МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ
ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
ИССЛЕДОВАНИЕ
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ
УСЛОВИЙ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ
СРЕДЫ
Методические указания к лабораторной работе
по курсу «Безопасность жизнедеятельности»
Волгоград 2012
УДК 658.345 : 628.5 (075)
Рецензент:
зав. кафедрой «Машиноведение, безопасность жизнедеятельности и методика преподавания
безопасности жизнедеятельности» Волгоградского государственного
социально-педагогического университета,
доцент Ю. Н. Кондауров
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Кудашев, С. В.
Исследование метеорологических условий производственной среды:
методические указания к лабораторной работе по курсу «Безопасность
жизнедеятельности» / С. В. Кудашев, В. Ф. Желтобрюхов. – Волгоград: ИУНЛ
ВолгГТУ, 2012.- 31 с.
Методические указания содержат теоретические основы и требования, предъявляемые
к микроклимату производственных помещений. Приведены типовые методики определения
и расчета микроклиматических параметров и условий.
Предназначены для студентов различных форм обучения всех специальностей,
изучающих курс «Безопасность жизнедеятельности».
Ил. 5. Табл. 8. Библиогр.: 5 назв.
© Волгоградский государственный технический университет, 2012
___________________________________________
Составители:
Сергей Владимирович Кудашев
Владимир Федорович Желтобрюхов
Методические указания
к лабораторной работе по курсу «Безопасность жизнедеятельности»
Темплан 20___г., поз. №___.
Подписано в печать ___________. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.
Гарнитура Times. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,63.
Тираж __экз. Заказ 904.
Волгоградский государственный технический университет.
400131, Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28, корп. 1.
Отпечатано в типографии ИУНЛ ВолгГТУ.
400131, Волгоград, просп. им. В. И. Ленина, 28, корп. 7.
2
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Определение температуры, влажности, скорости движения воздуха и
барометрического давления на рабочем месте в помещении.
2. Изучение
принципа
действия
приборов
для
регистрации
микроклиматических параметров и условий.
3. Установление
соответствия
полученных
результатов
санитарногигиеническим
требованиям,
предъявляемым
к
микроклимату
производственных помещений (ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны»; СанПиН 2.2.4.548-96
«Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»; Р
2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и
трудового процесса. Критерии и классификация условий труда»).
2. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Общая характеристика микроклиматических условий
М и к р о к л и м а т – это совокупность физических факторов,
оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, его
тепловое состояние, функциональную деятельность, самочувствие, здоровье и,
как следствие, на производительность труда.
На формирование
производственного микроклимата (воздух рабочей зоны) влияют особенности
проведения
технологического
процесса
(мощность
источников
тепловыделений), принципы размещения основного технологического
оборудования и расположения рабочего места (постоянное или непостоянное),
воздухообмен, а также климат местности. Рассмотрение общей характеристики
микроклиматических условий базируется на следующих понятиях:
а) производственные помещения – замкнутые пространства в специально
предназначенных зданиях и сооружениях, в которых постоянно (по сменам)
или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая
деятельность людей;
б) рабочая зона – это пространство высотой не менее 2 м над уровнем
пола или площадки, где находятся места постоянного или непостоянного
(временного) пребывания работающих;
в) рабочее место – участок помещения, на котором в течение рабочей
смены или ее части осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом
может являться несколько участков производственного помещения. Если эти
участки расположены по всему помещению, то рабочим местом считается вся
площадь помещения;
г) постоянное рабочее место – это место, на котором работающий
находится большую часть своего рабочего времени (свыше 50 % или более 2 ч
непрерывно);
3
д) непостоянное (временное) рабочее место – это место, на котором
работающий находится меньшую часть своего рабочего времени (менее 50 %
или 2 ч непрерывно).
При размещении производственного оборудования на открытых
площадках, обслуживающему персоналу приходится работать в условиях
динамично изменяющихся температур, солнечной радиации, ветре и
атмосферных осадках. С другой стороны, организация производства в закрытых
помещениях способствует значительному выделению тепла и влаги. Таким
образом,
создание
оптимальных
микроклиматических
условий
производственной среды, с учетом тяжести работ и соответствующих условий,
для повышения производительности труда и уменьшения заболеваемости
работающих, – составляет важную инженерно-техническую задачу.
П а р а м е т р а м и м и к р о к л и м а т а являются (СанПиН 2.2.4.54896 «Гигиенические требования к микроклимату производственных
помещений»):
1) температура воздуха, 0С;
2) относительная влажность воздуха, %;
3) скорость движения воздуха, м/с;
4) интенсивность теплового излучения (облучения), Вт/м2;
5) температура поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол),
устройств (экраны и т. п.), а также технологического оборудования или
ограждающих его устройств, 0С.
Температура воздуха является одним из важнейших параметров,
определяющих микроклимат производственной среды и влияющий на
самочувствие работающих и их работоспособность.
Влажность воздуха – определяется содержанием в нем паров воды. Так
различают абсолютную, относительную и максимальную влажность, а также
дефицит насыщения.
Абсолютная влажность связана с парциальным давлением водяных
паров или массовым содержанием влаги, содержащейся в единице объема.
Используя показания сухого и влажного термометра психрометра
рассчитывается величина абсолютной влажности (мм рт. ст. или г/м3):
где Rабс – абсолютная влажность, мм рт. ст.; R max вл – максимальная влажность при
температуре, показываемой влажным термометром, мм рт. ст. (максимальная упругость
водяных паров); tсух – показание сухого термометра, 0С; tвл – показание влажного термометра,
0
С; B – барометрическое давление, мм рт. ст.; α – психрометрический (поправочный)
коэффициент, град-1 , зависящий от конструкции психрометра, главным образом от скорости
протекания воздуха около термобаллона влажного термометра.
4
где Rабс – абсолютная влажность, г/м3 ; R/max вл – максимальное содержание водяных паров в
воздухе, г/кг, при температуре, показываемой влажным термометром; B – барометрическое
давление, мм рт. ст.
Максимальная влажность – предельное количество влаги при полном
насыщении ею воздуха при данной температуре.
Относительная влажность – величина, определяющая скорость
испарения влаги и представляющая собой отношение абсолютной влажности
(Rабс) к максимальной влажности (Rmax) при данной температуре:
Именно поэтому относительная (а не абсолютная) влажность воздуха взята в
качестве параметра микроклимата. С другой стороны, относительная
влажность воздуха – это процентное отношение концентрации водяного пара в
воздухе к концентрации насыщенного пара при той же температуре:
Так как концентрация пара связана с парциальным давлением, то
относительную влажность можно найти и как процентное отношение
парциального давления пара в воздухе и парциального давления насыщенного
пара при той же температуре:
Очевидно, что формулы (3) и (5) идентичны. Обеспечение оптимальных
значений влажности воздуха способствует поддержанию требуемого уровня
увлажненности кожи, слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей
человека. Воздух с пониженной влажностью приводит к возрастанию
химической и бактериальной загрязненности воздушной среды за счет
возрастания испарения и летучести веществ.
Парциальным давлением, или упругостью водяного пара, называют
давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы,
входящие в состав воздуха, отсутствовали бы, а давление и температура
остались бы прежними. Возрастание парциального давления происходит до
определенного значения, которым является давление насыщенного пара.
5
Упругость водяного пара – основная характеристика влажности воздуха
(единица измерения Па или мм рт. ст.).
Низкая влажность (φ < 20 %) вызывает пересыхание слизистых оболочек
(глаза и дыхательные пути), а повышенная влажность (φ > 85 %) – приводит к
затруднению испарения пота.
Фактическая разность между абсолютной и максимальной влажностью
называется дефицитом насыщения. Влажность воздуха в производственных
помещениях может изменяться в широких пределах (от 0 до 100 %) в
зависимости от характера технологического процесса. В сухом воздухе,
имеющим малую относительную влажность, испарение (и связанное с ним
охлаждение) происходит относительно быстро. В воздухе с большой
относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение становится
незначительным.
Скорость движения воздуха – может быть представлена минимальными
и максимально допустимыми величинами. Движение воздуха в
производственных помещениях возникает при естественной и искусственной
вентиляции, неравномерном нагревании воздушных масс непосредственно от
источников тепловыделений, а также за счет возмущения воздуха
движущимися частями машин и транспортными средствами. Минимальная
скорость движения воздуха, воспринимаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В
свою очередь, максимальная допустимая скорость обдува работающих, с
учетом физиологических особенностей человека, не должна превышать 3,5 м/с.
При повышенной температуре движение воздуха положительно влияет на
самочувствие работников, так как при этом усиливается отдача теплоты.
Однако в холодный период времени движение воздуха может приводить к
сквознякам и вызывать простудные заболевания.
Интенсивность теплового излучения (облучения) – это мощность
лучистого потока, которая приходится на единицу облучаемой поверхности.
Тепловое излучение напрямую связано с лучистой энергией –
электромагнитным излучением, характеризующимся в производственных
условиях интервалом длин волн от 100 нм до 500 мкм (0,78-500 мкм –
инфракрасная область, 100-400 нм – ультрафиолетовая). Для различных
производств интенсивность теплового излучения на рабочих местах колеблется
в интервале от 0,02 до 3-3,5 Вт/м2, а иногда и более.
Для оценки влияния условий производственной среды на организм
человека, а также в расчетах могут быть использованы величины
барометрического
давления
и
влагосодержания,
сами
по
себе
н е я в л я ю щ и е с я микроклиматическими параметрами.
Барометрическое давление (В) – это атмосферное давление в данной
точке Земли в текущий момент времени, оказывающее влияние на парциальное
давление газообразных компонентов воздуха и на процесс дыхания. Важно
6
учитывать не только конкретные значения барометрического давления,
которые изменяются в широких пределах (550-950 мм рт. ст.), но и скорость
этого изменения.
Влагосодержание – это величина, показывающая содержание в воздухе
воды в ее различных агрегатных состояниях (водяной пар, капли и кристаллы)
и использующаяся для расчетов систем вентиляции и кондиционирования
воздуха:
абс
абс
Размерностью удельного влагосодержания является количество грамм пара,
отнесенного к 1 кг сухого воздуха (г/кг).
2.2 Термостабильность и терморегуляция организма человека
Условия воздействия микроклиматических факторов на организм
человека определяются, исходя из термостабильности и терморегуляции
организма, которые имеют важнейшее значение для поддержания теплового
баланса организма, его жизнедеятельности и работоспособности, а также для
снижения
уровня
заболеваемости.
Собственно
термостабильность
обеспечивается непосредственно за счет терморегуляции организма.
Термостабильность – параметр теплового самочувствия человека,
определяющий способность организма к восстановлению посредством
сохранения его теплового баланса.
Терморегуляция – это способность организма человека поддерживать
температуру тела в определенных постоянных границах (близких к 36,6 0С) при
изменении внешних условий и тяжести выполняемых работ.
Терморегуляция осуществляется за счет установления оптимальных
равновесных тепловых соотношений путем снижения уровня обмена веществ
при угрозе перегревания или охлаждения организма (химическая
терморегуляция), а также отдачей тепла в окружающую среду (физическая
терморегуляция). Важно, что нарушение теплообмена организма усугубляет
воздействие на человека материальных (вредные вещества) и энергетических
производственных факторов (шум, вибрация).
Процессы регулирования тепловыделений могут осуществляться по
четырем принципиальным механизмам:
1) терморегуляция путем изменения интенсивности кровообращения –
заключается в регуляции организмом подачи крови от внутренних органов к
поверхности тела за счет расширения или сужения подкожных кровеносных
сосудов;
7
2) биохимическая терморегуляция – заключается в изменении
интенсивности происходящих в организме человека окислительных
биохимических реакций;
3) терморегуляция путем изменения интенсивности потоотделения –
заключается в изменении количества испаренной влаги (пота), приводя к
испарительному охлаждению тела человека;
4) суммарная терморегуляция – осуществляется всеми указанными выше
механизмами.
Теплоотдача в окружающую среду может реализовываться в виде
следующих процессов:
а) к о н в е к ц и я – процесс теплопередачи через воздушную среду
(нагревание воздуха, омывающего поверхность тела);
б) и з л у ч е н и е (радиация) – процесс передачи теплоты в виде
инфракрасных лучей, излучаемых поверхностью тела, в направлении
окружающих предметов с более низкой температурой;
в) и с п а р е н и е – процесс удаления влаги (пота) с поверхности тела
(кожи) и через дыхательные пути.
Теплоотдача через одежду (Qт), конвекция тепла (Qк), излучение на
окружающие предметы (Qи), испарение влаги (пота) с поверхности кожи (Qисп),
а также нагрев выдыхаемого воздуха (Qв) в своей количественной сумме
составляют
уравнение
теплового
баланса
организма
человека,
представляющего собой сопоставление прихода и расхода тепловой энергии
при анализе тепловых процессов:
общ
т
к
и
исп
в
Процессы теплоотдачи посредством радиации и конвекции могут
происходить только лишь в том случае, если температура воздуха и
поверхностей предметов ниже температуры тела человека. Потоотделение
реализуется тогда, когда выделяющаяся влага (пот) испаряется с поверхности
тела, причем интенсивность теплоотдачи зависит от материала, вида и покроя
одежды, характера и тяжести выполняемых работ, а также от скорости
движения воздуха и его относительной влажности.
2.3 Влияние параметров микроклимата на самочувствие и
работоспособность человека
Сочетанное влияние температуры, влажности и скорости движения
воздуха. Известно, что при температуре воздуха выше 30 0С работоспособность
человека начинает падать. Наиболее характерным признаком нарушения
теплового баланса в организме человека является тепловое истощение,
8
сопровождающееся повышением температуры тела, обильным потоотделением,
жаждой, учащенным дыханием и пульсом. В развитии указанных признаков
может наступить обезвоживание организма, которое влечет за собой
нарушение умственной деятельности и остроты зрения (допустимым считается
снижение массы тела человека на 2-3 % в результате испарения влаги; при
испарении влаги на 15-20 % наступает смерть) или тепловой удар. Для
последнего характерно резкое повышение температуры тела до 39-41 0С,
слабый или учащенный пульс и потеря сознания (обморок).
Рабочая зона, в которой окружающая среда полностью отводит тепло,
выделяемое организмом человека, при отсутствии напряжения системы
терморегуляции называется з о н о й к о м ф о р т а (рис. 1).
Эффективная температура (tэф, 0С) – это температура, учитывающая
влажность воздуха при нулевой его скорости потока в помещении.
Эквивалентно-эффективная температура (tээ, 0С) – это величина,
комплексно
характеризующая
совместное
действие
температуры,
относительной влажности и скорости движения воздуха.
Самочувствие
человека
остается
удовлетворительным,
когда
эквивалентно-эффективные температуры находятся в зоне комфорта.
Рис. 1. Номограмма для определения эффективной и эквивалентно-эффективной
температуры
9
Эквивалентно-эффективная
температура,
определяемая
из
соответствующей номограммы, дает лишь приближенное представление о
комфорте, так как она не учитывает роль адаптации организма, климатических
особенностей внешних (наружных) параметров макроклимата, влияние
теплообмена между телом человека и поверхностями помещения, т. е.
теплообмен излучением.
Возрастание потоотделения может приводить к нарушению водносолевого баланса и изменению особенностей обмена веществ. Поэтому в
горячих цехах необходимо соблюдать рациональный режим труда и отдыха, а
также питьевой режим с использованием профилактических средств
(подсоленная газированная питьевая вода в автоматах, белково-витаминный
напиток, охлажденная питьевая вода или чай).
Повышенная влажность в сочетании с высокой температурой может
приводить к развитию гипертермии – состоянию организма, при котором
наблюдается увеличение температуры тела до 38-40 0С, сопровождающееся
головной болью, головокружением, слабостью, искажением цветового
восприятия, сухостью во рту, тошнотой и рвотой. Высокая температура (38-40
0
С), учащенное дыхание, обильное потоотделение и нарушение зрительного
восприятия указывают на острую форму гипертермии. Нарушение водносолевого баланса и обильное потоотделение приводят к судорожной форме
гипертермии.
С другой стороны, пониженная температура также способна оказывать
неблагоприятное воздействие на организм человека, приводя к нарушению
физиологических процессов, определяющих заболеваемость работающих и
влияющих на работоспособность и производительность труда. Гипотермия –
это состояние организма, при котором производственные процессы,
выполняемые при пониженной температуре, высокой влажности воздуха и
тяжести работы, могут стать причиной охлаждения и переохлаждения
организма человека, приводящей к уменьшению частоты дыхания, мышечной
дрожи и обморожению. Ситуация усугубляется при направленном сочетании
низкой температуры и повышенной скорости движения воздуха, способствуя
развитию заболеваний периферической нервной системы, радикулиту,
ревматизму и бронхиту. Различают острую гипотермию (переохлаждение
наступает при температурах ниже 0 0С, высокой влажности и скорости
движения воздуха), локальное (местные воспалительные процессы и острые
респираторные заболевания) и общее охлаждение (снижение иммунных
защитных сил организма), способные в отсутствии квалифицированной
помощи приводить к летальному исходу.
Интенсивность теплового излучения. В горячих цехах промышленных
производств нагретые поверхности (технологическое оборудование, стены, пол
и потолок) излучают в пространство потоки лучистой энергии
10
(коротковолновые инфракрасные лучи с длиной волны 0,76-1,5 мкм и
длинноволновые – 1,5 мкм), проникающие в ткани, разогревая их, вызывая
быструю утомляемость, снижение внимания, потовыделение, тепловой удар и
приводящие к уменьшению кислородной насыщенности крови и кровотока,
снижению венозного давления и нарушениям деятельности нервной и
сердечно-сосудистой системы.
Атмосферное давление оказывает существенное влияние на дыхание
человека и сердечно-сосудистую систему. Так, гипоксия, т. е. кислородное
голодание, вызывает замедленную реакцию, головокружение и нарушение
обмена веществ. Наиболее чувствительны к перепадам атмосферного давления
люди, страдающие гипертоническими и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Изменение атмосферного давления оказывает влияние на токсические эффекты
в случае сочетанного влияния неблагоприятных микроклиматических
параметров и присутствия вредных веществ (запыленности и загазованности
воздушной среды). Так, при повышенном давлении происходит усиление
токсического эффекта по причине наибольшего поступления вредных веществ,
вследствие роста парциального давления газов и паров в атмосферном воздухе
и ускоренного перехода их в кровь, а также за счет изменения функций
дыхания и кровообращения. Наоборот, пониженное атмосферное давление
усиливает действие таких вредных веществ, как метиловый и этиловый спирты,
бензол и оксиды азота.
2.4 Гигиеническое нормирование параметров микроклимата.
Классификация работ по тяжести и условиям труда
Для исключения вредного влияния метеорологические условий рабочей
зоны производственных помещений и создания безопасных условий труда
параметры воздушной среды должны соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ
«Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и
СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений». Указанные нормы регламентируют для
рабочей зоны температуру воздуха, его относительную влажность, скорость
движения воздуха и интенсивность теплового излучения. Параметры
микроклимата производственных помещений зависят от теплофизических
характеристик и условий организации технологического процесса, климата
местности, периода года и ряда санитарно-технологических мероприятий
(отопления и вентиляции).
Гигиеническое
нормирование
микроклимата
производственных
помещений в соответствии с уровнем энергозатрат осуществляется исходя из
степени тяжести выполняемых работ и показано в табл. 1. При учете
интенсивности труда все виды работ, исходя из общих энергозатрат организма
11
человека, подразделяются на три категории: легкие, средней тяжести и
тяжелые.
Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и
трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье
работника. Реальную оценку условиям и характеру труда можно дать,
используя Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов
рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий
труда». Условия труда подразделяют на четыре класса (таблица 2).
Оптимальные и допустимые условия труда являются безопасными условиями
труда.
Категория работ
Ia
Легкая
Iб
IIa
Средней
тяжести
IIб
Тяжелая
III
Таблица 1
Характеристика категорий работ по тяжести
Энергозатраты
Характеристика категории
Работы, производимые сидя и сопровождающиеся
незначительным физическим напряжением (ряд
≤ 120 ккал/ч
профессий на предприятиях точного приборо- и
(139 Вт)
машиностроения,
на
часовом,
швейном
производствах, в сфере управления и т.д.).
Работы, производимые сидя, стоя или связанные с
ходьбой
и
сопровождающиеся
некоторым
121-150 ккал/ч физическим напряжением (ряд профессий в
(140-174 Вт)
полиграфической промышленности, предприятиях
связи, мастера на производствах и т.д.).
Работы, связанные с постоянной ходьбой,
перемещением легких (до 1 кг) изделий или
151-200 ккал/ч предметов в положении сидя или стоя и требующие
(175-232 Вт)
определенного физического напряжения (ряд
профессий
в
механо-сборочных
цехах
машиностроительных предприятий, в прядильноткацком производстве и т.д.).
Работы, связанные с ходьбой, перемещением и
201-250 ккал/ч переносом тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся
(232-290 Вт)
умеренным
физическим
напряжением
(ряд
профессий
в
механизированных
литейных,
прокатных, кузнечных, термических, сварочных
цехах
машиностроительных,
химических
и
металлургических предприятий и т.д.).
Работы, связанные с постоянными передвижениями,
перемещением и переноской значительных (> 10 кг)
> 290 ккал/ч
тяжестей и требующие больших физических усилий
(290 Вт)
(ряд профессий в литейных и кузнечных цехах с
ручной
ливкой,
машиностроительных,
металлургических и химических производствах).
12
Таблица 2
Класс
Наименование
класса
Классификация условий труда
Степень
Характеристика условий труда
1
Оптимальные
условия труда
-
2
Допустимые
условия труда
-
1-я
степень
3
Вредные
условия труда
2-я
степень
3-я
степень
Это такие условия, при которых сохраняется не
только здоровье работающего, но и создаются
предпосылки для поддержания его высокой
работоспособности, т. е. когда уровень воздействия
неблагоприятных факторов не превышает величины,
принятой в качестве безопасной для населения.
Это такие условия, при которых уровень воздействия
факторов среды и трудового процесса, не превышает
установленных гигиенических норм для рабочих
мест, а возможные отклонения функционального
состояния
организма
проходят
за
время
регламентированного отдыха или к началу
следующей смены и не оказывают неблагоприятного
влияния на здоровье работающих и их потомство в
ближайшем и отдаленном периодах.
Это такие условия труда, при которых происходит
отклонение уровней воздействия вредных факторов
от гигиенических нормативов, что вызывает
функциональные изменения, восстанавливающиеся,
как правило, при более длительном (чем к началу
следующей смены) прерывании контакта с вредными
факторами, и увеличивающие риск развития
заболеваний.
Это такие условия труда, при которых уровни
воздействия производственных факторов могут
вызывать стойкие функциональные нарушения
здоровья, приводящие к росту заболеваемости с
временной утратой трудоспособности и появлению
начальных
признаков
профессиональных
заболеваний.
Это такие условия труда, при которых уровни
воздействия вредных факторов могут приводить к
развитию профессиональных болезней и патологий с
временной утратой трудоспособности.
13
4-я
степень
4
Опасные
(экстремальные)
условия труда
-
Окончание таблицы 2
Это такие условия труда, при которых могут
возникать
выраженные
тяжелые
формы
профессиональных
заболеваний,
рост
числа
хронических заболеваний и высокие уровни
заболеваемости
с
временной
утратой
трудоспособности.
Это такие условия труда, при которых воздействие
производственных факторов в течение рабочей
смены (или ее части) создает угрозу для жизни,
высокий риск возникновения тяжелых форм острых
профессиональных заболеваний.
Характеристика
производственных
помещений
по
категории
выполняемых работ устанавливается, исходя из категории, которую выполняют
более 50 % работающих в рассматриваемом помещении.
По интенсивности тепловыделений производственные помещения делят
на группы в зависимости от явной теплоты и ее избытков (значительных и
незначительных).
Я в н а я т е п л о т а – это теплота, поступающая в производственное
помещение от оборудования, отопительных приборов, солнечного нагрева,
людей и других источников воздействия на температуру воздуха в этом
помещении. Избыток явной теплоты – фактическая разность между
суммарными поступлениями явной теплоты и суммарными теплопотерями
помещений. Незначительные избытки явной теплоты – это избытки теплоты в
производственном помещении не превышающие или равные 23,2 Дж/(м3∙с).
Значительные избытки явной теплоты – это избытки теплоты в
производственном помещении более 23,2 Дж/(м3∙с). Производственные
помещения с незначительными избытками явной теплоты относятся к
«холодным» цехам, а со значительными – к «горячим».
Различают н о р м и р у е м ы е (температура воздуха, относительная
влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового
излучения) и н е н о р м и р у е м ы е (давление, влагосодержание,
эффективная температура, эквивалентно-эффективная температура, тепловое
ощущение) показатели микроклимата производственных помещений. По
характеру воздействия на организм работающих нормируемые показатели
микроклимата в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 классифицируются на:
а) оптимальные (комфортные) микроклиматические условия – это
сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и
систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение
нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов
терморегуляции;
14
б) допустимые (дискомфортные) микроклиматические условия – это
сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и
систематическом воздействии на человека могут вызвать проходящие и быстро
нормализующиеся
изменения
теплового
состояния
организма,
сопровождающиеся напряжением механизмов терморегуляции, но не
выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей.
В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные
величины показателей микроклимата невозможно установить из-за
технологических
требований
к
производственному
процессу
или
экономической
нецелесообразности,
условия
микроклимата
следует
рассматривать как вредные и опасные.
В некоторых случаях при рассмотрении классификации микроклиматических условий вводится понятие т е п л о в о г о с о с т о я н и я,
представляющего собой функциональное состояние человека, обусловленное
его теплообменом с окружающей средой и характеризующееся содержанием и
градиентом (распределением) тепла в глубоких («ядро») и поверхностных
(«оболочка») тканях организма с учетом степени напряжения механизмов
терморегуляции. Для ориентировочной оценки теплового состояния
рассчитывается тепловое ощущение при различных условиях микроклимата
(при подвижном и неподвижном воздушном потоке):
где S – тепловое ощущение; k – тепловая константа (для зимы k = 7,83, для лета k = 8,45);
tсух – температура воздуха по сухому термометру, 0 С; tпов – температура окружающих
поверхностей (соответствует температуре воздуха по сухому термометру), 0С; Rmax вл –
максимальная влажность при температуре, показываемой влажным термометром, мм рт. ст.;
V – скорость движения воздуха, м/с.
Использование величины теплового ощущения ограничено значениями
относительной влажности воздуха (30-70 %). Найденное значение S
характеризует тепловые ощущения людей, выполняющих определенную работу
(очень жарко, жарко, тепло, нормально, прохладно, холодно, очень холодно).
В соответствии с тепловым состоянием организма человека
дополнительно показатели микроклимата классифицируют на:
1) вредные микроклиматические условия – это параметры микроклимата,
которые при их сочетанном действии на человека в течение рабочей смены
вызывают изменения теплового состояния организма, выраженные общими или
локальными дискомфортными теплоощущениями, значительным напряжением
механизмов терморегуляции и снижением работоспособности. При этом не
гарантируется термостабильность организма человека и сохранение его
здоровья в период трудовой деятельности и после ее окончания;
15
2) опасные (экстремальные) микроклиматические условия – это
параметры микроклимата, которые при их сочетанном действии на человека
даже в течение непродолжительного времени (менее 1 ч) вызывают изменение
теплового
состояния,
характеризующееся
чрезмерным
напряжением
механизмов терморегуляции, что может привести к нарушению состояния
здоровья и возникновению риска смерти.
Оптимальные показатели микроклимата распространяются на всю
рабочую зону, а допустимые устанавливаются раздельно для постоянных и
непостоянных рабочих мест в тех случаях, когда по техническим,
технологическим и экономическим причинам не могут быть достигнуты
оптимальные нормы (таблицы 3 и 3а).
Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям
допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8часовой рабочей смены и не влекут нарушения здоровья, но могут вызывать
дискомфорт,
ухудшать самочувствие и, как следствие, снижать
работоспособность и производительность труда.
При нормировании микроклиматических параметров воздуха рабочей
зоны учитываются следующие понятия:
1) холодный период года – это период, характеризующийся
среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10 0С и ниже;
2) теплый период года – это период, характеризующийся среднесуточной
температурой наружного воздуха выше +10 0С;
3) среднесуточная температура – усредненная величина температуры
наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые
интервалы времени и принимаемая по данным метеорологической службы.
По виду воздействия на тепловой баланс организма человека в
соответствии с Руководством Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической
оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и
классификация условий труда» микроклимат подразделяют на:
а) нагревающий микроклимат – это сочетание параметров микроклимата,
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 в общей структуре теплового баланса, появлении общих или
локальных дискомфортных ощущений (жарко, тепло);
б) охлаждающий микроклимат – это сочетание параметров
микроклимата, при котором имеет место изменение теплообмена организма
человека, приводящее к образованию общего или локального дефицита тепла в
организме;
в) переменный микроклимат – это чередующееся (охлаждающее и
нагревающее) влияние микроклиматических параметров на организм человека;
16
г) умеренный (нейтральный) микроклимат – присущ административным
помещениям.
Таблица 3
Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений
Период
года
Холодный
Теплый
Категория работ по уровню
энергозатрат, Вт
Iа (до 139)
Iб (140-174)
IIа (175-232)
IIб (233-290)
III (более 290)
Iа (до 139)
Iб (140-174)
IIа (175-232)
IIб (233-290)
III (более 290)
Температура
воздуха,
С
Температура
поверхностей,
С
Относительная влажность воздуха,
%
Скорость движения
воздуха,
м/с
22-24
21-23
19-21
17-19
16-18
23-25
22-24
20-22
19-21
18-20
21-25
20-24
18-22
16-20
15-19
22-26
21-25
19-23
18-22
17-21
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
40-60
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
0,1
0,1
0,2
0,2
0,3
Таблица 3а
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах
производственных помещений
Категория
Температура Относительная Скорость движения воздуха, м/с
Температура воздуха, С
работ по
диапазон
диапазон
поверхностей,
влажность
для диапазона
для диапазона
уровню
ниже
выше
температур
температур
С
воздуха
воздуха ниже
воздуха выше
энергозатрат оптимальных оптимальных
%
величин
оптимальных
оптимальных
величин
Вт
величин не
величин не
более
более
Холодный Iа (до 139)
24,1-25,0
19,0-26,0
15-75
0,1
20,0-219
01
Iб (140-174)
19,0-20,9
18,0-25,0
15-75
0,1
0,2
23,1-240
IIа (175-232)
17,0-18,9
21,1-23,0
16,0-24,0
15-75
0,1
0,3
IIб (233-290)
19,1-22,0
14,0-23,0
15-75
0,2
0,4
15,0-169
III (более
13,0-15,9
18,1-21,0
12,0-22,0
15-75
0,2
04
290)
Теплый
Iа (до 139)
20,0-29,0
15-75
0,1
0,2
210-22,9
251-28,0
Iб (140-174)
20,0-21,9
24,1-28,0
19,0-29,0
15-75
0,1
0,3
IIа (175-232)
17,0-28,0
15-75
0,1
0,4
18,0-199
22,1-270
IIб (233-290)
16,0-18,9
21,1-27,0
15,0-28,0
15-75
0,2
0,5
III (более
15,0-17,9
20,1-26,0
14,0-27,0
15-75
0,2
0,5
290)
Период
года
В целях защиты работающих от возможного перегревания или
охлаждения, при температуре воздуха на рабочих местах выше или ниже
допустимых величин, время пребывания на рабочих местах (непрерывно или
суммарно за рабочую смену) должно быть ограничено величинами, указанными
в табл. 4 и 5.
В соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 для оценки нагревающего
микроклимата в помещении независимо от времени года, а также на открытых
территориях в теплый период года используется и н д е к с т е п л о в о й
н а г р у з к и с р е д ы ( Т Н С ) , представляющий собой интегральный
17
эмпирический сочетанный показатель (выраженный в 0С), характеризующий
комплексное влияние температуры воздуха, скорости его движения и
относительной влажности, а также теплового излучения на теплообмен
организма человека с окружающей средой.
ТНС-индекс рассчитывается по уравнению:
, (9)
где tвл – температура смоченного (влажного) термометра аспирационного психрометра, 0С;
tш – температура внутри зачерненного шара, 0 С.
Величины ТНС-индекса, необходимые для предупреждения перегревания
организма человека, показаны в табл. 6. Рассчитанные значения интегрального
показателя носят рекомендательный характер.
Температура внутри зачерненного шара измеряется термометром,
резервуар которого помещен в центр зачерненного полого шара. tш учитывает
влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения
воздуха. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм при минимально
возможной толщине стенок и коэффициенте поглощения 0,95. Точность
(погрешность) измерения температуры внутри шара составляет ±0,5 0С.
Метод измерения и контроля ТНС-индекса аналогичен способу контроля
и измерения температуры воздуха. ТНС-индекс рекомендуется использовать
для интегральной оценки тепловой нагрузки среды на рабочих местах, на
которых скорость движения воздуха не превышает 0,6 м/с, а интенсивность
теплового облучения – 1200 Вт/м2.
Температура ограждающих устройств в рабочей зоне не должна
выходить за пределы допустимых для отдельных категорий работ. Так,
перепады температуры воздуха по высоте (вертикали) рабочей зоны не должны
превышать 3 0С, а по горизонтали и в течение смены при легких работах – до 4
0
С, при работах средней тяжести – до 5 0С и, наконец, при тяжелых работах – до
6 0С.
Температура внутренних поверхностей (стен, пола и потолков) и
температура наружных поверхностей (технологическое оборудование или его
ограждающие устройства) не должна превышать более 2 0С от пределов
оптимальных значений температуры воздуха, предусмотренных для
конкретных категорий физических работ. В общем случае, температура
наружных стенок теплоизлучающего оборудования не должна превышать 45
0
С.
Нормирование интенсивности теплового облучения работающих от
нагретых поверхностей технологического оборудования, инсоляции на
постоянных и непостоянных рабочих местах приведены в табл. 7.
18
Таблица 4
Классы условий труда по показателям микроклимата для рабочих помещений
Класс условий труда
Показатель
ОптиДопуВредный
Опасный
мальный стимый
(экстремальный)
1
2
3.1
3.2
3.3
3.4
4
Температура
В нагревающем микроклимате температура воздуха
0
*
*
воздуха, С
учтена в ТНС-индексе.
Скорость
движения
воздуха, м/с
Относительная
влажность
воздуха, %
ТНС-индекс,
0
С
Тепловое
излучение:
интенсивность,
**
Вт/м2
*
СанПиН 2.2.4.548-96;
**
*
*
> 0,6 (нагрев.
микрокл.)
-
-
-
-
*
*
14–10
< 10
-
-
-
-
*
-
140
2 800
> 2 800
по табл. 6
1500
2 000
2 500
верхняя граница.
Таблица 5
Время пребывания на рабочих местах при температуре воздуха выше / ниже
допустимых величин
Температура воздуха
Время пребывания, не более при категориях работ, ч
0
на рабочем месте, С
Iа
Iб
IIа
IIб
III
32,5 / 6
1/1/-/-/-/1
32,0 / 7
2/2/-/-/-/2
31,5 / 8
2,5 / 2,5 / 1/1/1
-/3
31,0 / 9
3/3/2/2/2
-/4
30,5 / 10
4/4/2,5 / 1
2,5 / 3
1/5
30,0 / 11
5/5/3/2
3/4
2/6
29,5 / 12
5,5 / 5,5 / 1
4/3
4/5
2,5 / 7
29,0 / 13
6/1
6/2
5/4
5/6
3/8
28,5 / 14
7/2
7/3
5,5 / 5
5,5 / 7
4/28,0 / 15
8/3
8/4
6/6
6/8
5/27,5 / 16
-/4
-/5
7/7
7/5,5 / 21,0 / 17
-/5
-/6
8/8
8/6/26,5 / 18
-/6
-/7
-/-/7/26,0 / 19
-/7
-/8
-/-/8/- / 20
-/8
-/-/-/-/19
Таблица 6
Рекомендуемые значения ТНС-индекса в зависимости от
категории работ по тяжести
Категория работ по тяжести труда
Величина ТНС-индекса, 0С
Легкая Ia
22,2-26,4
Легкая Iб
21,5-25,8
Средней тяжести IIa
20,5-25,1
Средней тяжести IIб
19,5-23,9
Тяжелая III
18,0-21,8
Таблица 7
Допустимые значения интенсивности теплового облучения работающих на рабочих
местах от производственных источников, нагретых до темного свечения
Облучаемая поверхность тела, %
Интенсивность теплового облучения,
Вт/м2 , не более
≥ 50
35
25-50
70
≤ 25
100
Важно, что интенсивность теплового облучения работающих от
открытых источников (открытого пламени или нагретого металла), нагретых до
белого и красного свечения, не должна превышать 140 Вт/м2, при условии, что
облучению подвергаться более 25 % поверхности тела.
2.5 Контроль, периодичность измерения и методы обеспечения
микроклиматических параметров и условий
Для измерения на рабочих местах микроклиматических параметров и
условий используются различные приборы:
а) температура воздуха – может измеряться ртутными, спиртовыми,
электротермометрами, термометрами с зачерненным шаром и парными
термометрами. Последние предназначены для определения истинной
температуры в помещении и представляют собой систему из двух термометров,
первый резервуар которого с ртутью зачернен (поглощает тепловое излучение), а
другой покрыт слоем серебра (отражает тепловое излучение). Температуру
поверхностей
следует
измерять
контактными
приборами
(типа
электротермометров) или дистанционными (пирометры);
б) относительная влажность воздуха – регистрируется психрометрами:
стационарным (психрометр Августа) и аспирационным (психрометр Ассмана,
МВ-4М и М-34), а также несколько реже – гигрометрами и волосяными
психрометрами (их показания отличаются нестабильностью).
Психрометр Августа состоит из двух одинаковых термометров,
резервуар одного из которых обернут куском батиста или марли и опущен в
стаканчик с дистиллированной водой (мокрый или влажный термометр) (рис.
20
2а). Вследствие испарения воды его показания ниже, чем сухого термометра. По
разности показаний двух термометров с использованием справочных таблиц,
номограмм и расчетных формул определяется относительная влажность воздуха.
а
б
3
2
1
2
3
4
4
5
1
1
Рис. 2. Психрометры. а – стационарный Августа (1 – термометры со шкалами; 2 – основание;
3 – ткань; 4 – питатель); б – аспирационный Ассмана (1 – металлические трубки;
2 – термометры; 3 – аспиратор; 4 – предохранитель от ветра; 5 – пипетка для смачивания
влажного термометра)
Психрометр Ассмана применяется для более точных измерений и
представляет собой термометры, заключенные в двойные металлические трубки,
причем в верхнюю часть прибора встроен вентилятор-аспиратор (электрический
или механический) для пропускания воздуха со скоростью 3-4 м/с (рис. 2б).
Относительная влажность воздуха в этом случае также определяется исходя из
справочных таблиц, номограмм и формул;
в) скорость движения воздуха – регистрируется в производственной
практике анемометрами: крыльчатые анемометры (АСО-3, АП-1м)
рекомендуется использовать для измерения скорости воздушного потока в
интервале 0,3-5 м/с, а чашечные (МС-13) – от 1-20 м/с. В чашечном анемометре
при помощи системы передач вращение передается на измерительные шкалы
(единиц, десятков, сотен и тысяч) (рис. 3).
Для точной регистрации скорости движения воздуха могут быть
применены термоанемометры (ТАМ-1) и электротермоанемометры, а также
цилиндрические и шаровые кататермометры. Принцип работы кататермометра
основан на измерении величины собственного охлаждения от совместного
действия температуры, влажности и скорости движения воздуха при
температуре самого прибора равной 36,5 0С, т.е. при нормальной температуре
человеческого тела. Кататермометр представляет собой спиртовый или ртутный
термометр, центральная часть которого состоит из стеклянного капилляра со
шкалой от 35 до 38 0С. Также на приборе указан его фактор – величина, которая
показывает число милликалорий тепла, теряемого с 1 см 2 поверхности
резервуара кататермометра при его охлаждении от 38 до 35 0С (рис. 4а);
21
а
б
в
г
1
2
3
4
Рис. 3. Крыльчатые (а, б) и чашечные (в, г) анемометры.
а – «Testo»; б – «LV 100»; в – «АТТ-1021»; г – «МС-13» (1 – чашечки; 2 – шкала единиц и
десятков; 3 – шкала сотен; 4 – шкала тысяч)
г) интенсивность теплового излучения – измеряется актинометрами
(инспекторский, ИМО-5) и радиометрами (Аргус-3), действие которых основано
на поглощении лучистой энергии и превращении ее в тепловую (рис. 4б).
Устройство приборов для регистрации интенсивности теплового излучения
может быть выполнено в двух конструктивных направлениях: во-первых, путем
использования металлической изогнутой пластины, которая изменяет свой угол
изгиба за счет частичного расширения ее материала под воздействием теплового
излучения и, во-вторых, путем преобразования лучистой энергии в
термоэлектрическую (термоток), возникающую в замкнутой электрической цепи
(термоэлементе), состоящей из двух разных проводников. Если места их
контактов имеют различную температуру, то в замкнутой электрической цепи
возникает электрический ток, сила которого пропорциональна разности
температур;
д) барометрическое давление окружающего воздуха – определяется
метеорологическим барометром-анероидом (безжидкостной БАММ-1), действие
которого основано на свойстве мембранной волокнистой (гофрированной)
анероидной коробки деформироваться при изменении атмосферного давления
(рис. 4в). Линейные перемещения мембран преобразуются передаточным
рычажным механизмом в угловые перемещения указывающей стрелки. При этом
основная шкала проградуирована в Па (точнее, в кПа, но на самой шкале
может быть указано, что для получения результата в паскалях необходимо
показание прибора умножить на 1000). В ряде случаев к шкале барометра с его
внутренней стороны прикреплён ртутный термометр, по которому
отсчитывается температура для определения температурной поправки к
показанию прибора.
22
а
б
в
Рис. 4. Оборудование для определения микроклиматических параметров. а –
кататермометр (слева – цилиндрический, справа – шаровой); б – инспекторский актинометр
ЛИОТ-М (указаны общий вид (слева) и приемная часть (справа)); в – барометр-анероид
Для контроля микроклиматических параметров и условий в условиях
производства и быта могут быть использованы современные универсальные
м е т е о м е т р ы , которые позволяют одновременно регистрировать величины
атмосферного давления, относительной влажности воздуха, температуры
воздуха, скорости воздушных потоков и интегрального показателя тепловой
нагрузки среды (ТНС-индекса) (рис. 5). Пакет программ, который прилагается к
современным метеометрам, дает возможность быстрого компьютерного расчета
необходимых микроклиматических величин и соответствующей статистической
обработки полученных экспериментальных данных.
Д л я н е п р е р ы в н о г о к о н т р о л я и регистрации параметров
микроклимата воздушной среды рабочей зоны во времени (в течение суток):
температуры, давления и относительной влажности, используются цифровые
комбинированные самописцы – термографы, барографы, гигрографы,
электронные психрометры и мониторы тепловой нагрузки (регистрируют ТНСиндекс).
К о н т р о л ь показателей микроклимата должен производиться в
начале, середине и конце холодного и теплого периодов года не менее трёх раз в
смену (в начале, середине и конце). Температура, относительная влажность и
скорость движения воздуха должны измеряться на высоте 1,0 м от пола при
работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых
стоя. Поскольку температура воздуха в помещении не является постоянной
величиной, то ее значение должно регистрироваться в нескольких позициях
(точках) в разное время на высоте 1,3-1,5 м от уровня пола и на расстоянии не
менее 1,0-1,5 м от приборов и аппаратов, излучающих тепло, а также от
наружных стен.
Температуру поверхностей следует измерять в случаях, когда рабочие
места удалены от них на расстояние не более двух метров. Если рабочим местом
являются несколько участков производственного помещения, то измерения
осуществляются на каждом из них.
23
а
б
Рис. 5. Современные универсальные приборы для регистрации и контроля
микроклиматических параметров. а – метеометр «МЭС-200»; б – метеометр «МСП-Метео»
К м е т о д а м обеспечения микроклиматических условий с целью
защиты работающих от перегрева и охлаждения, простудных и других
заболеваний относятся:
– инженерно-технические мероприятия:
1) разработка оптимальных объемно-планировочных работ;
2) рационализация производственных и технологических процессов;
3) механизация и автоматизация трудоемких работ, применение методов
дистанционного управления и наблюдения (управление технологическими
линиями с помощью компьютеров);
4) рациональное размещение оборудования и уменьшение его тепловых
потерь – достигается изменением конструкций нагретого оборудования,
утолщением кладки, использованием огнеупорных материалов с малой
теплопроводностью;
5) тепловая изоляция зданий, аппаратов и трубопроводов с помощью
теплоизоляционных материалов с пониженной теплопроводностью (стекловата)
позволяет устойчиво снижать суммарные тепловыделения и предупреждать
тепловые травмы;
6) использование козырьков и жалюзи с целью защиты помещений от
избыточной инсоляции, представляющей собой процесс облучения поверхностей
солнечным светом (солнечной радиацией), что позволяет предупреждать
поступления в производственные помещения дополнительной теплоты;
– санитарно-технологические мероприятия:
7) вентиляция (технологический организованный и регулируемый
воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного
избыточным теплом и (или) вредными веществами с последующей подачей на
24
его место свежего, благоприятного для здоровья человека и отвечающего
требованиям санитарных норм);
8) отопление (технологический организованный и регулируемый процесс
поддержания в рабочих зонах производственных помещений температурных
условий, соответствующих санитарным нормам, что обеспечивает для
работающих благоприятные и здоровые условия труда);
9)
кондиционирование
(технологический
организованный
и
регулируемый процесс нагревания или охлаждения, увлажнения или осушки
воздуха, ионизации и очистки его от пыли);
10) устройство защитных экранов (из кирпича, листовой стали,
стекловолокна), водяных и воздушных завес, водно-воздушного или
воздушного душирования, защищающих рабочие места от теплового излучения;
11) снабжение источников интенсивного влагоотделения с открытой
поверхностью испарения (емкости и ванны) крышками и местными отсосами;
– медико-профилактические мероприятия:
12) средства индивидуальной и коллективной защиты (спецодежда и
спецобувь, в т. ч. средства защиты лица и глаз);
13) рациональный режим труда и отдыха работающих (помещения для
отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в
работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска,
уменьшение стажа работы и др.);
14) рациональный питьевой и водно-солевой режим;
15) периодические медицинские осмотры и повышение устойчивости
организма человека к перепадам температуры благодаря приему
фармакологических средств (глюкоза, аскорбиновая кислота, дибазол).
Таким
образом,
оптимальные
параметры
микроклимата
в
производственных помещениях могут обеспечиваться кондиционированием
воздуха, а допустимые – системами вентиляции и отопления.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
В настоящей работе для регистрации микроклиматических условий и
параметров используются следующие приборы (классические марки приборов
показаны в п. 2.5):
1) барометр-анероид метеорологический «БАММ-1»;
2) психрометр Августа «ПБ1А»;
3) чашечный анемометр «МС-13».
25
3.1 Методика выполнения работы и обработка экспериментальных
данных
Задание 1. Измерение температуры воздуха и барометрического давления в
помещении.
Ход определения:
1.1) снять показания температуры с сухого термометра психрометра
Августа (tсух , 0С);
1.2) снять показания барометрического давления с барометра (P, Па);
1.3) рассчитать барометрическое давление В (мм рт. ст.):
1.4) полученные данные занести в табл. 8.
Задание 2. Определение и расчет абсолютной, максимальной и относительной
влажности воздуха в помещении.
Ход определения:
2.1) снять показания температуры с сухого (tсух, 0С) и влажного (tвл, 0С)
термометров психрометра Августа;
2.2) по табл. А1 определить максимальную влажность для температуры сухого
(Rmax сух, мм рт. ст.) и влажного (Rmax вл, мм рт. ст.) термометров;
2.3) по табл. А2 определить значение психрометрического коэффициента (α) при
минимальной величине скорости движения воздуха;
2.4) рассчитать значение абсолютной влажности (Rабс) в мм рт. ст. и г/м3 по
формулам (1) и (2) с учетом данных табл. А1-А3;
2.5) рассчитать величину относительной влажности воздуха (φ, %)
по формуле (3);
2.6) определить относительную влажность воздуха (φ, %) по психрометрической
таблице, прилагаемой к прибору;
2.7) рассчитать содержание влаги в воздухе помещения (d, влагосодержание) по
формуле (6);
2.8) полученные результаты занести в табл. 8.
Задание 3. Определение скорости движения воздуха в помещении.
Ход определения:
3.1) снять начальное показание с чашечного анемометра (Nнач) (результат будет
четырехзначным);
3.2) с помощью вентилятора направить на чашечный анемометр воздушный
поток на 1-2 минуты (время экспозиции при этом фиксируется
секундомером);
26
3.3) по истечении указанного времени снять конечное показание с
чашечного анемометра (Nкон);
3.4) определить скорость возрастания показаний шкалы чашечного
анемометра по формуле (в делениях за секунду):
где v воз – скорость возрастания показаний шкалы чашечного анемометра, с-1 ; Nнач –
начальное показание чашечного анемометра; N кон – конечное показание чашечного
анемометра; τ – время, с.
3.5) определить скорость движения воздуха по формуле:
где v – скорость движения воздуха, м/с; 0,8 – порог чувствительности чашечного
анемометра, определенный из тарировочного графика.
3.6) полученные результаты занести в табл. 8.
Задание 4. Установление соответствия полученных результатов санитарногигиеническим
требованиям,
предъявляемым
к
микроклимату
производственных помещений.
Ход определения:
4.1) определить период года (холодный или теплый) и вид рабочего места
(постоянное или непостоянное);
4.2) установить категорию работ по тяжести;
4.3) установить соответствие экспериментальных данных гигиеническим
нормативам;
4.4) полученные результаты занести в табл. 8;
4.5) в случае отклонения фактически определенных микроклиматических
параметров от гигиенических норм необходимо предложить инженернотехнические,
санитарно-технологические
и
медико-профилактические
мероприятия по их нормализации.
27
Таблица 8
№ п/п
1
2
3
4
Результаты исследования микроклиматических параметров и условий на рабочем месте в помещении
Параметр (наименование)
Значение
Период года
Категория работ по тяжести
Нормативные значения
Температура воздуха, 0С
оптимальная
метеорологических
допустимая
параметров и условий на Относительная влажность воздуха, %
оптимальная
рабочем месте
допустимая
(СанПиН 2.2.4.548-96
Скорость движения воздуха, м/с
оптимальная
«Гигиенические
допустимая
требования к
микроклимату
Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), 0С
производственных
помещений»)
Задание 1. Измерение температуры воздуха и барометрического давления в помещении:
Температура воздуха по сухому термометру tсух, 0C
Показания барометра Р, Па
Барометрическое давление В, мм рт. ст.
Задание 2. Определение и расчет абсолютной, максимальной и относительной влажности воздуха в помещении:
Показания влажного термометра tвл, 0С
Фактически измеренные
Максимальная влажность Rmax сух, при температуре сухого термометра, мм рт. ст.
метеорологические
Максимальная влажность Rmax вл, при температуре влажного термометра, мм рт. ст.
параметры и условия на
Величина психрометрического коэффициента α, град-1
рабочем месте
Абсолютная влажность воздуха Rабс, мм рт. ст.
Абсолютная влажность воздуха Rабс, г/м3
Расчетная относительная влажность воздуха φ, %
Относительная влажность воздуха φ, %, определенная по психрометрической таблице
Влагосодержание, г/кг
Задание 3. Определение скорости движения воздуха в помещении:
Начальное показание чашечного анемометра N нач
Конечное показание чашечного анемометра Nкон
Время измерения τ, с
Скорость возрастания показаний шкалы чашечного анемометра vвоз, с-1;
Скорость движения воздуха v, м/с
28
3.2 Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
1) К работе с приборами для регистрации микроклиматических параметров и
условий допускаются лица, ознакомленные с их устройством и принципом
действия.
2) Экспериментальную часть следует проводить в присутствии лаборанта и
преподавателя и в случае неисправностей аппаратуры немедленно сообщить им
об этом.
3) Во избежание растрескивания стекол и ранения рук избегать ударов по
приборам, а также их падения.
4) Необходимо соблюдать правила электробезопасности при использовании
вентилятора для создания потока воздуха на чашечный анемометр (не
пользоваться поврежденной розеткой, вилкой и электрическим шнуром).
3.3 Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать: титульный лист
(Приложение Б); цель работы; таблицу с результатами измерений и
обосновывающие расчеты; выводы, характеризующие полученные результаты
и их соответствие санитарно-гигиеническим нормативам, а также мероприятия
по приведению микроклиматических параметров к нормативным величинам (в
случае их отклонения).
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие существуют параметры микроклимата? Охарактеризуйте каждый из них.
2. Охарактеризуйте влияние каждого из параметров микроклимата на самочувствие и
работоспособность человека.
3. Какими нормами регламентируются требования к микроклимату производственных
помещений?
4. Охарактеризуйте классификацию работ по тяжести и условиям труда.
5.
Приведите
инженерно-технические,
санитарно-технологические
и
медикопрофилактические методы обеспечения микроклиматических условий. В чем их сущность?
5. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
СанПиН
2.2.4.548-96
«Гигиенические
требования
к
микроклимату
производственных помещений».
2. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху
рабочей зоны».
3. Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и
трудового процесса. Критерии и классификация условий труда».
4. Маринина, Л. К. Безопасность труда в химической промышленности / Л. К.
Маринина [и др.] // Под. ред. Л. К. Марининой.-М.: Издательский центр «Академия», 2007.528 с.
5. Занько, Н. Г. Безопасность жизнедеятельности / Н. Г. Занько, К. Р. Малаян, О. Н.
Русак // Под ред. О. Н. Русака.-СПб.: Изд-во «Лань», 2010.-672 с.
29
ПРИЛОЖЕНИЕ А Справочные данные
Таблица А1
Зависимость максимальной влажности (Rmax) от температуры воздуха (t)
t, 0C
Rmax, мм рт. ст.
t, 0C
R max, мм рт. ст.
8
8,051
21
18,650
9
8,612
22
19,827
10
9,209
23
21,068
11
9,844
24
22.377
12
10,518
25
23,756
13
11,231
26
25,209
14
11,987
27
26.739
15
12,788
28
28,344
16
13,634
29
30.043
17
14,530
30
31,842
18
15,477
31
33,695
19
16,477
32
35,598
20
17,735
33
37,551
Таблица А2
Поправочный (психрометрический) коэффициент (α) на скорость движения воздуха (v)
v, м/c
α, град -1
v, м/c
α, град -1
0
0,00128
0,50
0,00090
0,13
0,00130
0,80
0,00080
0,16
0,00120
2,00
0,00074
0,20
0,00110
2,30
0,00070
0,30
0,00100
3,00
0,00069
0,40
0,00090
4,00
0,00067
Температура,
0
С
-15
-10
-5
0
5
10
Таблица А3
Максимальное содержание водяных паров в воздухе
Содержание водяных паров
Температура,
Содержание водяных паров
0
при полном насыщении, г/кг
С
при полном насыщении, г/кг
1,1
15
10,5
1,7
20
14,4
2,6
25
19,5
3,8
30
20,3
5,4
35
35,0
7,5
40
46,3
30
ПРОТОКОЛ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Волгоградский государственный технический университет
Кафедра «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» (ПЭБЖ)
Дисциплина «Безопасность жизнедеятельности»
Исследование метеорологических условий производственной среды
Выполнил студент (ФИО):
Группа:
Дата:
Преподаватель (ФИО):
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
1. Определение температуры, влажности, скорости движения воздуха и барометрического
давления на рабочем месте в помещении.
2. Изучение принципа действия приборов для регистрации микроклиматических параметров
и условий.
3. Установление
соответствия
полученных
результатов
санитарно-гигиеническим
требованиям, предъявляемым к микроклимату производственных помещений (ГОСТ
12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»;
СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных
помещений»).
а
б
в
Рис. а – cтационарный психрометр Августа (1 – термометры со шкалами; 2 – основание; 3 –
ткань; 4 – питатель); б – чашечный анемометр «МС-13» (1 – чашечки; 2 – шкала единиц и
десятков; 3 – шкала сотен; 4 – шкала тысяч); в – барометр-анероид
Расчет:
Выводы по работе:
31
Таблица
Результаты исследования метеорологических условий производственной среды на
рабочем месте в помещении
№
Параметр (наименование)
Значение
п/п
1 Период года
2 Категория работ по тяжести
3 Нормативные
Температура воздуха, 0С
оптимальная
значения
допустимая
метеорологических Относительная влажность воздуха, %
оптимальная
параметров и
допустимая
условий на
Скорость движения воздуха, м/с
оптимальная
рабочем месте
допустимая
Индекс тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), 0С
Задание 1. Измерение температуры воздуха и барометрического
давления в помещении:
Температура воздуха по сухому термометру tсух, 0C
Показания барометра Р, Па
Барометрическое давление В, мм рт. ст.
Задание 2. Определение и расчет абсолютной, максимальной и
4 Фактически
относительной влажности воздуха в помещении:
измеренные
Показания влажного термометра tвл, 0С
метеорологические Максимальная влажность Rmax сух, при температуре
параметры и
сухого термометра, мм рт. ст.
условия на
Максимальная влажность Rmax вл, при температуре
рабочем месте
влажного термометра, мм рт. ст.
Величина психрометрического коэффициента α, град-1
Абсолютная влажность воздуха Rабс, мм рт. ст.
Абсолютная влажность воздуха Rабс, г/м3
Расчетная относительная влажность воздуха φ, %
Относительная влажность воздуха φ, %, определенная
по психрометрической таблице
Влагосодержание, г/кг
Задание 3. Определение скорости движения воздуха в помещении:
Начальное показание чашечного анемометра N нач
Конечное показание чашечного анемометра Nкон
Время измерения τ, с
Скорость возрастания показаний шкалы чашечного
анемометра vвоз, с-1;
Скорость движения воздуха v, м/с
32