Микроклимат и освещение. Методические указания для практических занятий по дисциплине Безопасность жизнедеятельности
 Скачать 0.88 Mb.
|
СОДЕРЖАНИЕ
 ВВЕДЕНИЕ Обеспечение нормального микроклимата и необходимого освещения на рабочих местах - одна из важнейших задач для создания благоприятных условий труда, высокой работоспособности, высокой эффективности и низкой травмоопасности в условиях производства. Для разработки систем поддержания нормального микроклимата и рабочего освещения необходимо изучать основные закономерности и факторы, влияющие на состояние работника, его системы терморегуляции и зрительного восприятия. Это единственно возможный путь для достижения максимальной безопасности, сохранения жизни и здоровья людей. Цели работы: 1. Познакомиться с понятием и характеристиками микроклимата рабочих мест. 2.Познакомиться с понятием и характеристиками освещения рабочего места, методикой расчета естественного и искусственного освещения. 3.Познакомится с нормативными документами по освещению и микроклимату рабочих мест. 4. Сделать расчет искусственного (естественного) освещения учебной аудитории. Выполнив работу, студент должен знать: характеристики микроклимата и освещения рабочих мест, понятия эффективной (ЭТ) и эффективно-эквивалентной температуры (ЭЭТ), виды освещения и источников света, основные нормативные документы по микроклимату и освещенности; уметь: рассчитывать искусственное и естественное освещение помещения и определять эффективную и эффетивно-эквивалентную температуры. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ МИКРОКЛИМАТ РАБОЧИХ МЕСТ Микроклимат рабочих мест определяется сочетанием температуры, влажности и скорости движения воздуха. К параметрам микроклимата также относят давление воздуха и температуру окружающих человека поверхностей. Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Теплоотдача и теплопродукция. Терморегуляция. Человек в процессе труда постоянно находится в состоянии теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального протекания физиологических процессов в организме человека требуется поддержание практически постоянной температуры - 36,6° внутри полости тела. (температура периферийных органов и кожи может отличаться). Способность организма поддерживать постоянную температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении работы различной тяжести называется терморегуляцией. Она обеспечивается установлением в организме определенного соотношения между теплообразованием и теплоотдачей. Теплообразование зависит от состояния здоровья организма и тяжести труда, а теплоотдача происходит следующими путями: в результате теплопроводности (Qт), конвекции(Qк), излучения (Qизл), испарения влаги с поверхности кожи (Qисп), а также за счет нагрева выдыхаемого воздуха (Qн). Qотд=Qт+Qк +Qизл+ Qисп + Qн. Параметры микроклимата влияют на интенсивность теплоотдачи, в необходимые моменты «включаются» механизмы терморегуляции организма. К механизмам терморегуляции относится: изменение просвета кровеносных сосудов кожи, учащение или замедление дыхания, интенсивность потоотделения, «гусиная» кожа, дрожь. Например, снижение температуры воздуха приводит к сужению кровеносных сосудов кожи, температура кожи снижается, уменьшается количество теплоты, отдаваемое организмом за счет излучения, теплопроводности и конвекции, так как они зависят от разницы температуры кожи и окружающих предметов, воздуха. За счет сокращения микромышц кожи, мелкие кожные волоски встают «дыбом», обеспечивая термостатичекий эффект, сужаются поры, снижается потоотделение. При повышении температуры воздуха будут наблюдаться обратные эффекты. Высокая температура воздуха способствует быстрому утомлению работающего. Высокая относительная влажность при высокой температуре воздуха способствует перегреву организма, при низкой - усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека. Она положительна при высоких температурах и отрицательна - при низких. Для измерения температуры и влажности воздуха часто используется аспирационный психрометр. Он состоит из двух термометров, один - сухой, резервуар другого увлажнен с помощью батистового «чулка», смоченного водой. Влажный термометр показывает более низкую температуру из-за испарения влаги с поверхности резервуара. Разность показаний сухого и влажного термометров в зависит от интенсивности процесса испарения, а следовательно влажности окружающего воздуха. Влажность воздуха определяется по показаниям сухого и влажного термометров по специальной психрометрической таблице (см. прил.). Движение воздуха внутри производственного помещения создаёт воздушные потоки, которые способствуют увеличению отдачи теплоты организмом человека в окружающую среду, что ведет к улучшению его самочувствия в жарких помещениях, но является неблагоприятным фактором при пониженных температурах (особенно в холодный период года), вызывая при этом различные простудные и воспалительные заболевания. Перегрев (гирертермия) организма приводит к учащению пульса, дыхания, нарушению водно-солевого баланса, замедлению мыслительной деятельности, рассеиванию внимания, вызывает отклонения в работе сердечно-сосудистой системы (ССС) и желудочно–кишечного тракта (ЖКТ). Длительное воздействие теплового излучения может привести к помутнению хрусталика глаза. Симптомы теплового удара – головокружение, падение давления, расстройство ЖКТ, нарушение дыхания, судороги, потеря сознания. Переохлаждение (гипотермия) приводит к потере координации движений, снижению скорости двигательных реакций, появляется заторможенность центральной нервной системы (ЦНС), что приводит к росту числа ошибок, аварийных ситуаций и несчастных случаев. Переохлаждение может вызвать ОРЗ, ангину, бронхит, миозит (воспаление мышечной ткани), обострение остеохондроза, в крайнем случае – обморожение. Барометрическое давление воздуха в производственных условиях не влияет существенно на организм человека, так как жизнедеятельность человека может происходить в довольно широком диапазоне давлений (550…950 мм.рт.ст.). Для здоровья человека опасно быстрое изменение давление (в ту или другую сторону), а не сама величина этого давления. Неблагоприятным реакциям на резкие колебания атмосферного давления подвержены люди, страдающие гипертоническими и сердечно-сосудистым заболеваниями. 1.2 Нормирование микроклиматических условий ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 устанавливает общие санитарно-гигиенические требования к температуре, относительной влажности, скорости движения воздуха в рабочей зоне с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и сезона года . Явное тепло - тепло, поступающее в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей, в результате инсоляции и от других источников тепла, воздействующее на температуру воздуха в этом помещении. В зависимости от количества выделяющегося явного тепла помещения разделяют на 2 группы: А) помещения с незначительными избытками явного тепла - избытки не превышают или равны 23 Дж/(м с) с учетом тепла от инсоляции; Б) помещения со значительными избытками явного тепла - избытки явного тепла, превышающие 30 Дж/(м3-с). В зависимости от температуры наружного воздуха весь год разделен на два периода: а)холодный переходный период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и ниже; б)теплый период года, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха+10°С и выше. По тяжести работы подразделяются на категории: Iа, Iб, IIа, IIб, III. Категории работ - это разграничение работ на основе общих энергозатрат организма (Вт или Дж/с). Легкие физические работы (категория Iа и I6) - работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия тяжести; энергозатраты: Iа -139 Вт; I6 - 140 - 174 Вт. Физические работы средней тяжести (категория IIa, IIб) охватывают виды деятельности, при которых расход энергии составляет 172 - 232 Вт, категория IIа и 232 -293 Вт – категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, не требующие перемещения тяжестей. К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей. Тяжелые физические работы (категория III) - работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности, с постоянными передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей. Энергозатраты при этом составляют более 293 Дж/с. Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и отсутствие напряжения системы терморегуляции, называются комфортными или оптимальными. Зона, в которой среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом, называется зоной комфорта. Оптимальные микроклиматические условия - это сочетание количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. При незначительной напряженности системы терморегуляции и небольшой дискомфортности микроклиматические условия считаются допустимыми. Допустимые микроклиматические условия - это сочетание показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать напряжение механизмов терморегуляции, не выходящее за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности. Непосредственным измерением трудно установить количество теплоты, отдаваемое человеком. Поэтому об интенсивности общей теплоотдачи судят по косвенным показателям – значениям эффективной и эффективно-эквивалентной температур, характеризующих пребывание в так называемой «зоне комфорта», где механизмы терморегуляции не напряжены, или за пределами этой зоны, когда поддержание нормальной температуры в организме вызывает большую нагрузку на систему терморегуляции. Эффективной называется температура воздуха, ощущаемая человеком при определенной относительной влажности при отсутствии движения воздуха в помещении. Эффективно-эквивалентной называется температура воздуха, ощущаемая человеком при определенной относительной влажности воздуха и определенной скорости его движения. Для определения эффективно-эквивалентной температуры по номограмме (рис.1)  Рис.1 Номограмма эффективно-эквивалентных температур необходимо показания сухого и влажного термометров соединить пунктирной линией, затем найти на номограмме величину скорости движения воздуха, из точки пересечения пунктирной линии с линией значения скорости движения воздуха провести линию, параллельную линии комфорта. По точке пересечения этой линии с кривой значений температуры определяют эффективно-эквивалентную температуру. Можно определить характеристику теплового ощущения S в рабочем помещении расчетным методом. S = к - 0,1tc - 0,0968to - 0,0372Pп +0,0367(37,8- tc) V0,5 , (1.1) S- характеристика тепловых ощущений; К-константа (для зимы к=7,83; для лета к=8,45); tc – температура воздуха по сухому термометру, °С; to – температура окружающих поверхностей (соответствует температуре воздуха по сухому термометру), °С; Pп =(φ Pн)/100 –парциальное давление водяных паров в воздухе , мм.рт.ст.; φ- влажность воздуха,%; Pн – давление насыщенных водяных паров (табл. 1), мм.рт.ст.; V- скорость движения воздуха. Таблица 1 Давление насыщенных водяных паров в зависимости от температуры
Полученный результат округляют до целого числа и по таблице 2 определяют S тепловое ощущение. Таблица 2 Характеристика тепловых ощущений
Окончание табл. 1
«Нормальное» тепловое ощущение соответствует оптимальным микроклиматическим условиям, «тепло» и «прохладно» – допустимым, «холодно», «очень холодно» и «жарко», «очень жарко» - к вредным условиям. |