Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений.
Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими параметрами:
температурой воздуха t (°С);
относительной влажностью (%);
скоростью движения воздуха на рабочем месте V (м/с).
Кроме этих параметров, являющихся основными, не следует забывать об атмосферном давлении Р, которое влияет на парциальное давление основных компонентов воздуха (кислорода и азота), а, следовательно, и на процесс дыхания.
Жизнедеятельность человека может проходить в довольно широком диапазоне давлений 734 — 1267 гПа (550 — 950 мм рт. ст.). Однако здесь необходимо учитывать, что для здоровья человека опасно быстрое изменение давления, а не сама величина этого давления. Например, быстрое снижение давления всего на несколько гектопаскалей по отношению к нормальной величине 1013 гПа (760 мм рт. ст.) вызывает болезненное ощущение.
Для комплексного контроля всех трех параметров микроклимата – температуры, относительной влажности воздуха и давления – специально разработана модификация термогигрометра ИВТМ-7 М5. Данный прибор с минимальной погрешностью позволяет определить все перечисленные параметры в режиме реального времени, а также регистрировать их и выводить статистику показаний на компьютере в режиме реального времени.
Если объединить несколько термогигрометров ИВТМ-7 М5–3 (со встроенным адаптером) в измерительную сеть, можно осуществить комплексный контроль микроклимата одновременно в нескольких производственных помещениях (цехах).
Температура
Необходимость учета основных параметров микроклимата может быть объяснена на основании рассмотрения теплового баланса между организмом человека и окружающей средой производственных помещений.
Величина тепловыделения Q организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа).
Отдача теплоты организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду Qт, конвекции у тела Qк, излучения на окружающие поверхности Qи, испарения влаги с поверхности кожи Qисп. Часть теплоты расходуется на нагрев вдыхаемого воздуха Qв.
Нормальное тепловое самочувствие (комфортные условия), соответствующее данному виду работы, обеспечивается при соблюдении теплового баланса:
Q=Qт+Qк+Qи+Qисп+Qв,
поэтому температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36,6° С). Эта способность человеческого организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.
При высокой температуре воздуха в помещении кровеносные сосуды кожи 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° 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. Поэтому в горячих цехах рабочим дают подсоленную воду.
При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется, и отдача теплоты конвекцией и излучением уменьшается.
Относительная влажность
Влажность воздуха оказывает большое влияние на терморегуляцию организма. Повышенная влажность (φ>85%) затрудняет терморегуляцию из-за снижения испарения пота, а слишком низкая влажность (φ<20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Оптимальные величины относительной влажности составляют 40 — 60%.
Возможность не только измерять, но и регулировать температуру и относительную влажность воздуха в производственном помещении осуществляется с помощью приборов серии ИВТМ-7. В данной серии представлены как портативные модели, так и стационарные модификации термогигрометров. Портативные приборы ИВТМ-7 М (с попеременной индикацией измеренных значений на дисплее), ИВТМ-7 М2 (с одновременной индикацией показаний прибора), ИВТМ-7 М3 (со встроенным адаптером для объединения в измерительную сеть), ИВТМ-7 М4 (с возможностью передачи результатов измерений на ПК по радиоканалу) позволяют не только оперативно определять параметры микроклимата, но и могут объединяться в измерительную сеть для организации комплексного контроля микроклимата в нескольких производственных помещениях с ведением статистики показаний за определенный период.
Стационарные термогигрометры, помимо измерения температуры и относительной влажности воздуха, осуществляют также регулирование этих параметров при помощи встроенных устройств коммутации (блоков реле). Для поддержания температуры и относительной влажности воздуха в определенных пределах, устройства коммутации включают/выключают исполнительные устройства – вентиляционное оборудование, системы кондиционирования, нагреватели и др.
Приборы серии ИВТМ-7 внесены в Госреестр средств измерений под № 15500–07 и допущены к применению в РФ.
Вентиляция
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.
Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 — 0,5 м/с, а летом — 0,2 — 1,0 м/с. В горячих цехах допускается увеличение скорости обдува рабочих (воздушное душирование) до 3,5 м/с.
Установка устройств вентиляции и отопления имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях, среди которых преимущество отдается автоматизированным системам.
Воздуховоды и канальные системы
Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха.
По способу перемещения воздуха вентиляция бывает с естественным побуждением (естественной) и с механическим (механической). Возможно также сочетание естественной и механической вентиляции (смешанная вентиляция).
Вентиляция бывает приточной, вытяжной или приточно-вытяжной в зависимости от того, для чего служит система вентиляции,— для подачи (притока) или удаления воздуха из помещения или (и) для того и другого одновременно.
По месту действия вентиляция бывает общеобменной и местной.
Действие общеобменной вентиляции основано на разбавлении загрязненного, нагретого, влажного воздуха помещения свежим воздухом до предельно допустимых норм. Эту систему вентиляции наиболее часто применяют в случаях, когда вредные вещества, теплота, влага выделяются равномерно по всему помещению. При такой вентиляции обеспечивается поддержание необходимых параметров воздушной среды во всем объеме помещения.
Воздухообмен в помещении можно значительно сократить, если улавливать вредные вещества в местах их выделения. С этой целью технологическое оборудование, являющееся источником выделения вредных веществ, снабжают специальными устройствами, от которых производится отсос загрязненного воздуха. Такая вентиляция называется местной вытяжкой.
Местная вентиляция по сравнению с общеобменной требует значительно меньших затрат на устройство и эксплуатацию.
В производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух рабочей зоны больших количеств вредных паров и газов, наряду с рабочей предусматривается устройство аварийной вентиляции.
На производстве часто устраивают комбинированные системы вентиляции (общеобменную с местной, общеобменную с аварийной и т. п.).
Естественная вентиляция
Воздухообмен при естественной вентиляции происходит вследствие разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра.
Естественная вентиляция может быть неорганизованной и организованной.
При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание).
Организованная естественная вентиляция осуществляется аэрацией и дефлекторами и поддается регулировке.
Для контроля за работой устройств вентиляции и воздуховодов специалисты предприятий успешно применяют термоанемометры серии ТТМ-2. Эти приборы с максимальной точностью определяют скорость потока воздуха в диапазоне от 0,1 до 30 м/с. Конструктивно термоанемометры могут быть как переносными, так и стационарными – для осуществления постоянного контроля потока воздуха в помещении (воздуховоде) с последующим формированием статистики показаний с привязкой к реальному времени. Помимо этого, стационарные модификации ТТМ-2 позволяют при помощи встроенных устройств коммутации регулировать скорость потока воздуха в производственных помещениях посредством включения/выключения исполнительных устройств.
При составлении статьи использовалась информация с сайта http://www.refz.ru; а также с сайта http://www.aironline.ru/, принадлежащего «Группе компаний АПИ-Клима» — Вентиляционное оборудование и системы вентиляции.
