Производственный микроклимат. Производственный микроклимат Мероприятия, обеспечивающие нормативные метеорологические условия

Под микроклиматом производственных помещений понимается климат окружающей человека внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих его поверхностей.

Воздействие фактора на организм человека

Микроклимат производственных помещений, в основном, влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.

Несмотря на то, что параметры микроклимата производственных помещений могут значительно колебаться, температура тела человека остается постоянной (36,6 °С). Свойство человеческого организма поддерживать тепловой баланс называется терморегуляцией. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду.

Отдача теплоты организмом человека во внешнюю среду происходит тремя основными способами (путями): конвекцией, излучением и испарением.

Снижение температуры при всех других одинаковых условиях приводит к росту теплоотдачи путем конвекции и излучения и может привести к переохлаждению организма.

При высокой температуре практически все тепло, которое выделяется, отдается в окружающую среду испарением пота. Если микроклимат характеризуется не только высокой температурой, но и значительной влажностью воздуха, то пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кожи.

Недостаточная влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек, их пересыханию и эрозии, загрязнению болезнетворными микробами. Вода и соли, выделяемые из организма потом, должны замещаться, поскольку их потеря приводит к сгущиванию крови и нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы.

Повышение скорости движения воздуха способствует усилению процесса теплоотдачи конвекцией и испарением пота. Длительное влияние высокой температуры в сочетании со значительной влажностью может привести к накоплению тепла в организме и к гипертермии состоянию, при котором температура тела повышается до 38…40 °С.

При низкой температуре, значительной скорости и влажности воздуха возникает переохлаждение организма (гипотермия). Вследствие воздействия низких температур могут возникнуть холодовые травмы. Параметры микроклимата оказывают также существенное влияние на производительность труда и на травматизм.

Классификация фактора

В соответствии с действующей классификацией, приведенной в Руководстве Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» микроклимат подразделяется на нагревающий и охлаждающий .

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (>0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (>30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Охлаждающий микроклимат – это состояние микроклимата в производственном помещении, при котором температура воздуха на рабочем месте ниже нижней границы допустимой . Образуется дефицит тепла в организме, человек ощущает холод.

Нормируемые показатели фактора

Перечень нормируемых показателей микроклимата приведен в таблице 1.

Таблица 1

Нормативные значения

Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата для производственных помещений установлены Санитарными правилами и нормами СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». Их значения зависят от периода года (холодный или теплый), а также категории выполняемых работником работ.

К категории Iа относятся работы с интенсивностью энерготрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт), производимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.).

К категории Iб относятся работы с интенсивностью энерготрат 121 – 150 ккал/ч (140 – 174 Вт), производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.).

К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151 – 200 ккал/ч (175 – 232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

К категории IIб относятся работы с интенсивностью энерготрат 201 – 250 ккал/ч (233 – 290 Вт), связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных литейных, прокатных, кузнечных, термических, сварочных цехах машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

К категории III относятся работы с интенсивностью энерготрат более 250 ккал/ч (более 290 Вт), связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий (ряд профессий в кузнечных цехах с ручной ковкой, литейных цехах с ручной набивкой и заливкой опок машиностроительных и металлургических предприятий и т.п.).

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений приведены в таблице 2.

Таблица 2

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений приведены в таблице 3.

Таблица 3

Нормативные значения показателей микроклимата для рабочих помещений с нагревающим микроклиматом, с охлаждающим микроклиматом, для открытых территорий и неотапливаемых помещений с учетом климатического районирования, а также распределение условий труда по фактору «микроклимат» по классам приведены в Руководстве Р 2.2.2006-05.

Если измеренные параметры соответствуют требованиям Санитарных правил и норм СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», то условия труда по показателям микроклимата характеризуются как оптимальные (1 класс) или допустимые (2 класс) . В случае несоответствия – условия труда относят к вредным и устанавливают степень вредности, которая характеризует уровень перегревания или охлаждения организма человека.

Методика проведения измерений

Измерения параметров микроклимата необходимо проводить два раза в год – в холодный и в теплый период года. Измерения следует проводить на всех рабочих местах не менее трех раз за смену (в начале, в середине и в конце смены).

Если в течение рабочей смены работник находится в нескольких рабочих зонах, измерения проводятся в каждой из них.

При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха измеряют на высоте 0,1 и 1,0 м, относительную влажность – на высоте – 1,0 м от пола или рабочей поверхности; для работ, выполняемых стоя – величины 0,1, 1,5 и 1,5 м соответственно.

При наличии источников лучистого тепла тепловое облучение измеряется от каждого источника.

При оценке микроклимата на открытой территории и в неотапливаемых помещений необходимо определить климатический регион.

Климатические регионы (пояса) (Рис.1) характеризуются следующими показателями:

температура воздуха (средняя зимних месяцев) и скорость ветра (средняя из наиболее вероятных величин в зимние месяцы) и подразделяются на:

Iа (особый) - 25 °С и 6,8 м/с;

I6 (IV) - 41 °С и 1, м/с;

II (Ш) - 18,0 °С и 3,6 м/с;

III(II) - 9,7 °С и 5,6 м/с; IV(I) - 1,0 °С и 2,7 м/с.

Расположение климатических регионов Российской Федерации представлено на рисунке 1.

Рисунок 1 – Климатические регионы России

При оценке микроклимата на открытой территории или в неотапливаемых помещениях необходимо оценивается также наличие или отсутствие регламентированных перерывов на обогрев.

Средства измерений

Средства измерений параметров микроклимата представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Средства измерений параметров микроклимата

Мероприятия по устранению вредного воздействия микроклимата

К мероприятиям по улучшению производственного микроклимата относят:

• рациональную организацию системы отопления и вентиляции (воздушный душ, кондиционирование воздуха;
• совершенствование технологического процесса и механизацию тяжелых работ;
• защиту от источников теплового облучения (защитные экраны) при нагревающем микроклимате;
• устранение больших холодных поверхностей, утепление дверей, окон, оборудование тепловой воздушной завесы и установку тепловых пушек при охлаждающем микроклимате;
• рационализацию режима труда и отдыха (введение регламентированных перерывов, оборудование комнаты отдыха);
• применение средств индивидуальной защиты.

Под нагревающим микроклиматом понимают сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (> 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (> 30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко).

Для оценки нагревающего микроклимата в помещении (вне зависимости от периода года), а также на открытой территории в теплый период года используется интегральный показатель - тепловая нагрузка среды (ТНС-индекс).

Охлаждающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме (< 0,87 кДж/кг) в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела (температура «ядра» и «оболочки» тела - соответственно температура глубоких и поверхностных слоев тканей организма).

Класс условий труда при работе в производственных помещениях с охлаждающим микроклиматом (при отсутствии теплового облучения) определяется по таблице применительно к работающим, одетым в комплект «обычной одежды» с теплоизоляцией 1 кло.

Обязательным условием жизнедеятельности является полное отведение выделяемой организмом человека теплоты (теплопродукции) в окружающую среду или защита организма человека от чрезмерной отдачи тепла во внешнюю среду. Нарушение теплового баланса ведет к перегреву или переохлаждению и, в дальнейшем, к нарушению функционального состояния работника, снижению и потере трудоспособности, возникновению несчастных случаев, травм. В конечном итоге, при перегреве возможны потеря сознания и летальный исход, при переохлаждении – замерзание. Менее выраженные отклонения комбинаций параметров микроклимата, обеспечивающих комфортное состояние человека, способствуют продлению временной нетрудоспособности, возникновению профессиональной патологии.

Профилактика неблагоприятного воздействия микроклимата

В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть проведены защитные мероприятия (например, установка системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого, выдача спецодежды и других СИЗ, выделение помещения для отдыха и обогревания).

Температура наружных поверхностей технологического оборудования, ограждающих устройств, с которыми соприкасается в процессе работы исполнитель, не должна превышать 45°С.

Для оценки действия параметров микроклимата в целях осуществления мероприятий по защите работающих от возможного перегревания рекомендуется использовать интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС), измерение которого производится с помощью специального оборудования. Для поддержания нормальных параметров микроклимата в рабочей зоне применяют: механизацию и автоматизацию технологических процессов, защиту от источников теплового излучения, устройство систем вентиляции, кондиционирования воздуха и отопления. Важное место имеет и правильная организация труда и отдыха работников, выполняющих трудоёмкие работы в горячих цехах.

Для теплоизоляции используют различные материалы, например, асбестовую ткань и картон, специальные бетон и кирпич, минеральную и шлаковую вату, стеклоткань и др. В качестве теплоизоляционных материалов для трубопроводов пара и горячей воды, а также для трубопроводов холодоснабжения, используемых в промыленных холодильниках, могут быть использованы материалы минеральной ваты.

Теплозащитные экраны используют для локализации источников теплового излучения, снижения облученности на рабочих местах, а также для снижения температуры поверхностей.

Для создания требуемых параметров микроклимата в производственном помещении применяют системы вентиляции и кондиционирования воздуха, а также различные отопительные устройства. Вентиляция представляет собой смену воздуха в помещении, предназначенную поддерживать в нем соответствующие метеорологические условия и чистоту воздушной среды.

Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха.

В настоящие время для поддержания для требуемых параметров микроклимата широко применяют установки для кондиционирования воздуха (кондиционирования). Кондиционированием воздуха называется создание и автоматическое поддержание в производственных или бытовых помещениях независимо от внешних метеорологических условий постоянных или изменяющихся по определённой программе температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, сочетания которых создаёт комфортные условия труда или требуется для нормального протекания технологического процесса.

Для поддержания заданной температуры воздуха в помещениях в холодное время года используют водяную, паровую, воздушную и комбинированную системы отопления.

В системах водяного отопления в качестве теплоносителя используется вода, либо перегретая выше этой температуры. Такие системы отопления наиболее эффективны в санитарно-гигиеническом отношении.

Системы парового отопления используется, как правило, в промышленных помещениях. Теплоносителем в них является водяной пар низкого или высокого давления.

В воздушных системах для отопления используется нагретый в специальных установках (калориферах) воздух. Комбинированные системы отопления используют в качестве элементов рассмотренные выше системы отопления.

Контрольно-измерительные приборы

Параметры микроклиматы в производственных помещениях контролируются различными контрольно-измерительными приборами.

Для измерения температуры воздуха в производственных помещениях применяют ртутные (для измерения температуры выше 0 ?С) и спиртовые (для измерения температуры ниже 0 ?С) термометры. Если требуется постоянная регистрация изменения температуры во времени, используют приборы, называемые термографами.

Измерение относительной влажности воздуха осуществляется психрометрами и гигрометрами; для регистрации изменения этого параметра во времени служит гигрограф.

Скорость движения воздуха в производственном помещении измеряется? Анемометрами

Интенсивность теплового измеряют актинометрами, действие которых основано на поглощении теплового излучения и регистрации выделившейся тепловой энергии.

б) нагревающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность , скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота в общей структуре теплового баланса;

в) нагревающий микроклимат – это микроклимат, при котором температура воздуха в помещении выше границ оптимальных величин.

12. Укажите определение охлаждающего микроклимата в соответствии с Методикой специальной оценки условий труда:

а) охлаждающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего дефицита тепла в организме в результате снижения температуры тела человека;

б) охлаждающий микроклимат – сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию локального дефицита тепла в организме в результате снижения температуры поверхностных слоев тканей организма человека;

в) микроклимат является охлаждающим, если температура воздуха в помещении ниже границ оптимальных величин;

г) охлаждающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в организме в результате снижения температуры «ядра» и/или «оболочки» тела.

13. Какие типы микроклимат можно выделить по степени влияния на тепловой баланс работника?

а) охлаждающий и нагревающий;

б) допустимый и оптимальный;

в) охлаждающий, нагревающий и нейтральный.

14. В каком случае микроклимат считается нагревающим?

а) если измерения проводятся в теплый период года;

б) если температура воздуха в помещении выше границ оптимальных величин;

в) если температура воздуха в помещении выше границ допустимых величин;

г) если присутствует источник теплового излучения.

3.9.2. Методика проведения исследований (испытаний) и измерений параметров микроклимата

15. На основе измерений каких параметров микроклимата происходит оценка условий труда в производственных помещениях?

а) температура, влажность воздуха и тепловое излучение;

б) температура, влажность воздуха и ТНС-индекс;

в) температура, влажность и скорость движения воздуха, тепловое излучение.

16. В какой последовательности осуществляется оценка параметров микроклимата в целях специальной оценки условий труда ?

1. измерение температуры воздуха; определение типа микроклимата и класса условий труда;

2. корректирование класса (подкласса) условий труда в зависимости от влажности воздуха, скорости движения воздуха и (или) теплового излучения (экспозиционной доли теплового излучения).

1. измерение влажности воздуха, скорости движения воздуха и (или) теплового излучения (экспозиционной доли теплового излучения);

2. определение типа микроклимата по максимальному измерению параметра микроклимата;

3. определение класса и подкласса условий труда с последующей корректировкой.

1. измерение температуры и влажности воздуха;

2. определение типа микроклимата по максимальному измерению выше указанных параметров микроклимата;

3. определение класса и подкласса условий труда с последующей корректировкой по величине влажности воздуха.

17. Что отражает интегральный показатель – тепловая нагрузка среды?

а) сочетанное влияние температуры и влажности воздуха, скорости его движения и теплового облучения на теплообмен человека с окружающей средой;

б) влияние температуры воздуха в производственном помещении на теплообмен человека с окружающей средой;

в) влияние теплового облучения в производственном помещении на теплообмен человека с окружающей средой.

18. В каком случае оценку нагревающего микроклимата проводят по ТНС-индексу?

а) если температура воздуха или влажность воздуха или скорость движения воздуха в помещении с нагревающим микроклиматом не соответствует допустимым величинам;

б) если температура воздуха в производственном помещении с нагревающим микроклиматом не соответствует допустимым величинам;

в) если влажность воздуха в производственном помещении с нагревающим микроклиматом не соответствует допустимым величинам.

19. По каким параметрам проводится оценка теплового излучения?

а) по показателям интенсивности теплового облучения;

б) по экспозиционной дозе теплового облучения;

в) по температуре воздуха в производственном помещении.

20. Какое из приведенных утверждений является верным для оценки показателей микроклимата на открытой территории??

а) оценка показателей микроклимата не проводится;

б) для открытых территорий в теплый период года и температуре воздуха 25 °С и ниже показатели микроклимата оцениваются как допустимые (2 класс). Если температура превышает эту величину, класс условий труда устанавливают по ТНС-индексу, который рекомендуется определять в полдень при отсутствии облачности;

в) для открытых территорий и в неотапливаемом помещении в теплый или холодный период года оценка показателей микроклимата проводится только при нестандартных ситуациях или при работе в суровых климатических условиях.

21. Что влияет на количество измерений показателей микроклимата на одном рабочем месте?

а) особенности технологического процесса и применяемого оборудования;

б) время суток при проведении измерений;

в) особенности технологического процесса и время суток при проведении измерений.

22. С учетом чего производится нормирование параметров микроклимата?

а) с учетом удельного тепловыделения в помещении;

б) с учетом периода года;

в) с учетом интенсивности энергозатрат работников.

а) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 8 °C;

б) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5 °C;

в) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 3 °C;

г) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее тёплого месяца зимы не более чем на 10 °C;

д) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее тёплого месяца зимы не более чем на 8 °C.

а) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °C;

б) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней минимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 10 °C;

в) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не менее чем на 5 °C;

г) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней минимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5 °C;

д) в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 8 °C.

25. В каких точках производственных помещений следует проводить измерения параметров микроклимата при наличии источников локального тепловыделения или охлаждения (нагретых агрегатов, окон, дверных проемов, ворот и т. д.)?

а) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально удалённых от источников термического воздействия;

б) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, максимально удалённых от источников термического воздействия;

в) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удалённых от источников термического воздействия;

г) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, удалённых от источников термического воздействия не более чем на 0,5 м;

д) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, удалённых от источников термического воздействия не более чем на 0,2 м.

26. По какому критерию устанавливаются гигиенические требования к параметрам производственного микроклимата?

а) возраст и пол работника;

в) длительность воздействия;

Нагревающий микроклимат

"...Нагревающий микроклимат - сочетание параметров микроклимата (температура воздуха, влажность, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в организме выше верхней границы оптимальной величины (> 0,87 кДж/кг) и/или увеличении доли потерь тепла испарением пота (> 30%) в общей структуре теплового баланса, появлении общих или локальных дискомфортных теплоощущений (слегка тепло, тепло, жарко)..."

Источник:

"Р 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и условий труда" (утв. Роспотребнадзором 29.07.2005)

Официальная терминология . Академик.ру . 2012 .

Смотреть что такое "Нагревающий микроклимат" в других словарях:

Нагревающий микроклимат - см. Защита временем, Микроклимат нагревающий …

нагревающий микроклимат - rus нагревающий микроклимат (м) eng hot environment fra ambiance (f) chaude deu Hitzeklima (n), heiße Umgebung (f) spa ambiente (m) caliente … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

МИКРОКЛИМАТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ - метеорологические условия внутренней среды помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения; комплекс физических факторов, оказывающих влияние на … Российская энциклопедия по охране труда

МИКРОКЛИМАТ НАГРЕВАЮЩИЙ - сочетание параметров микроклимата (температура, влажность воздуха, скорость его движения, относительная влажность, тепловое излучение), при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, выражающееся в накоплении тепла в… … Российская энциклопедия по охране труда

Микроклимат - I Микроклимат комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура … Медицинская энциклопедия

Параметры его создают комфортное тепловое ощущение, а тепло­вой баланс в организме обеспечивается без напряжения процессов терморегуляции или с небольшим ее напряжением, т.е. микроклимат термически нейтрален. Естественно, что он не приводит к отклоне­нию в состоянии здоровья.

Нейтральный микроклимат формируется в основном в закрытых помещениях, где технология и производственное оборудование не связаны с выделением тепла и влаги в окружающую среду, а системы отопления и вентиляции достаточно эффективны. Параметры его в таких помещениях колеблются в очень узких пределах (сборочные цехи машиностроительных заводов, операторские, диспетчерские, вычислительные центры и др.). Например, на рабочем месте опера­тора у пульта управления автоматической линии (работа легкая по тяжести - 1а) в помещении с кондиционированием воздуха микро­климатические параметры и летом и зимой составляли: температура 23-24 °С, относительная влажность 55-60%, а скорость движения воздуха 0,1 м/с.

4.1.2. Нагревающий микроклимат

Нагревающий микроклимат характеризуется тем, что на рабочих местах параметры микроклимата (температура воздуха и окружаю­щих поверхностей) значительно выше верхней границы зоны ком­форта. Работа в этих условиях может привести к дискомфортным теплоощущениям, значительному напряжению процессов терморе­гуляции, а при большой тепловой нагрузке и к нарушению здоровья (перегреванию).

Такого рода микроклимат создается в помещениях, где технология связана со значительными выделениями тепла в окружающую среду. Это возможно, когда производственные процессы идут при высо­ких температурах (обжиг, прокаливание, спекание, плавка, варка, сушка и т.п.). Источниками тепла являются нагретые поверхности оборудования, ограждений, нагретые до высокой температуры обра­батываемые материалы, остывающие изделия, выбивающиеся через неплотности оборудования горячие пары и газы и т.п. Выделение тепла определяется также работой машин, станков, вследствие чего механическая и электрическая энергия переходит в тепловую. В химических производствах выделение тепла может быть связано с экзотермическими химическими реакциями.

Если выделение тепла в холодный период года превышает теплопо-тери здания за счет охлаждения и при этом составляет более 23 Вт/м 3 , то такие цехи традиционно называются «горячими».

В условиях нагревающего микроклимата работают и люди, выпол­няющие свои профессиональные обязанности на открытом воздухе в летний период при значительной инсоляции в средней полосе, на юге России (сельскохозяйственные рабочие, строители и др.). При этом температура воздуха может доходить до 30-35 С, а интенсивность инсоляции до 700-750 Вт/м 2 (доля инфракрасного излучения не менее 50%).

Нагревающий микроклимат условно подразделяется на микро­климат с преобладанием радиационного или конвекционного тепла.

Нагревающий микроклимат с преобладанием радиационного тепла характерен для цехов металлургических заводов (доменных, сталеплавильных, прокатных и др.), для литейных, кузнечных, тер­мических цехов машиностроительных заводов, для плавильных цехов стекольных заводов и т.д., где процесс идет при температурах около 1000 "С, и где до 70% тепла выделяется в виде инфракрасного излучения (радиационного тепла).

Инфракрасное излучение - это периодические электромагнитные колебания с длиной волны 0,76-1000 мкм (в гигиенической практике - до 30 мкм), которые испускает любое нагретое тело.

Теплоотдача излучением зависит в основном от температуры излучающего тела, даже небольшое увеличение температуры тела приводит к, значи­тельному увеличению теплоотдачи излучением. С увели­чением температуры тела максимум энергии излучения сдвигается в сторону более коротких волн.

Основные производственные источники излучения (электричес­кие дуги, печи, открытое пламя, нагретый металл и др.) имеют темпе­ратуру поверхностей от 3600 до 200 °С, и максимум излучения у них колеблется от 0,7 до 7 мкм.

В качестве примера приводится характеристика некоторых из них (табл. 4.1).

Как видно из таблицы, при температуре источников более 1600 "С максимальная энергия излучения приходится на длины волн, кото­рые гигиенистами принято называть короткими (0,76-1,4 мкм).

Необходимо напомнить, что тело человека излучает инфракрас­ные лучи в диапазоне длинных волн 2,5-25 мкм с Х тйХ - 9,3 мкм.

Инфракрасное излучение невидимо для глаз человека. С повы­шением температуры источников излучения до 500 "С появляется красное свечение, до 750 С - желтое свечение, т.к. к инфракрасному излучению подсоединяется часть видимого спектра излучения, а при 1200 °С - белое свечение и весь видимый спектр излучения. У источ­ников с температурой 1500-2000 °С к названным видам излучения добавляется еще и ультрафиолетовое излучение.

Названные выше источники излучения отдают тепло, нагревая воздух конвекци­ей. Само же инфракрасное излучение не нагревает воздух, но, поглощаясь различными поверхностями (оборудованием, ограждениями и т.д.), делает их вторичными источниками конвек­ционного тепла, а нередко и радиационного тепла. Вот почему в этих цехах на рабочих местах интенсивное инфракрасное излучение часто сочетается с повышенными температурами воздуха.

Интенсивность инфракрасного излучения может достигать 2100-4900 Вт/м 2 в кузнечных и литейных цехах; 3500-7000 Вт/м 2 - в цехах выработки стекла, 7000-14 000 Вт/м 2 - в мартеновских, ста­леплавильных, доменных цехах. Значительные уровни наблюдаются в основном при выполнении отдельных технологических операций (горячая штамповка, ручная ковка, загрузка печей, наблюдение за плавкой, пробивка и заделка леток, слив шлака, выпуск металла и др.). Длительность этих операций колеблется от нескольких секунд до 50 минут. Таким образом, действие инфракрасного излучения пре­рывается паузами, при этом соотношение «горячих» и «холодных» операций очень разнообразно и зависит от технологического процес­са и степени его механизации.

Поскольку «горячие» операции повторяются по несколько раз: например, в доменном цехе шлак выпускается 15-18 раз в сутки, чугун - 5-6 раз в сутки, общее время, когда рабочие подвергаются воздействию интенсивной инфракрасной радиации, для разных про­фессий колеблется от 10 до 80% рабочей смены.

Таблица 4.1. Характеристика некоторых производственных источников инфракрасного излучения

Температура воздуха на рабочих местах в горячих цехах в теплый период года (летом) достигает 27-37 °С. Отмечаются значительные перепады температур воздуха в цехе как на разных рабочих площад­ках по вертикали и по горизонтали, так и в течение смены. Например, между операциями на расстоянии 5-10 метров от печи температура воздуха снижается на 3-7 °С, а при выпуске металла, шлака и других операциях температура воздуха на рабочем месте сталевара увели­чивается на 5-8 С. Воздух в горячих цехах отличается значитель­ной подвижностью - от 0,5 до 3 м/с. Еще большая неравномерность микроклимата отмечается в зимний период, когда на отдельных рабочих местах между «горячими» операциями температура воздуха снижается до 10 °С, в то время как на других доходит до 25-30 °С, т.е. перепады температур на рабочих местах достигают 15-20 °С. Это чаще всего связано с принятой в этих цехах системой аэрации (естес­твенной вентиляции), когда за счет значительных тепловыделений создается сильный тепловой напор и, следовательно, интенсивный воздухообмен, что приводит к охлаждению воздуха, особенно вблизи оконных проемов.

Неблагоприятные условия (высокая температура в сочетании

с длинноволновым инфракрасным излучением) создаются и при ремонте печей, который проводится внутри оборудования, когда оно не совсем остыло. Так называемый «холодный ремонт» конвертора (сталеплавильной печи) проводится при температуре внутренних поверхностей +80 °С и температуре воздуха +60 °С, а мартеновской печи, соответственно, при 120-250 °С внутренних поверхностей и 80-100 °С температуры воздуха.

Что касается относительной влажности воздуха, то она в горячих цехах чаще находится в пределах 30-50%.

Нагревающий микроклимат с преимущественным выделением конвекционного тепла характеризуется высокими температурами воздуха. При этом величина инфракрасного излучения (радиацион­ного тепла) незначительна. Технологические процессы в этих про­изводствах идут при температурах немного ниже или выше 100 °С. Тепло при этом выделяется в помещение в основном в виде конвекци­онных потоков от нагретых поверхностей оборудования, материалов, от работающих механизмов, людей, нагревая воздух до 30 °С и выше. Такой микроклимат встречается в химических и прядильных цехах производства химического волокна, в рабочих помещениях сахаро­рафинадных заводов, в турбинных цехах тепловых электростанций.

В некоторых рабочих помещениях высокая температура воздуха сочетается с его высокой влажностью, что значительно увеличивает тепловую нагрузку на работающих, затрудняя у них теплообмен. Так, например, в красильных цехах текстильных фабрик, в которых проис­ходит крашение при температуре 60-105 С, за счет источников тепла и влаги (поверхности красильных и промывных ванн, мокрая ткань) температура воздуха доходит до 30° С при относительной влажнос­ти до 80%. Аналогичное сочетание метеорологических параметров наблюдается в глубоких угольных шахтах. Так, на глубине 1100м в очистных и подготовительных забоях регистрируется температура до 34°С при относительной влажности 85-100%. Тепло выделяется в основном за счет теплообмена с горными породами и вследствие окисления угля и угольной пыли, а влаговыделения связаны с влаго-обильностью пород. При гидрометаллургических способах получе­ния некоторых металлов (алюминия, цинка, кобальта, редких метал­лов и др.) в отделениях гидрохимии, где технологический процесс проходит при температуре 85-170°С, а поверхности оборудования и открытые поверхности горячих жидкостей не превышают 25-85 °С, температура воздуха может достигать 30 °С во все периоды года при относительной влажности от 60 до 80%.

^4.1.3. Охлаждающий микроклимат

Охлаждающий микроклимат - такое сочетание параметров мик­роклимата, которое вызывает дискомфортное тепловое ощущение и напряжение процессов терморегуляции организма, что может при­вести к дефициту тепла и переохлаждению. Он, прежде всего, харак­теризуется температурами воздуха значительно меньшими, чем ниж­ние границы зоны комфорта. Они могут быть положительными или даже отрицательными. В этих условиях находится большое количес­тво людей, занятых наружными работами или работами на откры­том воздухе в холодный период года (зимой, ранней весной, поздней осенью). Это нефтяники, строители зданий, мостов, железных дорог, газопроводов, лесозаготовители, часть сельскохозяйственных рабо­чих, а также рабочих горнорудных и угольных карьеров и др.

В качестве примера можно назвать строителей, работающих в средней полосе при температуре от 0 до -12 °С и скорости движения воздуха 1-5 м/с, или трактористов, когда в кабинах трактора, не имеющих обогревательных устройств, температура воздуха около 8 °С, а температура пола и потолка кабины - около 11 °С. Во-вторых, в похожих условиях оказываются в холодное время года и рабочие в неотапливаемых производственных помещениях (элеваторы, скла­ды, некоторые цехи судостроительных заводов и др.).

Особенно неблагоприятными условиями характеризуются рабо­ты, выполняемые на хладокомбинатах. Рабочим по своим профес­сиональным обязанностям приходится находиться в различных холодильных камерах (при укладке пищевых продуктов, их сорти­ровке, выдаче), имеющих температуру воздуха от +3 до -30 С на протяжении 60-75% рабочей смены. Особенностью микроклимата в холодильных камерах является то, что низкие температуры воздуха сочетаются с его высокой относительной влажностью (85-95%) при малой подвижности.

. ТЕПЛООБМЕН И МИКРОКЛИМАТ

Работая в различных метеорологических условиях, человек сохра­няет постоянную температуру тела в одних и тех же пределах, что обеспечивается терморегуляцией - совокупностью физиологичес­ких процессов, обусловленных деятельностью центральной нервной системы с координирующей ролью в этих процессах коры головного мозга.

Система терморегуляции включает:

тепловой центр, расположенный в гипоталамусе и термочувс­твительные клетки в различных отделах ЦНС (от спинного мозга до коры головного мозга);

терморецепторы сосудов, внутренних органов, слизистых обо­лочек и кожи с соответствующими проводящими путями;

эфферентные нервные пути и эффекторные органы в виде кож­ных сосудов, эндокринных и потовых желез, скелетных мышц.

Условно процессы терморегуляции можно разделить на три группы:

обеспечивающие увеличение или уменьшение теплоотдачи (физическая терморегуляция);

обеспечивающие изменение теплопродукции (химическая тер­морегуляция);

приспособительные действия человека, направленные на созда­ние благоприятного микроклимата и использование одежды (пове­денческая терморегуляция).

С помощью механизмов эндогенной (физической и химической) терморегуляции обеспечивается определенное соотношение между величиной теплопродукции и теплоотдачи. Поскольку возможности физиологических механизмов изменения теплопродукции и тепло­отдачи ограничены, целенаправленное поведение играет основную роль в поддержании теплового баланса.

В условиях нагревающего или охлаждающего микроклимата через терморецепторы кожи и сосудов формируется ощущение теп­лового дискомфорта, что является стимулом для различного рода поведенческих реакций. Они позволяют ввести тепловой обмен орга­низма с окружающей средой в такие рамки, когда за счет имеющих­ся механизмов саморегуляции может быть достигнуто равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей. Сохранение же теплового баланса обеспечивает поддержание постоянной температуры внут­ренней среды организма. При этом велика роль условно-рефлектор­ных механизмов. Обстановка, в которой происходит работа, воздейс­твие тепла или холода, становится сигнальным раздражителем для процессов терморегуляции.

При определенных параметрах микроклимата, когда работающие субъективно оценивают свое состояние как комфортное (нейтраль­ное), тепловой баланс (соотношение теплопродукции и теплоотдачи) находится около нуля (Q = ±2 Вт).

При превышении теплообразования над теплоотдачей и при накоплении тепла более 2 Вт микроклимат оценивается как нагре­вающий. В зависимости от тепловой нагрузки и накопления тепла состояние человека соответствует тепловым ощущениям «слегка тепло», «тепло», «жарко». При преобладании теплоотдачи над теп­лообразованием, когда дефицит тепла более 2 Вт, микроклимат оценивается как охлаждающий, что соответствует в зависимости от холодовой нагрузки и дефицита тепла тепловым ощущениям «слегка прохладно», «прохладно», «холодно».