 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ
| Нормування параметрів мікроклімату
Лабораторна робота№1 Дослідження та оцінка метеорологічних умов на робочих місцях Мета роботи Засвоєння методики дослідження параметрів мікроклімату, придбання навиків праці з приладами, вивчення основних принципів нормування метеоумов та оцінка мікроклімату на робочих місцях. Для виконання вказаної мети студенту при підготовці до лабораторної роботи потрібно: 1. Вивчити теоретичні відомості за допомогою методичних вказівок та спеціальної літератури приведеної на сторінці 16. 2. Вивчити та набути навиків по застосуванню приладів, пристроїв, а також їх безпечну експлуатацію. 3. Вивчити порядок проведення експерименту. 4. Дати відповіді на всі контрольні запитання. 5. Провести необхідні експерименти. При проведенні лабораторних експериментів потрібно виконувати ті варіанти вимірювань параметрів мікроклімату, які запропоновані викладачем. 6. Оформити звіт, зробивши висновки про відповідність або невідповідність виміряних параметрів мікроклімату нормативним. Теоретичні відомості Основні поняття Метеорологічні умови (мікроклімат) виробничих приміщень [3;5] можливо оцінювати за сукупністю таких факторів, як температура ( t, °С), відносна вологість ( Крім цих параметрів іноді виникає потреба враховувати атмосферний тиск (кесонні роботи, та ін.), який впливає на парціальний тиск основних компонентів повітря [1,2]. Мікроклімат на підприємствах вимірюють у виробничих приміщеннях, де знаходяться працівники, на постійних і непостійних робочих місцях. Постійне робоче місце те, де працівник знаходиться більш 50% робочого часу або більше 2 годин безперервно. Непостійне робоче місце те, де працівник знаходиться менше 50% робочого часу або менше 2 годин безперервно. Робоча зона - це простір, обмежений по висоті 2м над рівнем підлоги або площадки (на висоті), на яких знаходяться місця постійного або непостійного перебування людей. Параметри мікроклімату змінюються в визначених межах і залежать від теплофізичних особливостей технологічного процесу, клімату, пори року, умов опалення та вентиляції. В виробничих цехах: механічних, інструментальних, деревообробних, складання радіодеталей, електротехнічних, електричних розподільних підстанціях; величиною теплового опромінення працюючих можна знехтувати. В ливарних, термічних, ковальських цехах, дільницях паяння радіоелементів, пропарювання форм з залізобетонними конструкціями та ін. потрібно проводити вимірювання теплового опромінення, яке отримують робітники. Організм людини - це саморегулівна система, фізіологічний механізм якої з метою підтримання постійної температури тіла направлений на забезпечення відповідної кількості утворюваного тепла (теплопродукція) та кількості тепла, відданого в зовнішнє середовище (тепловіддача). Якщо в будь-який період ці процеси розбалансовані, то в організмі людини відбувається накопичення (перегрів організму) або зменшення (переохолодження організму) тепла. Здатність організму людини регулювати теплообмін з навколишнім середовищем та зберігати температуру тіла на постійному рівні (36,5 Для нормального протікання фізіологічних процесів в організмі людини навколишнє середовище повинно мати здатність поглинати тепло, яке виробляє організм Qл та тепло, яке надійшло в організм від зовнішніх джерел Qзд, в основному за рахунок інфрачервоного випромінювання [1;2]. Тепло із організму людини може відводитись в навколишнє середовище за рахунок: - конвекції повітря навколо відкритих частин тіла Qк; - теплопровідності крізь одяг Qт; - випромінювання (в основному інфрачервоне) Qв; - випаровування поту Qп; - видихання повітря Qвп. Не спостерігається перенапруга систем терморегуляції, якщо підтримується баланс тепла, що надійшло зовні та вироблене в організмі (Qзд+Qл) з теплом, яке відводиться в навколишнє середовище (Qвід=Qк+Qт+Qв+Qп+Qвп).
Qзд+Qл=Qк+Qт+Qв+Qп+Qвп (1.1)
Основний фактор, який сприяє терморегуляції, є здатність організму збільшувати або зменшувати приплив крові до периферійних кровоносних судин. Перегрів організму змушує судини розширюватися і тоді тепло відводиться більш інтенсивно. Охолодження організму - судини звужуються, що призводить до зменшення притоку крові. Збільшення теплоутворювання може здійснюватись за рахунок підвищення м'язового тонусу та тремтіння. У випадку, коли навколишнє середовище повністю сприймає тепло, яке виробляє організм людини, забезпечує добре самопочуття працюючого та оптимальні мікрокліматичні умови для найбільш високої продуктивності праці, то такі метеорологічні умови в виробничому приміщенні будуть комфортними. Зміна параметрів мікроклімату породжує зміни в співвідношенні (1.1) між його величинами. Так, коли нормальні умови в легкій категорії фізичної праці доля Qк+Qт При підвищенні температури повітря в приміщенні більше ніж 34...360С тепловіддача буде проходити в основному тільки за рахунок потовипаровування Qп. Збільшення швидкості руху повітря навколо тіла людини призводить до збільшення Qк та Qп. Організм людини починає відчувати повітряні потоки, коли V³0,15 м/с. При цьому, якщо потоки мають температуру до 360С, то організм людини відчуває освіжаючу дію, а коли температура більше 40°С - вони діють гнітюче. При мінусових температурах і великій швидкості руху повітря може бути обмороження людей.
Нормування параметрів мікроклімату Мікроклімат характеризується такими показниками [3]: 1) температурою повітря; 2) відносною вологістю повітря; З) швидкістю руху повітря; 4) інтенсивністю теплового опромінення. Чисельні значення 1, 2 і 3 показників наведені в додатках 2 та 4 і встановлюються у вигляді оптимальних та допустимих норм для робочої зони виробничих приміщень в залежності від періоду року та категорії робіт. Оптимальні мікрокліматичні умови - поєднання (сполучення) кількісних показників мікроклімату, які при тривалому та систематичному впливу на людину забезпечують збереження нормального теплового стану організму без напруження механізмів терморегуляції. Такі умови забезпечують відчуття теплового комфорту та створюють передумови для високого рівня працездатності. Допустимі мікрокліматичні умови - поєднання кількісних показників мікроклімату, які при тривалому та систематичному впливу на людину можуть викликати скороминучі зміни, що швидко нормалізують тепловий стан організму, які супроводжуються напруженням механізмів терморегуляції, не виходячи за межі фізіологічних пристосувальних можливостей. При цьому не виникають пошкодження або порушення стану здоров’я, але можуть спостерігатися дискомфортні тепловідчуття, погіршення самопочуття та зниження працездатності. Оптимальні показники мікроклімату [3, п.1.2] поширюються на всю робочу зону, допустимі показники встановлюються диференційовано для постійних і непостійних робочих місць. Оптимальні та допустимі показники мікроклімату повинні відповідати значенням, зазначеним в додатку 2. Допустимі величини показників мікроклімату встановлюються в випадках, коли за технологічними вимогами, технічними і економічними причинами не забезпечуються оптимальні норми. Оптимальні мікрокліматичні умови можливо забезпечити тільки тоді, коли в приміщенні передбачено кондиціювання повітря. Системами звичайної механічної вентиляції можливо забезпечити тільки допустимі показники мікроклімату. В кабінах, на пультах та місцях керування технологічними процесами, в залах ЕОМ при виконанні робіт операторського типу повинні забезпечуватися: оптимальна величина температури повітря 22-24°С, його відносна вологість 60-40% та швидкість руху не вище 0.1 м/с. Перелік інших виробничих приміщень, в яких повинні дотримуватися оптимальні норми мікроклімату визначається галузевими нормативами. Холодний період року характеризується середньодобовою температурою зовнішнього повітря, яка дорівнює плюс 10°С та нижче, а теплий - більше плюс 10°С. Категорія робіт - розмежовування робіт за тяжкістю на основі загальних енерговитрат організму (Вт) [3]. В зв'язку з цим всі роботи поділяються на легкі (Іа, Іб), середньої тяжкості (ІІа, ІІб) та тяжкі (ІІІ) [3]. Енерговитрати за категоріями тяжкості робіт: Іа – до 139 Вт; Іб – 140...174 Вт; IIа – 175...232 Вт; IIб – 233...290 Вт, ІІІ – більш 290 Вт. У відповідності з наведеними енерговитратами до легких робіт відносять працю операторів точного машинобудування, ЕОМ, виготовлення радіодеталей, геодезичні роботи, монтаж електропроводів, малярні роботи та інші. До робіт середньої тяжкості можливо віднести працю верстатників та слюсарів загального машинобудування, зварювальні та електромонтажні роботи, теслярські та столярні роботи. Ковальські, вантажно-розвантажувальні, земляні роботи, укладання бетону відносять до тяжких. Точніший розподіл робіт за категоріями проводиться відповідними галузями промисловості на базі вимог [3]. Температура повітря в робочій зоні, заміряна на різній висоті в приміщенні не повинна виходити протягом зміни за межі оптимальних величин для усіх категорій робіт при забезпеченні оптимальних показників мікроклімату. Якщо ж потрібно забезпечувати допустимі показники мікроклімату для всіх категорій робіт, то перепад температури повітря по висоті в робочій зоні дозволяється до 3°С [3]. Виміри приладами показників мікроклімату треба проводити на початку, в середині та в кінці кожного періоду року не менше 3 разів за зміну. Температуру, відносну вологість та швидкість руху повітря виміряють на висоті 1,0м від підлоги при роботах, які виконуються сидячи і на висоті 1,5м - при роботах, які виконуються стоячи [3]. Інтенсивність теплового опромінювання на робочих місцях не повинна перевищувати величин, вказаних в додатку 3 [3,4,5]. В разі перевищення інтенсивності теплового опромінювання понад 350 Вт/м2 потрібно передбачати різні теплозахисні засоби. Це також потрібно робити, якщо температура поверхні обладнання, механізму перевищує 45°С, а в його середині більше 100°С. Остання вимога запобігає появі теплових опіків, травм [3].
Рис. 1.1. Схема тепловологісного пристрою (ТВП) Проведення експерименту Для проведення експерименту потрібно на лабораторному столі розмістити прилади та ТВП так, як вказано на рис. 1.2. БТ - коробка (блок) тумблерів (закріплена на столі); БМ - 2 - баротермогігрометр (має можливість переміщуватись); П1 - аспіраційний психрометр Ассмана (закріплений на кронштейні); П2 - психрометр Августа (закріплений на вертикальній стінці стола); А - анемометр (закріплений на столі); ТВП- тепловологісний пристрій (має можливість переміщення на столі).
Рис. 1.2. План розміщення приладів та ТВП на лабораторному столі Відстань від ТВП до анемометра встановлюється разом з викладачем при виконанні роботи. За вказівкою викладача бригада студентів може виконувати обумовлену кількість вимірювань параметрів мікроклімату із далі наведеного переліку.
1.3.1 Визначення параметрів мікроклімату в лабораторному приміщенні (стан №1) проводиться в такому порядку. 1. За допомогою кататермометра або крильчастого анемометра визначити швидкість руху повітря в приміщенні та заповнити в табл. 1 (додаток 1) графи 8-12, 15. 2. Визначити вологість повітря в лабораторному приміщенні за допомогою, психрометрів ПІ, та П2. Увімкнути тумблери 11, 12. Заповнити в табл. 1 (додаток 1) графи 2-7, 13, 14. Вимкнути усі тумблери. 3. Перенести з табл. 1 (додаток 1) значення t, j, V (графи 13, 14, 15) в табл. 2 (додаток 1) графи 4, 8, 11. 4. Визначити період року та категорію виконуваних робіт в лабораторному приміщенні і виписати з додатку 2 нормовані параметри мікроклімату, записавши їх в табл. 2 (додаток 1) графи 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 13. 5. Зробити письмові висновки про стан мікроклімату в приміщенні, заповнивши графу 14 табл. 2 (додаток 1).
1.3.2 Визначення параметрів мікроклімату при зміні швидкості руху повітря (стан № 2). 1. Зволожити аспіраційний психрометр ПІ і увімкнути тумблери 11, 12. 2. Ввімкнути вентилятор 10 ТВП, увімкнути тумблер 13. 3. Спрямувати потік повітря з ТВП на чашковий анемометр та психрометр П1 (рис. 1.2). 4. Після 5-6 хвилин роботи ТВП зняти показники з анемометра А, та психрометра ПІ. Тривалість досліду t=100с. Вимкнути усі тумблери. 5. Заповнити в табл. 1 (додаток 1) графи 5-15. 6. Перенести з табл. 1 (додаток 1) значення t, j, V (графи 13-15) в табл. 2 (додаток 1) (графи 4, 8, 11). 7. Визначити період року та категорію виконуваних робіт (викладач повинен її задавати) і виписати з додатку 2 нормовані параметри мікроклімату, записавши їх в табл. 2 (додаток 1) (графи 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 13). 8. Зробити письмові висновки про стан мікроклімату в приміщенні. В цьому випадку мають на увазі, що мікроклімат в невеличкому об'ємі коло приладів А та П1 умовно поширюється на все приміщення.
1.3.3 Визначення параметрів мікроклімату при зміні температури та швидкості руху повітря (стан № 3). 1. Виконати дії, викладені в п.п. 1, 2 завдання 1.3.2. 2. Ввімкнути тумблер 14 для підігріву повітря. 3. Виконати дії, викладені в п.п. 3-8, завдання 1.3.2.
1.3.4 Визначення параметрів мікроклімату при зміні вологості та швидкості руху повітря (стан № 4). 1. Виконати дії, викладені в п.п. 1, 2 завдання 1.3.2. 2. Ввімкнути тумблер 15 ТВП. В цьому випадку працює вентилятор та зволожувач. 3. Виконати дії, викладені в п.п. 3-8 завдання 1.3.2.
1.3.5 Визначення параметрів мікроклімату при зміні температури, вологості та швидкості руху повітря (стан № 5). 1. Виконати дії, викладені в п.п. 1, 2 завдання 1.3.2. 2. Ввімкнути тумблери 14, 15 ТВП. 3. Виконати дії, викладені в п.п. 3-8 завдання 1.3.2. 1.4 Контрольні запитання
1. Якими параметрами визначають мікроклімат в виробничих-приміщеннях? 2. Які мікрокліматичні умови називають оптимальними? 3. Які мікрокліматичні умови називають допустимими? 4. Що таке терморегуляція організму людини і коли вона порушується? Що таке баланс тепла? 5. Якими шляхами тепло, що віддається організмом людини, може відводитися в навколишнє середовище? 6. В яких випадках застосовують нормовані оптимальні, а в яких допустимі параметри мікроклімату? 7. Які фактори (чинники) враховують коли роблять вибір нормативних параметрів мікроклімату? 8. Яке робоче місце буде постійним? 9. Яке робоче місце буде непостійним? 10. Що таке робоча зона та які її розміри? 11. Як підрозділяються роботи за категоріями тяжкості в залежності від витрат енергії організмом людини? Приведіть коротеньку їх характеристику. 12. Якими приладами та як виконується вимірювання швидкості руху повітря? 13. Якими приладами та як виконується вимірювання вологості повітря? 14. Якими приладами вимірюється інтенсивність теплового опромінювання? 15. В яких виробничих приміщеннях потрібно вимірювати теплове опромінення? Приклади. 16. В яких виробничих приміщеннях необхідно вимірювати усі чотири параметри мікроклімату? 17. Від чого залежать параметри мікроклімату в житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщеннях? 18. Вимоги до виміру та контролю параметрів мікроклімату.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Е.Я.Юдин, С.В.Белов (ред.). Охрана труда в машиностроении. - М.:Машиностроение, 1983. - 432 с.- ил. 2. С.В.Алексеев, В.Р.Усенко. Гигиена труда. - М.:Медицина, 1988. - 575 с. 3. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические тре-бования к воздуху рабочей зоны. М.:1988. 4. ГОСТ 12.4.123-83. ССБТ. Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений. Общие технические требования. - М.:1983. 5. Санитарные нормы микроклимата производственных помещений № 4088-88. - М.:І987. 1. СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование.- М.: 1992.
Таблиця Д1.1 ПРОТОКОЛ ЕКСПЕРИМЕНТІВ
Таблиця Д1.2 Виміряні та нормовані параметри [3] мікроклімату в робочій зоні виробничих приміщень
|
, %), швидкість руху повітря (V, м/с) та величина інтенсивності теплового опромінення (Е, Вт/м2).
0,5°С) незалежно від зовнішніх умов та важкості виконуваної роботи називається терморегуляцією.
30%; Qв 
0.
Додаток 1
, под./с