uzluga.ru
добавить свой файл
1


Вологодская государственная

молочнохозяйственная академия

им. Н. В.Верещагина.


Лабораторная работа


Исследование микроклимата

производственных помещений


Выполнил: Шипицин Вячеслав., 351 группа


Молочное - 2004г.

Лабораторная работа


Цель работы:

1.1. Изучить методику гигиенического нормирования показателей микроклимата рабочих мест производственных помещений и их оценки по степени опасности и вредности.

1.2. Изучить методику измерения показателей, характеризующих микроклимат в производственных помещениях.

1.3. Приобрести навыки исследования микроклимата производственных помещений и его нормализации.


Основные теоретические сведения.

    1. Термины и определения (СанПиН 2.2.4.548–96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.)


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.

Рабочее место – участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее 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.

Холодный период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха равной +10 оС.

Теплый период года – период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10 оС.

Среднесуточная температура наружного воздуха – средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени. Она принимается по данным метеорологической службы.

Разграничение работ по категориям – осуществляется на основе интенсивности общих энерготрат организма в ккал/ч (Вт). Характеристика категорий работ (Iа, Iб, IIа, IIб, III) представлена в приложении 6.1.

Тепловая нагрузка среды (ТНС) – сочетанное действие на организм человека параметров микроклимата (температура, влажность, скорость

движения воздуха, тепловое облучение), выраженное одночисловым показателем в оС.


2.2. Показатели микроклимата, тепловой баланс организма человека


Метеорологические условия в производственных помещениях – это сочетание пяти физических производственных факторов:

  1. температуры воздуха t (оС);

  2. температуры поверхностей tп (оС);

  3. относительной влажности воздуха φ (%);

  4. скорости движения воздуха V (м/с);

  5. интенсивности теплового облучения Q (Вт/м2);

Температура воздухапараметр, характеризующий степень нагретости воздуха.

Температура поверхностейпараметр, характеризующий степень нагрева поверхностей ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а также технологического оборудования или ограждающих его устройств. Температура представляет собой меру средней кинетической энергии поступательного движения молекул, составляющих воздух (ограждающие конструкции, технологическое оборудование и т.д.).

Влажность воздухапараметр, отражающий содержание в воздухе водяных паров.

Различают абсолютную действительную, абсолютную максимально возможную и относительную влажность воздуха. Абсолютной влажностью называется масса пара, содержащаяся в 1 мз влажного воздуха, численно равная плотности пара при парциальном давлении. Максимально возможной влажностью воздуха называется максимально возможная плотность водяных паров при данной температуре. Относительной влажностью воздуха называется отношение действительной абсолютной влажности ненасыщенного воздуха к максимально возможной абсолютной влажности воздуха при той же температуре.

Скорость движения воздуха – параметр, отражающий интенсивность движения воздушных масс.

Интенсивность теплового облучения – параметр, характеризующий перенос энергии излучением от нагретых поверхностей оборудования, отопительных и осветительных приборов, солнца, проникающего через оконные проемы.

Условием существования человека, как теплокровного биосущества, является соблюдение состояния теплового равновесия, при котором количество образовавшегося в нем тепла равно количеству тепла, выделенного во внешнюю среду в тот же промежуток времени.

Тепловой баланс человека с окружающей средой можно выразить уравнением:


M ± C ± R – ε = O, где:


M – метаболическое тепло (полученное за счет процесса обмена веществ в организме, равное 116,6 ... 125,5 Bт в условиях покоя);

C – тепло, получаемое организмом из внешней среды или отдающееся во внешнюю среду путем конвекции (теплообмен с окружающим воздухом);

R – тепло радиации (теплообмен с окружающими поверхностями);

ε– испарение влаги через кожу и с выдыхаемым воздухом.

Значительное накопление тепла приводит к гипертермии – состоянию, при котором температура тела поднимается до 38 ... 39 оС. Симптомы: головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания.

Гипотермия – переохлаждение организма. В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При продолжительном воздействии холода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдоха увеличиваются.

В целях профилактики неблагоприятного воздействия микроклимата должны быть использованы защитные мероприятия (системы местного кондиционирования воздуха, воздушное душирование, компенсация неблагоприятного воздействия одного параметра микроклимата изменением другого, спецодежда и другие средства индивидуальной защиты, помещения для отдыха и обогревания, регламентация времени работы, в частности, перерывы в работе, сокращение рабочего дня, увеличение продолжительности отпуска, уменьшение стажа работы и др.).


2.3. Классификация условий труда по показателям микроклимата

( Р 2.2.755-99 Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.)


Сочетание параметров микроклимата, при котором имеет место нарушение теплообмена человека с окружающей средой, характеризуется понятиями нагревающего и охлаждающего микроклимата.

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

Для оценки нагревающего микроклимата в помещении (вне зависимости от периода года), а также на открытой территории в теплый период года используется интегральный показатель – тепловая нагрузка среды (ТНС - индекс). Значения ТНС - индекса не должны выходить за пределы величин, рекомендуемых в табл. 6.3. приложения.

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

В зависимости от теплового и функционального состояния человека условия труда по показателям микроклимата (нагревающего и охлаждающего) относят к тому или иному классу вредности и опасности.

Оптимальные условия микроклимата (1 класс) установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонения в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах.

Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинетах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

Оптимальные параметры микроклимата на рабочих местах должны соответствовать величинам, приведенным в таблице 6.1. приложения, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Допустимые условия микроклимата (2 класс) установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 8-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений и нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.


Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 6.2. приложения, применительно к выполнению работ различных категорий в холодный и теплый периоды года.

Допустимые условия микроклимата условно относят к безопасным.

Оптимальные и допустимые значения показателей микроклимата установлены с учетом периода года, интенсивности энерготрат работающих, продолжительности выполнения работы.

В производственных помещениях, в которых допустимые нормативные величины показателей микроклимата невозможно установить из-за технологических требований к производственному процессу или экономически обоснованной нецелесообразности, условия микроклимата следует рассматривать как вредные и опасные.

Вредные условия микроклимата (3 класс) характеризуются превышением оптимальных и допустимых гигиенических нормативов; оказывают неблагоприятное действие на организм работающего.

Вредные условия микроклимата по степени опасности подразделяются на 4 степени вредности.

Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуются значениям показателей микроклимата, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создают угрозу для жизни, высокий риск тяжелых форм перегрева и переохлаждения организма.


Приборы и оборудование. Принцип их работы.


Психрометр аспирационный МВ-4М служит для определения относительной влажности воздуха.

Прибор (рис. 3.1.) состоит из двух одинаковых ртутных термометров 3 и 4, закрепленных в специальной оправе. Резервуары термометров помещены в трубки защиты 1. В верхней части прибора аспирационная головка 5, внутри которой находится заводной механизм с вентилятором, протягивающим воздух около резервуаров термометров. Пружина заводного механизма вентилятора заводится ключом 7. Перед работой резервуар правого термометра обертывается батистом в один слой и смачивается чистой дистиллированной водой при помощи пипетки. Вращением вентилятора в прибор через защитные трубки всасывается воздух, который обтекая резервуары проходит по воздуховодной трубке 2 к вентилятору и выбрасывается наружу.

Вода, испаряясь с поверхности батиста, поглощает тепло, вследствие чего показания влажного термометра меньше, чем сухого.

Влажность воздуха определяется по показаниям сухого и влажного термометров по специальным психрометрическим таблицам или психрометрическому графику, а температура воздуха – по показаниям сухого термометра.


Анемометр крыльчатый АСО–3 служит для определения скорости движения воздуха от 0,3 до5 м/с. Прибор (рис. 3.2) состоит из ветроприемника и счетного механизма.

Ветроприемником служит крыльчатка 1, насаженная на трубчатую ось 2. На конце трубчатой оси в корпусе 4 находится червяк, который через червячное колесо передает вращение крыльчатки на зубчатый редуктор счетного механизма.

Счетный механизм имеет три стрелки, а на его циферблате 5 нанесены три шкалы: единиц, сотен и тысяч.

Включение и выключение счетного механизма проводится арретиром 6. При повороте арретира против часовой стрелки, червячное колесо входит в зацепление с червяком и ветроприемник анемометра соединяется со счетным механизмом. Для включения счетного механизма арретир поворачивают по часовой стрелке.

При измерении более высоких скоростей движения воздуха (от 1 до 20 м/с) применяют чашечный анемометр типа МС–13. Прибор отличается от крыльчатого анемометра только ветроприемником, где вместо крыльчатки – крестовина с четырьмя полыми полушариями.

Во время замера анемометр устанавливают вертикально таким образом, чтобы ось крестовины располагалась перпендикулярно направлению воздушного потока.

Термометры служат для определения температуры воздуха. В настоящее время большое распространение получили ртутные термометры. Это объясняется их точностью и возможностью применения в широком диапазоне температур от -35 до +375оС. Спиртовые и другие жидкостные термометры менее точны, т.к. спирт при нагревании выше 0оС расширяется не равномерно. Но они дают возможность измерить очень низкие температуры до -130оС, для которых ртутные термометры непригодны, т.к. ртуть замерзает при температуре -38,9оС.

Для измерения температуры в производственных помещениях, как правило, используют ртутные термометры с ценой деления шкалы 0,2оС. Лучшими из них являются «сухие» термометры аспирационных психрометров, служащих для определения влажности воздуха.

Шаровой термометр используется для определения ТНС-индекса. Температура внутри зачеркнутого шара измеряется ртутным термометром, помещенным в центр шара. Зачерненный шар должен иметь диаметр 90 мм, минимально возможную толщину и коэффициент поглощения 0,95. Точность измерения температуры внутри шара ±0,5оС.


Протокол результатов исследования.


Таблица 1.1.


Условия

опыта

Температуры

психрометра,

оС

Относительная влажность,

%

Анемометраж

ТНС - индекс,

оС

Время замера, сек


Начальное показание

Конечное

показание

Разность

Число делений за сек.


Скорость движения воздуха, м/сек

сухой

влажный


Неподвижный воздух































Подвижный воздух без тепловой нагрузки































Подвижный

воздух с тепловой нагрузкой

































Выводы и мероприятия по нормализации микроклимата

в помещениях.


Приложение


6.1.Характеристика отдельных категорий работ.

6.1.1.Категории работ разграничиваются на основе интенсивности энергозатрат организма в ккал/час (Вт).

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

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

6.1.4. К категории IIа относятся работы с интенсивностью энерготрат 151-220 ккал/час (175-232 Вт), связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (ряд профессий в механо-сборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.).

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

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


Таблица 2.1


Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих

местах производственных помещений



Период

года

Категория работ

по уровню

энергозатрат,

Вт

Температура воздуха,

оС

Температура поверхностей,

оС

Относительная влажность

воздуха, %

Скорость

движения

воздуха, м/сек

Холодный

Iа (до 139)

22 – 24

21 – 25

60 – 40

0,1

Iб (140 – 174)

21 – 23

20 – 24

60 – 40

0,1

IIа (175 – 232)

19 – 21

18 – 22

60 – 40

0,2

IIб (233 – 290)

17 – 19

16 – 20

60 – 40

0,2

III (более 290)

16 – 18

15 – 19

60 – 40

0,3

Теплый

Iа (до 139)

23 – 25

22 – 26

60 – 40

0,1

Iб (140 – 174)

22 – 24

21 – 25

60 – 40

0,1

IIа (175 – 232)

20 – 22

19 – 23

60 – 40

0,2

IIб (233 – 290)

19 – 21

18 – 22

60 – 40

0,2

III (более 290)

18 – 20

17 – 21

60 – 40

0,3



Таблица 2.2


Категории работ по уровню энерготрат, Вт

Величины интегрального показателя, оС

1а (до 139)

22,2 – 26,4

1б (140 – 174)

21,5 – 25,8

IIа (175 – 232)

20,5 – 25,1

IIб (233 – 290)

19,5 – 23,6

III (более 290)

18,0 – 21,8

Таблица 2.3.

Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений


Период

года

Категория работ

по уровню

энерготрат,

Вт

Температура воздуха

Температура поверхностей,

оС

Относительная влажность воздуха,

%

Скорость движения воздуха

диапазон

ниже

оптимальных

величин

диапазон

выше

оптимальных

величин

для диапазона

температур

воздуха ниже

оптимальных

величин,

не более

для диапазона

температур

воздуха выше

оптимальных

величин,

не более **

Холодный

Iа (до 139)

20,0-21,9

24,1-25,0

19,0-26,0

15-75*

0,1

0,1

Iб (140-174)

19,0-20,9

23,1-24,0

18,0-25,0

15-75

0,1

0,2

IIа (175-232)

17,0-18,9

21,1-23,0

16,0-24,0

15-75

0,1

0,3

IIб (233-290)

15,0-16,9

19,1-22,0

14,0-23,0

15-75

0,2

0,4

III (более 290)

13,0-15,9

18,1-21,0

12,0-22,0

15-75

0,2

0,4

Теплый

Iа (до 139)

21,0-22,9

25,1-28,0

20,0-29,0

15-75*

0,1

0,2

Iб (140-174)

20,0-21,9

24,1-28,0

19,0-29,0

15-75*

0,1

0,3

IIа (175-232)

18,0-19,9

22,1-27,0

17,0-28,0

15-75*

0,1

0,4

IIб (233-290)

16,0-18,9

21,1-27,0

15,0-28,0

15-75*

0,2

0,5

III (более 290)

15,0-17,9

20,1-26,0

14,0-27,0

15-75*

0,2

0,5


*При температурах воздуха 25 оС и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиями.

** При температурах воздуха 26 – 28 оС скорость движения воздуха в теплый период года должна приниматься в соответствии с требованиями

Контрольные вопросы


Перед допуском к выполнению лабораторной работы:


1. Понятие метеорологических условий в производственных помещениях.

2. Устройство и принцип действия приборов, используемых при выполнении лабораторной работы.

3. Порядок определения влажности, скорости движения воздуха, ТНС - индекса.

4. Порядок выполнения работы и правила предосторожности при работе с приборами.


При отчете по лабораторной работе:


1.Термины и определения по СанПиН 2.2.4.548-96.

2. Тепловой баланс человека с окружающей средой.

3. Гипертермия и гипотермия.

4.Мероприятия по профилактике неблагоприятного воздействия микроклимата.

5.Понятие нагревающего и охлаждающего микроклимата.

6. Классификация метеоусловий по показателям микроклимата.


Литература


1.Гигиена труда в сельскохозяйственном производстве: (Руководство) /Под ред.Л.И.Медведя, Ю.И.Кундиева. – М. : Медицина. 1981, 460с.

2. Руководство Р 2.2.755-99.

Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса.

3. СанПиН 2.2.4.548-96

Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.