2020-01-14
4875
В этом разделе использовалась литература /25, 26,27, 28, 29/
1) Общие характеристики.
Метеорологические условия рабочей среды (микроклимат) оказывают влияние на процесс теплообмена и характер работы. Длительное воздействие на человека неблагоприятных метеорологических условий резко ухудшает его самочувствие, снижает производительность труда и приводит к заболеваниям.
Показателями микроклиматических условий являются следующие характеристики:
- температура (°C);
- относительная влажность (%);
- скорость движения воздуха (м/с);
- температура окружающих поверхностей (стен, полов, потолков) (°С).
Следовательно, микроклимат помещений — это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.
2) Влияние микроклиматических условий на организм человека.
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом учащегося и окружающей средой учебного кабинета № 207.
|
|
|
Способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией. Она обеспечивает установление определенного соотношения между теплообразованием в результате изменения обмена веществ (химическая терморегуляция) и теплоотдачей (физическая терморегуляция).
Основная роль в теплообменных процессах у человека принадлежит физиологическим механизмам регуляции теплоотдачи через поверхностные ткани, которая может осуществляться конвекцией, излучением, испарением. В обычных микроклиматических условиях человек 30 % всего тепла отдает путем конвекции, 45% - теплоизлучением и 25% - испарением пота. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. В условиях комфорта у человека не возникает беспокоящих его тепловых ощущений - холода или перегрева. Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных микроклиматических условиях и составляет от 80 Дж/с (состояние покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа). Напряжение в функционировании различных систем при воздействии неблагоприятного микроклимата (нагревающего или охлаждающего) может быть причиной угнетения защитных сил организм, ухудшения самочувствия снижение работоспособности, повышения уровня заболеваемости.
|
|
|
Температура воздуха оказывает большое влияние на функционирование организма человека.
Терморегуляция в неблагоприятных метеорологических условиях, как правило, сопровождается напряжением определенных органов и систем, что выражается в изменении их физиологических функций. В частности, при действии высоких температур отмечается повышение температуры тела, что свидетельствует о некотором нарушении терморегуляции. Степень повышения температуры, как правило, зависит от температуры окружающего воздуха и от продолжительности его воздействия на организм. Во время физической работы в условиях высоких температур, температура тела увеличивается больше, чем при аналогичных условиях в покое.
Влияние повышенной температуры (от 29 оС и выше):
Чрезмерный перегрев организма ухудшает работоспособность, резко учащает пульс и дыхание, нарушает водно-солевой баланс, замедляет мыслительную деятельность, рассеивает внимание, ухудшает восприятие информации, вызывает опасные сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и другие заболевания.
При температуре воздуха в пределах от 18 до 25°С теплопродукция (выработка организмом тепла) организма находятся на приблизительно постоянном уровне (зона безразличия). По мере понижения температуры воздуха теплопродукция повышается в первую очередь за счет мышечной активности (проявлением которой является, например, дрожь) и усиления обмена веществ. С ростом температуры воздуха линейно увеличиваются частота пульса работающих, расход энергии, коэффициент отдыха (отдых по отношению ко времени работы), нелинейно быстро падает производительность труда и повышается травматизм.
Влияние пониженной температуры (от 18 оС и ниже):
При охлаждении человека резко падает работоспособность, теряется координация движений, их быстродействие, появляется сонливость, опасная заторможенность центральной нервной системы, рост числа ошибок и неправильных действий. При пониженной температуре окружающей среды сужаются кровеносные сосуды кожи и скорость протекания крови через низ замедляется, а отдача тепла организмом человека в окружающую среду уменьшается. Длительное воздействие низких температур может привести к простудным заболеваниям - ангине, катару верхних дыхательных путей, пневмонии, а также является причиной таких заболеваний, как миозиты, невриты, радикулиты и др.
Влияние влажности воздуха:
Физиологически оптимальной является относительная влажность в пределах 40-60%. Повышенная влажность воздуха (более 75-85%) в сочетании с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие, а в сочетании с высокими - способствует перегреванию организма. Например, при влажности воздуха 80% и повышении температуры окружающей среды до 30°С приводит к снижению производительности труда на 8%, повышение температуры до 33,5°С - к снижению на 20% и повышение температуры до 40°С - к снижению на 40%. Оптимальная влажность менее 25 % также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.
Таблица 3 - Зависимость субъективных ощущений человека от параметров микроклимата
| Температура воздуха, оС | Относительная влажность воздуха, % | Субъективное ощущение | ||
| 21 | 40 | Наиболее приятное состояние | ||
| 75 | Хорошее, спокойное состояние | |||
| 85 | Отсутствие неприятных ощущений | |||
| 90 | Усталость, подавленное состояние | |||
| 24 | 20 | Отсутствие неприятных ощущений | ||
| 65 | Неприятные ощущения | |||
| 80 | Потребность в покое | |||
| 100 | Невозможность выполнения тяжелой работы | |||
| 30
| 25 | Неприятные ощущения отсутствуют | ||
| 50 | Нормальная работоспособность | |||
| 65 | Невозможность выполнения тяжелой работы | |||
| 80 | Повышение температуры тела | |||
| 90 | Опасность для здоровья |
Влияние движение воздуха:
Движение воздуха способствует отдаче теплоты, если температура воздуха ниже температуры тела человека. Если температура воздуха выше температуры тела человека, то происходит перегрев организма. Минимально ощутимая человеком скорость движения воздуха равна 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 - 0,5 м/с, а летом 0,2 – 1,0 м/с.
Легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма.
Таким образом, для теплового самочувствия учащегося важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха на рабочем месте.
По характеру воздействия на организм человека показатели микроклимата разделены на оптимальные и допустимые (ГОСТ 12.1.005 - 88).
Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.
Оптимальные микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов теплорегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.
Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в таблице 4, применительно к выполнению работ категорий Iа и Iб в холодный и теплый периоды года.
|
|
|
Перепады температуры воздуха по высоте и по горизонтали, а также изменения температуры воздуха в течение учебного дня при обеспечении оптимальных величин микроклимата на рабочих местах не должны превышать 2°С и выходить за пределы величин, указанных в таблице 4 для категорий работ Iа и Iб.
Таблица 4 - Оптимальные и допустимые нормы параметров микроклиматических условий
| Период года | Категория работ | Температура воздуха, оС | Относительная влажность воздуха, % | Скорость движения воздуха, м/с | ||||||||
| оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая, не более | оптимальная, не более | допустимая | |||||||
| верхняя граница | нижняя граница | |||||||||||
| на рабочих местах | ||||||||||||
| постоянных | непостоянных | постоянных | непостоянных | |||||||||
| холодный | Легкая Ia Iб | 22-24 21-23 | 25 24 | 26 25 | 21 20 | 18 17 | 40-60 | 75 | 0,1 0,1 | 0,1 0,2 | ||
| теплый | Легкая Ia Iб | 25-25 22-24 | 28 28 | 30 30 | 22 21 | 20 19 | 40-60 | 55(при280) 60(при270) | 0,1 0,2 | 0,1-0,2 0,1-0,3 | ||
Допустимые микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов теплорегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей. Допустимые условия не вызывают нарушений здоровья, но могут ухудшать самочувствие, снижать работоспособность за счет теплового дискомфорта.
При обеспечении допустимых величин микроклимата на рабочих местах:
- перепад температуры воздуха по высоте должен быть не более 3°С;
- перепад температуры воздуха по горизонтали, а также ее изменения в течение учебного дня не должны превышать при категориях работ Iа и Iб - 4°С;
При этом абсолютные значения температуры воздуха не должны выходить за пределы величин, указанных в таблице 4 для категорий работ Iа и Iб.
При температуре воздуха на рабочих местах 25°С и выше максимально допустимые величины относительной влажности воздуха не должны выходить за пределы:
60% - при температуре воздуха 27°С;
55% - при температуре воздуха 28°С.
При температуре воздуха 26-28°С скорость движения воздуха, указанная в таблице 4 для теплого периода года, должна соответствовать диапазону:
0,1-0,2 м/с - при категории работ Iа;
0,1-0,3 м/с - при категории работ Iб.
3) Требования к организации контроля и методам измерения микроклимата.
Измерения показателей микроклимата в целях контроля их соответствия гигиеническим требованиям должны проводиться:
- в холодный период года - и дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С;
- в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5°С.
Частота измерений в оба периода года определяется стабильностью учебного процесса, функционированием технологического и санитарно-технического оборудования.
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест. Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз за учебный день (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами, необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на учащихся.
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков учебного кабинета, то измерения осуществляются на каждом из них.
При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (окон, дверных проемов, и т. д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия.
При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,5 м.
Температуру поверхностей следует измерять в случаях, когда рабочие места удалены от них на расстояние не более двух метров. Температура каждой поверхности измеряется аналогично измерению температуры воздуха.
Температуру и относительную влажность воздуха при наличии источников теплового излучения и воздушных потоков на рабочем месте следует измерять аспирационными психрометрами. При отсутствии в местах измерения лучистого тепла и воздушных потоков температуру и относительную влажность воздуха можно измерять психрометрами, не защищенными от воздействия теплового излучения и скорости движения воздуха.
Скорость движения воздуха следует измерять анемометрами вращательного действия (крыльчатые, чашечные и др.). Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,5 м/с), особенно при наличии разнонаправленных потоков, можно измерять термоэлектроанемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами при защищенности их от теплового излучения.
Температуру поверхностей следует измерять контактными приборами (типа электротермометров) или дистанционными (пирометры и др.).
Интенсивность теплового облучения следует измерять приборами, обеспечивающими угол видимости датчика, близкий к полусфере (не менее 160°) и чувствительными в инфракрасной и видимой области спектра (актинометры, радиометры и т. д.).
4) Время работы при температуре воздуха на рабочем месте выше или ниже допустимых величин.
В целях защиты учащихся 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 учебный день) должно быть ограничено величинами, указанными в таблицах 5 и 6. При этом среднесменная температура воздуха, при которой учащиеся находятся в течение учебного дня на рабочих местах и местах отдыха, не должна выходить за пределы допустимых величин температуры воздуха для категорий работ Iа и Iб.
Таблица 5-Выше допустимых значений
| Температуравоздуха на рабочем месте, оС | Время пребывания, не более при категориях кабот, ч |
| Iа и Iб | |
| 32,5 | 1 |
| 32,0 | 2 |
| 31,5 | 2,5 |
| 31,0 | 3 |
| 30,5 | 4 |
| 30,0 | 5 |
| 29,5 | 5,5 |
| 29,0 | 6 |
| 28,5 | 7 |
| 28,0 | 8 |
| 27,5 | - |
| 27,0 | - |
| 26,5 | - |
Таблица 6-Ниже допустимых значений
| Температура воздуха на рабочем месте, оС Время пребывания, не более при категориях кабот, ч | IаIб | |
| 6 | - | - |
| 7 | - | - |
| 8 | - | - |
| 9 | - | - |
| 10 | - | - |
| 11 | - | - |
| 12 | - | 1 |
| 13 | 1 | 2 |
| 14 | 2 | 3 |
| 15 | 3 | 4 |
| 16 | 4 | 5 |
| 17 | 5 | 6 |
5) Пути обеспечения нормального микроклимата в учебном кабинете № 207.
Микроклиматические условия в учебных кабинетах нормируются по трем основным показателям: температуре, относительной влажности и подвижности воздуха. Эти показатели различны для теплого и холодного периодов года, для категорий работ Iа и Iб, выполняемых в этих кабинетах. Кроме того, нормируются верхние и нижние допустимые пределы этих показателей, которые должны соблюдаться в любом учебном кабинете, а также оптимальные показатели, обеспечивающие наилучшие условия работы.
Мероприятия по обеспечению нормальных микроклиматических условий носят комплексный характер. Существенную роль в этом комплексе играют архитектурно-планировочные решения здания, рациональное построение технологического процесса и правильное использование технологического оборудования, применение ряда санитарно-технических устройств и приспособлений.
На летний период стекла окон и других проемов целесообразно покрывать непрозрачной белой краской или фольгой. Если оконные проемы открываются для проветривания, их следует зашторивать белой редкой тканью. Наиболее рационально в открытых оконных проемах оборудовать жалюзи, которые пропускают рассеянный свет и воздух, но преграждают путь прямым солнечным лучам. Подобные жалюзи изготовляются из полосок непрозрачной пластмассы или тонкой листовой жести, окрашенных в светлые тона. Длина полосок во всю ширину окна, ширина — 4-5 см. Полоски укрепляются под углом 45° с интервалом, равным ширине полоски, горизонтально по всей высоте окна.
Для охлаждения воздуха, поступающего в учебный кабинет в теплый период года, целесообразно производить мелкое распыление воды в открытых входных и оконных проемах и вообще в верхней зоне кабинета, если это не мешает нормальному технологическому процессу. Полезно также периодически опрыскивать пол кабинета водой.
Для поддержания оптимальных климатических условий учебный кабинет должен оборудоваться системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляцией, которые можно обеспечить, используя кондиционер.
