Способы нормализации микроклимата

Изменение метеорологических условий на рабочем месте ведет к изменению производительности труда, накоплению утомления и ослаблению организма и, как следствие, к возникновению несчастных случаев и проф. заболеваний.

Поддержание нормальной жизнедеятельности людей производится за счет целого комплекса мероприятий, которые можно свести к следующим группам: архитектурно-проектные; организационно-технические; санитарно-гигиенические; лечебно-профилактические.

Архитектурно-проектировочные решения включают: проектирование и размещение зданий и сооружений с учетом их назначения в зависимости от месторасположения; проектирование и размещение помещений с учетом характера деятельности, а также метеоусловий и изменения микроклиматических параметров в процессе производства.

При разработке генпланов необходимо уточнить ветровую нагрузку района, направление и скорость ветра, температуру наружного воздуха, влажность. Необходимо учитывать ориентацию световых проемов помещений по сторонам горизонта, поскольку южная сторона получает большую солнечную радиацию и инфракрасное излучение, а ориентированные в северном направлении помещения плохо освещены и даже в дневное время в зимний период требуются дополнительные источники освещения. Для зданий в южных районах (с расчетными температурами наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца +250С и выше) рекомендуется предусмотреть мероприятия по инсоляции (козырьки, лоджии, открытые галереи, и т. д.).

К организационно-техническим мероприятиям относятся: усовершенствование технологического оборудования и технологических процессов; рациональное размещение технологического оборудования; автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами; уменьшение избыточного выделения тепла технологических аппаратов; защита рабочих мест от прямого действия лучистого тепла, снижение вредных выбросов тепловых выделений (переход от горячей обработки к холодной, разогрев индуктивным способом, изоляция печей и других тепловых агрегатов).

Размещение источников тепловыделения следует проводить с учетом их изоляции от других рабочих мест и группировке в определенной рабочей зоне. Для исключения негативного влияния на рабочих, связанных непосредственно с обслуживанием таких агрегатов следует применять автоматизацию и дистанционное управление технологическими процессами. 11] На производствах с высокой интенсивностью тепловых процессов (при производстве кирпича, выплавке металлов интенсивность излучения на рабочем месте достигает 3−6 тыс. Вт/м2) под влиянием лучистого тепла в организме человека происходят отрицательные изменения биохимических реакций и, как следствие, нарушение функций сердечно-сосудистой и нервной систем. Поэтому для снижения отрицательного влияния лучистой энергии используют теплоизоляцию оборудования и защитные экраны. В качестве теплоизолирующих материалов используют асбест, минеральную вату, базальтовые волокна, асбоцемент, пенопласты, керамзит, шлаковую пемзу и т. д.

По принципу действия все теплозащитные экраны, применяемые для ограждения рабочих мест от теплового излучения, разделяются на:

• -теплоотражающие (полированные металлические листы или окрашенные белой краской, гофрированные металлические или покрытые металлоизолирующей тканью или пленкой отражатели);
• -теплопоглощающие (защитные экраны выполнены из металлических листов и слоя теплоизоляции; органическое стекло с поризованной прослойкой и т. д.);
• -теплоотводящие (водные завесы, воздушные и комбинированные завесы — по листу металла или пластика стекает вода).

Для защиты кабин управления строительных машин от инфракрасного излучения солнца применяют различные краски с высоким коэффициентом отражения. Покрытие алюминиевой краской снижает поглощение тепла на 10−12%, а покрытие кабин темно-зеленой и темно-серой краской приводит к поглощению более 80% тепловой энергии солнечных лучей. Для защиты кабин управления агрегатов от теплового излучения применяют комбинирующую защиту — сочетание отражающих элементов и термоизоляцию. Так, для защиты кабин на расстоянии 5 см от боковых стен и на 20 см ниже пола устанавливают защитные стальные листы, покрытые с наружной стороны алюминиевой фольгой, а внутри изолируют от тепла. Защита смотровых стекол проводится как за счет напыления, так и применения рефлектирующего покрытия наружной стороны стекла слоем «золотой пыли».

К санитарно-гигиеническим мероприятиям относятся: естественная и механическая вентиляция, отопление, кондиционирование и душирование с учетом изменения времени года и характера тепловыделений в процессе производства.

Воздушно-влажностное душирование применяется как одна из эффективных мер снижения опасности перегрева работающих на рабочих местах производств с высоким тепловыделением.

В производственных помещениях, на рабочих местах, где невозможно установить регламентированные интенсивности теплового облучения работников из-за технологических требований, технологического несовершенства или экономически обоснованной нецелесообразности, используют обдув, водо-воздушное душирование и т. п. При тепловом облучении от 140 до 350 Вт /м2 необходимо увеличивать на постоянных рабочих местах скорость движения воздуха на 0,2 м/с более нормированного значения. При тепловом облучении, превышающем 350 Вт/м2, целесообразно применять воздушное душирование рабочих мест. Воздушное душирование — это направленный на рабочее место поток воздуха со скоростью 2−6 м/с и температурой от 150 до 200 С. Для защиты производственных помещений от перепадов температурно-влажностных условий внешней среды применяют обустройство на входах дверей воздушных и воздушно-тепловых завес.

К лечебно-профилактическим мероприятиям относятся: рациональный режим труда и отдыха, создание специальных комнат отдыха, организация рационального водно-солевого питьевого режима, применение индивидуальных средств защиты.

При микроклиматических условиях, которые превышают допустимые параметры, внутрисменный режим труда и отдыха организовывают за счет продолжительности рабочего времени:

• — при температуре воздуха, превышающий допустимый уровень, продолжительность регламентированных перерывов составляет не менее 10% на каждые 20 С превышения;
• — при сочетании температуры воздуха, превышающий допустимый уровень с относительной влажностью, которая превышает 75%, продолжительность регламентированного перерыва устанавливается не менее 20% рабочего времени;
• — при интенсивности теплового облучения свыше 350 Вт/м2 и облучении свыше 25% поверхности тела продолжительность непрерывной работы и регламентированных перерывов устанавливаются в соответствии с данными приведенными в табл. 5.1.

Таблица 5.1- Допустимая длительность облучения и регламентированных перерывов на протяжении часа

Для предупреждения возможного переохлаждения работников в холодный период в помещениях, где на рабочих местах микроклиматические условия ниже допустимых величин:

• — устанавливают воздушные или воздушно-тепловые завесы ворот, технологических др., отверстий во внешних стенах, а также тамбуры — шлюзы;
• — выделяют специальные места для обогрева, устанавливают средства для быстрого и эффективного обогрева верхних и нижних конечностей (локальный контактно-лучевой обогрев и т. п.);
• — устанавливают внутрисменный режим труда и отдыха, предусматривающий возможность перерывов на обогрев;
• — обеспечивают работников средствами индивидуальной защиты (одежда, обувь, рукавицы) соответственно требованиям ДСТУ (ГОСТ 12.4.084−80, ГОСТ 12.4.088−80).

Важное место имеет принятие рационального водно-солевого режима. В процессе интенсивного потоотделения из организма человека выходят важнейшие микроэлементы (магний, медь, цинк, йод, калий, кальций, натрий). Для поддержания водно-солевого баланса в организме необходим специальный питьевой режим, предусматривающий пополнение солей за счет приема подсоленной воды 0,2−0,5%, газированной воды, специальных напитков, обогащенных микроэлементами и кислородом воздуха.

При невозможности техническими средствами обеспечить допустимые санитарно-гигиенические требования, на рабочих местах используют средства индивидуальной защиты (СИЗ) — спецодежда, спец. обувь, СИЗ для защиты головы, глаз, лица, рук.

В зависимости от назначения, предусматриваются следующие СИЗ:

• -для постоянной работы в горячих цехах — спецодежда, а при ремонте горячих печей и агрегатов — автономная система индивидуального охлаждения в комплексе с брезентовым костюмом:
• -при аварийных работах — теплоотражающий комплект из металлизированной ткани;
• -для защиты ног от теплового излучения, искр и брызг расплавленного металла, контакта с нагретыми поверхностями — специальная кожаная обувь для работников в горячих цехах;
• -для защиты рук от ожогов — рукавицы суконные, брезентовые, комбинированные с накладками из кожи и войлока;
• -для защиты головы от теплового излучения, искр и брызг металла — брезентовая шапка, защитная каска с подшлемником, каска текстолитовая или с поликарбоната;
• — для защиты глаз и лица — щиток теплозащитный сталевара с прикрепленными очками со светофильтрами, маски защитные с прозрачным экраном, очки защитные козырьковые со светофильтрам. 3]

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. Общеобменная вентиляция, предназначенная для обеспечения заданных метеорологических условий осуществляет смену воздуха во всём помещении. Она предназначена для поддержания требуемых параметров воздушной среды во всём объёме помещения. Для эффективной работы системы общеобменной вентиляции при поддержании требуемых параметров микроклимата количество воздуха, поступающего в помещение (Lпр), должно быть практически равно количеству воздуха, удаляемого из него (Lвыт).

Количество приточного воздуха, требуемого для удаления избытков явной теплоты из помещения (Qизб, кДж/ч), определяется выражением:

(5.1).

где Lпр? требуемое количество приточного, м3/ч;

C? удельная теплоёмкость воздуха при постоянном давлении, равная 1 кДж/(кг•град);

спр? плотность приточного воздуха, кг/м3;

tвыт? температура удаляемого воздуха, єС;

tпр? температура приточного воздуха, єС.

Для эффективного удаления избытков явной теплоты температура приточного воздуха должна быть на 5?6 єС ниже температуры воздуха в рабочей зоне.

Количество приточного воздуха, необходимо для удаления влаги, выделившейся в помещении, рассчитывают по формуле:

(5.2).

где Gвп? масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;

dвыт? содержание влаги в удаляемом из помещения воздухе, г/кг;

dприт? содержание влаги в наружном воздухе, г/кг;

спр? плотность приточного воздуха.

По способу перемещения воздуха вентиляция может быть как естественной, так и с механическим побуждением, возможно также сочетание этих двух способов. При естественной вентиляции воздух перемещается за счёт разности температур в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.

Способы естественной вентиляции: инфильтрация, проветривание, аэрация, с использованием дефлекторов.

При механической вентиляции воздух перемещается с помощью специальных воздуходувных машин-вентиляторов, создающих опрелённое давление и служащих для перемещения воздуха в вентиляционной сети. Чаще всего на практике используют осевые радиаторы.

Для создания требуемых параметров микроклимата на определённом участке производственного помещения используется местная приточная вентиляция. Она подаёт воздух не во все помещения, а лишь в ограниченную часть. Местная приточная вентиляция может быть обеспечена путём устройства воздушной душей и оазисов, или воздушно-тепловой завесы.

Воздушные души применяют для защиты работающих от воздушного теплового излучения интенсивностью 350 Вт/м2 и более. Принцип их действия основан на обдуве работающего струёй увлаженного воздушного потока, скорость которого составляет 1?3,5 м/c. При этом увеличивается теплоотдача от организма человека в окружающую среду.

Воздушных оазисах, представляющих собой часть производственного помещения, ограниченного со всех сторон переносными перегородками, создаются требуемые параметры микроклимата. Указанные источники используются в горячих цехах. 9].

Для защиты людей от переохлаждения в холодное время года в дверных проёмах и воротах устраивают воздушные и воздушно-тепловые завесы. Принцип их работы основан на том, что под углом к холодному воздушному потоку, поступающему в помещение, направлен воздушный поток (комнатной температуры или подогретый) который либо снижает скорость и изменяет направление холодного потока, уменьшая вероятность возникновения сквозняков в производственном помещении, либо подогревает холодный поток (в случае воздушно-тепловой завесы).

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. Кондиционер? это автоматизированная вентиляционная установка, поддерживающая в помещении заданные параметры микроклимата. [10].

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. 7].