Исследование параметров микроклимата

Производственного помещения

Методические указания

Цель работы:

1. Изучить влияние параметров микроклимата на организм человека.

2. Изучить устройство и принцип действия приборов для контроля параметров микроклимата.

3. Освоить методику измерения параметров микроклимата.

 

Учебные вопросы:

1. Измерение температуры помещения.

2. Определение влажности воздуха в помещении.

3. Определение скорости движения воздуха в помещении.

 

Порядок выполнения работы:

1. Законспектировать основные положения по микроклиматическим условиям производственных помещений.

2. Ознакомиться с конструкциями приборов измерения.

3. Проверить работоспособность приборов измерения.

4. Измерить параметры микроклимата в помещениях (номера аудиторий, лабораторий или отделов университета, заданных преподавателем по списку).

5. Результаты измерений и выводы о состоянии микроклимата представить в отчете.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Микроклиматические условия производственных помещений – это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и барометрическим давлением. Указанные параметры воздушной среды оказывают значительное влияние на самочувствие человека, производительность его труда и является важной характеристикой санитарно-гигиенических условий труда. Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. 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 от 300 кДж/ч (состояние покоя) до 1700 кДж/ч (тяжелая работа).

Отдача же тепла организмом человека в окружающую среду происходит посредством теплопроводности через одежду, конвекцию в результате омывания воздухом тела человека, излучения в окружающую среду, испарения влаги с поверхности кожи (потовыделение). Часть тепла расходуется на нагрев выдыхаемого воздуха.

Нормальное тепловое самочувствие, соответствующее данному виду работы, обеспечивается только при соблюдении теплового баланса выделяемого и отводимого тепла, благодаря чему температура внутренних органов остается постоянной (около 36,6^º С). Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру тела при изменениях параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

Терморегуляция организма может быть физической и химической. В случае физической терморегуляции теплоотдача происходит за счет конвекции (температура тела выше температуры воздуха), излучения, потовыделения.

Химическая терморегуляция вызывает изменение веществ и в зависимости от температуры сопровождается повышением или понижением уровня тепловыделения.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека каждым путем, во многом зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Так при нормальных условиях (температура воздуха 18-25ºС) около 77,5% тепла выделяется организмом через кожу благодаря конвекции и около 2% тепла теряется за счет потовыделения. При температуре воздуха выше 30ºС отдача тепла потовыделением резко возрастает, а начиная с 35-40ºС происходит исключительно этим путем. При этом организм теряет определенное количество влаги, а вместе с ней и солей, играющих важную роль в его жизнедеятельности. По этой причине в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.

Существенное влияние на терморегуляцию организма оказывает влажность воздуха. Повышенная влажность (более 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (менее 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальная величина относительной влажности составляет 50-60%.

Движение воздуха в помещениях является важным фактором, влияющим на самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре воздуха в холодное время года. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/c. В зимнее время года скорость движения воздуха на рабочем месте не должна превышать 0,3-0,5м/с, а летом 0,5-1м/с.

Барометрическое давление влияет на парциональное давление основных компонентов воздуха – кислорода и азота, а следовательно, и на процесс дыхания.

Жизнедеятельность организма человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений – 730-1260 гПа. Однако при этом необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама его величина.

Для исключения вредного влияния микроклиматических условий на организм человека и создания нормальных условий труда, параметры воздушной среды должны соответствовать ГОСТу 12.1.005-76 "Воздух рабочей зоны". Этот ГОСТ устанавливает оптимальные и допустимые микроклиматические условия для рабочей зоны помещения в зависимости от времени года, категории выполняемых работ и характеристики помещения по теплоизбыткам.

Оптимальные микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционирования и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Допустимые микроклиматические условия – сочетание параметров микроклимата, которые при длительном воздействии на человека могут вызывать приходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительских возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности.

 

2. ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА

Измерение температуры воздуха в производственных помещениях обычно сочетается с определением его относительной влажности и производится по сухому термометру психрометра.

Когда не требуется одновременное определение температуры и влажности воздуха или когда температура воздуха превышает пределы шкалы психрометра (45-50ºС), используется обычный ртутный термометр со шкалой до 100ºС. Для непрерывной записи температуры в течение суток (недели) используются термографы (рис. 1).

Рис. 1 Термограф

А – трубка наполненная толуолом; Б – стрелка с пером; В – вращающийся барабан

 

Термограф состоит из плоской металлической трубки, наполненной толуолом. Один конец трубки закреплен неподвижно, второй при помощи системы рычагов связан с первым, заполненным невысыхающими чернилами. Перо соприкасается с диаграммной лентой, надетой на вращающийся барабан. При колебаниях температуры объем толуола изменяется, благодаря чему изменяется изогнутость трубки. В другом варианте конструкции термографа датчик температуры может состоять из биметаллической пластинки. Спаянные между собой полоски металлов имеют различные коэффициенты линейного расширения, поэтому при колебаниях температуры изменяется радиус кривизны. Эти изменения кривизны регистрируются на ленте барабана. В зависимости от скорости вращения барабана можно получить непрерывную запись температуры в течение суток (недели).

При наличии заметных тепловых излучений применяется парный термометр, состоящий из двух ртутных термометров, укрепленных на общей стойке. У одного из них резервуар посеребрен и отражает тепловые лучи, у другого – зачернен и поглощает световые лучи. Истинное значение температуры определяют в этом случае по формуле:

ºС,

где: t_пос, t_зач – показания посеребренного и зачерненного термометров, ºС;

к – градуированный фактор прибора, определяемый при его изготовлении (к=0,1 - 0,12).