать жизненно важные системы - от выделительной до эндокринной.

Кроме того, температурный гомеостаз обеспечивается также энергетическим и водно-солевым обменом в организме. В целях поддержания стабильной температуры человеческий организм должен пребывать в термостабильном состоянии. А оно оценивается непосредственно по тепловому балансу.

Тепловой баланс определяется суммарной координацией всех процессов выработки тепла и способностью сохранять его.

По уровню воздействия на тепловой баланс специалисты выделяют микроклимат:

• охлаждающий;
• нейтральный (более всего подходит для нормального функционирования всех систем организма);
• нагревающий.

При охлаждающем микроклимате отмечается превышение теплоотдачи на ту величину теплопродукции человеческого организма, которая провоцирует локальный дефицит тепла в теле (> 2 Вт). Как результат может возникнуть осложнения в работе внутренних органов. Но чаще всего он провоцирует разнообразные осложнения дыхательной системы.

Независимо от того, локальное или общее охлаждение имеет место, при нем нарушается уровень координации. Тем самым сотрудники лишаются возможности выполнять какие-то особо точные операции. Охлаждающий микроклимат на рабочем месте служит причиной замедления всех процессов в головном мозге.

Показатели микроклимата, при которых констатируется излишнее охлаждение, обязывают работодателя немедленно предпринять какие-то меры, поскольку они могут спровоцировать травмоопасные ситуации на производстве. Например, при локальном охлаждении рук практически невозможно выполнить точную операцию.

Это особенно опасно при управлении транспортными средствами или механизмами, перемещающимися внутри производственных цехов, складских помещений, на строительной площадке. Кроме того, управление компьютерной техникой также требует максимально точных движений пальцев.

Нагревающий микроклимат как нарушение гигиенических нормативов

При нагревающем микроклимате в теплообмене организма со средой отмечается накопление тепла (> 2 Вт). При этом допускаются большие расходы тепла путем потери влаги через кожный покров: >30%. Поэтому гигиенические требования к микроклимату производственных помещений должны неукоснительно соблюдаться руководством на любом производстве.

Последствия преувеличенно нагревающего микроклимата провоцируют ухудшение здоровья сотрудников и минимизацию работоспособности. Тепловой коллапс как следствие нагревающего микроклимата проявляется в расширении сосудов со значительно уменьшенным давлением в их крови. Часто такое состояние заканчивается обмороком.

Симптоматикой теплового коллапса является:

• головокружение;
• общая утомляемость;
• височные боли пульсирующего характера;
• тошнота;
• рассеянное внимание;
• угнетенное состояние нервной системы.

Контроль со стороны администрации над нормированием параметров микроклимата является обязательным условием создания безопасных условий труда, ввиду того, что тепловой удар опасен для любого человека. Он может сопровождаться судорогами и рвотой, поскольку дисфункция терморегуляции практически полностью блокирует образование пота. Как следствие организм перестает выводить токсины, а тепловой обмен полностью нарушается.

При тепловом ударе кожа становится сухой и чрезвычайно горячей. Она приобретает ярко-красный цвет, который становится серым, если не приняты своевременные меры. В результате температурного коллапса может наступить смерть человека.

Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений предполагают создание сбалансированного теплообмена людей с окружающей средой. В противном случае напряжение механизмов терморегуляции в организме приведет к концентрации тепла в поверхностных тканях.

В случае нарушения требований по соблюдению микроклимата, приведшего к перегреву помещений, специалист может констатировать тепловое состояние пострадавшего сотрудника.

Какие меры актуальны для защиты персонала от температурного дисбаланса

Существует специальная методика оценивания теплового состояния. Она актуальна для обоснования гигиенических требований к микроклимату производственных помещений. Кроме того, для создания достойных условий труда руководство обязано систематически проводить профилактические мероприятия, направленные на защиту персонала как от перегревания, так и от переохлаждения.

Микроклимат на производстве, в зависимости от субъективных условий, определяется как:

Все перечисленные гигиенические требования к микроклимату производственных помещений отражены в СанПиН 2.2.4.548-96.

Комплекс профилактических мероприятий от перегрева предполагает выполнение организацией следующих условий:

1. Контроль над нагревающей средой для формирования среднесменного теплового состояния на уровне, не противоречащем нормам СанПиН.
2. Контроль над верхним пределом термической нагрузки во время рабочей смены.
3. Применения средств коллективной защиты для формирования оптимального микроклимата.

Необходимо также практиковать использование , гарантирующих защиту от перегрева.

Комплекс профилактических мероприятий от переохлаждения предполагает выполнение организацией следующих условий:

1. Обеспечение персонала , отвечающей нормативам ГОСТа к микроклимату производственных помещений.
2. Обеспечение рабочих мест локальными источниками тепла, гарантирующими оптимальный теплообмен.
3. Контроль над промежутками времени, в течение которых сотрудники вынуждены выполнять профессиональные задачи в условиях низких температур.

Если производственная задача требует работы на холоде, то она должна выполняться в соответствии с гигиеническим нормированием параметров микроклимата. В частности, с этой целью на предприятии должны соблюдаться временные интервалы с пребыванием персонала в теплых помещениях.

Гигиенические требования к защите от производственной пыли

Практически на каждом производстве имеют место процессы, следствием которых является выделение разнообразных аэрозолей и технологической пыли.

Под производственной пылью подразумевается аэродисперсная система, в которой, помимо воздуха, присутствуют пылевые частицы в твердом состоянии. Их размер настолько микроскопический, что визуально бывает трудно определить ее наличие на рабочем месте.

Размер твердых фракций, присутствующих в воздухе, может доходить до десятых долей миллиметра. Когда данных фракций скапливается слишком много, присутствие в помещении становится небезопасным для здоровья.

Специалисты классифицируют пыль следующим образом:

• по виду получения (продукты конденсации, аэрозоли дезинтеграции);
• по природе своего происхождения (смешанная, органическая и неорганическая);
• по размеру (микроскопическая и ультрамикроскопическая).

В свою очередь, аэрозоли подразделяются на те, что оказывают токсическое, мутагенное и даже канцерогенное воздействие, и те, что обладают качествами ЛПФД.

К наиболее опасным относятся те аэрозоли, что имеют в своем составе биологические вещества:

• антибиотики;
• витамины;
• ингредиенты белковой природы;
• гормоны.

Опасность пребывания в микроклимате, наполненном производственной пылью, заключается в том, что со временем у сотрудников могут развиться разнообразные профессиональные болезни. Прежде всего, неблагоприятная пылевая среда поражает органы дыхания.

Поэтому бронхиты и пневмонии диагностируются особенно часто в таких условиях. Предельно допустимые условия микроклимата коммерческого предприятия или государственного производства устанавливаются по весовым данным. Они выражаются в классической системе измерения: миллиграмм на кубический метр.

Выполняя обязанности по обеспечению оптимального микроклимата на рабочем месте, руководство обязано использовать приборы для пылевого контроля.

Их классифицируют по функциональному назначению:

1. Пылемеры (предназначены для выяснения уровня концентрации пыли в воздухе).
2. Пылесборники (предназначены для взятия проб из воздуха и дальнейшей работы с ними).

Таким образом, к способам нормализации микроклимата относятся:

• качественная вентиляция;
• кондиционеры;
• приборы для поддержания должного норматива барометрического давления;
• приборы для локализации вредоносных для здоровья факторов.

Для создания оптимального микроклимата на производстве руководство должно периодически проводить дезодорации воздуха. Наконец, в обязанность руководства входит также обеспечение автоматического контроля и сигнализации в случае автогенной нештатной ситуации, вследствие которой показатели микроклимата становятся опасными для здоровья и жизни сотрудников.

Микроклимат производственных помещений имеет ключевое значение в обеспечении работоспособности и здоровья персонала. Оптимальные условия трудовой деятельности являются определяющим критерием, гарантирующим полноценное протекание производственного цикла без ущерба для работающих.

На сегодняшний день человечество не располагает реально действенными средствами управления климатообразующими процессами, что не позволяет действенно корректировать погодные условия и поддерживать определенные параметры атмосферы. Поддержание трудоспособности на должном уровне возможно исключительно в условиях замкнутой среды с помощью современных систем контроля за относительной влажностью воздуха и климатом внутри цеха в общем.

Характеристика микроклимата на производстве

Производственным климатом считается многообразие внутренних климатических факторов среды конкретного помещения, оказывающих какое-либо влияние на самочувствие работающих и их работоспособность. Если на критерии внешних условий повлиять практически невозможно, то отрегулировать параметры микроклимата помещений производства внутри цеха с учетом климатических особенностей региона возможно. Поддержание соответствующего баланса является важнейшей задачей, призванной оптимизировать производственный цикл и сохранить здоровье работающих.

Факторов, оказывающих существенное влияние на климатические условия внутри цеха достаточно много. Поэтому для упрощения контроля над ними принята следующая классификация, разделяющая все многообразие природных и техногенных условий на две группы:

• Регулируемыми считаются такие критерии, на которые человек способен оказать какое-либо воздействие либо полностью откорректировать. Среди них выделяют конструкцию цеха, наличие в воздухе рабочей зоны вредных веществ, показатели теплового либо радиационного излучения, количество персонала в здании, интенсивность и направленность воздушных потоков.
• Нерегулируемыми считаются такие показатели, которые не поддаются управлению, несмотря на все усилия со стороны человека. Среди них выделяют высоту над уровнем моря, тип местности, направление ветра, климатический пояс и т.д.

Влияние нерегулируемых факторов создает специфические условия, которые далеко не всегда являются приемлемыми для работы людей. Корректировка и приведение характеристик микроклимата в соответствие с принятыми нормами осуществляется за счет регулируемых параметров. Именно с их помощью в помещении создается максимально благоприятная среда для нахождения людей и их полноценной работы.

Влияние микроклиматических условий на физиологию человека

Оптимальные значения микроклимата производственной среды способствуют поддержанию термического и функционального баланса организма. Сочетание подобных условий способствует повышению работоспособности человека и стимулирует удовлетворенность окружающей средой, положительно сказываясь на производительности труда. Поэтому соблюдение оптимального баланса является важной частью организации производственного цикла.

Периодическое влияние допустимых климатических критериев среды производства приводит к дисбалансу функционального и теплового состояния человека.

Нормализация основных процессов осуществляется за счет эпизодического либо постоянного включения терморегуляционных качеств организма. Как правило, его активизация не оказывает масштабного воздействия на здоровье. Однако так или иначе приводит к появлению дискомфорта, снижению трудоспособности и общему ухудшению самочувствия.

Составление характеристики микроклимата базируется на нескольких критериях, прямо или косвенно воздействующих на состояние организма людей. Их перечень имеет следующий вид:

• влажность производственной среды;
• температура воздуха;
• направление и интенсивность воздушных потоков;
• термическое состояние окружающих поверхностей.

Список факторов, влияющих на функциональность человеческого организма, состоит всего из 4-х критериев. Именно они оказывают прямое воздействие на самочувствие, формируя микроклимат в цеху. Тепловое влияние и уровень влажности считаются определяющими параметрами, поскольку оказывают прямое влияние на терморегуляционные процессы.

Нормативные требования к микроклимату на производстве

Нормативные климатические показатели в цеху имеют прямую зависимость от сезонности и сложности работы, производимой сотрудниками. Разделение по сезонам дает возможность корректировать температурные значения внутри помещения с наибольшей эффективностью. При этом теплой считается та часть сезона, которая характеризуется среднесуточными значениями температуры свыше +10° градусов, а холодной - ниже +10°. Данное разделение регламентируется государственным документом: СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» .

В расчет гигиенических требований к микроклимату производственных помещений берется аналогичная модель разделения по сложности работ, которых существует несколько:

• 1 категория - легкие. Охватывает все виды работ, на осуществление которых затрачивается 90-150 ккал в час.
• 2 категория - средние. Охватывает те разновидности работ, при осуществлении которых человеческий организм затрачивает 150-290 ккал в час.
• 3 категория - тяжелые. Также включает в себя все направления труда, при которых расход энергии варьируется в промежутке 290-350 ккал в час.

Подобная градация играет основополагающую роль в формировании микроклиматических показателей помещений производства. Санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны четко описывают особенности технологического цикла и его воздействие на человека. Лишь соблюдение всей совокупности необходимых (температурных, физических условий и полноценной вентиляции) дает возможность организовать полноценных производственный процесс без угрозы для работающих.

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата на рабочих местах

Классификация производственного микроклимата основана всего на 2-х основных показателях: оптимальных и допустимых. Каждая из этих подгрупп имеет свои особенности, исходя из которых производится расчет микроклимата на рабочем месте.

Оптимальные климатические параметры рассчитываются исключительно для рабочих мест постоянного характера. Основные температурные показатели воздушных масс не могут отходить от нормы даже на 1°-2° градуса. Термическое состояние окружающих поверхностей производственной зоны не может быть отличным от номинального более чем на 2° градуса в любую сторону. В целом, оптимальные величины микроклимата имеют следующий вид:

В зависимости от степени тяжести труда в холодный период:

• Легкий. Температура 21°-24° градуса. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,1 м/сек.
• Средний. Температура 17°-21° градус. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,2 м/сек.
• Тяжелый. Температура 16°-18° градусов. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,3 м/сек.

В зависимости от степени тяжести труда в теплый период:

• Легкий. Температура 22°-25° градусов. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,1-0,2 м/сек.
• Средний. Температура 20°-23° градуса. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,3 м/сек.
• Тяжелый. Температура 18°-20° градусов. Влажность 40-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,4 м/сек.

Оптимальные условия для труда способствуют сохранению внутреннего баланса человека, поддерживая его трудоспособность на должном уровне. Допустимые параметры климата актуальны в конкретных ситуациях, когда в силу разнообразных причин возможность организации наилучших условий труда в производственной зоне ограничена. Температура окружающих поверхностей и совокупное термическое состояние рабочего места не может отходить от нормативных параметров выше, чем на 3° градуса.

Применяются они как для производственных мест переменного, так и постоянного типа. Вне зависимости от теплофизических особенностей технологического процесса, допустимые параметры труда имеют следующий вид (в холодный период):

• Легкий. Температура 24°-26° (на постоянных) и 17°-21° (на не постоянных) градусов. Влажность 75%. Интенсивность перемещения воздуха 0,1-0,2 м/сек.
• Средний. Температура 21°-23° (на постоянных) и 13°-17° (на не постоянных) градусов. Влажность 75%. Интенсивность перемещения воздуха 0,3-0,4 м/сек.
• Тяжелый. Температура 19°-20° (на постоянных) и 13°-0° (на не постоянных) градусов. Влажность 75%. Интенсивность перемещения воздуха 0,5 м/сек.

В теплую пору года допустимые критерии микроклимата имеют следующий вид:

• Легкий. Температура 28°-30° (на постоянных) и 19°-22° (на не постоянных) градусов. Влажность 55-60%. Интенсивность перемещения воздуха 0,1-0,3 м/сек.
• Средний. Температура 27°-29° (на постоянных) и 15°-18° (на не постоянных) градусов. Влажность 65-70%. Интенсивность перемещения воздуха 0,2-0,5 м/сек.
• Тяжелый. Температура 26°-28° (на постоянных) и 13°-15° (на не постоянных) градусов. Влажность 75%. Интенсивность перемещения воздуха 0,5-0,6 м/сек.

Подобная градация должна полностью соблюдаться вне зависимости от тонкостей производственного цикла и интенсивности теплового облучения работающих. Не выполнение приведенных выше норм считается грубейшим нарушением и является причиной остановки работы производства.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны имеет строго определенные нормативы. При этом определен целый перечень вредоносных элементов и их предельно-допустимые концентрации (ПДК). Превышать данные показатели на рабочих участках любого типа строго запрещено. Пренебрежение данными нормами влечет за собой угрозу жизни для здоровья людей и, соответственно, остановке производства.

Контроль параметров микроклимата

Изменения микроклимата на рабочем месте неминуемо влияют на человека, его трудоспособность и самочувствие. Существует несколько специализированных приборов, предназначенных для осуществления контроля параметров микроклимата на производстве. Измерение показателей микроклимата производится на протяжении всего рабочего дня, т.е. перед началом работ, в середине смены и ее окончании. Измерения требуется проводить согласно следующей таблицы из СанПиН:

Контроль осуществляется не реже 2-х раз на год в рамках санитарного надзора либо же при вводе нового оборудования в эксплуатацию. Для определения основных величин микроклиматических условий применяется следующее оборудование:

• Психрометр аспирационного типа. Прибор предназначен для снятия термических показателей в воздухе производственной зоны.
• Психрометры или записывающие гигрографы. Предназначены для снятия параметров влажности воздуха.
• Термопары и электротермометры. Определяют термическое состояние поверхностей.
• Ротационный анемометр. Измеряет скорость движения воздуха по периметру производственной зоны.
• Актинометр, болометр, радиометры. Определяют интенсивность инфракрасного облучения.

Использование всех этих приборов дает возможность получить определенную картину климатических условий и проанализировать ее. На основании полученных данных делается вывод о состоянии климатических условий и необходимости их корректирования. Отклонение хотя бы по одному из параметров требует немедленного внесения изменений в существующий производственный цикл и приведение условий труда к оптимальным.

Мероприятия по обеспечению оптимальных микроклиматических условий

Компенсация неблагоприятных производственных условий направлена на организацию полной безопасности жизнедеятельности работающих и поддержание их трудоспособности на надлежащем уровне. Нормализация показателей микроклимата производится за счет рационального подхода к планированию рабочего пространства и правильного размещения оборудования. Ограничение термических перегрузок достигается путем автоматизации горячих и вредных производственных процессов.

Для выведения избыточного тепла используются системы естественной либо принудительной вентиляции. В зависимости от интенсивности термической нагрузки они должны обеспечивать нормализацию температурных показателей до нормативных значений. По возможности вентиляционные шахты располагаются непосредственно над прямыми источниками теплового излучения для обеспечения лучшей циркуляции воздуха.

Ограничение и корректировка термического воздействия на участках замкнутого типа производится за счет использования кондиционирования с возможности регулировки интенсивности воздушного потока.

При невозможности соблюсти требования к вентиляции производственных помещений и норм теплового контроля применяются защитные средства индивидуального типа такие, как спецодежда, обувь, очки, головные уборы и респираторы.

Видео по теме статьи:

V. МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

1. Параметры микроклимата и их измерение

Условия микроклимата в производственных помещениях зависят от ряда факторов:

климатического пояса и сезона года;

характера технологического процесса и вида используемого оборудования;

условий воздухообмена;

размеров помещения;

числа работающих людей и т.п.

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

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

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

температура воздуха ;

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

относительная влажность воздуха ;

скорость движения воздуха ;

интенсивность теплового облучения .

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

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

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

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

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

Скорость движения воздуха измеряется в м/с.

Измерение параметров микроклимата.

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

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

Скорость движения воздуха измеряется крыльчатыми и чашечными анемометрами.

Рассмотрим примеры приборов, традиционно используемых для измерения параметров микроклимата.

Аспирационный психрометр МВ-4М

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

Анемометр крыльчатый АСО-3

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

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

Портативный измеритель влажности и температуры ИВТМ – 7

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

Анемометр Testo – 415

Прибор предназначен для измерения скорости воздуха и температуры в помещениях. Информация отображается на большом двухстрочном дисплее. Прибор имеет возможность усреднения результатов измерений по времени и числу замеров.

Введение

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

Микроклимат производственных помещений

производственный микроклимат вентиляционный кондиционирование

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

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

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

Рис. 1

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Нормирование производственного микроклимата и профилактика его неблагоприятного воздействия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Уравнение теплового баланса можно записать в следующем виде:

Q = Q Т + Q К + Q И + Q ИСП + Q ВОЗД, (1)

где Q – количество теплоты, выделяемой человеком, Q Т - теплота, отдаваемая в окружающую среду путем теплопередачи через одежду, Q К – теплота, отдаваемая за счет конвекции, Q И – теплота, отдаваемая за счет теплового (инфракрасного) излучения, Q ИСП – теплота, отдаваемая при испарении (за счет потоотделения), Q ВОЗД - теплота, расходуемая на нагревание вдыхаемого воздуха.

Терморегуляция организма осуществляется одновременно всеми способами. Очевидно, что величина отдельных составляющих зависит от температуры окружающего воздуха, скорости его движения, влажности, наличия в помещении источников тепла. Так, при понижении температуры воздуха уменьшается влажность кожи и, следовательно, уменьшается теплоотдача путем испарения, к этому де приводит увеличение влажности воздуха. Повышение температуры в помещении приводит к уменьшению вклада составляющих Q Т + Q К, а также Q ВОЗД. Подвижность (скорость движения) воздуха способствует теплоотдаче организма, поэтому при высоких температурах ее влияние благоприятно, однако чрезмерная скорость движения воздуха может привести к переохлаждению.

Давление воздуха также оказывает существенное влияние на самочувствие человека, поскольку обуславливает процесс газообмена человека с окружающей средой. Известно, что диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95…120 мм рт.ст. Начиная с парциального давления кислорода около 60 мм рт.ст., что соответствует высоте 4 км, у человека возникают головная боль, головокружение, нарушение работы слухового и зрительно анализаторов, замедляются реакции. Все это признаки кислородного голодания – гипоксии .

Избыточное давление воздуха приводит к повышению парциального давления кислорода в воздухе, содержащемся в альвеолах, что, в конечном итоге, приводит к увеличению силы дыхательной мускулатуры, поэтому поддержание повышенного давления с помощью специального оборудования (кессонов, водолазного снаряжения) необходимо при проведении работ на глубине. При этом следует выделить три периода: компрессия , или повышение давления, нахождение в условиях повышенного давления и декомпрессия , или процесс понижения давления. Наиболее опасен период декомпрессии. Дело в том, что при повышенном давлении кровь насыщается азотом, а при декомпрессии из-за падения парциального давления в альвеолярном воздухе, азот выделяется из тканей. Если декомпрессия протекает слишком быстро, в крови образуются пузырьки азота, вызывающие эмболию, т.е. закупорку сосудов. Это явление носит название декомпрессионной болезни . Проявления ее могут быть весьма тяжелыми. Тяжесть заболевания определяется массовостью закупорки сосудов и ее локализацией.

В обычных условиях давление в помещении обусловлено атмосферным давлением, которое может незначительно меняться при изменении погодных условий.

Таким образом, показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

температура воздуха, 0 C,

температура поверхностей (стен, пола, потолка, различных устройств, технологического оборудования и т.п.), 0 C,

относительная влажность воздуха, %,

скорость движения воздуха, м/с,

интенсивность теплового облучения, Вт/м 2 ,

давление.

Однако к числу нормируемых параметров относятся только первые пять показателей. Давление не относится к числу нормируемых параметров микроклимата.

Роль микроклимата в жизнедеятельности человека предопределяется тем, что последняя может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза организма, который достигается за счет системы терморегуляции и усиления деятельности других функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной, а также систем, обеспечивающих энергетический, водно-солевой и белковый обмены. Напряжение в функционировании перечисленных систем, обусловленное воздействием неблагоприятного микроклимата, может сопровождаться ухудшением здоровья, которое усугубляется воздействием на организм других вредных производственных факторов (вибрация, шум, химические вещества и др.). 4.3. Термостабильность состояния организма, обеспечиваемая равенством теплопродукции и суммарной теплоотдачей, не является единственным условием теплового комфорта человека. Должны быть соблюдены и другие условия, касающиеся регламентации доли теплоотдачи за счет испарения влаги с поверхности кожи (не более 30%), а также средневзвешенной температуры кожи и температуры кожи на отдельных участках поверхности тела. 4.4. Микроклимат по степени его влияния на тепловой баланс человека подразделяется на нейтральный, нагревающий, охлаждающий. Нейтральный микроклимат - такое сочетание его составляющих, которое при воздействии на человека в течение рабочей смены обеспечивает тепловой баланс организма, разность между величиной теплопродукции и суммарной теплоотдачей находится в пределах -+2 Вт, доля теплоотдачи испарением влаги не превышает 30%. Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров, при котором имеет место превышение суммарной теплоотдачи в окружающую среду над величиной теплопродукции организма, приводящее к образованию общего и/или локального дефицита тепла в теле человека (>2 Вт). Нагревающий микроклимат - сочетание его параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме (>2 Вт) и/или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги (>30%). 4.5. Влияние охлаждающего микроклимата определяется тем, что в ходе эволюционного развития человек не выработал устойчивого приспособления к холоду. Его биологические возможности в сохранении температурного гомеостаза весьма ограничены. Охлаждающий микроклимат способствует возникновению сердечно-сосудистой патологии, приводит к обострению язвенной болезни, радикулита, обуславливает возникновение заболеваний органов дыхания. Охлаждение человека как общее, так и локальное (особенно кистей) способствует изменению его двигательной реакции, нарушает координацию и способность выполнения точных операций, вызывает тормозные процессы в коре головного мозга, что может быть причиной возникновения различных форм травматизма. При локальном охлаждении кистей снижается точность выполнения рабочих операций. Работоспособность уменьшается на 1,5% на каждый градус снижения температуры пальцев. При выраженном охлаждении организма растет число тромбоцитов и эритроцитов в крови, увеличивается содержание холестерина, вязкость крови, что повышает возможность тромбообразования. Даже при кратковременном влиянии холода в организме происходит перестройка регуляторных и гомеостатических систем, изменяется иммунный статус организма. Влияние хронического охлаждения усугубляется воздействием локальной вибрации, поскольку она вызывает сужение сосудов в соседних к месту ее приложения областях. Переносимость человеком охлаждения несколько увеличивается при адаптации к холодовому фактору, но для обеспечения температурного гомеостаза существенного значения не имеет. 4.6. Влияние нагревающего микроклимата связано с напряжением различных функциональных систем организма человека, что приводит к нарушению состояния здоровья, работоспособности и производительности труда. При определенном значении составляющих нагревающий микроклимат может привести к заболеванию общего характера, которое проявляется чаще всего в виде теплового коллапса. Особенно подвержены тепловым ударам лица, имеющие массу тела выше нормы. Среди рабочих, труд которых связан со значительной тепловой и физической нагрузкой, наблюдается интенсивное биологическое старение, особенно в возрастных группах 20-30 и 40-50 лет. Наблюдаются головные боли, повышенная потливость и утомляемость, увеличивается риск смерти от сердечно-сосудистой патологии (гипертоническая и ишемическая болезни, болезни артерий и капилляров).

В ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону, а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест в тех случаях, когда по техническим, технологическим или экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные условия.

Оптимальные микроклиматические условия - это такие условия, которые обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены без напряжения механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

Допустимые микроклиматические условия – это сочетания параметров микроклимата, которые не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

При нормировании параметров микроклимата учитываются физическая тяжесть выполняемых работ и время года.

Определение индекса тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса)

1. Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорость движения воздуха и теплового облучения).

2. ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра аспирационного психрометра (tвл.) и температуры внутри зачерненного шара (tш).

3. Температура внутри зачерненного шара измеряется термометром, резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара; tш отражает влияние температуры воздуха температуры поверхностей и скорости движения воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения температуры внутри шара +-0,5° С.

4. ТНС-индекс рассчитывается по уравнению: ТНС = 0,7 x tвл. + 0,3 x tш.

6. Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен методу измерения и контроля температуры воздуха (п.п.7.1-7.6 настоящих Санитарных правил).

7. Значения ТНС-индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в табл.1.