2.6. Глава шестая. Воздух рабочей зоны
2.6.1. Основные понятия и нормирование параметров воздуха рабочей зоны
Воздух рабочей зоны (микроклимат) производственных помещений определяют следующие параметры: температура воздуха в помещении, выраженная в градусах Цельсия; относительная влажность воздуха - в процентах; скорость его движения - в метрах в секунду; интенсивность радиации, преимущественно в инфракрасной и частично в ультрафиолетовой областях спектра электромагнитных излучений, - в джоулях на квадратный сантиметр в минуту. Эти параметры по отдельности и в комплексе влияют на организм человека, определяя его самочувствие.
Температура воздуха является одним из ведущих факторов, определяющих метеорологические условия.
При осуществлении любого производственного процесса, как правило, всегда выделяется теплота. Источниками теплоты являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и т.д. Теплота выделяется при сжигании топлива, нагреве, расплавлении или обжиге материалов, а также при переходе электрической энергии в теплоту, трении движущихся частей машин и т. п. В теплое время года добавляется еще и теплота солнечного излучения.
Передача теплоты от нагретых поверхностей и предметов происходит различными путями, поэтому теплота, выделяемая в производственных помещениях, оказывает неодинаковое влияние на температуру воздуха в рабочей зоне и на самочувствие работающих.
Более нагретые тела отдают свою теплоту менее нагретым тремя путями: теплопередачей (теплопроводностью) - при непосредственном контакте тел; конвекцией — путем передачи теплоты через окружающий воздух; излучением или тепловой радиацией.
В производственных помещениях передача теплоты происходит в основном путем конвекции и излучения.
Другим важным параметром микроклимата является влажность воздуха. Относительная влажность представляет собой отношение упругости водяного пара, содержащегося в воздухе, к упругости насыщенного пара при той же температуре и выражается в процентах. Влажность влияет на общее состояние человека, затрудняя или облегчая теплообмен между организмом и окружающей средой (при большой влажности воздуха теплоотдача путем испарения влаги с поверхности тела уменьшается, что может привести к перегреванию организма, тепловому удару).
В понятие микроклимат производственных помещений входит также скорость движения воздуха. Влияние этого фактора на организм человека может иметь положительную и отрицательную стороны: небольшие скорости движения воздуха способствуют испарению влаги с поверхности тела, улучшая теплообмен между организмом и окружающей средой, а при движении воздуха с большими скоростями возникают сквозняки, приводящие к увеличению числа простудных заболеваний среди работающих.
2.6.2. Тепловое взаимодействие организма человека с окружающей средой
Обмен веществ, постоянно протекающий в клетках живого организма, сопровождается образованием энергии, часть которой выделяется в виде теплоты. Температура здорового организма независимо от температуры окружающей среды поддерживается на определенном постоянном уровне благодаря механизмам терморегуляции.
Теплоотдача человеческого организма может происходить путем излучения, конвекции, испарения, причем соотношение этих путей изменяется в зависимости от температуры окружающей среды
При работе обмен веществ в организме усиливается, увеличивается и теплопродукция, следовательно, требуется более интенсивная отдача теплоты в окружающую среду, иначе может наступить перегревание организма, которое ведет к ухудшению самочувствию и способствует развитию и тяжелому течению многих заболеваний.
Рис. 6.1 Зависимость теплоотдачи организма от температуры человека:
а – излучением и конвекцией; б – испарением.
При определении параметров воздуха рабочей зоны производственных помещений необходимо учитывать:
-условия внешней среды (период года, температуру окружающего воздуха). Если средняя температура воздуха в 13 ч самого жаркого месяца превышает 25°С, допустимые температуры воздуха в производственных помещениях можно повысить в теплый период года на 3°С, но не выше 31°С в помещениях с незначительными избытками явной теплоты. Под избытками явной теплоты понимается разность между количеством теплоты, выделяющейся от нагретого оборудования, и теплопотерями. Избытки явной теплоты до 23,5 Вт/м3 .являются незначительными. Теплота, воздействующая на изменение температуры в помещении, является явной.
Все работы на предприятиях по тяжести подразделяются на категории: 1-легкие физические работы - энергозатраты до 150 ккал/ч (172Дж/с); 2а - работы средней тяжести - энергозатраты от 150 до 300 ккал/ч (172-232 Дж/с);2 б - работы средней тяжести - энергозатраты от 232 до 293 ккал/ч (200-250 Дж/с); 3 - тяжелые работы - энергозатраты более 250 ккал/ч (более 293 Дж/с).