Исследование микроклимата помещений

 

Цель работы закрепление теоретических знаний о микроклимате помещений, приобретение практических умений по его оценке.

Задание

1. Обсудить теоретические вопросы по теме занятия.

2. Выполнить задания по теме занятия:

– дать характеристику показателям, характеризующим микроклимат в производственных помещениях;

– ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения параметров микроклимата помещений;

– произвести оценку микроклимата помещения в соответствии с гигиеническими требованиями к показателям микроклимата для рабочих мест в производственных помещениях.

3. Предложить мероприятия для снижения неблагоприятного воздействия микроклимата.

Теоретические сведения

Микроклимат производственных помещений – метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения.

Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются:

– температура воздуха, °С;

– температура поверхностей^[1], °С;

– относительная влажность воздуха, %;

– скорость движения воздуха, м/с;

– интенсивность теплового облучения, Вт/м².

Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма.

Параметры микроклимата в производственных помещениях контролируются различными контрольно-измерительными приборами.

Для измерения температуры воздуха в помещениях
применяют ртутные или спиртовые термометры, метеометры, термоанемометры, аспирационные психрометры, гигрометры психрометрические. Для измерения температуры воздуха в течение продолжительного времени (рабочего дня, суток, недели) используют термографы.

Для измерения относительной влажности воздуха используются аспирационные психрометры, гигрометры психрометрические и метеометры. Для регистрации влажности воздуха во времени используют гигрографы.

Скорость движения воздуха в производственных помещениях измеряется с помощью крыльчатых анемометров, термоанемометров, кататермометров, электроанемометров и метеометров.

Гигиенические требования к параметрам микроклимата устанавливаются с учетом интенсивности энерготрат работающих
и периодов года.

Классификация работ по категориям осуществляется на основе общих энерготрат организма (в ваттах, Вт). Характеристика отдельных категорий работ представлена в табл. 6.1.

 

Таблица 6.1

Категории работ на основе общих энерготрат организма

Категория работ	Энерготраты, Вт	Характер работ, примеры видов работ и профессий
1	2	3
Iа	до 139	Ряд профессий на предприятиях точного приборо- и машиностроения, на часовом, швейном производствах, в сфере управления и т.п.
Iб	140-174	Работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (ряд профессий в полиграфической промышленности, на предприятиях связи, контролеры, мастера в различных видах производства и т.п.)

Окончание табл. 6.1

1	2	3
IIа	175-232	Работы, 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 механосборочных цехах машиностроительных предприятий, в прядильно-ткацком производстве и т.п.)
IIб	233-290	Работы, 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.)
III	более 290	Работы, 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.)

 

Микроклимат производственных помещений нормируется для периодов года, характеризуемых среднесуточной температурой наружного воздуха, равной +10°С и ниже (далее – холодный период года), а также выше +10°С (далее – теплый период года).

Среднесуточная температура наружного воздуха (средняя величина температуры наружного воздуха, измеренная в определенные часы суток через одинаковые интервалы времени) определяется по данным службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

Оптимальные микроклиматические условия установлены
по критериям оптимального теплового состояния человека, одетого
в комплект одежды с теплоизоляцией 1 кло в холодный период года и 0,7…0,8 кло – в теплый (табл. 6.2). Они обеспечивают общее
и локальное ощущение теплового комфорта в течение рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности.

Таблица 6.2

Оптимальные величины параметров микроклимата
на рабочих местах производственных помещений

Период года	Категория работ по уровням энерготрат, Вт	Темпе-ратура воздуха, °С	Температура поверхно-стей, °С	Относитель-ная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Холод-ный	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

 

Допустимые микроклиматические условия установлены
по критериям допустимого теплового состояния человека, одетого в комплект одежды с теплоизоляцией 1 кло в холодный период года и 0,7…0,8 кло – в теплый на период 8-часовой рабочей смены (табл. 6.3). Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и/или локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.

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

Измерения параметров микроклимата в целях контроля их соответствия санитарно-эпидемиологическим требованиям проводятся в рамках производственного контроля не реже одного раза в год. Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.

Таблица 6.3

Допустимые величины параметров микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Период года	Категория работ по уровню энерготрат, Вт	Температура воздуха, °С		Температура поверхностей, °С	Относи- тельная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
		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**
Холод-ный	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
Примечания. * При температуре воздуха 25 °С и выше максимальные величины относительной влажности воздуха должны приниматься в соответствии с требованиями: а) 70 % – при температуре воздуха 25 °С; б) 65 % – при 26 °С; в) 60 % – при 27 °С; г) 55 % – при 28 °С. ** При температурах воздуха 26–28 °С скорость движения воздуха в теплый период года должна приниматься в соответствии с требованиями: а) 0,1…0,2 м/с – для категории работ Iа; б) 0,1…0,3 м/с – для Iб; в) 0,2…0,4 м/с – для IIа; г) 0,2…0,5 м/с – для IIб и III.

 

 

В помещениях при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха должны распределяться равномерно по площади помещения в соответствии с табл. 6.4.

 

Таблица 6.4

Минимальное количество участков измерения температуры,
относительной влажности и скорости движения воздуха

Площадь помещения, м^2	Количество участков измерения
До 100	4
От 100 до 400	8
Свыше 400	Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м

 

Замеры параметров микроклимата производят в центре каждого участка, на нескольких высотах над уровнем пола (рабочей площадки) в зависимости от рабочей позы работника.

При работах, выполняемых сидя, температуру воздуха и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0 м,
а относительную влажность воздуха – на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. При работах, выполняемых стоя, температуру воздуха и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха – на высоте 1,5 м.

Температуру поверхностей следует измерять в случаях, когда рабочие места удалены от них на расстояние не более двух метров.

Микроклимат идентифицируется как вредный и (или) опасный фактор на рабочих местах, расположенных в закрытых производственных помещениях, на которых имеется технологическое оборудование, являющееся искусственным источником тепла и (или) холода (за исключением климатического оборудования, не используемого в технологическом процессе и предназначенного для создания комфортных условий труда).

 

 

Задания для самостоятельной работы

1. Проработать материалы лекций, рекомендуемые источники (см. прил. 2) и рекомендуемую литературу [5, 6, 8–10] с целью изучения материала по теме занятия.

2. Подготовить конспект по вопросам для подготовки к практическому занятию.

3. Оформить титульный лист для отчета.

 

 

Вопросы для подготовки к практическому занятию

1. Микроклимат помещений. Показатели, характеризующие микроклимат в производственных помещениях.

2. Приборы для измерения параметров микроклимата (метеометр МЭС-200А, термографы, термометры спиртовые, термометры ртутные, термоанемометры, гигрометры психометрические, психрометры аспирационные механические, чашечный и крыльчатый анемометры).

3. Классификация категорий работ на основе общих энерготрат организма.

4. Оптимальные и допустимые величины параметров микроклимата на рабочих местах производственных помещений.

5. Требования к организации контроля и методам измерения параметров микроклимата.

 

 

Порядок выполнения

1. Обсудить теоретические вопросы по теме занятия, рекомендованные для подготовки к практической работе.

2. Письменно выполнить задания 1–3:

Задание 1. Дать характеристику показателям, характеризующим микроклимат в производственных помещениях, и заполнить таблицу:

 

Наименование параметра микроклимата	Единица измерения параметра микроклимата	Помещения, для которых характерен данный параметр микроклимата
1.
2.
3.
4.
5.

Задание 2. Ознакомиться с устройством и принципом работы приборов для измерения параметров микроклимата и заполнить таблицу:

 

Наименование прибора	Марка или тип прибора	Измеряемый параметр микроклимата, диапазон измерения, область применения
1. Метеометр
2. Термограф
3. Ртутный термометр
4. Спиртовой термометр
5. Термоанемометр
6. Гигрометр психометрический
7. Психрометр аспирационный механический
8. Чашечный анемометр
9. Крыльчатый анемометр

 

Схемы приборов для измерения параметров микроклимата, указанных в таблице, поместить в отчет.

Задание 3. Получить номер варианта для выполнения задания у преподавателя, выбрать исходные данные из табл. 6.5 и 6.6
и произвести оценку микроклимата помещения в соответствии
с гигиеническими требованиями к показателям микроклимата для рабочих мест в производственных помещениях:

Таблица 6.5

Исходные данные

Наименование показателя	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Длина помещения А, м	14	13,2	15,1	11,2	16,2	12	10,5	10,8	10,6	11,2
Ширина (глубина) помещения В, м	7	8,5	6,7	5,55	6,3	5,7	6,5	5,8	5,4	5,6
Энерготраты организма, Вт	150	160	175	145	120	145	156	160	110	120
Среднесуточная температура наружного воздуха, °С	11	–8	2	9	12	–2	5	13	15	9

 

Таблица 6.6

Исходные данные

Номер варианта	Номер участка замера	Высота над уровнем пола, м	Температура воздуха в точке замера, °С		Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
1	2	3	4		5	6
1	1	0,1	23,05		–	0
		1,0	23,52		16,20	0
		1,5	23,55		16,25	0
	2	0,1	23,45		–	0
		1,0	23,52		16,20	0
		1,5	23,53		16,25	0
	3	0,1	23,51		–	0
		1,0	23,55		16,15	0
		1,5	24,00		16,20	0
2	1	0,1	23,53		–	0
		1,0	23,54		15,49	0
		1,5	23,57		15,50	0
	2	0,1	23,55		–	0
		1,0	23,6		15,48	0
		1,5	23,62		15,51	0
	3	0,1		23,54	–	0
		1,0		23,55	15,47	0
		1,5		23,61	15,50	0
	4	0,1		23,52	–	0
		1,0		23,54	15,49	0
		1,5		23,63	15,53	0
	5	0,1		23,50	–	0
		1,0		23,51	15,50	0
		1,5		23,55	15,55	0
	6	0,1		23,45	–	0
		1,0		23,50	15,51	0
		1,5		23,52	15,52	0
	7	0,1		23,51	–	0
		1,0		23,53	15,50	0
		1,5		23,54	15,51	0
	8	0,1		23,53	–	0
		1,0		23,55	15,50	0
		1,5		23,57	15,52	0

Продолжение табл. 6.6

1	2		3	4	5	6
3	1		0,1	17,80	–	0,20
			1,0	17,90	25,40	0,15
			1,5	18,20	25,45	0,09
	2		0,1	17,90	–	0,20
			1,0	18,00	25,41	0,09
			1,5	18,30	25,46	0,06
	3		0,1	17,90	–	0,10
			1,0	18,10	25,40	0,05
			1,5	18,30	25,47	0,04
	4		0,1	17,90	–	0,10
			1,0	18,00	25,40	0,08
			1,5	18,40	25,44	0,02
	5		0,1	17,90	–	0,10
			1,0	18,00	25,41	0,09
			1,5	18,30	25,45	0,06
	6		0,1	17,90	–	0,20
			1,0	18,00	25,40	0,10
			1,5	18,50	25,46	0,07
	7	0,1		17,90	–	0,24
		1,0		18,00	25,39	0,15
		1,5		18,30	25,42	0,09
	8	0,1		17,90	–	0,10
		1,0		18,00	25,40	0,06
		1,5		18,40	25,46	0,02
4	1	0,1		21,50	–	0,10
		1,0		21,60	42,10	0,10
		1,5		21,70	42,05	0,05
	2	0,1		21,40	–	0,15
		1,0		21,60	42,10	0,12
		1,5		21,70	42,03	0,09
	3	0,1		21,45	–	0,15
		1,0		21,55	43,50	0,10
		1,5		21,80	43,40	0,05
	4	0,1		21,30	–	0,20
		1,0		21,40	43,60	0,10
		1,5		21,60	43,50	0,09

Продолжение табл. 6.6

1	2		3	4	5	6
5	1	0,1		23,50	–	0,15
		1,0		23,60	42,60	0,09
	2	0,1		23,70	–	0,15
		1,0		23,45	42,80	0,12
	3	0,1		23,50	–	0,15
		1,0		23,60	42,50	0,10
	4	0,1		23,35	–	0,20
		1,0		23,50	42,50	0,10
	5	0,1		23,51	–	0,20
		1,0		23,52	42,40	0,09
	6	0,1		23,60	–	0,18
		1,0		23,65	42,30	0,09
	7	0,1		23,53	–	0,19
		1,0		23,55	42,40	0,10
	8	0,1		23,50	–	0,20
		1,0		23,51	42,45	0,12
6	1	0,1		22,50	–	0,10
		1,0		22,55	40,50	0,09
		1,5		22,57	40,60	0,05
	2	0,1		22,51	–	0,15
		1,0		22,52	40,55	0,10
		1,5		22,56	40,60	0,08
	3	0,1		22,52	–	0,10
		1,0		22,53	40,45	0,09
		1,5		22,55	40,50	0,08
	4	0,1		22,49	–	0,12
		1,0		22,50	40,51	0,10
		1,5		22,52	40,52	0,05
7	1	0,1		22,40	–	0
		1,0		22,40	16,60	0
		1,5		22,50	16,70	0
	2	0,1		22,10	–	0
		1,0		22,05	16,60	0
		1,5		22,15	16,65	0
	3	0,1		22,30	–	0
		1,0		22,33	16,63	0
		1,5		22,40	16,70	0
	4	0,1		22,20	–	0
		1,0		22,25	16,62	0
		1,5		22,30	16,71	0

Окончание табл. 6.6

1	2		3	4	5	6
8	1	0,1		22,50	–	0,12
		1,0		22,60	42,15	0,09
		1,5		22,70	42,17	0,05
	2	0,1		22,45	–	0,16
		1,0		22,50	42,13	0,12
		1,5		22,55	42,15	0,09
	3	0,1		22,50	–	0,15
		1,0		22,55	43,15	0,10
		1,5		22,60	43,16	0,06
	4	0,1		22,50	–	0,20
		1,0		22,65	43,17	0,12
		1,5		22,70	43,16	0,09
9	1	0,1		21,50	–	0,15
		1,0		21,55	50,20	0,09
	2	0,1		21,60	–	0,15
		1,0		21,52	50,30	0,12
	3	0,1		21,55	–	0,15
		1,0		21,56	50,20	0,10
	4	0,1		21,54	–	0,20
		1,0		21,50	50,30	0,10
10	1	0,1		24,10	-	0,15
		1,0		24,15	45,50	0,09
	2	0,1		24,16	-	0,15
		1,0		24,05	45,60	0,12
	3	0,1		24,10	-	0,15
		1,0		24,15	45,70	0,10
	4	0,1		24,16	-	0,20
		1,0		24,17	45,70	0,10

 

– определить категорию работ в зависимости от интенсивности выполняемой работы (энерготрат организма) в соответствии
с вариантом задания по табл. 6.5;

– определить период года в зависимости от среднесуточной температуры наружного воздуха в соответствии с вариантом задания;

– начертить план исследуемого помещения в масштабе в косоугольной фронтальной изометрической проекции. Указать на плане: участки замера параметров микроклимата, точки замера параметров микроклимата и показания температуры воздуха в точках замера;

– определить усредненные значения параметров микроклимата, определяющих состояние воздушной среды в исследуемом помещении в соответствии с вариантом задания;

– найти по табл. 6.2 и 6.3 оптимальные и допустимые величины параметров микроклимата (температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости движения воздуха) в зависимости от категории выполняемых работ и периода года;

– определить класс условий труда в помещении, сравнив усредненные фактические значения параметров микроклимата
с оптимальными и допустимыми величинами его показателей. Заполнить таблицу:

 

Наименование параметра микроклимата	Единицы измерения	Категория работ	Период года	Нормативные величины параметров микроклимата		Усредненные значения параметров микроклимата	Класс условий труда
				оптимальные	допустимые
Температура воздуха
Относительная влажность воздуха
Скорость движения воздуха

 

Если все параметры микроклимата соответствуют оптимальным значениям, то условия труда характеризуются как оптимальные (1 класс). Если хотя бы один из параметров не соответствует оптимальным значениям, то условия труда характеризуются как допустимые (2 класс). В случае несоответствия одного
из параметров оптимальным или допустимым значениям условия труда характеризуются как вредные, и устанавливается степень вредности, характеризующая уровень перегревания или охлаждения организма человека.

 

3. Предложить мероприятия для снижения неблагоприятного воздействия микроклимата.

4. Оформить предварительный отчет по практической работе
в рукописной форме.

Форма отчетности: отчет по практической работе на листах формата А4 в печатной форме.

 

 

Контрольные вопросы

1. Какое условие является необходимым для эффективной производственной деятельности человека?

2. Относится ли барометрическое давление к параметрам микроклимата?

3. Какие параметры микроклимата характерны для всех производственных помещений?

4. Чем характеризуется температура воздуха?

5. Какая влажность воздуха является основным критерием при оценке состояния воздушной среды?

6. Чем может быть вызвано движение воздуха в рабочей зоне?

7. Чем сопровождаются все жизненные процессы в организме человека?

8. К чему может привести нарушение теплового баланса?

9. Что является необходимым условием жизнедеятельности человека?

10. При каких условиях происходит теплоотдача излучением конвекцией?

11. За счет чего осуществляется конвекция?

12. Что представляет собой терморегуляция? Дать определение.

13. Какое состояние человека называется тепловым?

14. Какими путями обеспечиваются процессы терморегуляции?

15. Какова цель нормирования параметров микроклимата?

16. Какими путями осуществляется теплообмен человека с окружающей средой?

17. В каких нормативных документах установлены нормативные значения параметров микроклимата?

18. С учетом каких параметров устанавливаются гигиенические требования к параметрам микроклимата?

19. На основе чего осуществляется разграничение работ по категориям?

20. По каким данным принимается среднесуточная температура наружного воздуха?

21. От чего зависит высота замеров параметров микроклимата над уровнем пола или рабочей площадки?

22. В течение какого времени оптимальные микроклиматические условия должны обеспечивать сохранение теплового состояния организма человека?

23. На какой участок рабочей зоны распространяются оптимальные микроклиматические условия?

24. Когда устанавливаются допустимые величины показателей микроклимата?

25. Как называются условия труда, если хотя бы один параметр микроклимата не соответствует оптимальным?

26. Какие приборы используются для регистрации температуры воздуха во времени?

27. Какого значения не должен превышать перепад температуры воздуха по горизонтали при обеспечении оптимальных величин?

28. С помощью каких приборов можно измерить скорость движения воздуха в помещении?

29. По какому документу выбирается средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца?

30. В зависимости от чего определяется количество участков измерения параметров микроклимата?

 

 

Контрольные задания
(выбрать правильный вариант ответа)

Задание 1. Микроклимат производственных помещений характеризуется следующими факторами:

а) температурой воздуха, влажностью окружающей среды, скоростью движения воздуха, парциальным давлением;

б) температурой воздуха, относительной влажностью воздуха, скоростью движения воздуха, интенсивностью теплового облучения;

в) избытком явной теплоты, атмосферным давлением, скоростью движения воздуха;

г) избытком явной теплоты, влажностью окружающей среды, скоростью движения воздуха, атмосферным давлением.

Задание 2. Классы микроклиматических условий:

а) допустимые, вредные, безопасные;