Исследование и оценка параметров микроклимата

 

Необходимо определить параметры микроклимата в производственном помещении и сравнить их с соответствующими параметрами, которые нормируются по ДСН 3.3.6.042-99 «Государственные санитарные нормы микроклимата производственных помещений». Исходные данные к решению задачи приведены в таблице 3.

Таблица 3

 

Исходные данные к определению параметров микроклимата

Параметры	Вариант
1. Энергозатраты рабочего, (Дж/с)
2. Явное тепло в помещении (∙ 10^3), (КДж/ч)
3. Теплопотери, (КДж/ч)
4. Объем помещения, Vпр (м^3)
5. Наружная среднесуточная температура, tнар (°С)	+15	+18	+11	+15	+6	+5	+9	+20	+9	+8
6. Температура воздуха в помещении по «сухому» термометру, tсф (°C)
7. Температура воздуха в помещении по «влажному» термометру, tвф (°C)
8. Скорость движения воздуха на рабочем месте, с (м/с)	0,1	0,2	0,3	0,15	0,12	0,14	0,25	0,2	0,1	0,3
9. Барометрическое давление, В (мм.рт.ст)

Продолжение таблицы 3

 

Параметры	Вариант
1. Энергозатраты рабочего, (Дж/с)
2. Явное тепло в помещении (10^3), (КДж/ч)
3. Теплопотери, (КДж/ч)
4. Объем помещения, Vпр (м^3)
5. Наружная среднесуточная температура, tнар (°С)	+16	+17	+18	+11	+16	+25	+19	+2	+9	+18
6. Температура воздуха в помещении по «сухому» термометру, tсф (°C)
7. Температура воздуха в помещении по «влажному» термометру, tвф (°C)
8. Скорость движения воздуха на рабочем месте, с (м/с)	0,2	0,3	0,4	0,1	0,1	0,15	0,2	0,1	0,2	0,15
9. Барометрическое давление, В (мм.рт.ст)

Методика решения задачи 1

Определяется период года с учётом заданной по варианту среднесуточной наружной температуры. (если t_нар > +10 ^оС, то период года тёплый если t_нар ≤ +10 ^оС, то период года холодный);

Согласно таблице 4 определяется категория тяжести труда в зависимости от величины энергозатрат рабочего при выполнении заданного вида работ.

 

Таблица 4

Категория работ	Вид работ	Энергозатраты рабочего, Дж/сек
Iа	Работы выполняются сидя	105-140
Iб	Работы выполняются сидя и стоя, но не требуют систематических физических нагрузок и переноса грузов	141-175
IIа	Работы, связанные с постоянной ходьбой, работы, которые выполняются сидя или стоя, не связанные с переносом грузов	176-232
IIб	Работы, связанные с постоянной ходьбой и переносом грузов весом до 10кг	233-290
III	Работы, связанные с постоянной ходьбой и переносом грузов весом свыше 10 кг	291-349

 

Определяются избытки явного тепла Q_изб, в помещении по формуле:

,

гд Q_ИЗБ – избытки явного тепла, (КДж/чм³);

Q_ЯВН – явное тепло в цехе, (кДж/чм³);

Q_ПОТ – теплопотери помещения, (кДж/чм³);

V_ПОМЕЩ – объем помещения, м³.

Определяется категория помещения по тепловому режиму, т.е. по избыткам явного тепла Q_ЯВН, для чего необходимо перевести избытки явного тепла в помещении в другие единицы измерения:

.

Если:

Q’_ИЗБ ³ 23 Вт/м³, то помещение считается «горячим»;

Q’_ИЗБ < 23 Вт/м³, то помещение считается «холодным».

Рассчитывается абсолютная влажность воздуха А, (г/м³) по формуле:

,

где f – максимальная влажность воздуха (см. табл. 5. по температуре «влажного» термометра), г/м³;

t_c и t_в – температуры соответственно «сухого» и «влажного» термометров, °С;

В – барометрическое давление, мм.рт.ст.

Таблица 5

Максимальная влажность воздуха в зависимости
от температуры воздуха в помещении

t°C	F или f	t°C	F или f	t°C	F или f
	7.51		12.79		21.07
	8.04		13.63		22.38
	8.61		14.53		23.76
	9.21		15.48		25.91
	9.84		16.48		26.74
	10.52		17.54		30.04
	11.23		18.65		31.04
	11.99		19.83		31.82

 

Рассчитывается относительная влажность воздуха в помещении j, %:

,

где А – абсолютная влажность воздуха, г/м³;

F – максимальная влажность воздуха при температуре «сухого» термометра (см. табл.5).

По ДСН 3.3.6.042-99 (табл. 6) определяются требуемые нормативные значения температуры t_н, относительной влажности j_н, скорости движения воздуха на рабочем месте с_н.

Нормативные значения параметров микроклимата выбираются в зависимости от периода года, категории тяжести труда, а также категории помещения по тепловому режиму. Так, если помещение «горячее», то принимаются значения из графы «допустимая», если помещение «холодное», то принимаются значения из графы «оптимальная».

Таблица 6.

Нормативные параметры микроклимата в рабочей зоне (ДСН 3.3.6.042-99)

Период года	Категория работ	Температура воздуха, ^0С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, с, м/с
оптимальные	допустимые	оптимальные	допустимые	оптимальные	допустимые
Холодный период года tнаружн. ≤ +10^0С	легкая Iа легкая Iб средняя IIа средняя IIб тяжелая III	22-24 21-23 19-21 17-19 16-18	21-25 20-24 15-24 13-23 12-20	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	не более 75 не более 75 не более 75 не более 75 не более 75	≤0,1 ≤0,1 ≤0,2 ≤0,2 ≤0,3	≤ 0,1 ≤ 0,2 ≤ 0,3 ≤ 0,4 ≤ 0,5
Теплый период года tнаружн. > +10^0С	легкая Iа легкая Iб средняя IIа средняя IIб тяжелая III	23-25 22-24 21-23 20-22 18-20	22-28 21-28 17-29 15-29 13-28	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	55 при 28 ^0С 60 при 27 ^0С 65 при 26 ^0С 70 при 25 ^0С 75 при 24 ^0С и ниже	≤0,1 ≤0,2 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,4	0,1-0,2 0,1-0,3 0,2-0,4 0,2-0,5 0,5-0,6

 

Сравниваются нормативные данные с фактическими. Делается вывод о соответствии микроклимата производственного помещения нормативным значениям по ДСН 3.3.6.042-99.

Пример решения задачи №1

Исходные данные:

1. Энергозатраты рабочего (Дж/с)
2. Явное тепло в помещении (10^3), (КДж/ч)
3. Теплопотери (КДж/ч)
4. Объем помещения, Vпр (м^3)
5. Наружная среднесуточная температура, tнар (°С)	+12
6. Температура воздуха в помещении по «сухому» термометру, tс (°C)
7. Температура воздуха в помещении по «влажному» термометру, tв (°C)
8. Скорость движения воздуха на рабочем месте, с (м/с)	0,2
9. Барометрическое давление, В (мм.рт.ст)

 

Решение

1. Период года – «теплый» (t_нар > +10 ^оС).

2. Категория тяжести труда – Iб (Энергозатраты рабочего лежат в диапазоне 141¸175 Вт).

3. Избытки явного тепла Q_изб:

4. Категория помещения по тепловому режиму:

Помещение - «холодное» (Q’_ИЗБ < 23 Вт/м³).

5. Абсолютная влажность воздуха А, (г/м³):

6. Относительная влажность воздуха j, %:

7. Согласно ДСН 3.3.6.042-99 для «теплого» периода года, Iб категории тяжести труда, «холодного» помещения по тепловому режиму, нормативные величины параметров микроклимата следующие:

- температура воздуха в помещении t_норм= 21-23 °C;

- относительная влажность воздуха j_норм=40-60 %;

- скорость движения воздуха на рабочем месте, с_норм ≤0,1 м/с.

Вывод: Сравнивая соответствующие параметры микроклимата, полученные в ходе расчетов видно, что температура воздуха лежит в допустимых пределах (t_с =23°C, t_норм= 21-23 °C), относительная влажность превышает нормативную (j=76,1 % >j_норм=40-60 %), скорость движения воздуха также превышает нормативную величину (с=0,2 м/с >с_норм ≤0,1 м/с.

Мероприятия по улучшению условий труда: необходимо принять меры по снижению относительной влажности (осушители, влагопоглотители), герметизации оборудования, применение местных вытяжек для снижения попадания влаги в воздух рабочей зоны. Для снижения скорости движения воздуха на рабочих местах необходимо устранить свозняки (прикрыть форточки, фонари, вентиляционные проемы), скорректироварь работу системы искусственной вентиляции помещения.

 

З адача №2