Метеоусловия в производственных помещениях

Метеоусловия или микроклимат определяются температурой, относительной влажностью и скоростью движения воздуха. Важным параметром является также и атмосферное давление, но оно не может регулироваться в рабочем помещении. Нормальное давление 101325Па или 760мм рт. ст.; при давлениях 73400-126700Па (550-950мм рт. ст.) не возникает нарушений жизнедеятельности. Опасным является не само давление в этом диапазоне, а его резкий перепад.

Тепловыделение человека от 85 Вт в состоянии покоя до 500 Вт при тяжелой работе. Отдача тепла организмом осуществляется теплопроводностью через одежду, конвекцией, излучением с открытых поверхностей, испарением пота с поверхности кожи и нагревом выдыхаемого воздуха.

Температура одежды обычно – 27-31⁰С; открытых поверхностей тела 33,4⁰С; нормальная температура внутренних органов – 36,6⁰С.

В состоянии покоя при температуре окружающей среды 18⁰С доля теплоотдачи конвекцией около 30%, излучением – 45%, за счет испарения – 20%, на нагрев выдыхаемого воздуха – 5%, доля теплоотдачи теплопроводностью незначительна. Нормальная деятельность организма возможна лишь, если выделяемое им тепло отводится в окружающую среду. Если этот баланс не соблюдается, то возможен либо перегрев, либо переохлаждение организма.

Способность организма поддерживать постоянную температуру называется терморегуляцией. При температуре окружающей среды 30-35⁰С теплоотдача излучением прекращается, поэтому при высокой температуре усиливается приток крови к поверхности тела, открываются поры, и тепло теряется, в основном, за счет испарения пота. При сильном потоотделении организм интенсивно теряет влагу и соли, что может грозить его обезвоживанием и обессоливанием. Поэтому в горячих цехах дают подсоленную воду. Установлено, что при 5-ти часовом пребывании при температуре более 31⁰С и влажности 80-90% работоспособность падает до 62%, на 30-40% снижается сила мышц рук, в 2 раза снижается координация движений.

Влажность воздуха определяется степенью насыщения его водяными парами. Абсолютная влажность – это масса водяных паров в 1 м³ воздуха. Она равна плотности пара при его парциальном давлении Р_n и и температуре воздуха Т:

,

где R_n=461,58кДж/(кг*К) газовая постоянная пара.

Относительная влажность – это отношение абсолютной влажности воздуха ρ_n к его максимально возможной абсолютной влажности ρ_max при одной и той же температуре, т.е.:

φ= 100ρ_n /ρ_max.

Приближенно φ можно определить из соотношения парциального давления пара в воздухе Р_n и давления насыщенного водяного пара при одинаковых температурах:

φ= 100Р_n /Р_Н,

причем значение Р_Н находят из таблиц насыщенного водяного пара при температуре воздуха.

Оптимальная влажность в рабочем помещении 40-60%; при влажности более 85% снижается испарение пота, при влажности менее 20% пересыхают слизистые оболочки дыхательных путей.

Минимальная скорость воздуха, воспринимаемая человеком 0,2м/с. Допустимая скорость воздуха в зимнее время 0,2-0,5м/с; летом 0,2-1м/с; в горячих цехах допускается воздушное душирование до 3,5м/с.

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 установлены оптимальные и допустимые метеоусловия в рабочей зоне. При их выборе учитывают среднесуточную температуру наружного воздуха (+ 10⁰С и выше или ниже + 10⁰С) и категорию работ по тяжести. Например, для легкой работы (тепловыделения 85-90 Вт) в помещении с незначительными избытками явного тепла в холодный период года допустимые параметры микроклимата: температура 19-25⁰С; относительная влажность не более 75%; скорость воздуха не более 0,2м/с.

Явная теплота – это теплота поступающая в помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников. Избыток явного тепла (или избыточный тепловой поток) – это остаточное количество явной теплоты за вычетом теплопотерь. В холодных цехах (например, механосборочных и т.д.) избытки явного тепла составляют 23 -25 Вт/м³; в горячих – 300 – 500 Вт/м³.