Мікроклімат виробничих приміщень та його нормування
Мікроклімат виробничих приміщень – це сукупність параметрів повітря у виробничому приміщенні, які діють на людину у процесі праці, на його робочому місці, у роб зоні.
Робоче місце – територія постійного або тимчасового знаходження людини у процесі праці.
Робоча зона – частина простору робочого місця, обмежене по висоті 2 м від рівня підлоги.
Параметри мікроклімату:
1) температура повітря Т, 0С;
2) відносна вологість Y, %;
3) швидкість руху повітря V, м/с.
Значні коливання параметрів мікроклімату можуть привести до порушення терморегуляції організму (здатність організму утримувати постійну температуру), що приводить до порушення системи кровообігу, загальної слабкості і т.п.
Нормування параметрів мікроклімату здійснюється згідно ДСТ 12.1.005-88.
Встановлені оптимальні та допустимі параметри мікроклімату.
– Оптимальні – найбільш сприятливі (комфортні) забезпечують роботу системи терморегуляції без напруги.
– Допустимі – допускають напругу реакції терморегуляції організму у межах її пристосування без шкоди для здоров’я.
Параметри мікроклімату нормуються залежно від наступних факторів:
1) періоду року;
2) категорії важкості робіт по фізичному навантаженню;
3) виду робочого місця.
1. Період року:
а) теплий (середньодобова температура навколишнього повітря більше +10 0С);
б) холодний (середньодобова температура навколишнього повітря менше +10 0С).
2. Категорія важкості робіт (див. таблицю в конспекті).
3. Вид робочого місця: а) постійне; б) непостійне.
Шкідливі речовини повітря робочої зони
Шкідливі речовини – речовини, які при контакті з організмом людини внаслідок порушення технологічного процесу викликають професійні захворювання, виробничі травми або відхилення стану здоров’я.
Шкідливі речовини у повітря робочої зони поступають у вигляді пару, газів та пилу. Вплив на організм людини залежить від хімічного складу, розміру (дисперсності), форми часток та їх кількості у одиниці об’єму. Найбільш небезпечний високодисперсний пил (розміром < 5 мкм), а також гострокрайовий пил. Високодисперсний пил найбільш глибоко проникає та затримується у легенях.
Згідно ГОСТ 12.1.005-88 нормується гранично допустима концентрація (ГДК) шкідливих речовин у повітрі робочої зони.
ГДК у повітрі робочої зони – така кiлькiсть шкідливих речовин, яка при щоденній роботі протягом 8 годин або іншої тривалості (40 годин у тиждень) протягом всього робочого стажу не може викликати захворювань або відхилень у стані здоров’я та не надає вплив на здоров’я майбутніх поколінь.
По ступеню небезпеки всі шкідливі речовини діляться на 4 класи небезпеки:
1. Надзвичайно небезпечні ГДК < 0, 1 мг/м3 (свинець, ртуть);
2. Високо небезпечні ГДК 0,1 .. 1 мг/м3 (хлор, бром, йод);
3. Помірно небезпечні ГДК 1, 1 .. 10 мг/м3 (оксид цинку);
4. Малонебезпечні ГДК> 10 мг/м3 (пари спирту, бензину, ацетону).
Повітря, що надходить у приміщення, повинно мати концентрацію менше 0,3 ГДК шкідливих речовин.
Контроль за концентрацією шкідливих речовин проводиться для
– 1 класу небезпеки – 1 раз у 10 днів;
– 2 – 1 раз у місяць;
– 3, 4 – 1 раз у квартал.
Вентиляція виробничих приміщень
Одним з ефективних засобів нормалізації повітря у приміщенні є вентиляція.
Вентиляція – повітряобмін, завдяки якому забруднене повітря виводиться з приміщення, а замість нього вводиться свіже зовнішнє або очищене повітря.
Задачі вентиляції – забезпечення чистоти повітря та заданих мікрокліматичних умов.
Вентиляція класифікується:
– По засобу переміщення повітря розрізнюють системи природної, штучної (механічної) та змішаної вентиляції.
– По напрямку руху повітря – підрозділяються на приточну (повітря подається у приміщення), витяжну (забруднене повітря видаляється з приміщення) та приточно-витяжну.
– В залежності від місця дії вентиляція може бути загальнообмінною (використовується коли шкідливі речовини рівномірно розміщуються у робочої зоні), місцевою (шкідливі речовин виділяються на декількох робочих місцях), локалізованою (- шкідливі речовин виділяються на робочих місцях, розташованих одне біля іншого) та комбінованою.
Загальнообмінна вентиляція забезпечує створення необхідного мікроклімату та чистоти повітряного середовища у всьому об’ємі робочої зони. При місцевій вентиляції шкідливі речовини виводяться (або розтворюються шляхом подачі чистого повітря) безпосередньо від місць їх створення.
По призначенню вентиляція може бути робочою (використовується при нормальному режимі роботи технологічних процесів) та аварійною (використовується у випадку, якщо стався викид шкідливих речовин у наслідку аварії).
Вимоги до вентиляції:
Кiлькiсть приточного повітря у одиницю часу повинне відповідати кількості витяжного повітря.
Правильне розташування приточних та витяжних завіс. Свіже повітря подається, де концентрація шкідливих речовин менше, а видаляється, де концентрація більше.
Вентиляція не повинна створювати перегрівання або охолодження працюючих.
Вентиляція має бути пожежовибухонебезпечною.
Природна вентиляція
Здійснюється за рахунок різниці температур повітря у приміщенні та зовнішнього повітря (тепловий напір) або дії вітру (вітровий напір).
Природна вентиляція може бути організованою та неорганізованою.
Неорганізована природна вентиляція (провітрювання) здійснюється за рахунок витиснення зовнішнім холодним повітрям через вікна, щілини та двері внутрішнього теплого повітря. При неорганізованої природної вентиляції невідомі обсяги повітря, що вводиться та виводиться з приміщення, і повітряобмін залежить від випадкових факторів (напрямку та сили вітру, температури зовнішнього та внутрішнього повітря).
Організована природна вентиляція, при якій подачу та віддалення повітря регулюють точно, згідно з зовнішніми метеорологічними умовами та у заздалегідь заданих об’ємах, називають аерацією.
Аерація здійснюється через спеціально передбачені отвори у зовнішніх огорожах з використанням природних спонукаючих рухів повітря, гравітаційних сил та вітру. Вітрозахисні щити з прорізами створюють незадуваємі ліхтарі, які працюють на витяжку при різних направленнях вітру.
У виробничому приміщенні внаслідок надходження тепла від обладнання, людей температура повітря як у зимовий період, так і у літню пору року виявляється вище температури зовнішнього повітря. Середній тиск повітря у приміщенні практично дорівнює тиску зовнішнього повітря, проте рівність тисків спостерігається тільки в якійсь визначеної горизонтальній площини, що лежить приблизно у середині висоти приміщення та називається площиною рівних тисків. Нижня частина приточних аераційних прорізів для теплого часу року повинна знаходитись на рівні не більш 1 м від площини підлоги, а для холодного – на рівні 4-6 м.
Аерація – основний вид вентиляції одноповерхових виробничих будинків. Не можна застосовувати аерацію у цехах, де є виділення шкідливих речовин, пил та штучний клімат.
При влаштовуванні природної вентиляції у багатоповерхових будинках прокладають витяжні канали у товщі стін або спеціальні витяжні шахти. З метою використання енергії вітру для збільшення природної (гравітаційної) тяги над витяжними каналами або шахтами установлюють спеціальні насадки, що називаються дефлекторами. Основний параметр дефлектора – його діаметр.
Дефлектори слід установлювати не нижче 1м над коником даху так, щоб вони повністю знаходились у зоні дії вітру та не загороджувались стінами сусідніх будинків та ін. Інакше напір не тільки не буде використовуватись, але і зовнішня повітря через дефлектор буде поступати всередину приміщення.
Позитивні якості природної вентиляції – економічно вигідна. Негативні залежить від погодних умов, зовнішнього повітря ы не завжди задовольняє необхідним вимогам.
Загальнообмінна механічна вентиляція
Механічна вентиляція має ряд переваг перед природною:
– повітря виводиться та подається у будь-яку частину приміщення;
– проточне повітря можна піддавати необхідній обробці (очищати, підігрівати у холодний період року або охолоджувати у теплий, зволожувати або підсушувати і т.п.), а те, що виводиться – очищати від забруднень;
– кiлькiсть повітря, що виводиться та подається можна змінювати у будь-яких межах в залежності від технологічного процесу.
Механічна вентиляція здійснюється за рахунок різниці тисків, яка створюється за допомогою вентилятора.
Вентилятор – пристрій для переміщення повітря.
Для вентиляції цехів використовують у основному радіальні (центробіжні) та осьові вентилятори загальнопромислового призначення.
Основний характеристикою вентилятора є залежність втрат тиску від втрат повітря та коефіцієнт корисної дії (ККД).
Приточно-витяжна механічна вентиляція
Розрізнюють чотири основні схеми організації повітрообміну при загально-обмінній вентиляції: зверху вниз, зверху вгору, знизу вгору, знизу вниз.
Схеми зверху вниз забезпечують подачу повітря вгорі та витяжку внизу (від підлоги) приміщення. В схемі зверху вгору повітря подається та віддаляється у верхній зоні приміщення. Обидві схеми доцільно застосовувати у випадку, якщо приточне повітря має температуру нижче температури приміщення.
Схема знизу вгору передбачає подачу повітря у нижню зону, а віддалення з верхньої, схеми знизу вниз – подачу та віддалення знизу приміщення. Ці дві схеми рекомендується використовувати тоді, коли температура приточного повітря у холодний період року вище температури внутрішнього повітря.
Розрахунок необхідного повітрообміну при загальнообмінної вентиляції проводиться залежно від:
– наявності у повітрі робітничої зони шкідливих речовин (газів, пару та пилу);
– наявності надлишку теплоти, вологи;
– кількості працюючих.
У виробничих приміщеннях обчислювального центру повинні подаватись такі об’єми зовнішнього повітря:
– при кубатурі приміщення до 20м3 на одного працюючого – не менше 30м3 на людину;
– при кубатурі приміщення від 20-40м3 на одного працюючого – не менше 20м3 годину на людину при наявність вікон та відсутності виділення шкідливих речовин;
– у виробничих приміщеннях без вікон – не менше 60м3 на людину.
Якщо у робочому приміщенні виділяються шкідливі речовини, вологість, теплота, то за розрахункове значення величини повітряобміну приймається найбільше.