Определение и гигиеническая оценка физических параметров воздушной среды в помещении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Определение и гигиеническая оценка физических параметров воздушной среды в помещении

Введение

микроклимат здоровье санитарный норма

Из-за глобального потепления климата мы все чаще испытываем на себе резкую смену погоды. Чередование сильных засух, вызывающих пожары, и проливных дождей, ведущих к наводнениям, с ураганами, разрушающими все на своем пути. И если климат в целом мы не в состоянии смягчить, то влиять на микроклимат окружающей нас территории вполне реально. Человек чутко реагирует на изменения климатических и микроклиматических условий. Научными исследованиями установлено, что на нашей широте комфортные для жизни условия могут быть в температурном интервале от 12 до 26 градусов по С при относительной влажности 30-70%.

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды жилых и общественных зданий. Отечественными и зарубежными гигиенистами установлена связь между микроклиматом в жилище и на рабочем месте и состоянием здоровья людей. Обеспечение заданных показателей микроклимата является одной из основных задач специалистов по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. За рубежом исследования теплоощущений человека в помещении легли в основу большого числа национальных и международных стандартов на тепловой микроклимат и параметры воздушной среды .

1. Микроклимат и его параметры

Микроклимат -- комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека. К микроклиматическим показателям относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей).

Воздействие комплекса микроклиматических факторов отражается на теплоощущении человека и обусловливает особенности физиологических реакций организма. Температурные воздействия, выходящие за пределы нейтральных колебаний, вызывают изменения тонуса мышц, периферических сосудов, деятельности потовых желез, теплопродукции. При этом постоянство теплового баланса достигается за счет значительного напряжения терморегуляции, что отрицательно сказывается на самочувствии, работоспособности человека, его состоянии здоровья.

Тепловое состояние, при котором напряжение системы терморегуляции незначительно, определяется как тепловой комфорт. Он обеспечивается в диапазоне оптимальных микроклиматических условий, в пределах которого отмечается наименьшее напряжение терморегуляции и комфортное теплоощущение. Разработаны оптимальные нормы микроклимата , которые должны обеспечивать в лечебно-профилактических и детских учреждениях, жилых, административных зданиях, а также на промышленных объектах, где оптимальные условия необходимы по технологическим требованиям.

Оптимальные параметры микроклимата - это "сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение теплового комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении. К допустимым параметрам микроклимата отнесены такие сочетания показателей, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья. Диапазон оптимальных параметров уже и находится внутри зоны допустимых, но только допустимые параметры являются обязательными для соблюдения. Этим требованием реализован новый подход к разработке нормативных документов, когда потребительские свойства зданий разрешается улучшать при желании и наличии средств.

Значения оптимальных и допустимых норм микроклимата в обслуживаемой зоне помещений (в установленных расчетных параметрах наружного воздуха) приведены в ГОСТ'е для следующих показателей: температура, скорость движения, относительная влажность воздуха; результирующая температура помещения; локальная асимметрия результирующей температуры.

Допустимые санитарные нормы микроклимата в жилых и общественных зданиях обеспечиваются с помощью соответствующего планировочного оборудования, теплозащитных и влагозащитных свойств ограждающих конструкций.

При проведении текущего санитарного надзора в жилых, общественных, административных и лечебно-профилактических учреждениях температуру воздуха измеряют на уровне 1,5 и 0,05 м от пола в центре помещения и в наружном углу на расстоянии 0,5 м от стен; относительную влажность воздуха определяют в центре помещения на высоте 1,5 м от пола; скорость движения воздуха устанавливают на уровне 1,5 и 0,05 м от пола в центре помещения и на расстоянии 1,0 м от окна; температуру на поверхности ограждающих конструкций и отопительных приборов измеряют в 2--3 точках поверхности. При проведении санитарного надзора в многоэтажных зданиях измерения производят в помещениях, расположенных на разных этажах, в торцовых и рядовых секциях с односторонней и двусторонней ориентацией квартир при температуре наружного воздуха, близкой к расчетной для данных климатических условий.

Градиент температур воздуха по высоте помещения и по горизонтали не должен превышать 2°. Температура на поверхности стен может быть ниже температуры воздуха в помещении не более чем на 6°, пола -- на 2°, разница между температурой воздуха и температурой оконного стекла в холодный период года не должна превышать в среднем 10--12°, а тепловое воздействие на поверхность тела человека потока инфракрасного излучения от нагретых отопительных конструкций--0,1 кал/см²мин.

На микроклимат производственных помещений существенное влияние оказывает технологический процесс, на микроклимат рабочих мест, расположенных на открытой территории, -- климат и погода местности.

На ряде производств, перечень которых устанавливается отраслевыми документами, согласованными с органами государственного санитарного надзора, предусматривается оптимальный производственный микроклимат. В кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники, а также в других помещениях, в которых выполняется работа операторского типа, должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата: температура воздуха 22--24°, влажность -- 40--60%, скорость движения воздуха -- не более 0,1 м/с вне зависимости от периода года.

2. Методы контроля

Гигиенические нормативы отражают современные научные и технические знания, получаемые при изучении реакций человека на воздействие тех или иных факторов окружающей среды. В них учтены современные теплотехнические требования к ограждающим конструкциям зданий и системам отопления и вентиляции.

Оценка температурной обстановки помещений предусматривается по двум температурам - воздуха и результирующей помещения. Результирующая температура является комплексным показателем температуры воздуха и радиационной температуры помещения.

Результирующую температуру можно рассчитать, измерив температуры воздуха и всех поверхностей, обращенных в помещение, а можно измерить шаровым термометром. Первый способ может оказаться трудно выполнимым, так как в стандарте не уточняется, как измерить температуру и площадь поверхности отопительного прибора, особенно если у него оребренная поверхность.

Для исключения отрицательного воздействия на человека одновременного влияния нагретых и охлажденных поверхностей ограничивается локальная асимметрия результирующей температуры помещения, которая определяется как "разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений".

Шаровой термометр для определения локальной асимметрии результирующей температуры - это шаровой термометр, у которой одна половина шара имеет зеркальную поверхность (степень черноты поверхности не выше 0,05), а другая - зачерненную (степень черноты - не ниже 0,95).

Допустимая относительная влажность в холодный период практически в любых помещениях, где она нормируется, не должна превышать 60 %, ранее - 65 %, оптимальная скорость движения воздуха в жилых комнатах в холодный период составляет 0,15 м/с вместо 0,2 м/с. Для районов с расчетной температурой наружного воздуха (параметры А) в теплый период 25 ^oС и выше или с расчетной относительной влажностью воздуха (параметры А) более 75 % не делается никаких отступлений от указанных верхних пределов температуры и влажности внутреннего воздуха.

В качестве допустимых условий ГОСТ предусматривает сочетания более низкой температуры воздуха с более высокой результирующей температурой. Например, в нормах оптимальных условий жилых зданий имеется только одна температура - 20 ^oС, принадлежащая диапазонам обеих нормируемых температур. Из-за этого лучистая система отопления, признанная более комфортной для человека по сравнению с радиаторной и конвекторной, не сможет поддержать оптимальные, с точки зрения ГОСТ'а, условия, так как при наличии инфильтрации наружного воздуха температура внутреннего воздуха всегда будет несколько ниже средней радиационной температуры.

Параметры воздушной среды в соответствии со стандартом должны обеспечиваться и контролироваться по всему объему обслуживаемой зоны, для чего в ГОСТ'е установлены места измерения их значений и приводятся допустимые отклонения в различных точках обслуживаемой зоны. По температуре воздуха они ограничены 2 ^oС для оптимальных показателей и 3 ^oС - для допустимых; по относительной влажности - 7 % для оптимальных и 15 % - для допустимых, по скорости движения воздуха - соответственно 0,07 и 0,1 м/с.

С одной стороны, измерение скорости воздуха выполняется в различных точках обслуживаемой зоны и нормируются допустимые диапазоны скорости; с другой, - под скоростью движения воздуха понимается "осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха". То же самое можно сказать и об относительной влажности.

Показатели, включающие в себя оценку радиационной температуры, нормируются только для середины помещения. При этом в дополнение к нормативным диапазонам результирующей температуры помещения установлен допустимый разброс этой температуры по высоте помещения не более 2 ^oС для оптимальных показателей и 3 ^oС - для допустимых. Локальная асимметрия результирующей температуры должна быть не более 2,5 ^oС для оптимальных и не более 3,5 ^oС для допустимых показателей. К сожалению именно эти параметры на границе обслуживаемой зоны не измеряются и не нормируются. Кроме того, требования, установленные для локальной асимметрии результирующей температуры, не являются обязательными. Тот факт, что в ГОСТ'е приводится локальная асимметрия не радиационной температуры, а результирующей, по существу допускает локальные асимметрии радиационной температуры в два раза превышающие нормы для результирующей.

В ГОСТ'е локальная асимметрия результирующей температуры помещения определяется как разность температур, измеренных в двух противоположных направлениях шаровым термометром с рекомендуемым диаметром сферы 150 мм. Представляется, что более жесткая оценка локальной асимметрии радиационной температуры относительно противоположных сторон плоской элементарной площадки точнее описывает процесс теплообмена неблагоприятно расположенных поверхностей на теле человека, чем относительно полусферы диаметром 15 см.

Представилось интересным соотнести параметры микроклимата, установленные в ГОСТ'е, с показателями, принятыми в международном стандарте ISO 7730 , в котором реализован предложенный О.Фангером метод оценки комфортности теплового микроклимата помещения. Метод позволяет комплексно учесть радиационную температуру помещения, температуру, влажность и подвижность воздуха, теплопродукцию человека и тепловую изоляцию одежды. В качестве количественных характеристик комфортности тепловых условий по перечисленным факторам рассчитываются показатели PMV - ожидаемого значения теплоощущения и PPD - ожидаемой вероятности неприятного теплоощущения в процентах.

3. Способы нормализации микроклимата

Требуемое состояние воздуха рабочей зоны может быть обеспечено выполнением определенных мероприятий, к основным из которых относятся:

1. Механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими. Эти мероприятия имеют большое значение для защиты от воздействия вредных веществ, теплового излучения, особенно при выполнении тяжелых работ. Автоматизация процессов, сопровождающихся выделением вредных веществ, не только повышает производительность, но и улучшает условия труда, поскольку рабочие выводятся из опасной зоны. Например, внедрение автоматической сварки с дистанционным управлением вместо ручной дает возможность резко оздоровить условия труда сварщика, применение роботов-манипуляторов позволяет устранить тяжелый ручной труд.

2. Применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону. При проектировании новых технологических процессов и оборудования необходимо добиваться исключения или резкого уменьшения выделения вредных веществ в воздух производственных помещений. Этого можно достичь, например, заменой токсичных веществ нетоксичными, переходом с твердого и жидкого топлива на газообразное, электрический высокочастотный нагрев; применением пылеподавления водой (увлажнение, мокрый помол) при измельчении и транспортировке материалов и т. д. Большое значение для оздоровления воздушной среды имеет надежная герметизация, оборудования, в котором находятся вредные вещества, в частности, нагревательных печей, газопроводов, насосов, компрессоров, конвейеров и т. д. Через неплотности в соединениях, а также вследствие газопроницаемости материалов происходит истечение находящихся под давлением газов. Количество вытекающего газа зависит от его физических свойств, площади неплотностей и разницы давлений

снаружи и внутри оборудования.

3. Защита от источников тепловых излучений. Это важно для снижения температуры воздуха в помещении и теплового облучения работающих.

4. Устройство вентиляции и отопления, что имеет большое значение для оздоровления воздушной среды в производственных помещениях. 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.

Размещено на Allbest.ru