Практическая работа 1. Оценка микроклиматических условий на рабочем месте

 

Лабораторний практикум

Навчальний посібник

Комп’ютерне опрацювання тексту: Шкіль. В.В.

 

Введение

В учебном пособии представлены практические работы по оценке микроклимата в помещениях и производственного освещения, изучению пожарной, радиационной, химической безопасности.

Всего представлено 10 практических работ.

Практические работы, кроме оценки значений производственных факторов, имеет единую цель - определить класс условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды.

Практические занятия направлены на возможный расчет доплат работникам, занятым на работах с вредными и тяжелыми условиями труда.

 

Общие указания к выполнению работ. Получив задание, студент изучает теоретический материал и приступает к выполнению работы. За выполненные работы студент отчитывается индивидуально, заполняя рабочую тетрадь.

Практическая работа 1. Оценка микроклиматических условий на рабочем месте

 

Цель работы: научиться определять значения различных видов теплового обмена человека с окружающей средой, оценивать его тепловое самочувствие и улучшать микроклиматические условия на рабочем месте.

Общие сведения

Микроклимат представляет собой комплекс физических факторов, оказывающих влияние на теплообмен человека с окружающей средой, на тепловое состояние человека и определяющих самочувствие, работоспособность, здоровье и производительность труда.

Показатели микроклимата: температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, тепловое излучение.

Факторы окружающей среды воздействуют на человека комплексно, и в зависимости от их значений организм обеспечивает оптимальное соотношение процессов теплообразования и теплоотдачи.

Вследствие обмена веществ в организме вырабатывается тепло. Величина тепловыделений организмом человека зависит от степени физического напряжения в определенных метеорологических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500 Дж/с (тяжелая работа). Теплопродукция организма отдается в окружающую среду посредством конвекции, излучением тепла и испарением влаги с поверхности кожи.

Нормальные для определенного вида деятельности теплоощущения человека характеризуются уравнением теплового комфорта (теплового баланса)

 

Q_т = Q_k + Q_изл +Q_исп, Вт (1)

где Q_т, Вт – количество тепла, вырабатываемое организмом человека; Q_k – тепло, передающееся конвекцией; Q_изл - отдача тепла излучением; Q_исп - отдача тепла за счёт испарения влаги с поверхности кожи.

 

Нарушение равенства этого уравнения приводят к переохлаждению или перегреву. Поэтому, если разность между теплопродукцией организма и теплопотерями в пределах ±10 Вт будем считать, что человек находится в состоянии теплового комфорта, отрицательной - в состоянии переохлаждения, положительной – в состоянии перегрева.

 

Тепло, передающееся конвекцией – движущимися потоками воздуха, пара или жидкости, определяется по формуле

, Вт (2)

 

где α - коэффициент теплоотдачи, который зависит от скорости движения воздуха, вт/(м²•град.); F - площадь поверхности тела, м²; t_т, t_в - температура тела и воздуха. α =4, F=1, 5

Отдача тепла излучением определяется по формуле

, Вт (3)

 

где δ – приведенный коэффициент излучения, Вт/(м²•К⁴): для хлопчатобумажной ткани δ = 4, 2•10^-8, для шерсти и шелка δ = 4, 3•10^-8, для кожных покровов человека δ = 5, 1•10^-8. Тт=309, 6К, Тв=291К

 

Отдача тепла за счёт испарения влаги с поверхности кожи

, Вт (4)

где q – интенсивность выделения пота, г/ч, определяемая взвешиванием человека; k_mл – коэффициент пересчета теплоотдачи через легкие, зависящий от температуры окружающего воздуха: при 0^оС k_mл=0, 43, при 18^оС k_mл=0, 3, при 28^оС k_mл=0, 23, при 35^оС k_mл=0, 035, при 45 ^оС k_mл=0, 015.

 

СанПиН и ГОСТ 12.1.005 для поддержания здоровья и работоспособности человека в нормальных пределах ограничивают параметры микроклимата (см. приложение 1) в зависимости от периода года (теплый - выше +10°С или переходный и холодный - ниже +10°С), тяжести выполняемых работ, характера теплоизбытков в помещении. Нормы даются оптимальные и допустимые.

Работы по тяжести подразделяются на следующие категории в соответствии с ГОСТом 12.1.005 ССБТ " Общие санитарно-гигиенические тре­бования к воздуху рабочей зоны": легкая - I, средней тяжести - II, тяжелая - III. Категория работ определяется затратами человеком энергии (энергоза­траты представлены в прил. 2): к I категории относят работы, производимые сидя, стоя или при ходьбе, не требующие систематического напряжения или поднятия и переноски тяжестей; к II категории - работы, сопровождающиеся постоянной ходьбой или выполняемые стоя, сидя, связанные с переноской тяжестей до 10 кг; к III категории относят работы по переноске тяжестей свыше 10 кг, работы в стесненных условиях с напряжением зрения, слуха, дыхания и др.

В зависимости от значений параметров микроклимата изменяется класс условий труда по степени вредности и опасности (приложение 7).

Нагревающий микроклимат – сочетание параметров, при котором имеет место изменение теплообмена человека с окружающей средой, проявляющееся в накоплении тепла в организме или в увеличении доли потерь тепла испарением влаги. Нагревающий микроклимат оценивается по интегральному показателю «тепловая нагрузка среды» (ТНС-индексу, отражающему совокупное влияние температуры, скорости и влажности воздуха, а также теплового излучения на теплообмен человека с окружающей средой и выражается в ^оС). Оценка труда при работе в помещениях с нагревающим микроклиматом при тепловом облучении £ 25% поверхности тела человека, одетого в комплект легкой летней одежды с теплоизоляцией 0, 5-0, 8 кло (1кло = 0, 155 ⁰С ^. м²/Вт) представлены в приложении 2.

Охлаждающий микроклимат – сочетание параметров, при котором суммарная теплоотдача в окружающую среду превышает величину теплопродукции организма. Это приводит к образованию общего или локального дефицита тепла в теле человека. Класс условий труда при работе в помещениях с охлаждающим микроклиматом представлен в приложении 3 применительно к работникам одетым в комплект одежды с теплоизоляцией 1 кло.

 

Задания

1. Оценить тепловое самочувствие человека и дать возможные рекомендации по улучшению микроклиматических условий, если работник занят выполнением определенной работы в заданном виде одежды площадью поверхности тела F = 1, 5 м² теряет тепло испарением с интенсивностью q, г/ч, в помещении с температурой воздуха t_в, ⁰С (Т_в = 273+ t_в, К), скоростью движения воздуха v_в, м/с (при v_в ≤ 0, 6 м/с, коэффициент теплоотдачи a =1, 2 Вт/м² ·⁰С, при v_в > 0, 6 м/с, a = 4 Вт/м² ·⁰С) по данным, приведенным в таблице 1.

 

Таблица 1. Исходные данные

№ варианта	Вид работы	Вид одежды	tв, 0С	vв, м/с	q, г/ч
	Легкая Iб, (175 Вт)	шерстяной свитер		1, 5
	Средней тяжести IIб, (290 Вт)	хлопчатобумажная ткань		0, 3
	Средней тяжести IIа, (230 Вт)	шерстяной свитер		2, 0
	Средней тяжести IIб, (290 Вт)	раздетый по пояс		0, 15
	Тяжелая III, (500 Вт)	шелковая рубашка		0, 2
	Легкая Iа, (130 Вт)	раздетый по пояс		2, 5
	Легкая Iб, (175 Вт)	хлопчатобумажная ткань		0, 5
	Средней тяжести IIа, (230 Вт)	раздетый по пояс		2, 5
	Средней тяжести IIб, (290 Вт)	хлопчатобумажная ткань		0, 5
	Тяжелая III, (500 Вт)	шерстяной свитер		1, 8

 

Порядок выполнения работы

1. Расчитываются теплопотери организма человека конвекцией, излучением и испарением влаги.

2. Теплопотери сравниваются с теплопродукцией организма и делается вывод о тепловом самочувствии человека (переохлаждение, перегрев, состояние теплового комфорта)

3. Предлагаются возможные рекомендации по улучшению условий труда.