БЖД. Тема создание оптимальной
 Скачать 4.58 Mb.
|
|
1 Тема 4. СОЗДАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ Гигиеническая классификация условий труда Каждое рабочее место характеризуется условиями труда. Рабочее место – часть производственной среды, ограниченная в горизонтальной плоскости зоной постоянного или временного (более 50% рабочего времени или более 2-х часов непрерывно) пребывания работающего, а в вертикальной плоскости достигающая высоты 2 метров над уровнем пола или площадки, на которой расположено данное рабочее место. Условия труда – это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе трудовой деятельности. Для определения степени соответствия условий нормативным требованиям и необходимости использования средств защиты проводят гигиеническую классификацию условий труда. Весь комплекс условий труда на любом рабочем месте может быть оценен путем определения класса условий труда по показателям факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Класс условий труда – это определенное по специальной методике число, характеризующее состояние производственной среды (оптимальное, допустимое, опасное или чрезвычайно опасное) на конкретном рабочем месте. Минздравом РФ вводятся следующие классы условий труда: Оптимальные условия труда (1-й класс) – это такие условия, при которых сохраняется здоровье работающих и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. 2 Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное действие на организм работающего и/или его потомство. Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работающих подразделяются на 4 степени вредности: 1-я степень 3-го класса (3.1) – это условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся только при дополнительном отдыхе, и увеличивают риск повреждения здоровья. 2-я степень 3-го класса (3.2) – это условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов, которые вызывают стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению общей заболеваемости, появлению начальных признаков или легких (без потери профессиональной трудоспособности) форм профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительного воздействия (часто после 15 и более лет). 3-я степень 3-го класса (3.3) – это условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приводит к развитию профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности. 4-я степень 3-го класса (3.4) – это условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности. Опасные (экстремальные) условия труда (4-й класс) характеризуются уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений в тяжелых формах. Если для рабочего места получился класс 4, то такое место подлежит немедленной ликвидации или переоборудованию. Если же на рабочем месте существуют вредные условия труда любой степени вредности, то работать в таких условиях разрешается с использованием средств и методов коллективной или индивидуальной защиты. 3 Создание комфортной воздушной среды Вентиляция – это процесс замены воздуха. Система вентиляция представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих воздухообмен в помещении. Основное назначение вентиляции – это удаление загрязненного, нагретого, влажного воздуха из помещения и подача чистого, свежего воздуха, в результате чего создаются необходимые благоприятные условия воздушной среды. Одна из главных задач, возникающих при устройстве вентиляции, – определение воздухообмена, т.е. количество вентиляционного воздуха, необходимого для обеспечения оптимального санитарно-гигиенического уровня воздушной среды помещений. Устройство и эксплуатация вентиляционных систем регламентируются нормативными документами: СНиП 41–01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»; ГОСТ 12.4.021–75 «ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования». Виды производственной вентиляции представлены на рис. 26. организованная неорганизованная искусственная (механическая) смешанная местная общеобменная комбинированная рабочая вытяжная приточно-вытяжная компактная рассредоточенная аварийная Производственная вентиляция По способу осуществления воздухообмена естественная По способу побуждения воздуха приточная По принципу действия По характеру распределения воздуха По назна- чению По охвату рабочих мест и зон Рис. 26. Виды производственной вентиляции 4 Для эффективной работы системы вентиляции важно, чтобы еще на стадии проектирования были выполнены определенные санитарно-гигиенические и технические требования: 1. Количество приточного воздуха L пр . должно соответствовать количеству удаляемого L выт (вытяжки). Разница между ними должна быть минимальной. L пр = L выт Однако в ряде случаев необходимо так организовать воздухообмен, чтобы одно количество воздуха было больше другого. Если L пр > L выт , вентиляционный баланс считается положительным, имеется некоторое избыточное давление в помещении. Если же L пр < L выт , то вентиляционный баланс считается отрицательным, т.е. имеется некоторое разряжение. Например, при проектировании вентиляции двух смежных помещений, в одном из которых выделяются вредные вещества: химической лаборатории в вузе и учебной аудитории (рис. 27). Количество удаляемого из лаборатории воздуха должно быть больше количества приточного воздуха, т.е. L пр л < L выт л В результате этого в лаборатории создается небольшое разряжение, и незагрязненный воздух из аудитории, где L пр ауд > L выт ауд , с небольшим избыточным давлением будет попадать в лабораторию, не давая возможности вредным веществам попадать в аудиторию. 2. Система вентиляции не должна вызывать переохлаждения и перегрева работающих. 3. Система вентиляции не должна создавать шум на рабочих местах, превышающий предельно допустимый уровень. 4. Система вентиляции должна быть электро-, пожаро-, взрывобезопасна, надежна в эксплуатации и эффективна. Естественная вентиляция Воздухообмен при естественной вентиляции происходит в результате разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха, а также в результате действия ветра. Разность температур воздуха внутри (более высокая температура) и снаружи помещения, а следовательно, и разность плотностей вызывают поступление в помещение холодного воздуха и вытеснение из него теплого. При действии ветра с заветренной стороны здания создается разрежение, вследствие чего происходит вытяжка теплого и загрязненного воздуха из помещения, с наветренной стороны здания создается избыточное давление, и свежий воздух поступает в помещение на смену вытягиваемому воздуху. Естественная вентиляция производственных помещений может быть неорганизованной и организованной. При неорганизованной вентиляции поступление и удаление воздуха происходит через неплотности и поры наружных ограждений (инфильтрация), через окна, форточки, специальные проемы (проветривание). Рис. 27. Системы вентиляции, организация воздухообмена: А — аудитория; Л — лаборатория 5 Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5–0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий до 1–1,5 ч -1 Организованная (поддающаяся регулировке) естественная вентиляция производственных помещений осуществляется аэрацией и дефлекторами. Аэрацией называется организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей (рис. 28). Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра). Рис. 28. Схема аэрации здания Здание оборудовано двумя рядами оконных проемов с фрамугами. На крыше вентилируемого помещения устраиваются вытяжные аэрационные фонари с фрамугами, открывающимися с земли. Наружный воздух, имеющий более низкую температуру и большую плотность, чем воздух внутри помещения, поступает через нижние проемы (1–1,5 м от пола) и, вытесняя воздух, находившийся в помещении, выходит наружу через проемы в фонаре здания (рис. 29,а,б). Ветер усиливает аэрацию (рис. 29,в,г). В зимнее время поступление свежего воздуха осуществляется через проемы, расположенные на высоте 4–7 м от пола. Расчет естественной вентиляции заключается в определении площадей вентиляционных проемов здания и включает следующие этапы. 1. Определение скорости движения воздуха v (м/с) в нижнем проеме: 4 H B H h g v , где h – расстояние между центрами нижнего и верхнего проемов, м; H , B – плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м 3 2. Определение площади (м 2 ) нижних вентиляционных проемов: 1 1 L F v , где 1 – коэффициент расхода воздуха через нижние проемы ( 1 = 0,15–0,65). 3. Определение потери давления (Па) в нижних проемах: 6 2 1 1 2 H v H Рис. 29. Регулирование воздушных потоков при естественной вентиляции путем открывания створок: а – при безветрии в теплое время года; б – при безветрии в холодное время года; в – при боковом ветре в теплое время года; г – при боковом ветре в холодное время года; 1, 6 – нижние створки; 2, 5 – верхние створки; 3, 4 – створки в аэрационных фонарях кровли; 7 – источники теплоты 4. Определение избыточного давления (Па) в верхних проемах: 2 1 Г H H H , где H Г – гравитационное давление воздуха, Па, Г H B H h g 5. Определение площади (м 2 ) верхних вентиляционных проемов: 2 2 2 2 B L L F v H , где 2 – коэффициент расхода воздуха через верхние проемы. Преимуществом аэрации является то, что большие объемы воздуха (до нескольких миллионов кубических метров в час) подаются в производственное помещение и удаляются из него без затрат механической энергии. Система аэрации значительно дешевле механических систем вентиляции. Она является эффективным средством борьбы с избытками явного тепла в горячих цехах: прокатных, литейных, кузнечных. К недостаткам аэрации следует отнести существенное снижение эффективности в летнее время, когда повышается температура наружного воздуха, особенно в безветренную погоду. Кроме того, приточный воздух поступает в помещение без предварительной очистки и подогрева, а удаляемый не очищается от выбросов и загрязняет наружный атмосферный воздух. 7 Канальная естественная вытяжная вентиляция без организованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях (рис. 30). Для использования кинетической энергии ветра в целях усиления вытяжки в системах естественной вентиляции на устье вытяжных шахт устанавливают специальные насадки – дефлекторы. Наибольшее распространение получили дефлекторы типа ЦАГИ (рис. 31). Дефлектор представляет собой цилиндрическую обечайку, укрепленную над вытяжной трубой, заканчивающимся плавным расширением – диффузором. Дефлекторы устанавливают в местах, хорошо обдуваемых ветром. Рис. 30. Схема естественной канальной вытяжной вентиляции: h 1 – нижний ярус окон; h 2 – верхний ярус окон Рис. 31. Принципиальная схема дефлектора ЦАГИ: 1 – патрубок; 2 — диффузор; 3 — цилиндрическая обечайка; 4 — зонт Эффективность работы дефлектора зависит от силы ветра и высоты его установки над коньком крыши. При ориентировочном подборе дефлекторов определяют диаметр подводящего патрубка D 0 (в мм) и соответствующие ему конструктивные размеры: 0 0, 0188 Д Д L D v , где Д L – производительность дефлектора, м /ч; Д v – скорость воздуха в патрубке половине скорости ветра; обычно Д v = 1,5–2 м/с при скорости ветра 3–4 м/с (для каждой местности известна средняя скорость ветра за наиболее жаркие месяцы, для Москвы такая скорость равна 3,4 м/с). Более точно дефлекторы подбирают по специальным номограммам. Диаметр патрубков дефлекторов обычно равен 0,2–1,0 м. Механическая вентиляция В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях эжекторами. Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ, а именно возможность: подвергать необходимой обработке как вводимый в помещение воздух (очищать, нагревать или охлаждать, увлажнять или подсушивать), так и удаляемый из него (очищать); 8 сохранять необходимый воздухообмен независимо от внешних метеорологических условий; организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования, предотвращая их распространение по всему объему помещения. К недостаткам механической вентиляции относятся значительные затраты энергии и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом. В зависимости от назначения вентиляция бывает приточная (рис. 32,а) (для подачи воздуха), вытяжная (рис. 32,б) (для удаления воздуха) или приточно- вытяжная (одновременно для подачи и удаления воздуха) и системы с рециркуляцией (рис. 32,в). Приточные вентиляционные системы обычно состоят из: воздухозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в тех местах, где воздух наименее загрязнен; устройств, предназначенных для придания воздуху необходимых качеств (фильтры, калориферы); воздуховодов для перемещения воздуха к месту назначения; возбудителей движения воздуха – вентиляторов или эжекторов; воздухораспределительных устройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воздуха в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количестве. Вытяжная общеобменная вентиляция удаляет загрязненный воздух из всего объема помещения. При этом в помещении создается пониженное давление, и чистый воздух для замещения удаленного подсасывается извне через двери, окна, щели строительных конструкций. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, когда загрязненный воздух данного помещения не должен попадать в соседние, например, во вредных цехах, химических и биологических лабораториях. Вытяжные вентиляционные системы состоят из: вытяжных отверстий или насадков, через которые воздух удаляется из помещения; побудителя движения; воздуховодов; устройств для очистки воздуха от пыли или газов, устанавливаемых для защиты атмосферы; устройства для выброса воздуха, которое располагается на 1–1,5 м выше конька крыши. Вытяжные вентиляционные камеры устраивают отдельно от приточных вентиляционных камер. В них размещают вентиляторы для побуждения движения воздуха. Рис. 32. Схемы механической вентиляции: а – приточной; б – вытяжной; в – приточно-вытяжной с рециркуляцией (1 – воздухоприемник; 2 – воздуховод; 3 – фильтр; 4 – калорифер; 5 – вентилятор; 6 – приточное отверстие (насадка); 7 – вытяжная решетка или насадка; 8 – устройство очистки воздуха от пыли; 9 – устройство для выброса воздуха (вытяжная шахта); 10 – заслонки для регулирования притока и вытяжки воздуха; 11 – рециркуляционный воздухопровод) 9 Вытяжные камеры в общественных зданиях обычно размещают на чердаке или технических этажах. Приточно-вытяжная общеобменная вентиляция имеет две отдельные системы: через одну подается чистый воздух, через другую удаляется загрязненный. В производственных зданиях наиболее распространена приточно-вытяжная общеобменная вентиляция, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно. Приточно-вытяжная вентиляция может быть организована |