Производственный микроклимат

Производственный  микроклимат 
Микроклимат определяется совокупностью следующих парамет-ров: 
1. температура воздуха 
2. относительная влажность 
3. барометрическое давление 
4. скорость движения воздуха 
5. уровень загазованности и запыленности воздуха 
6. уровень излучений 
Первые четыре – метеорологические параметры. Метеопара-метры (метеорологические параметры) оказывают влияние на термо-регуляционную функцию человека. Терморегуляцией называется способность человеческого организма поддерживать постоянную температуру тела 36,6 град. С вне зависимости от тяжести выполне-ния работы и состояния окружающей среды. 
Терморегуляция бывает: 
1. химическая – увеличение скорости общеобменных про-цессов при угрозе охлаждения организма; замедление при перегреве. 
2. Физическая – основана на различных способах теплопе-редачи в окружающую среду: излучением, конвекцией и испарением влаги. 
Нормирование метеопараметров 
С целью недопущения перегрузки терморегуляционного аппара-та человека производится нормирование метеопараметров с учетом времени года, тяжести выполняемой работы, а так же наличием избытков явного тепла. 
Периоды года: 
- теплый – среднесуточная температура более 8град. С 
- холодный – среднесуточная тем-ра менее 8град. С 
- переходный – среднесуточная тем-ра 8град. С 
Допустимые нормы параметров микроклимата отражаются в са-нитарных правилах и нормах, утвержденных министерством здраво-охранения.(ГОСТ 12.1.005-88 – общие санитарно-гигиенические требования к воздуху в рабочей зоне) 
Технические средства оценки метеопараметров 
Температура – термометры расширения (жидкостные, пружин-ные); термометры сопротивления; термографы. 
Влажность – психрометр; гигрометр; гигрограф. 
Давление – барометр; манометр (пружинные, жидкостные, порш-невые, пьезоэлектрические). 
Скорость движения воздуха – анамометр (крыльчатого или ча-шечного типа). 
Производственные процессы с выделением вредности 
Вредным называется такое вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профзаболевания или другие отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современ-ными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. 
С целью недопущения нанесения вреда человеку устанавлива-ются предельные допустимые концентрации вредности (ПДК). 
ПДК называется такая концентрация вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний, обнаруживаемых современными методами в процессе работы или в последующие сроки жизни настоящего или последующих поколений. 
По степени воздействия на организм человека вредные вещест-вва делятся на 4 класса опасности: 
1. чрезвычайно опасные – ПДК менее 0,1 мг/м3 
2. высоко опасные – ПДК 0,1-1 мг/м3 
3. умеренно опасные – ПДК – 1-10 мг/м3 
4. мало опасные – ПДК более 10 мг/м3 
Для вредных веществ 1 2 класса предусмотрен постоянный кон-троль концентрации. Для веществ 3 и 4 периодический (1 раз в сутки – 1 раз в год). 
Вредность пыли зависит от размера частиц. Чем они меньше, тем глубже пыль проникает в легкие и оседает там. Пыль бывает минеральная, металлическая и биологическая. Опасность воздейст-вия пыли на организм заключается в глубоком ее проникновении в легочные пути и в результате чего происходит сокращение площади газообмена легких с последующим развитием легочных заболева-ний- пневмоконеозов (не пугаться – медицинский термин примерно – рак мозга !!). В зависимости от химического состава пыли, размеров ее частиц и их формы, наблюдается различная степень тяжести в кишечнике или в легких (легочных заболеваний). Аэрозолем называ-ется воздушно-механическая взвесь пыли. 
Аэрогель – пыль на поверхности.

Методы оценки запыленности и загазованности воз-духа. 
1. Весовой метод- заключается в определении запыленности возду-ха путем взвешивания фильтра аспирационной установки после прокачивания через него исследуемого воздуха.

где 
Пп – концентрация пыли [мг/м3], 
m1,m2 – масса фильтра до и после опыта [мг], 
Vп – скорость отбора пробы воздуха [л/мин] 
t – длительность отбора пробы (мин)

2. Экспрессный  метод – оценка загазованности  воздуха заключается в прокачивании  исследуемого воздуха через индикаторные  трубочки универсального газового  анализатора типа УГ-2. 
По величине окрашивания индикаторных трубок судят о концен-трации газа. 
3. Лабораторный метод – детальное исследование в лабораторных условиях предварительно взятых проб воздуха.

Мероприятия по безопасности труда при контакте с вредными веществами. 
1. Замена вредных веществ менее вредными 
2. Использование мокрых способов переработки пы-лящих материалов 
3. Использование технологий, предотвращающих контакт человека с вредными веществами. 
4. Использование средств индивидуальной защиты 
5. Контроль за содержанием вредных веществ в воздухе 
6. Вентиляция и кондиционирование воздуха

Расчет и воздухообмена  в производственных помещениях различного профиля. 
Воздухообменом называется частичная или полная замена внутреннего загрязненного воздуха свежим наружным . 
Воздухообмен характеризуется кратностью воздухообмена, ко-торая показывает, как быстро внутренний воздух заменяется свежим наружным. 
Если в помещении выделяются вредности однонаправленного действия, то воздухообмен рассчитывается для каждой из вредно-стей в отдельности и полученные объемы суммируются. 
Для вредностей разнонаправленного действия воздухообмен рассчитывается для каждой и принимается максимальный.

- воздухообмен  с учетом удаления выделяющихся  вредностей 
- -количество выделяющихся вредных вещств (мг/час) 
- – предельно допустимая концентрация вредности 
- – количество вредного вещества в наружном воздухе

Необходимый воздухообмен для поддержания необходимой  температуры воздуха внутри помещения…

- избыточное  количество теплоты, [кДж/час] 
- удельная массовая теплоёмкость воздуха. 
- температуры внутреннего и наружного воздуха соот-ветственно. 
- плотность наружного воздуха. 
Промышленная вентиляция. 
В зависимости от способа подачи воздуха, вентиляция естест-венной и механической. 
- Естественная вентиляция – канальная, бесканальная. 
Естественная общеобменная вентиляция называется аэрацией (организованная вентиляция). Аэрация осуществляется с помощью теплового или ветрового напоров. 
Инфильтрация – неорганизованная вентиляция (вентилирова-ние помещения через различные неплотности в окнах и дверных проёмах) 
Расчёт аэрации при помощи теплового напора. 
1) Тепловой напор – [Па], где 
- расстояние между серединами приточных и вытяжных проёмов по вертикали. [м] 
и – плотность воздуха внутреннего и наружного. 
Плотность воздуха – [кг/м3]. 
Скорость движения воздуха в проёме [м/c]- – коэффициент сопротивления проёма. 
Площадь вытяжных проёмов [м/с], где W – необ-ходимый воздухообмен [м3/час], – коэффициент расхода. 
Расчёт венти-ляции при помощи ветрового напора.

Площадь вытяжных поверхностей 
- коэффициент, зависящий от конструкции здания, направ-ления ветра и расположения вытяжных проёмов, где -скорость ветра. 
Механическая вентиляция 
Бывает общеобменной и местной. 
Общеобменная: 
- приточная 
- вытяжная 
- приточно- вытяжная 
- приточно- вытяжная с рециркуляцией воздуха.

1 –воздухозаборник 
2- всасывающий воздуховод 
3,11 – фильтр 
4 – калорифер 
5, 10 – вентилятор(центробежный или осевой) 
6 – приточный воздуховод 
7- раздаточные воздуховоды 
8-всасывающие воздуховоды 
9 – магистральный вытяжной воздуховод. 
12 – рециркуляционный клапан. 
Кондиционирование воздуха 
Создание и автоматическое поддержание заданных параметров микроклимата. Схема промышленного кондиционера аналогична схеме приточноц вентиляции, в которую добавляются камеры оро-шения и охлаждения. 
Отопление 
Отопление бывает централизованное и местное. По типу тепло-носителя отопление бывает воздушное, паровое, жидкостное. 
В зависимости от рабочего давления, отопление бывает низко-го, среднего и высокого давления.

Расчет отопления 
1. Расход теплоты на отопление:

где: отопительная характеристика здания , 
V объем здания по наружному периметру , 
температура воздуха внутри помещения, 
температура воздуха снаружи помещения. 
2. Общее уравнение теплопередачи:

где: k коэффициент  теплопередачи , 
средний температурный напор (средняя температура теплоносителя) [К], 
F площадь поверхности .

Производственное  освещение 
Основные светотехнические величины: 
• Количественные: 
- световой поток; 
- сила света; 
- освещенность; 
- яркость. 
• Качественные характеристики: 
- неравномерность; 
- спектральный состав. 
Световым потоком Ф называется часть лучистого потока, кото-рый воспринимается человеческим глазом как свет. [Лм] 
Сила света I – это пространственная плотность светового пото-ка, определяется отношением светового потока к телесному углу, внутри которого он распространяется.

где: телесный угол, измеряется в стерадианах. 
Освещенность – отношение светового потока к освещаемой площади, нормальной к направлению распространения светового потока. [Лк]

Виды освещения 
1. Естественное освещение (боковое, верхнее, комбиниро-ванное); 
2. Искусственное (рабочее, аварийное, эвакуационное, ох-ранное). 
Естественное освещение. 
Характеристикой естественного освещения является коэффи-циент естественной освещенности, который определяется отноше-нием внутренней освещенности к одновременной внешней освещен-ности:

Коэффициент естественной освещенности (КЕО) – справочная величина, заданная для третьей климатической  зоны. Для пересчета на иную климатическую  зону используют формулу:

где: c коэффициент  солнечности климата (опре-деляется в зависимости от номера пояса  светового климата и ориен-тации  световых проемов по сторонам света), 
m коэффициент светового климата (определяется в зави-симости от номера светового пояса). 
Коэффициент естественной освещенности – нормативная вели-чина, которая определяется характером зрительной работы, кото-рый, в свою очередь, зависит от размеров минимального объекта различения. 
Нормирование КЕО производится на высоте рабочей поверхно-сти на расстоянии 1м от наиболее удаленной от световых проемов стены. 
Площадь световых проемов при боковом освещении:

где: нормативный  КЕО с учетом климатической зоны; 
коэффициент запаса; 
световая характеристика окна; 
коэффициент учитывающий затенение со-седними зданиями; 
площадь пола; 
коэффициент учитывающий повышение ос-вещенности за счет отраженного света при боковом освещении, 
?- общий коэффициент светопропускания 
общий коэффициент светопропускания 
?0=?1?2?3?4?5 как для верхнего, так и для бокового освещения 
где, 
?1- коэффициент светопропускания материала 
?2 – коэффициент, учитывающий потери света в переплетах 
?3- коэффициент, учитывающий потери света в несущих конст-рукциях, при боковом освещении равен 1. 
?4- коэффициент, учитывающий потери света в солнце защит-ных устройствах 
?5- коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке.

Верхнее освещение. И его расчет. 
[м2], где 
Sф- площадь фонаря, ?ф – световая хар-ка фонаря, ?2 – коэфф учитывающий повышение освещенности при верхнем освещении. Значения приведены в СНиПе 23-05-95- «естественное и искусствен-ное освещение». 
искусственное освещение источники света. 
1. лампы накаливания. 
Достоинства: – простота конструкции, простота вкл в эл цепь, низкий коэфф пульсации светового потока. 
Недостатки: – низкий КПД, преобладание в спектре желто-красных тонов, невысокий срок службы (3000 ч). 
2. газоразрядные 
Достоинства: – спектральный состав мах приближен к естест-венному, высокая экономичность. 
Недостатки: – сложность вкл в эл цепь, высокий коэфф пульса-ции светового потока, очень чувствителен к изменению напряжения и температуры, наличие паров ртути внутри лампы.

Методы расчета  искусственного равномерного освещения  методом коэфф использования  светового потока 
1. выбрать тип источника света 
2. выбрать тип светильника. 
3. Определить нормативную освещенность Еj (Лк), которая опреде-ляется характером зрительной работы. 
4. Распределить светильники по помещению L=?h – это расстояние между светильниками или их рядами; ?- коэфф, определяемый прямой светораспределения; h- высота подвеса светильника (м) (от рабочей поверхности до светил)

5. определить  необходимый световой поток , где 
Ен – нормативная освещенность (Лк); S – освещаемая площадь; Кз – коэфф запаса; Z – коэфф неравномерности освещения (1,15 – для ламп накаливания, 1,1 – для люминесцентных); N- кол-во ламп ; ? – коэфф использования светового потока. 
Определяется в зависимости от индекса помещения

В ней А и  В – длина и ширина помещения h – высота подвеса светильника. 
По определенному световому потоку подбирается ближайшая стандартная лампа со световым потоком, отличающимся от расчет-ного не более чем на 10%. 
6. Определить мощность осветительной установки 
Р=Рл+Nл

Освещение как  возможный вредный производственный фактор. 
Недостаточная или избыточная освещенность приводит к быст-рой утомляемости глаз, что существенно снижает внимание челове-ка. 
При совпадении частоты пульсации светового потока с часто-той колеблющихся либо вращающихся предметов возникает стробо-скопический эффект, то есть наблюдателю кажется что процесс движения остановлен (замер), что в дальнейшем может привести к развитию травмы. 
Производственный шум и вибрация 
Шум представляет собой сочетание звуков различной частоты и интенсивности. 
Звук – волнообразное колебательное движение тел, предаю-щееся через другую среду (жидкость газы тв. тела). 
Период колебаний Т – время одного полного колебания 
Амплитуда – наибольшеее отклонение колеблющегося тела от положения равновесия.

Частота f – количество полных колебаний в единицу времени. 
Звуки до 20Гц наз инфразвуками свыше 20 000 Гц – ультразву-ками 
Звуковым давлением называется отклонение результирующего давления воздуха, создаваемого звуковой волной, от атмосферного 2*10-5 данное значение определяет порог слышимости, 2 *10 2 порог болевого ощущения. 
Интенсивность звука – это поток энергии в какой либо точке среды в единицу времени, отнесенный к единице поверхности, нормальной к направлению распространения звука в данной точке. 
I = pv [Вт/м2] p – звуковое давление, Па v – колебательная скорость м/с 
Ощущения человека при восприятии звука пропорциональны не абсолютному а логарифмическому изменению звукового раздраже-ния. 
Уровень интенсивности звука 
LI = 10Lg I/I0 [Б] – беллы 
I, I0 – фактическая и пороговая интенсивности звука. 
В качестве пороговой интенсивности принимается величина 
I0 = 10 –12 Вт/м2 
За 0 Бел принят уровень 10 –12 Вт/м2 
Уровень звукового давления Lp=20 Lg(p/p0) [дБ] 
Суммарный уровень звукового давления отнескольких одинако-вых источников шума 
Lc=LI+10Lgn 
LI – уровень шума единичного источника 
n – колво источников 
для разнотипных источников 
L=(10L1/10+10L2/10+10L3/10+…..+10Ln/10) 
L1- Ln – уровень шума каждого источника 
Классификация шума 
1. по характеру спектра: широкополосный, тональный 
2. по времени действия: постоянный, непостоянный 
3. по частоте: низкочаст до 300 Гц, средне 300-800, высо-кочастот более 800.