Микроклимат производственных помещений. Работающий человек примерно треть своего времени находится на производстве во взаимосвязи с производственной средой

Глава 3. Воздух рабочей зоны

Работающий человек примерно треть своего времени находится на производстве во взаимосвязи с производственной средой, которая характеризуется различными факторами: микроклиматом производственных помещений, интенсивностью технологического процесса, применяемыми материалами и механизмами и т. д.

Микроклимат производственных помещений – метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения [1].

Итак, показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются [1]:

· температура воздуха;

· температура поверхностей;

· относительная влажность воздуха;

· скорость движения воздуха;

· интенсивность теплового облучения.

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

Организм человека называют термодинамической системой с высоким постоянством средней температуры тела при значительно меняющихся условиях поступления и потерь тепла.

Человеческий организм может производить поистине огромную выработку энергии для борьбы с холодом и жарой. Его можно сравнить с непрерывно действующей фабрикой тепла, обеспеченной совершенными физиологическими механизмами саморегуляции. Чтобы поддерживать температуру своего организма в этих пределах, человек выработал очень эффективные физиологические реакции, с помощью которых он обычно реагирует на резкие перепады, связанные с сильным перегревом или с сильным переохлаждением организма. Это свидетельствует о колоссальных приспособительных возможностях, выработавшихся в процессе эволюции (конечно, включая и применение современной техники: создание особого микроклимата в помещениях, отопления, кондиционирования воздуха, специализированных средств транспорта, одежды с подогревом или охлаждением и т.п.). В основе этих реакций, вызванных необходимостью координирования различных систем человеческого организма и регулирования процессов тепловыделения для поддержания постоянной температуры тела челове-
ка – функция терморегуляции.

Для поддержания постоянной температуры ядра тела человека должен соблюдаться тепловой баланс: поступления тепла к нему и внутренняя выработка его должны уравновешиваться расходуемым теплом. По условиям нулевой терморегуляции прирост тепла сбалансирован тепловыми потерями, теплота не сохраняется, а температура тела поддерживается в равновесном состоянии.

Основными внешними факторами, влияющими на терморегуляцию человека – на протекание теплообменов с помощью конвекции, излучения и парообразования, являются температура окружающей среды (t, °С), относительная влажность (j, %), скорость движения воздуха (v, м/с) и тепловая радиация от горячих поверхностей (t _п, °С и J, Вт/м²).

В горячих цехах промышленных предприятий большинство технологических процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии. При температуре до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740…0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи.

Инфракрасные лучи оказывают на организм в основном тепловое облучение, в результате которого в организме происходят биохимические сдвиги, уменьшается кислородная насыщенность крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток, нарушается деятельность сердечно-сосудистой и нервной систем.

По характеру воздействия на организм человека инфракрасные лучи подразделяются на коротковолновые лучи с длиной волны 0,76…1,5 мкм и длинноволновые с длиной волны более 1,5 мкм. Тепловое излучение коротковолнового диапазона глубоко проникает в ткани и разогревает их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении - тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в ткани не проникают и поглощаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызвать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лучей является катаракта глаза.

Для характеристики теплового облучения принято понятие интенсивности теплового облучения J_Е, Вт/м². Интенсивность теплового облучения – мощность лучистого потока, приходящегося на единицу облучаемой площади.

Тепловое облучение лимитируется тепловым болевым порогом кожи. Так, интенсивность до 350 Вт/м² не вызывает неприятного ощущения, при 1050 Вт/м² уже через 3–5 мин на поверхности кожи появляется неприятное жжение, температура кожи повышается на 8–10°С, а при 3500 Вт/м² через несколько секунд возможны ожоги.

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.