Где бы работа ни выполнялась - в помещении или на открытом воздухе, во всех случаях в рабочей зоне возникает определённый микроклимат, который характеризуется следующими показателями:

Температура воздуха - характеризует тепловое состояние микроклимата. Измеряется в градусах Цельсия или в градусах Кельвина.

Скорость движения воздуха - усреднённая скорость перемещения воздушных потоков под действием различных побуждающих сил. Измеряется в метрах в секунду (м/с).

Для характеристики содержания влаги в воздухе используют следующие параметры:

Абсолютная влажность воздуха (е) - упругость водяных паров находящихся в момент исследования в воздухе.

Максимальная влажность воздуха (М) - упругость водяных паров, максимально возможная при данной температуре воздуха.

Относительная влажность воздуха (R) - это отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной. R = е/М*100%.

Между человеком и окружающей средой происходит постоянный теплообмен. Несмотря на колебания температуры окружающей среды, температура тела человека поддерживается на постоянном уровне за счет процесса терморегуляции: в подмышечной впадине (36,6 - 39,7)°С, с колебаниями в течение суток в пределах (0,5 - 0,7)°С.

Терморегуляция организма - физиологический процесс поддержания температуры тела в границах от 36,6 до 37,2°С. Основной путь поддержания равновесия - теплоотдача.

Теплоотдача идёт следующими путями:

Излучение тепла телом человека по отношению к окружающим поверхностям, имеющим меньшую температуру. Это основной путь отдачи тепла в производственных условиях. Излучением отдают тепло все тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля - 273°С. Человек отдаёт тепло, когда температура окружающих его предметов ниже температуры наружных слоёв одежды (27 - 28°С) или открытой кожи.

Проведение - отдача тепла предметам, непосредственно соприкасающемся с телом человека.

Конвекция - передача тепла через воздушную среду. Человек нагревает вокруг себя слой воздуха толщиной 4 - 8 мм путём проведения тепла. Нагрев более отдалённых слоёв идёт за счёт естественного и принудительного замещения прилегающих к телу более тёплых слоёв воздуха более холодными. При подвижном воздухе теплоотдача увеличивается в несколько раз.

Испарение воды с поверхности кожи и слизистой оболочки верхних дыхательных путей - основной путь отдачи тепла при повышенной температуре воздуха, особенно, когда затрудняется или прекращается отдача излучением или конвекцией. В обычных условиях испарение идет в результате неощутимого потоотделения на большей части поверхности тела в результате диффузии воды без активного участия потовых желёз. В целом организм теряет 0,6 л воды в сутки. При выполнении физической работы в условиях повышенной температуры воздуха идёт повышенное потоотделение, при котором количество теряемой жидкости 10 - 12 л за смену. Если пот не успел испариться, он покрывает кожу влажным слоем, что не способствует отдаче тепла, и создаются условия для перегрева организма. В этом случае идёт потеря воды и солей. Это приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водо-растворимых витаминов (С, В1, В2). Такие потери влаги приводят к сгущению крови, нарушению солевого обмена.

При тяжёлой работе в условиях повышенной температуры воздуха теряется 30 - 40 г соли NaCl (всего в организме 140 г NaCl). Дальнейшая потеря солей вызывает мышечные спазмы, судороги.

В условиях производства может присутствовать тепловое (инфракрасное) излучение - невидимое электромагнитное излучение. Источник - любое нагретое тело.

В зависимости от длины волны оно делится на коротковолновое, средневолновое, длинноволновое. Проходя через воздух эти лучи его не нагревают, но, поглотившись твёрдым телом, лучистая энергия переходит в тепловую.

Особенности действия лучистого тепла зависят от длины волны инфракрасного излучения. Длинные волны (1,4 - 10 мкм) поглощаются слоем кожи, вызывая калящий эффект. Короткие волны проникают глубоко внутрь организма, нагревая внутренние органы, мозг, кровь. Длительное воздействие повышенной температуры в сочетании с большой влажностью может привести к перегреванию организма. При этом у человека возникает головная боль, тошнота, сердцебиение, общая слабость, рвота, потоотделение, частое дыхание, тахикардия. При работе на воздухе, в результате облучения головы инфракрасными лучами коротковолнового диапазона, происходит тяжелое поражение мозговой ткани вплоть до выраженного менингита и энцефалита. В тяжелых случаях наблюдаются судороги, бред, потеря сознания. При этом температура тела остается нормальной или повышается незначительно.

Параметры микроклимата регламентируются с учётом тяжести физического труда и времени года.

При лёгкой работе разрешается более высокая температура и меньшая скорость движения воздуха.

В тёплый период года (при температуре вне помещения +10°С и выше) температура в производственном помещении должна быть не более +28°С при лёгкой работе и не более +26°С при тяжёлой работе. Если вне помещения температура более +25°С, то в помещении допускается повышение температуры до +33°С.

Параметры воздушной среды должны периодически контролироваться. Температура воздуха определяется обычным термометром. Влажность воздуха определяют психрометром Августа. Он состоит из двух термометров - сухого и влажного. Зная разность температур сухого и влажного термометров, по специальным психрометрическим таблицам, прилагаемым к каждому прибору, определяют относительную влажность воздуха.

Скорость движения воздуха определяется с помощью анемометров: чашечного (от 0,2 до 10 м/с); крыльчатого (от 1 до 20 м/с).

Для поддержания нормальных метеорологических условий используется отопление и вентиляция.

Отопление может быть центральным (водяное, паровое, воздушное) и местным (печное). Системы отопления должны обеспечивать равномерный нагрев воздуха, регулироваться, быть взрыво- и пожаробезопасными.

Для защиты отапливаемых помещений от утечки тепла через дверные проёмы применяют тепловые завесы. Подогретый воздух подаётся с боков и снизу проёма.

Вентиляция - обмен воздуха, обеспечивающий удаление вредных паров, газов, пыли и поддерживающий определённые метеорологические условия в производственном помещении. Количество воздуха, подаваемое в помещение, определяется расчетным путём с учётом концентрации вредных веществ, избытка тепла и влаги.

Вентиляция может быть естественная, механическая и смешанная.

При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется через форточки, двери или через вентиляционные каналы, расположенные в стенах зданий. Основной недостаток естественной вентиляции в том, что загрязнённый воздух перед удалением не очищается.

Механическая вентиляция по способу подачи воздуха делится на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Приточная вентиляция нагнетает чистый воздух в помещение. Загрязнённый воздух удаляется неочищенным через окна. Вытяжная вентиляция удаляет загрязнённый воздух из производственных помещений через воздуховоды, к которым подсоединяются специальные очистные устройства, уменьшающие загрязнение атмосферы.

Наиболее совершенным видом вентиляции является кондиционирование воздуха, что даёт возможность поддерживать постоянную температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха.

Безопасные условия труда. Метеорологические условия

Метеорологические условия

Метеорологические условия (микроклимат) производственных помещений определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. В помещениях АТП метеорологические условия зависят от технологического процесса и от внешних погодных условий.

Температура воздуха оказывает большое влияние на самочувствие человека и производительность его труда. Она является основным фактором, раздражающим нервные окончания поверхностных частей тела. От температуры зависят глубина и частота дыхания, скорость циркуляции крови, характер кроветворения, интенсивность окислительных и биохимических процессов. Высокая температура воздуха в производственных помещениях при сохранении других параметров на оптимальных и допустимых уровнях оказывает неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную систему человека и пищеварение, вызывая нарушения нормальной их деятельности. Она вызывает быструю утомляемость организма, приводит к расслаблению тела человека, снижению внимания, а в наиболее неблагоприятных условиях — к перегреву организма (тепловой удар).

На температуру воздуха оказывают влияние теплопоступления:

1. от технологического оборудования (кузнечные горны, термические закалочные ванны);
2. оборудования, имеющего электродвигатели, за счет преобразования электрической энергии в механическую (токарные, фрезерные, заточные станки, ручной электроинструмент);
3. двигателей внутреннего сгорания;
4. нагретых материалов;
5. людей;
6. через строительные конструкции (вследствие более высокой температуры воздуха снаружи по сравнению с температурой в помещении или от солнечной радиации через застекленные поверхности в окнах и фонарях здания).

В холодный период года одновременно с выделениями тепла происходят и значительные его потери, что также оказывает влияние на температуру воздуха в помещениях. Тепло в основном теряется через строительные конструкции, на нагрев проникающего холодного воздуха и поступающих в помещения транспортных средств и материалов.

В холодное или переходное время года при выполнении сварочных, кузовных работ вне помещений на территории АТП или в неотапливаемых помещениях возможно воздействие на работающего низких температур. Низкая температура может вызвать местное и общее охлаждение организма и стать причиной простудных заболеваний. В первую очередь от низкой температуры воздуха страдают открытые или недостаточно защищенные части тела (пальцы рук и ног, щеки, уши). Возможны случаи обморожения даже при температурах +4...+5 °С при высокой относительной влажности воздуха и сильном ветре.

Влажность воздуха оценивается содержанием в нем водяных паров. Источниками, повышающими влажность воздуха в производственных помещениях АТП, являются прежде всего открытые поверхности моечных ванн.

В различных помещениях АТП относительная влажность воздуха может существенно различаться. Например, в моечном отделении она может достигать 90—95 %, а в холодный период года даже 100 % (туманообразование). В горячих цехах может быть низкая относительная влажность 25—30 %, в сушильных камерах — 5—10 %.

Повышенная влажность воздуха приводит к нарушению терморегуляции организма человека (уменьшается отдача тепла за счет испарения пота), к его перегреванию при высокой температуре воздуха, ухудшает состояние и работоспособность.

Низкая относительная влажность воздуха приводит к ускорению отдачи тепла организмом человека за счет испарения пота, что неблагоприятно при низких температурах воздуха. Кроме того, понижение относительной влажности воздуха до 20 % вызывает неприятное ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

Движение воздуха внутри производственных помещений вызывается естественной и механической вентиляцией, неравномерным нагревом воздушных масс, возникновением конвекционных воздушных потоков и за счет возмущения воздушных потоков движущимися и вращающимися деталями.

Скорость движения воздуха в зависимости от температуры может оказывать различное влияние на организм человека. При высокой температуре воздуха его движение способствует сохранению хорошего самочувствия, улучшается отдача тепла организма посредством конвекции. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в холодный и переходный периоды года, приводит к сквознякам и, как следствие, к простудным заболеваниям.

Лучистая энергия выделяется в пространство вследствие сильного нагрева различного оборудования. Основными источниками лучистой энергии в помещениях АТП являются нагревательные печи, кузнечные горны, термические и закалочные ванны. Выделяется лучистая энергия и при сварочных работах.

Потоки тепловых излучений состоят главным образом из инфракрасных лучей. Инфракрасное облучение характеризуется местным и общим действием на организм человека. В результате поглощения лучистой энергии повышается температура кожи и глубже лежащих тканей на облучаемом участке, повышается температура тела человека, усиливается потовыделение. Под влиянием облучения происходят биохимические сдвиги в организме, нарушается работа сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, понижается кровяное давление, учащаются пульс и дыхание. При сварочных работах на работающих воздействуют инфракрасные лучи с длиной волны 0,72—1,5 мкм (лучи Фохта), которые вызывают катаракту глаз. Кроме непосредственного воздействия на работающих, лучистая энергия, поглощаясь окружающими конструкциями, оборудованием, материалами, переходит в тепловую энергию и в результате этого приводит к повышению температуры воздуха внутри помещения.

Перечисленные параметры, характеризующие метеорологические условия, действуют на организм человека взаимосвязанно. Их действие во многом зависит от способности организма человека регулировать теплообмен с окружающей средой (терморегуляция организма).

При кондиционировании воздуха в помещениях должны поддерживаться оптимальные микроклиматические условия — сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояний организма без напряжений реакций терморегуляции. Такие условия обеспечивают тепловой комфорт и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

При проектировании вентиляционных систем обычно принимают допустимые микроклиматические условия — сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояний организма и напряжений реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает расстройство здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

Оптимальные и допустимые параметры метеорологических условий

Так, например, для рабочей зоны производственных помещений (пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих) с учетом теплоизбытков, тяжести выполняемой работы и периодов года установлены Строительные нормы (СН) и ГОСТ. В холодный и переходный периоды года в отапливаемых производственных помещениях допускается понижение температуры воздуха вне постоянных рабочих мест против нормируемых: до 12 °С при легких работах, до 10 °С при работах средней тяжести и до 8 °С при тяжелых работах. При этом на рабочих местах необходимо поддерживать метеорологические условия, установленные для холодного и переходного периодов года.

В случае, когда средняя температура наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца превышает 25 °С (23 °С — для тяжелых работ), допустимую температуру воздуха в производственных помещениях на постоянных рабочих местах можно повышать при сохранении значений относительной влажности: на 3 °С (но не выше 31 °С) в помещениях с незначительными избытками явного тепла; на 5 °С (но не выше 33 °С) в помещениях со значительными избытками явного тепла. При тяжелой физической работе все указанные значения превышения допустимых температур воздуха должны приниматься на 20 °С ниже.

В теплый период года нижние границы допустимых температур воздуха не должны приниматься ниже значений, указанных в табл. 3.4 для холодного периода года.

Таблица 3.4. Допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений с незначительными и значительными (в скобках) избытками явного тепла

Примечания.

1. Большая скорость движения воздуха соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая— минимальной.

2. Незначительные избытки явного тепла — это избытки явного тепла, не превышающие или равные 23 Дж/(м3-с).

3. Значительные избытки явного тепла — это избытки явного тепла, превышающие 23 Дж/(м3-с).

В помещениях со значительным выделением влаги (посты мойки и уборки автомобилей) допускается на постоянных рабочих местах повышение относительной влажности воздуха в теплый период года:

1. при тепло-влажностном отношении менее 6279 кДж/кг, но более 4186 кДж/кг — не более чем на 10 %, но не выше 75 %;
2. при тепло-влажностном отношении менее 4186 кДж/кг — не более чем на 20 %, но не выше 75 %.

При этом температура воздуха в помещениях не должна превышать 28 °С (при легкой работе и работе средней тяжести).

В районах с повышенной относительной влажностью наружного воздуха при определении требуемого воздухообмена в помещениях независимо от влаговыделений в них допускается в теплый период года относительная влажность воздуха в рабочей зоне на 10 % выше. В холодный и переходный периоды года в производственных помещениях автотранспортных предприятий (АТП), в которых производятся работы средней тяжести и тяжелые, а также при использовании отопления и вентиляции с сосредоточенной подачей воздуха, допускается повышение скорости движения воздуха до 0,7 м/с на постоянных рабочих местах при одновременном повышении температуры воздуха на 2 °С.

При воздействии интенсивного теплового излучения (поверхностная плотность теплового потока 349 Вт/м2 и более) на работающего на постоянных рабочих местах, согласно требованиям СН, следует предусматривать воздушное душирование.