При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды расширяются, при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, и теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается. Однако при температурах окружающего воздуха и поверхностей оборудования и помещений 30–35.5 °С отдача теплоты конвекцией и излучением в основном прекращается. При более высокой температуре воздуха большая часть теплоты отдается путем испарения с поверхности кожи. В этих условиях организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и соли, играющие важную роль в жизнедеятельности организма.
При воздействии высокой температуры воздуха возможен перегрев организма, который характеризуется повышением температуры тела, обильным потоотделением, учащением пульса и дыхания, резкой слабостью, головокружением, а в тяжелых случаях – появлением судорог и возникновением теплового удара. Особенно неблагоприятные условия возникают в том случае, когда наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность, ускоряющая возникновение перегрева организма.
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (более 80 %) затрудняет терморегуляцию из–за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (менее 20 %) вызывает ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей, ухудшение самочувствия и снижение работоспособности.
Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи теплоты организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодный период года.
При понижении температуры окружающего воздуха реакция человека организма иная: кровеносные сосуды сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне.
Низкая температура воздуха может вызвать местное и общее охлаждение организма, стать причиной простудного заболевания или обморожения.
При нормировании микроклимата учитываются оптимальные и допустимые условия. Оптимальные микроклиматические условия характеризуются сочетанием параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Допустимые микроклиматические условия характеризуются сочетанием параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать переходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.
Для рабочей зоны помещения устанавливаются оптимальные и допустимые микроклиматические условия, при выборе которых учитываются:
1) время года – холодный и переходной периоды со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +10 °С; теплый период с температурой +10 °С и выше;
2) категория работы;
все работы по тяжести подразделяются на категории:
а) легкие физические работы с энергозатратами до 172 Дж/с;
б) физические работы средней тяжести с энергозатратами 172–293 Дж/с;
в) тяжелые физические работы с энергозатратами более 293 Дж/с;
3) характеристика помещений по избыткам явной теплоты. Все производственные помещения делятся на помещения:
а) с незначительными избытками явной теплоты, приходящимися на один кубический метр объема помещения, 23.2 Дж/(
х c) и менее;б) со значительными избытками – более 23.2 Дж/(
х c).Явная теплота– теплота, поступающая в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников, а так же в результате солнечной реакции.
В таблице 6 приведены оптимальные значения параметров микроклимата в рабочей зоне, в таблице 7 приведены допустимые значения параметров в холодный и переходной периоды года.
Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:
Таблица 6 Оптимальное значение параметров микроклимата в рабочей зоне
ПЕРИОД ГОДА | КАТЕГОРИЯ РАБОТ | ТЕМПЕРАТУРА,°С | ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ, % | СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА, М/С, НЕ БОЛЕЕ |
ХОЛОДНЫЙ И ПЕРЕХОД- НЫЙ | ЛЕГКАЯ IСРЕДНЕЙТЯЖЕСТИ IIаСРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ IIБТЯЖЕЛАЯ III | 20–23 18–20 17–19 16–18 | 60–40 60–40 60–40 60–40 | 0.2 0.2 0.3 0.3 |
ТЕПЛЫЙ | ЛЕГКАЯ IСРЕДНЕЙТЯЖЕСТИ IIаСРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ IIБТЯЖЕЛАЯ III | 22–25 21–23 20–22 18–21 | 60–40 60–40 60–40 60–40 | 0.2 0.3 0.4 0.5 |
Таблица 7 Допустимые значения параметров в холодное и переходное время
КАТЕГОРИЯ РАБОТ | ТЕМПЕРАТУ- РА ВОЗДУХА, °С | ОТНОСИТЕЛ ЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА, %, НЕ БОЛЕЕ | СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ, ВОЗДУХА М/С, НЕ БОЛЕЕ | ТЕМПЕРАТУ- РА ВОЗДУХА ВНЕ ПОСТОЯНН- ЫХ РАБОЧИХ МЕСТ, °С |
ЛЕГКАЯ I | 19–25 | 75 | 0.2 | 15–26 |
СРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ IIа | 17–23 | 75 | 0.3 | 13–24 |
СРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ IIБ | 15–21 | 75 | 0.4 | 13–24 |
ТЯЖЕЛАЯ | 13–19 | 75 | 0.5 | 12–19 |
Вентиляция является наиболее эффективным средством для снижения концентрации вредных веществ (газов, паров, пыли), а так же снижение тепла и влаги после совершенствования технологического процесса и оборудования. Основное назначение вентиляции – осуществление воздухообмена, обеспечивающего удаление из рабочего помещения загрязненного или перегретого воздуха и подачи чистого воздуха.
По способу осуществления воздухообмена вентиляцию разделяют на естественную искусственную. Естественная вентиляция осуществляется за счет разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха или действие ветра. Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной. Неорганизованная вентиляция обеспечивает воздухообмен за счет форточек, фрамуг, дверей. Организованная вентиляция поддается регулировке и осуществляется за счет аэрации и дефлекторов.
Аэрация является средством борьбы с избыточным тепловыделением в горячих цехах и участках. Дефлекторы применяются для удаления загрязненного или перегретого воздуха из помещений небольшого объема, а также для местной вентиляции.
Механическая вентиляция может быть приточной, вытяжной и приточно–вытяжной, а по месту действия общеобменной и местной.
Общеобменная вентиляция предназначена для обмена воздуха всего помещения и способствует удалению вредных веществ, выделяющихся равномерно и по всему помещению. Приточная вентиляция служит для подачи в рабочее помещение чистого наружного воздуха, вытяжная – для удаления загрязненного воздуха. Местная вентиляция предназначена для удаления вредных веществ непосредственно в месте их образования.
Приточный и удаляемый воздух подвергается обработке – нагреву и охлаждению, увлажнению и очистке от загрязнений. Подогрев воздуха осуществляется калориферами, охлаждение воздуха осуществляется пропусканием его через оросительную камеру.
Для очистки воздуха от пыли и других аэрозолей применяются пылеосадительные камеры, циклоны, масляные, матерчатые и слоистые фильтры, электрические фильтры.
Для автоматического поддержания в производственных помещениях оптимальных величин температуры, чистоты, влажности и скорости движения воздуха независимо от наружных метеорологических условий применяются специальные установки – кондиционеры.
Для поддержания в помещении в холодное время года нормальной температуры воздуха применяется отопление. Наиболее эффективны в санитарно–гигиеническом отношении системы водяного отопления.