Лабораторная робота. Лабораторная работа 2 Микроклимат (3). Исследование и оценка параметров микроклимата

Название	Исследование и оценка параметров микроклимата
Анкор	Лабораторная робота
Дата	10.11.2022
Размер	167.5 Kb.
Формат файла
Имя файла	Лабораторная работа 2 Микроклимат (3).doc
Тип	Исследование #780275

Лабораторная работа 2

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА

Цель работы: изучить и освоить методику измерения и оценки параметров микроклимата на рабочих местах производственного персонала, согласно санитарным нормам.

2.1. Общие положения.

Существенное влияние на состояние организма человека, его работоспособность оказывает микроклимат (метеорологические условия) в производственных помещениях, под которым понимают климат внутренней среды этих помещений. Микроклимат определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения нагретых поверхностей.

Микроклимат производственных помещений в основном влияет на тепловое состояние организма человека и его теплообмен с окружающей средой.

Несмотря на то что параметры микроклимата производственных помещений могут значительно колебаться, температура тела человека остаётся постоянной (36,6°С). Свойство человеческого организма поддерживать тепловой баланс называется терморегуляцией. Нормальное протекание физиологических процессов в организме возможно лишь тогда, когда выделяемое организмом тепло непрерывно отводится в окружающую среду. Количество тепла, выделяемое человеком, главным образом зависит от степени тяжести выполняемой работы и температурного режима в помещении.

Отдача теплоты организмом человека во внешнюю среду происходит тремя основными способами (путями): конвекцией, излучением и испарением.

Параметры микроклимата оказывают также существенное влияние на производительность труда и травматизм.

Основным нормативным документом, который определяет параметры микроклимата производственных помещений, является ДСН 3.3.6.042-99 (Санитарные нормы микроклимата производственных помещений).

Указанные параметры нормируются для рабочей зоны – пространства, ограниченного по высоте 2 метрами над уровнем пола или площадки, на которых находятся рабочие места постоянного или временного пребывания работников.

В основу принципов нормирования параметров микроклимата положена дифференциальная оценка оптимальных и допустимых метеорологических условий в рабочей зоне в зависимости от тепловой характеристики производственного помещения, категории работ по степени тяжести труда и периода года.

Оптимальными (комфортными) считаются такие условия, при которых имеют место наивысшая работоспособность и хорошее самочувствие.

Допустимые микроклиматические условия предусматривают напряжённую работу механизма терморегуляции, не выходящую за границы возможностей организма, а также дискомфортных ощущений.

Основные параметры микроклимата – температура, влажность, скорость движения воздуха и барометрическое давление. Виды влажности – абсолютная, максимальная и относительная. Абсолютная влажность (А) – содержание водяных паров в граммах в 1 м³ воздуха при данной температуре. Максимальная влажность (F) – количество водяных паров в граммах, насыщающее 1 м³ воздуха при данной температуре. Относительная влажность () – отношение абсолютной влажности воздуха к максимальной, выраженное в процентах (формула 2.1).

Все работы, осуществляемые человеком в процессе труда, в зависимости от энергозатрат, необходимых для их выполнения, делятся на три категории (табл. 2.1):

1. Категории лёгких физических работ:

Ia – работы выполняются сидя, энергозатраты до 140 Вт;

I6 – работы, которые выполняются сидя и стоя, но не требуют систематических физических нагрузок и переноса грузов, энергозатраты 141—175 Вт.

2. Категории физических работ средней тяжести:

IIа – работы, связанные с постоянной ходьбой, работы, которые выполняются сидя или стоя, не связанные с переносом грузов, энергозатраты 175-232 Вт;

II6 – работы, связанные с постоянной ходьбой и переносом грузов весом до 10 кг, энергозатраты 233 -290 Вт.

3. Тяжелые физические работы:

IIIкатегория – работы, которые связаны с систематическими нагрузками, постоянным перемещением и переносом грузов весом свыше 10 кг, энергозатраты более 290 Вт.

2.2. Приборы и методы измерения температуры, скорости движения и
относительной влажности воздуха

Для определения температуры и влажности воздуха в производственных помещениях используется психрометр Ассмана. Перед измерением один из термометров психрометра (обернутый тканью) смачивают дистиллированной водой с помощью прилагаемой к прибору пипетки (см. инструкцию к прибору). Заводят пружину психрометра, помещают его в точку замера, удерживая на весу с помощью специальной рукоятки, и спустя 3 минуты записывают показания сухого (t_c) и влажного (t_в) термометров.

Для определения скорости движения воздуха в помещении используют крыльчатые анемометры (см. инструкцию к прибору).

2.2.1. Расчет относительной влажности воздуха

Расчет относительной влажности производится по формуле:

, (2.1)

где А – абсолютная влажность воздуха, г/м³;

F – максимальная влажность воздуха при температуре сухого термометра (см. табл.2.2).

2.2.2. Расчет абсолютной влажности (влагосодержания)воздуха

Расчет абсолютной влажности производится по формуле:

(2.2),

где f – максимальная влажность воздуха (см. табл. 2.2 по температуре «влажного» термометра), г/м³;

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

В – барометрическое давление, мм рт.ст.

2.3. Способы обеспечения требуемых параметров микроклимата
производственных помещений

Создание оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях является сложной задачей, решение которой идет в следующих направлениях.

Рациональные объёмно-планировочные и конструктивные решения производственных зданий.Горячие цехи размещают по возможности в одноэтажных одно- и двухпролетных зданиях. Внутренние дворы располагают так, чтобы обеспечивалось их хорошее проветривание. По периметру здания не рекомендуется размещать пристройки, мешающие поступлению свежего воздуха. Само здание располагают так, чтобы продольная ось аэрационного фонаря составляла с направлением господствующего летнего ветра угол в 90...60°. Для защиты от поступления в производственные помещения холодного воздуха входы оборудуют шлюзами, дверные проёмы – воздушными завесами. Используют двойное остекление окон, утепляют ограждения, полы и т. п.

Рациональное размещение оборудования. Основные источники теплоты желательно располагать непосредственно под аэрационным фонарём, у наружных стен здания и в один ряд на таком расстоянии друг от друга, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах. Нельзя размещать остывающие материалы на путях притока свежего воздуха. Для охлаждения горячих изделий следует предусматривать отдельные помещения. Наилучшим решением является размещение теплоизлучающего оборудования в изолированных помещениях или на открытых площадках.

Механизация и автоматизация производственных процессов. В этом направлении сейчас делается многое. Внедряется механическая загрузка печей в металлургии, трубопроводный транспорт для жидкого металла, установки непрерывной разливки стали и т. п.

Дистанционное управление и наблюдение позволяет во многих случаях вывести человека из неблагоприятных условий. Примером может служить дистанционное управление грузоподъёмными кранами в горячих цехах.

Внедрение более рациональных технологических процессов и оборудования. Например, замена горячего способа обработки металла холодным, пламенного нагрева – индукционным, кольцевых печей в производстве кирпича – туннельными и т. п., а также рациональная тепловая изоляция оборудования, защита работающих различными видами экранов, рациональная вентиляция и отопление, рационализация режимов труда и отдыха, использование средств индивидуальной защиты.

2.4. Методика определения параметров микроклимата на рабочих
местах производственного персонала

Параметры микроклимата в лабораторной работе определяются следующим образом:

1. Произвести замеры температуры воздуха в помещении по «сухому» и «влажному» термометрам психрометра Ассмана, t_сфи t_вфсоответственно, результат записать в графу «фактические значения» протокола.

2. Определить по барометру барометрическое давление, В (мм. рт. ст.).

3. Определить скорость движения воздуха на рабочем месте С_ф с помощью чашечного анемометра с цифровым табло.

4. Определить период года с учётом заданной по варианту среднесуточной наружной температуры (если t_нар> +10 С, то период года тёплый, если t_нар< +10 С, то период года холодный).

5. Определить категорию тяжести труда, используя данные по варианту о величине энергозатрат рабочего при выполнении заданного вида работ (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Категория работ	Вид работ	Энергозатраты рабочего, ватт
Iа	Работы выполняются сидя	105140
I6	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 10 кг	233290
III	Работы, связанные с постоянной ходьбой и переносом грузов весом свыше 10 кг	291349

6. Определить избытки явного тепла Qизб в помещении по формуле:

, (2.3)

где Q_ИЗБ – избытки явного тепла, (кДж/ч·м³);

Q_ЯВН – явное тепло в цехе, (кДж/ч);

Q_ПОТ – теплопотери помещения, (кДж/ч);

V_ПОМЕЩ – объем помещения, м³.

7. Перевести избытки явного тепла в

. (2.4)

8. Определить категорию помещения по тепловому режиму, т. е. по избыткам явного тепла

, если:

 23 Вт/м³ то помещение «горячее»;

 23 Вт/м³ то помещение «холодное».

9. Рассчитать абсолютную влажность воздуха А, (г/м³) по формуле 2.2.

10. Рассчитать относительную влажность воздуха в помещении , % по формуле 2.1.

Максимальная влажность воздуха при температуре воздуха в помещении по «влажному» термометру (г/м³) представлена таблица 2.2.

Таблица 2.2

t°C	F или f	t°C	F или f	t°C	F или f
7	7,51	15	12,79	23	21,07
8	8,04	16	13,63	24	22,38
9	8,61	17	14,53	25	23,76
10	9,21	18	15,48	26	25,91
11	9,84	19	16,48	27	26,74
12	10,52	20	17,54	28	30,04
13	11,23	21	18,65	29	31,04
14	11,99	22	19,83	30	31,82

11. Определить по ДСН 3.3.6.042-99 требуемые значения температуры t_н, относительной влажности _н, скорости движения воздуха на рабочем месте С_н (приложение А.2). 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». Постоянные рабочие места соответствуют лёгкой категории работ (1а, 16), непостоянные рабочие места – средней и тяжёлой категориям работ (ІІа, ІІб, III). Полученные данные занести в таблицу протокола в графу «нормативное значение».

12. Сравнить нормативные данные с фактическими. Сделать вывод о соответствии микроклимата производственного помещения нормативным значениям по ГОСТ 12.1.003-88 и ДСН 3.3.6.042-99.

2.5. Требования к оформлению отчета

Отчет о выполнении работы оформляется каждым студентом самостоятельно в форме протокола исследования (см. Приложение Б.4), в котором отражаются:

дата, тема работы, цель и задачи, приводятся расчеты.

После каждого исследования делаются выводы. Протокол исследований подписывается преподавателем при условии самостоятельного и аккуратного выполнения работы и освоения теоретических вопросов по данной теме.

2.6. Контрольные вопросы

Что называется терморегуляцией?
Назовите нормативный документ, который определяет параметры микроклимата.
Назовите основные способы отдачи теплоты организмом человека во внешнюю среду.
Что предусматривают оптимальные условия работы?
Что предусматривают допустимые условия работы?
Как определяется период года?
Какие категории работ вызнаете?
Какие приборы используют для определения температуры воздуха в производственных помещениях?
Какие приборы используют для определения скорости движения воздуха в помещении?
Какие различают виды влажности? Дайте определение каждой из них.
Способы нормализации микроклимата производственных помещений?
Каким объективным показателем оценивается степень тяжести выполняемой работы?
Какие мероприятия обеспечивают благоприятный микроклимат в помещении?
Какие факторы учитываются при нормировании параметров микроклимата?
Какими путями происходит отдача тепла организмом человека в окружающую среду при нормальных условиях?
Принцип действия приборов для определения интенсивности теплового излучения?
Эффективная температура – это ... ?
Какие факторы учитываются при нормировании параметров микроклимата?
Пути нормализации параметров микроклимата?
Какими путями может происходить отдача тепла телом человека при температуре окружающей среды 33°С?
В каких случаях на производстве используется вентиляция, душирование, водовоздушное душирование?
Принцип действия приборов для определения интенсивности теплового излучения?
Какой параметр микроклимата измеряют парным термометром?
Эффективно-эквивалентная температура – это ...?
Какими параметрами определяется выбор теплозащитных мероприятий?

2.7. Литература

1. Юдин Е.Я. “Охрана труда в машиностроении”. – М.: Машиностроение, 1983. – 432 с.

2. Жидецкий В.Ц. “Основы охраны труда”. – Львов: Афиша, – 351 с.

3. Полтев М.К. “Охрана труда в машиностроении”.– М., 1980. – 294 с.

4. ДСН 3.3.6.042-99. ”Санитарные нормы микрокоимата в производственных помещениях”. – К., 1999. – 12 с.

Приложение А.2.
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений (ДСН 3.3.6.042-99)

Период года	Категория работы	Температура, °С					Относительная влажность, %		Скорость движения, м/с
		оптимальная	допустимая				оптимальная	Допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных, не более	оптимальная не более	Допустимая на рабочих местах постоянных* и непостоянных
			верхняя граница		нижняя граница
			на рабочих местах
			постоянных	непостоянных	постоянных	непостоянных
Холодный	Легкая – Iа Легкая–I6 Средней тяжести – IIа Средней тяжести – IIб Тяжелая – III	22-24 21-23 18-20 17-19 16.18	25 24 23 21 19	26 25 24 23 20	21 20 17 15 13	18 17 15 13 12	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	75 75 75 75 75	0,1 0,1 0,2 0,2 0,3	Не более 0, 1 Не более 0,2 Не более 0,3 Не более 0,4 Не более 0,5
Теплый	Легкая – Iа Легкая–I6 Средней тяжести – IIа Средней тяжести – IIб Тяжелая – III	23-25 22-24 21-23 20-22 18-20	28 28 27 27 26	30 30 29 29 28	22 21 18 16 15	20 19 17 15 13	40-60 40-60 40-60 40-60 40-60	55 (при 28 °С) 55 (при 28 °С) 55 (при 28 °С) 55 (при 28 °С) 55 (при 28 °С)	0,1 0,2 0,3 0,3 0,4	0,1-0,2 0,2-0,3 0,2-0,4 0,2-0,5 0,2-0,6

* Большая скорость движения воздуха в теплый период года соответствует максимальной температуре воздуха, меньшая — минимальной температуре воздуха. Для промежуточных величин температуры воздуха скорость его движения допускается определять интерполяцией; при минимальной температуре воздуха скорость его движения может приниматься ниже 0.2 м/с при легкой работе и выше 0,2 м/с — при работе средней тяжести и тяжелой.

Приложение Б.2

Исходные данные

Фактор	№ варианта
Фактор	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1. Энергозатраты рабочего (Дж/сек)	150	250	230	300	100	280	140	110	140	90
2. Явное тепло в цехе (КДж/ч)	519000	623000	454000	233000	389000	234000	120000	136000	142000	154000
3. Теплопотери (КДж/ч)	600	920	400	720	200	720	100	200	300	400
4. Объём помещения V_noM , (м³)	5760	8640	5040	6480	3600	4320	1000	2000	3000	4000
5. Температура наружная t_нар, °С	+9	+20	+8	+10	+13	-16	+3	+6	+9	+11
	№ варианта
	11	12	13	14	/5	16	17	18	19	20
1. Энергозатраты рабочего (Дж/сек)	130	140	173	180	200	220	225	232	233	240
2. Явное тепло в цехе (КДж/ч)	236000	450000	300000	350000	400000	450000	500000	550000	233000	454000
3. Теплопотери (КДж/ч)	500	600	300	400	500	600	700	800	400	540
4. Объём помещения V_noM , (м³)	5000	6000	5040	6400	7000	8000	8640	5760	3600	4500
5. Температура наружная t_нар, °С	+15	+18	+11	+15	+6	+5	+9	+20	+9	+8
	№ варианта
	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
1. Энергозатраты рабочего (Дж/сек)	250	270	293	300	250	265	290	300	240	140
2. Явное тепло в цехе (КДж/ч)	500000	600000	300000	519000	156000	190000	250000	475000	560000	700000
3. Теплопотери (КДж/ч)	920	700	720	700	300	540	645	560	700	800
4. Объём помещения V_noM , (м³)	5000	6400	3000	2500	5600	8640	5760	3600	4320	2436
5. Температура наружная t_нар, °С	+12	+15	+19	+5	+9	+11	+12	+15	+21	+18

Приложение В.2

Протокол лабораторной работы

от "_____"________________20____г.
Тема: «Исследование и оценка параметров микроклимата»
Ф. И. О.________________________группа____________вариант________
Исходные данные

Факторы	Единицы измерения	Величины
1. Энергозатраты рабочего	(Дж/сек)
2. Явное тепло в цехе, Q_ЯВН	(кДж/ч)
3. Теплопотери , Q_ПOTEPb	(кДж/ч)
4. Объём помещения, V_ПOM	(м³)
5. Температура наружная, t_HАР	°С

Результаты измерений и расчётов

Параметры	Значения
Параметры	Фактические	Нормативные
1, Период года (сезон)		-
2. Категория тяжести труда		-
3. Избытки явного тепла, Q_изб (кДж/ ч·м³)		-
4. Категория цеха по тепловому режиму		-
5. Температура воздуха в помещении по «сухому» термометру t_сф, °C
6. Температура воздуха в помещении по «влажному» термометру t_вф °С		-
7. Скорость движения воздуха на рабочем месте (м/сек)
8. Барометрическое давление, В (мм.рт.ст)		760
9. Абсолютная влажность воздуха, А (г/м³)		-
10. Относительная влажность воздуха, , %

Выводы:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работу выполнил__________________ Работу принял________________

Тест №

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Итог
Ответ