Онлайн учебник по охране труда
Глава 4. Производственный микроклимат и основные методы его оптимизации > 4.4. Мероприятия по оптимизации микроклимата

Мероприятия по оптимизации микроклимата

4.4.1. Общие положения

Наиболее радикальными методами управления микроклиматом являются:
  • максимально возможная механизация и автоматизация тяжелых и трудоемких работ, выполнение которых сопровождается избыточным теплообразованием в организме человека;
  • дистанционное управление теплоизлучающими поверхностями, исключающее необходимость пребывания работающих в зоне инфракрасного облучения;
  • рациональное размещение и теплоизоляция оборудования, коммуникаций и других источников, излучающих теплоту в рабочую зону, так, чтобы исключалась возможность совмещения потоков лучистой энергии на рабочих местах. При возможности оборудование следует размещать на открытых площадках. Теплоизоляция его должна обеспечивать температуру наружных стенок не выше 45°С;
  • оборудование источников интенсивного влаговыделения с открытой поверхностью испарения (ванны, красильные и промывочные аппараты и другие емкости с водой или растворами) крышками или снабжение их местными отсосами.
При невозможности нормализации микроклимата и производственных помещениях следует применять защитные экраны, водяные и воздушные завесы, защищающие рабочие места от теплового излучения, а также водовоздушное или воздушное душирование.
Основной способ борьбы с лучистой теплотой (инфракрасным излучением) на рабочих местах заключается в изоляции излучающих поверхностей, т.е. создании определенного термического сопротивления на пути теплового потока в виде экранов различных конструкций (жестких глухих, сетчатых полупрозрачных, водяных, водно-воздушных и др.). Действие защитных экранов заключается либо в отражении лучистой энергии обратно к источнику излучения либо в ее поглощении. По принципу работы различают отражающие, поглощающие и теплоотводящие экраны. Однако это деление условно, так как любой экран обладает способностью отражать, поглощать или отводить теплоту. Принадлежность экрана к той или иной группе зависит от преимущественного свойства последнего. В зависимости от возможности наблюдения за ходом технологического процесса экраны можно разделить на три типа; непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.
Среди организационных мероприятий следует отметить следующие:
  • организация рационального водно-солевого режима работающих с целью профилактики перегрева организма. Для этого к питьевой воде добавляют небольшое количество (0,2-0,5%) поваренной соли и насыщают ее диоксидом углерода (сатурируют). Прием газированной подсоленной поды позволяет быстро восстанавливать нарушенное водно-солевое равновесие организма, утолять жажду, компенсировать потоотделение и соответственно снижать потери массы. Диоксид углерода придает вкус воде и улучшает секрецию желудочного сока;
  • устройство в «горячих цехах» специально оборудованных комнат, кабин или мест для кратковременного отдыха, в которые подается очищенный и умеренно охлажденный воздух;
  • для предупреждения переохлаждения и простудных заболеваний работающих у входа в цех устраивают тамбуры или создают воздушные тепловые завесы, которые направляют поток холодного наружного воздуха в верхнюю зону помещения. Для работающих длительное время на холоде предусматривают специально оборудованные помещения для периодического обогрева.
Для обеспечения нормативных микроклиматических условий в холодный период года производственные и административно-бытовые помещения должны оборудоваться системами отопления. 

4.4.2. Отопление и кондиционирование воздуха

Отопление проектируется для обеспечения в помещениях расчетной температуры воздуха, которая принимается в зависимости от периода года. Для холодного периода года расчет отопления производится с учетом обеспечения минимальной из допустимых температур. В общественных, административно-бытовых и производственных помещениях отапливаемых зданий, когда они не используются, и в нерабочее время следует принимать температуру воздуха ниже нормируемой, но не ниже 5 °С, обеспечивая восстановление нормируемой температуры к началу использования помещения или к началу работы без увеличения приведенных затрат.
На постоянных рабочих местах в помещениях пультов управления технологическими процессами необходимо принимать расчетную температуру воздуха 22 0С и относительную влажность не более 60% в течение всего года.
Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха производственных и вспомогательных помещений регламентируются одноименными СНБ 4.02.01-03, ГОСТ 12.4.021, ГОСТ 12.2.137, МОПОТ и другими документами.
Для производственного отопления используются специальные системы.
Система отопления – это комплекс конструктивных элементов, предназначенных для получения, переноса и подачи необходимого расчетного количества теплоты в обогреваемые помещения.
Каждая система отопления состоит из генератора теплоты, нагревательных приборов для передачи теплоты отапливаемому помещению и теплопровода – сети труб или каналов для переноса теплоты от генератора к отопительным приборам.
По месту размещения генератора теплоты относительно отапливаемых помещений системы отопления могут быть местными и центральными.
К местным системам относят такие, в которых генератор теплоты, нагревательные приборы и теплопроводы находятся непосредственно в отапливаемом помещении и конструктивно объединены в одной установке (печное, воздушное, панельное (лучистое), а также отопление местными газовыми, электрическими приборами или котлами, работающими на различных видах топлива).
При панельном (лучистом) отоплении нагревательные приборы либо совмещены с ограждающими конструкциями (т.е. находятся в междуэтажных перекрытиях, стенах, перегородках), либо расположены свободно в виде плоских панелей, плафонов, излучателей. В качестве теплоносителя используется вода с температурой 50-60 °С, нагретый воздух и реже пар. Иногда используются электронагревательные элементы. Преимуществами этой системы являются: большая равномерность нагрева и постоянство температуры и влажности воздуха в помещении, отсутствие нагревательных приборов, возможность охлаждения помещений в летнее время пропусканием холодной воды (или воздуха) через систему. Основные недостатки – относительно большие первоначальные затраты на устройство и сложность ремонта во время эксплуатации.
Для местного обогрева отечественная промышленность производит инфракрасные обогреватели помещений в виде панелей различной мощности от 0,8 кВт и выше. Эти обогреватели за счет использования длинноволновой части спектра нагревают непосредственно  людей, предметы, ограждающие конструкции зданий. В данном случае теплота не тратится на обогрев воздуха, что характерно для конвективного отопления. К достоинствам этих обогревателей относятся универсальность, возможность быстрого обогрева и его регулирования, экономичность, большой срок службы, пожаробезопасность. Однако инфракрасные обогреватели не должны размещаться в зоне прямого влияния теплового излучения на глаза работающих. Поэтому их, как правило, устанавливают на непостоянных рабочих местах или зонах обслуживания оборудования,  связанных с перемещением персонала.
 Кроме того, инфракрасные обогреватели можно использовать для поддержания температурных условий технологических процессов, сушки и защиты от промерзания сыпучих материалов и других целей, что в условиях экономии энергоресурсов может быть весьма эффективным.
К системам центрального отопления относятся такие, в которых генераторы теплоты расположены вне отапливаемых помещений, т.е. отдалены от нагревательных приборов. Теплоноситель нагревается в генераторе, находящемся в тепловом центре (ТЭЦ, котельная), перемещается по теплопроводам в обогреваемые здания и помещения и, передав теплоту через нагревательные приборы, возвращается в тепловой центр.
Центральные системы отопления бывают водяными, паровыми, воздушными и комбинированными.
Водяная и паровая системы отопления в зависимости от давления теплоносителя могут быть низкого давления (давление пара до 70 кПа или температура воды до 100 °С) и высокого давления (давление пара выше 70 кПа или температура воды свыше 100 °С).
Системы водяного отопления подразделяются на низкотемпературные –с предельной температурой горячей воды 85÷100 °С и высокотемпературные – с температурой воды более 105 °С.
Водяное отопление низкого давления наиболее широко используется на промышленных предприятиях, так как позволяет централизованно регулировать температуру теплоносителя, поддерживать температуру воздуха и относительную влажность в помещениях в заданных пределах, исключает возможность ожогов работающих об нагревательные приборы, обеспечивает пожарную безопасность. Основным недостатком системы является возможность ее замерзания в зимнее время, а также медленный нагрев больших помещений после продолжительного перерыва в работе.
В паровом отоплении теплоносителем является водяной пар (влажный, насыщенный). В зависимости от рабочего давления оно делится на системы низкого, высокого давления и вакуум-паровые. По устройству паровые системы отопления не отличаются от водяных.
Паровое отопление имеет ряд существенных недостатков по сравнению с водяным: трудность регулировки подачи пара в отопительную систему, что приводит к резким колебаниям температуры в отапливаемых помещениях; опасность возникновения пожаров и ожогов о нагревательные приборы; вероятность резкого снижения относительной влажности воздуха за счет его перегрева и т.п.
Воздушное отопление по способу подачи теплого воздуха подразделяется на центральное – с подачей нагретого воздуха от единого теплогенератора и местное – с подачей теплого воздуха местными отопительными агрегатами.
Нагретый до 70 °С воздух должен подаваться на высоту не менее 3,5 м от уровня пола, а воздух, нагретый до 45 °С, на расстояние не менее 2,5 м от рабочих мест. Основные преимущества центрального воздушного отопления следующие: немедленный обогрев помещения при включении системы отопления; отсутствие в помещении нагревательных приборов; возможность использования в летнее время для охлаждения и вентиляции помещений; экономичность, особенно если это отопление совмещено с общеобменной вентиляцией. Устройство и эксплуатация воздушного отопления значительно экономичнее других систем.
Наиболее современным способом обеспечения оптимальных параметров микроклимата в помещениях является кондиционирование воздуха. В соответствии с СНБ 4.02.01-03 кондиционирование воздуха – это автоматическое поддержание в закрытых помещениях всех или отдельных параметров воздуха (температуры, относительной влажности, чистоты, скорости движения) с целью обеспечения, главным образом, оптимальных метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей, ведения технологического процесса, сохранения ценностей культуры.
В общем случае под кондиционированием понимается нагревание или охлаждение, увлажнение или осушка воздуха и очистка его от пыли. Различают системы комфортного кондиционирования, обеспечивающие в помещении постоянные комфортные условия для человека, и системы технологического кондиционирования, предназначенные для поддержания в производственном помещении требуемых технологическим процессом условий.
На практике используются различные типы кондиционеров, которые в зависимости от расхода воздуха подразделяются на бытовые, промышленные и полупромышленные.
Бытовые кондиционеры используют обычно для охлаждения воздуха в жилых и офисных помещениях, и их мощность обычно не превышает 7 кВт. Промышленные и полупромышленные кондиционеры предназначены для охлаждения больших помещений с площадью от 100м2 и более, в т.ч. для централизованного охлаждения помещений всего здания.
По конструктивному исполнению кондиционеры подразделяются на моноблочные (оконные и мобильные) и сплит-системы или мультисплит-системы, состоящие из двух и более блоков – наружного и внутренних. Наружный блок включает наиболее габаритные узлы и компрессор, вынесенные за пределы помещения или здания. Внутренние блоки с жалюзийными решетками распределяют поток охлажденного воздуха в помещении и обеспечены пультами дистанционного управления. Они могут быть настенными, напольными, потолочными, колонными и встраиваемыми в подвесной потолок (канальными и кассетными). В промышленных мультисплит-системах часто вместо внешнего блока используется водоохлаждающая машина (чиллер), а вместо фреона применяется вода. При наличии бойлера или чиллера с тепловым насосом сплит – система может служить и для отопления помещения (здания).
Для ориентировочного выбора производительности кондиционера необходимо рассчитать два значения воздухообмена - по кратности и по количеству работающих, после чего нужно выбрать большее из этих двух значений.
         Расчет воздухообмена по кратности проводится по формуле
L = n * S * H,
где L - требуемая производительность, м3/ч;
      n - нормируемая кратность воздухообмена (для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5);
      S - площадь помещения, м2;
      H - высота помещения, м.
Воздухообмен помещения по количеству работающих определяется из выражения:
L = N * Lн,
где L - требуемая производительность кондиционера, м3/ч;
      N - количество людей;
       - норма расхода воздуха на одного человека (в состоянии покоя - 20 м3/ч; при работе в офисе - 40 м3/ч; при физической нагрузке  - 60 м3/ч).
При низком качестве кондиционеров и несовершенной технологии их обслуживания в рабочих секциях возможно накопление микроорганизмов, в том числе и патогенных. В мировой и отечественной практике известны случаи, когда кондиционеры являлись источником инфекционных заболеваний людей. Поэтому в современных кондиционерах предусмотрена реализация дополнительных операций – очистки, обеззараживания, дезодорации, ароматизации, ионизации воздуха и др. 

4.4.3. Аэроионизация воздуха

Санитарные нормы, правила и гигиенические нормативы «Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений»-2010 устанавливают санитарно-гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений и направлены на предотвращение неблагоприятного воздействия на здоровье человека избыточного или недостаточного содержания аэроионов в воздухе.
Источниками аэроионизации воздуха могут быть природные явления (космические и другие излучения, грозы, выпадение осадков, естественный радиоактивный распад элементов и пр.), технологические процессы и оборудование (рентгеновское и ультрафиолетовое излучения, термоэмиссия, фотоэффект, наличие высоких уровней электрического напряжения в технологическом оборудовании и электрических цепях) и специальные устройства (искусственная ионизация), при воздействии которых на воздушную среду происходит образование электрически заряженных частиц (ионов).
Как правило, аэроионы концентрируются вблизи мест их образования, их много в горном, морском воздухе (5000-10000 ионов /см3), в лесах (1000-5000 ионов /см3), у водоемов, после дождя, снега, грозы. Для сравнения: в воздухе городской квартиры содержится всего 50-100 отрицательных ионов/см3.
Аэроионы повышают умственную и физическую работоспособность, снимают стресс, укрепляют нервную систему, повышают сопротивляемость организма инфекционным заболеваниям.
В биологическом отношении наиболее активны легкие аэроионы, при низком содержании которых отмечается ощущение духоты, головные боли, ослабление внимания, снижение других функциональных показателей организма. Повышенный уровень аэроионизации воздуха оказывает токсическое действие на организм человека и усиливает воздействие на него других вредных факторов.
Аэроионы характеризуются зарядом частиц и их подвижностью.
Санитарные правила регламентируют в воздушной среде помещений производственных и общественных зданий концентрации аэроионов обеих полярностей (r+, r-) и коэффициент униполярности (У) (табл. 4.4).
Таблица 4.4  Гигиенические нормы содержания и коэффициент униполярности легких аэроионов в воздухе производственных и общественных помещений


Нормируемые показатели уровней аэроионизации

Концентрация аэроионов,

ρ  (ион/см3)

Коэффициент униполярности, У

Минимально допустимые

ρ+ ³ 400

ρ- ³600

0,4 £ У<1,0

 

Максимально допустимые

ρ+ £ 50000

ρ- £ 50000

 

Коэффициент униполярности представляет собой отношение концентрации положительных к концентрации отрицательных аэроионов в кубическом сантиметре воздуха.

Содержание легких аэроионов и коэффициент их униполярности не должны выходить за пределы нормируемых показателей. В зонах дыхания на рабочих местах, где имеются источники электростатических полей (видиодисплейные терминалы или другие виды технических средств автоматизации труда), допускается отсутствие положительных аэроионов.

Технические средства нормализации или коррекции аэроионного режима помещений должны применяться в случаях, если условия пребывания персонала не удовлетворяют вышеуказанным требованиям.

Для нормализации аэроионного состава воздуха в помещениях используют приточно-вытяжную вентиляцию, групповые и индивидуальные ионизаторы воздуха, устройства автоматического регулирования ионного режима воздушной среды. Искусственная аэроионизация воздуха производится специальными ионизаторами, например, люстрами Чижевского, которые могут обеспечить в ограниченном объеме заданную концентрацию ионов определенной полярности.

При текущем санитарном надзоре измерения содержания аэроионов производятся не реже одного раза в год. Для этого используют приборы, принцип действия которых основан на измерении изменения потенциала на электродах стандартизованного конденсатора. В настоящее время промышленностью выпускаются портативные счетчики аэроионов МАС-01, САПФИР ЗК и др. Кроме всего вышеизложенного производственные помещения должны обеспечиваться как естественной, так и механической вентиляцией

Добавить комментарий