Федеральное агентство по образованию Российской федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
Факультет психологии
Кафедра эргономики и инженерной психологии
ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ТРУДА ПО ПАРАМЕТРАМ МИКРОКЛИМАТА
Методические указания
к практическим занятиям по курсу «Безопасность труда»
для студентов СПбГУ
Санкт-Петербург 2007
«Утверждено»
на заседании кафедры эргономики
и инженерной психологии
Составители - к. т.н., доцент
к. т.н., доцент
Оценка условий труда по параметрам микроклимата
Целью проведения практического занятия является изучение основных нормативных требований к параметрам микроклимата на рабочих местах, направленных на предотвращение нарушения теплообмена организма человека с окружающей средой. Наряду с этим ставится задача отработки практических навыков по оценке соответствия фактических условий труда нормативным требованиям, предъявляемым к параметрам микроклимата, а также ознакомление с основными методическими приемами нормализации параметров микроклимата.
Предусматривается изучение следующих вопросов:
1. Параметры микроклимата, влияющие на теплообмен организма человека с окружающей средой, и потенциальная опасность нарушения теплообмена.
2. Перечень основных факторов, определяющих нормативные значения параметров микроклимата в производственных помещениях.
3. Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата.
3.1. Классификация работы по уровню энергозатрат.
3.2. Классификация периодов года при нормировании параметров микроклимата.
4. Дополнительные показатели оптимальных и допустимых значений параметров микроклимата в производственных помещениях.
4.1. Перепад температуры и скорости воздуха в вертикальной плоскости.
4.2. Перепад температуры в горизонтальной плоскости.
4.3. Интервал нижних и верхних нормируемых значений влажности воздуха при его температуре 25-28 °C.
4.4. Работа при температуре воздуха ниже и выше допустимых нормируемых значений.
4.4.1. Допустимые нормы параметров микроклимата в помещениях, расположенных, в районах жаркого климата.
4.4.2. Режим труда и отдыха в помещениях при температуре воздуха ниже и выше допустимых нормируемых значений.
4.4.3. Работа в не отапливаемых помещениях и за их пределами в холодный период года.
4.5. Параметры микроклимата при воздействии на работников интенсивного инфракрасного излучения.
4.6. Оценка параметров микроклимата в помещениях, расположенных в местностях с жарким климатом.
5. Метеорологические условия в помещениях общественных и вспомогательных зданий.
6. Оценка расхода и характеристик воздуха, подаваемого в помещения для проветривания, на соответствие нормативным требованиям.
1. Значимым фактором сохранения работоспособности и здоровья человека в процессе труда является создание условий, при которых обеспечивается необходимый теплообмен организма с окружающей средой, т. е. требуемый баланс количества выделяемой организмом теплоты и интенсивности ее отдачи в окружающую среду. Нарушение этого баланса может привести к перегреву или переохлаждению, последствием которых является развитие различного рода заболеваний. Характерными последствиями длительной работы в условиях перегрева являются расстройство деятельности центральной нервной системы, нарушение координации движений, психические расстройства, «тепловой удар», «судорожная болезнь» и др. При переохлаждении возможными последствиями могут быть нарушение тактильной чувствительности, снижение защитных свойств организма, развитие простудных и инфекционных заболеваний, радикулит, «ознобление» и др.
2. Нормальное тепловое состояние человека обеспечивается регулированием процесса теплообмена его организма с окружающей средой. Достигается это за счет поддержания определенных значений параметров микроклимата на рабочих местах - температуры, влажности и скорости воздуха, температуры окружающих поверхностей. Выбор указанных параметров для регулирования интенсивности теплообмена можно пояснить следующим. Отвод выделяемой организмом теплоты в окружающую среду осуществляется излучением, испарением и конвекцией. Направленность и интенсивность этих процессов зависят от значений параметров микроклимата окружающей среды. Так, интенсивность теплопередачи излучением определяется величиной разности температур человека и окружающей среды (в том числе оборудования, стен, потолка, пола, сырья и материалов, отопительных приборов, людей и других источников). Теплообмен конвекцией зависит в основном от скорости и температуры воздуха окружающей среды, а теплоотдача за счет испарения преимущественно определяется значениями относительной влажности и скорости воздуха.
3. Гигиеническими нормами [1-4, 6] установлены оптимальные и допустимые уровни каждого из всего комплекса параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха и температура окружающих поверхностей), значения которых должны обеспечиваться одновременно (табл.1, 2).
Таблица 1
Оптимальные нормы параметров микроклимата в рабочей зоне производственных помещений
Период года | Категория работ (по уровням энергозатрат, Вт) | Температура воздуха, °C | Относи-тельная влаж- ность воздуха, % | Скорость движения воздуха не более, м/с | Темпера-тура поверх-ностей, °C |
Холод-ный | Iа (до 139) Iб (140-174) IIа (175-232) IIб (233-290) III (более 290) | 22-24 21-23 19-21 17-19 16 - 18 | 60-40 60-40 60-40 60-40- 60-40 | 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 | 21-25 20-24 18-22 16-20 15-19 |
Теплый | Iа (до 139) Iб (140-174 IIа (175-232) IIб (233-290) III (более 290) | 23-25 22-24 20-22 19-21 18-20 | 60-40 60-40 60-40 60-40 60-40 | 0,1 0,1 0,2 0,2 0,3 | 22-26 21-25 19-23 18-22 17-21 |
Примечание: Нормируемое большее значение относительной влажности соответствует меньшему значению нормируемой температуры воздуха.
Оптимальные параметры микроклимата соответствуют условиям «теплового комфорта» человека. Это такое сочетание параметров микроклимата, которое обеспечивает нормальный уровень физиологических функций, в том числе и функционирование системы терморегуляции организма, и создает предпосылки для высокого уровня работоспособности. Оптимальные величины параметров микроклимата обеспечиваются на рабочих местах производственных помещений, где выполняются работы, связанные с нервно- эмоциональным и интеллектуальным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, на рабочих местах пользователей персональной электронно-вычислительной техникой и др.). На других рабочих местах оптимальные параметры микроклимата создаются в соответствии с отраслевыми перечнями, согласованными с органами Роспотребнадзора РФ, или по решению работодателя.
Допустимые параметры микроклимата при сочетанном воздействии в течение рабочей смены могут вызывать изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся дискомфортными ощущениями и временным снижением работоспособности. Однако при 8-часовой рабочей смене в течение всего трудового стажа в этих условиях нарушений состояния здоровья не происходит.
Допустимые параметры микроклимата на большинстве рабочих мест создаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные величины.
Оптимальные и допустимые значения параметров микроклимата при выполнении трудовых операций установлены с учетом среднесменного уровня энергозатрат и периода года.
3.1. Количество выделяемой человеком теплоты не является постоянным и зависит в основном от характера выполняемых работ. По уровню энергозатрат работы классифицированы на категории: легкая (категории Iа, Iб), средней тяжести (категории IIa, IIб) и тяжелая (категория III).
К категории Iа относятся работы, производимые стоя, сидя, или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения, с энергозатратами до 139 Вт (управленческий, творческий труд и т. п.). К категории Iб относятся работы с энергозатратами 140-174 Вт, производимые стоя, сидя или связанные с ходьбой, но сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (экспериментальные научно-исследовательские работы, деятельность руководителей подразделений, контролеров, лаборантов и т. п.). При работах категории IIа энергозатраты составляют 172-232 Вт. Это работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, при которых необходимо перемещение небольших изделий или предметов (масса до 1 кг) и требующие незначительного физического напряжения (ряд работ, связанных с экспедиционными и полевыми исследованиями, персонал по ремонту, монтажу и наладке исследовательского и технологического оборудования и т. п.).
Таблица 2
Допустимые величины параметров микроклимата
в производственных помещениях
Категория работ (по уровню энергоза-трат, Вт) | Диапазон температур воздуха, °C | Темпе-ратура поверхности, °C | Относи-тельная влаж-ность, % | Скорость движения воздуха (м/с) для диапазона температур воздуха | ||
ниже оптимальных | выше оптимальных | ниже опти маль ных | выше опти маль ных | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Холодный период года | ||||||
Iа (до 139) | 20,0-21,9 | 24,1–25,0 | 19,0–26,0 | 15–75 | 0,1 | 0,1 |
Iб (140–174) | 19,0–20,9 | 23,1–24,0 | 18,0–25,0 | 15–75 | 0,1 | 0,2 |
IIа (175–232) | 17,0–18,9 | 21,1–23,0 | 16,0–24,0 | 15–75 | 0,1 | 0,3 |
IIб (233–290) | 15,0–16,9 | 19,1–22,0 | 14,0–23,0 | 15–75 | 0,2 | 0,4 |
III (более 290) | 13,0–15,9 | 18,1–21,0 | 12,0–22,0 | 15–75 | 0,2 | 0,4 |
Теплый период года | ||||||
Iа (до 139) | 21,0-22,9 | 25,1-28,0 | 20,0-29,0 | 15-75 | 0,1 | 0,2 |
Iб (140-174) | 20,0-21,9 | 24,1-28,0 | 19,0-29,0 | 15-75 | 0,1 | 0,3 |
IIа (175-232) | 18,0-19,9 | 22,1-27,0 | 17,0-28,0 | 15-75 | 0,1 | 0,4 |
IIб (233-290) | 16,0-18,9 | 21,1-27,0 | 15,0-28,0 | 15-75 | 0,2 | 0,5 |
III (более 290) | 15,0-17,9 | 20,1-26,0 | 14,0-27,0 | 15-75 | 0,2 | 0,5 |
Примечание: Более высокое значение скорости движения воздуха соответствует более высоким из нормируемых значений температуры воздуха и наименьшему значению влажности.
При работах категории IIб энергозатраты составляют 233-290 Вт. К такой категории относятся работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей (большинство полевых исследовательских работ геологического, биологического и географического профиля). К тяжелым физическим работам (категория III) относятся работы, связанные с систематическим физическим напряжением (энергозатраты более 290 Вт). К ним, в частности, можно отнести работы с постоянным перемещением и переноской значительных (свыше 10кг) тяжестей (буровые работы, монтаж громоздких экспериментальных установок и др.).
3.2. Кроме категории выполняемых работ при нормировании параметров микроклимата учитывается период года. По классификации гигиенических нормативов предусмотрено два периода года: теплый и холодный. Для производственных помещений при среднесуточной температуре наружного воздуха выше +10 °C период года оценивается как теплый, а при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже или равной +10 °C - как холодный период года. Для общественных зданий в соответствии с положениями ГОСТ принят аналогичный подход для градации периодов года, но границей, разделяющей холодный и теплый периоды года, является температура +8 °C.
4. Наряду с основными характеристиками микроклимата нормируется ряд дополнительных показателей:
· перепад температуры и скорости воздуха по высоте и в горизонтальной плоскости;
· пределы значений относительной влажности и скорости воздуха при его температуре 25-28 °C;
· температуры воздуха ниже и выше допустимых значений при работе в помещениях и за их пределами.
Кроме того, регламентируется предельная температура воздуха при инфракрасном облучении, допустимый интервал значений тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс), предел интенсивности инфракрасного облучения и др.
4.1. Тепловое состояние человека в значительной степени определяется равномерностью теплообмена с окружающей средой различных участков поверхности тела человека. В частности, большие перепады значений параметров микроклимата по вертикали и горизонтали нарушают равномерность теплообмена. Как правило, это сопровождается локальным охлаждением или перегревом различных участков тела. Так, при большом перепаде температур по вертикали у человека усиливается ощущение теплового дискомфорта, происходит охлаждение конечностей и рефлекторное охлаждение всего организма, развиваются простудные заболевания. В связи с этим нормативами установлен допустимый перепад температуры по высоте рабочего места (2 м), который не должен превышать 3 °C.
Аналогичным образом реагирует организм человека на изменение подвижности воздуха. Наибольшей чувствительностью к воздействию скорости воздуха обладают задняя поверхность шеи, затылок и лодыжки. Локальное охлаждение или перегрев этих участков тела могут произойти, если на различной высоте рабочего места изменение скорости воздуха превышает диапазон допустимых нормируемых значений (графы 6, 7 табл. 2). При этом максимально допустимым принято значение скорости воздуха 0,5 м/с.
4.2. В большинстве случаев выполнение трудовых операций связано с необходимостью перемещения работника в горизонтальной плоскости рабочей зоны. С целью исключения больших контрастов температуры воздуха величина перепада температур воздуха в различных точках и во времени (Δt) не должна превышать следующих значений: при легкой категории работ (Iа и Iб) Δt ≤ 4 °C, при средней категории работ (IIа и IIб) Δt ≤ 5 °C и при тяжелой категории работ (III) Δt ≤ 6 °C для любых периодов года. При этом значение температуры в каждой точке горизонтальной плоскости рабочего места не должно превышать нормативную величину.
4.3. При высокой температуре окружающей среды затруднена теплоотдача излучением, и отдачу теплоты организм человека осуществляет в основном за счет процессов испарения и конвекции. По этой причине, особенно в условиях допустимых параметров микроклимата, для нормализации теплообмена необходимо осуществлять регулирование влажности и скорости воздуха. Однако диапазон возможных значений этих параметров имеет предел из-за специфики реакции организма человека на их значительное изменение.
В частности, необходимость ограничения уровня влажности воздуха вызвана тем, что в условиях интенсивной теплоотдачи испарением при относительной влажности воздуха менее 15 % возникает опасность заболеваний, вызванных значительной потерей влаги организмом, а также заболеваний органов дыхания. При относительной влажности воздуха, превышающей 75 %, резко снижается интенсивность отдачи теплоты испарением влаги и при высокой температуре окружающей среды теплоотдача осуществляется только за счет конвективной составляющей теплообмена, т. е. возникает необходимость увеличения скорости воздуха. В то же время, как уже отмечалось, чрезмерное повышение скорости воздуха вызывает у человека субъективные ощущения дискомфорта и болезненные реакции, например, в виде простудных заболеваний.
Относительная влажность воздуха в интервале 40-60 % позволяет исключить осушение слизистой оболочки дыхательных путей человека и загрязнение воздуха бактериями и пылью. Этот диапазон относительной влажности при нормировании принят в качестве оптимальных параметров микроклимата. Предельно допустимые значения относительной влажности воздуха ограничены диапазоном 15-75 %.
При температуре воздуха 25-28 °C нормы ограничивают максимально-допустимое значение влажности воздуха. При этом чем выше температура воздуха, тем меньшую влажность воздуха следует обеспечивать на рабочем месте (табл. 3, графа 3). Одновременно с ограничением влажности воздуха при работе в условиях, характеризуемых температурой воздуха 26-28 °C, с целью интенсификации отвода теплоты от организма человека за счет конвективной составляющей повышают скорость воздуха. Нормируемый интервал скорости воздуха в этих условиях тем выше, чем больше уровень энергозатрат при выполнении работ (табл. 3, графы 4-7).
В помещениях со значительным выделением влаги допускают превышение относительной влажности на постоянных рабочих местах, в зависимости от тепловлажностного отношения, характерного для помещения. Тепловлажностное отношение - отношение изменения теплосодержания воздуха в помещениях к изменению влагосодержания или отношение суммы явного и скрытого тепла к количеству выделяющейся влаги, выражаемое в Дж/кг (ккал/кг). При тепловлажностном отношении равном или менее 8000 допускается превышение относительной влажности от допустимой нормируемой величины до 10 %. При тепловлажностном отношении, имеющем значение в интервале допускают превышение относительной влажности до 20 % от нормируемых значений.
Таблица 3
Диапазон нормируемых значений влажности и скорости воздуха
при его температуре выше 25 °C
№ п/п | Температура воздуха на рабочих местах, °C | Относительная влажность воздуха, %, при температуре 25-28 °C, не более | Скорость воздуха в теплый период года, м/с, при температуре воздуха 26-28 °C для категорий работ | |||
Iа | Iб | IIа | IIб и III | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | 25 | 70 | По данным табл. 2 | |||
2 | 26 | 65 | 0,1-0,2 | 0,1-0,3 | 0,2-0,4 | 0,2-0,5 |
3 | 27 | 60 | ||||
4 | 28 | 55 |
4.4. В ряде случаев нормальное функционирование технологического процесса возможно только при значениях температуры воздуха, существенно отличающихся от допустимых гигиенических норм. При таких температурах условия труда оцениваются как опасные и вредные. Аналогичным образом оцениваются условия труда при работах, в силу кратковременности которых экономически нецелесообразно нормализовать параметры микроклимата, а также при работах за пределами помещений в холодный и теплый периоды года или при работе в не отапливаемых помещениях. В этих случаях в обязательном порядке осуществляются защитные и профилактические мероприятия по нейтрализации неблагоприятного воздействия микроклимата. В комплекс таких мероприятий включают инженерные методы защиты и профилактики. Например, локальное кондиционирование, воздушное «душирование», использование средств индивидуальной защиты (в частности спецодежды), устройство помещений с оптимальными параметрами микроклимата для осуществления отдыха от воздействия высокой или низкой температуры воздуха и др. Наряду с указанными мероприятиями, осуществляется регламентация режима труда и отдыха (регулирование времени выполнения работ при неблагоприятной температуре воздуха и продолжительности перерывов пребывания на рабочем месте, сокращение продолжительности рабочего дня и т. д.).
4.4.1. В районах жаркого климата (средняя температура наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца от 25 °C до 30 °С) на постоянных и непостоянных рабочих местах допускается увеличение нормируемого значения температуры воздуха, но не выше пределов, указанных в табл. 4.
Таблица 4
Допустимые нормы параметров микроклимата на рабочих местах в производственных помещениях в условиях жаркого климата.
Категория работ | Температура, °C, на рабочих местах | Скорость воздуха, м/с, не более | Относи-тельная влаж-ность воздуха, %, не более | ||
на всех | на посто-янных | на непостоянных | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Легкая: Iа Iб Средней тяжести: IIа IIб Тяжелая: III | На 4 °С выше средней температуры наружного воздуха в 13 час самого жаркого месяца и не более указанных в гр. 3 и 4 | 31 31 30 30 29 | 32 32 31 31 30 | 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 | 75 |
Примечание: Период года теплый.
Допустимой температурой воздуха помещений, расположенных в местностях с температурой наружного воздуха 30 °C и более, является температура, определяемая как сумма допустимых значений, указанных в табл. 4 и произведения 0,4 °С на число градусов превышения температуры наружного воздуха сверх температуры 30 °С. При этом необходимо увеличивать значение нормируемой скорости воздуха на 0,1 м/с на каждый градус указанного превышения 30 °C температуры наружного воздуха. Максимально допускаемая скорость движения воздуха в указанных условиях не должна быть более 0,5 м/с [3, 10, 12, 13].
4.4.2. Работа в помещениях при температуре воздуха выше допустимых нормируемых значений классифицируется как работа в условиях нагревающего микроклимата. Условия труда в помещениях, температура воздуха которых имеет значение меньше нижней границы допустимой величины, также считаются вредными и работа в таких условиях характеризуется как работа в условиях охлаждающего микроклимата.
Защита и профилактика перегрева или переохлаждения организма при температуре воздуха ниже или выше допустимых нормируемых значений в комплексе с другими мероприятиями осуществляется за счет регулирования режима труда и отдыха. Время работы в указанных условиях ограничено, а его допускаемая продолжительность (непрерывная или суммарная за рабочую смену) зависит от температуры воздуха и категории выполняемых работ по энергозатратам (табл. 5, 6).
Таблица 5
Допустимое время выполнения работ при температуре воздуха выше допустимых величин
Температура воздуха на рабочем месте, °C | Время пребывания, не более, при категориях работ, час | ||
Iа-Iб | IIа-IIб | III | |
32,5 | 1 | - | - |
32,0 | 2 | - | - |
31,5 | 2,5 | 1 | - |
31,0 | 3 | 2 | - |
30,5 | 4 | 2,5 | 1 |
30,0 | 5 | 3 | 2 |
29,5 | 5,5 | 4 | 2,5 |
29,0 | 6 | 5 | 3 |
28,5 | 7 | 5,5 | 4 |
28,0 | 8 | 6 | 5 |
27,5 | 8 | 7 | 5,5 |
27,0 | 8 | 8 | 6 |
26,5 | 8 | 8 | 7 |
26,0 | 8 | 8 | 8 |
Таблица 6
Допустимое время выполнения работ при температуре воздуха ниже допустимых величин
Температура воздуха на рабочем месте, °C | Время пребывания, час, не более, при категориях работ: | ||||
Iа | Iб | IIа | IIб | III | |
6 | - | - | - | - | 1 |
7 | - | - | - | - | 2 |
8 | - | - | - | 1 | 3 |
9 | - | - | - | 2 | 4 |
10 | - | - | 1 | 3 | 5 |
11 | - | - | 2 | 4 | 6 |
12 | - | 1 | 3 | 5 | 7 |
13 | 1 | 2 | 4 | 6 | 8 |
14 | 2 | 3 | 5 | 7 | 8 |
15 | 3 | 4 | 6 | 8 | 8 |
16 | 4 | 5 | 7 | 8 | 8 |
17 | 5 | 6 | 8 | 8 | 8 |
18 | 6 | 7 | 8 | 8 | 8 |
19 | 7 | 8 | 8 | 8 | 8 |
20 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
Важнейшим требованием при регулировании режима труда и отдыха в помещениях при температуре воздуха ниже и выше допустимых нормируемых значений является обеспечение величины среднесменной температуры воздуха в пределах, не выходящих за допустимые нормируемые значения.
Среднесменная температура воздуха (tв) оценивается по формуле:
n
tв=å(tвi ∙ti )/8,
i
где tвi - температура на i - участке рабочего места (отдыха), °C;
ti - время пребывания на i - участке рабочего места (отдыха), час;
n - численность участков рабочего места.
При регулировании режима труда и отдыха в помещениях, когда температура воздуха выше или ниже допустимых значений, остальные параметры микроклимата (относительная влажность и скорость воздуха) не должны выходить за пределы допустимых значений.
4.4.3. К не отапливаемым помещениям отнесены помещения, не оборудованные отопительной системой, а также помещения, в которых по технологическим регламентам поддерживается низкая температура. Работа в этих помещениях и за их пределами в холодный период года в обязательном порядке выполняется в специальной одежде, отвечающей требованиям теплоизоляции. При этом установлена допустимая температура воздуха, ниже которой условия труда считаются вредными [7, 8].
Допустимая температура нормируется с учетом климатического региона (пояса) и категории выполняемых работ по уровню энергозатрат (табл. 7). Классификация климатических регионов учитывает среднюю температуру и вероятную скорость ветра за зимние месяцы (табл. 8).
Работа за пределами помещений при отрицательных температурах допускается в случае, если температура воздуха не ниже значений, приведенных в таблице 9.
Таблица 7
Допустимая температура (нижняя граница) воздуха при работе
в не отапливаемых помещениях в зимний период года
Климатический регион (пояс) | Допустимая температура, °C, при категории работ | |
Iб | IIа, IIб | |
I А (особый) | ≥ -11,1 ≥ -14,8 | ≥ -29,6 ≥ -34,3 |
I Б (IV) | ≥ -14,8 ≥ -19,0 | ≥ -34,9 ≥ -40,0 |
II (III) | ≥ -2,6 ≥ -5,3 | ≥ -17,2 ≥ -20,9 |
III (II) | ≥ +4,4 ≥ +1,5 | ≥ -8,4 ≥ -11,4 |
Примечание: В числителе - температура воздуха при отсутствии регламентированных перерывов на обогрев; в знаменателе - при регламентированных перерывах на обогрев.
Таблица 8
Характеристика климатического региона (пояса)
Климатический регион (пояс) | Средняя температура в зимние месяцы, °C | Средняя скорость ветра в зимние месяцы, м/с |
I А (особый) | -25 | 6,8 |
I Б (IV) | -41 | 1,0 |
II (III) | -18 | 3,6 |
III (II) | -9,7 | 5,6 |
IV (I) | -1,0 | 2,0 |
Таблица 9
Допустимая температура (нижняя граница) воздуха при работе на открытой территории в зимний период года
Климатический регион (пояс) | Допустимая температура, °C, при категории работ | |
Iб | IIа, IIб | |
I А (особый) | ≥ -3,4 ≥ -5,9 | ≥ -19,3 ≥ -20,8 |
I Б (IV) | ≥ -15,1 ≥ -18,1 | ≥ -35,6 ≥ -37,5 |
II (III) | ≥ +1,4 ≥ -0,7 | ≥ -12,4 ≥ -13,7 |
III (II) | ≥ +7,0 ≥ +5,3 | ≥ -4,5 ≥-5,5 |
Примечание: В числителе - температура воздуха при отсутствии регламентированных перерывов на обогрев; в знаменателе - при регламентированных перерывах на обогрев (не более чем через 2 часа пребывания на открытой территории).
4.5. Допустимые величины интенсивности инфракрасного облучения указаны в табл. 10. Нормирование произведено с учетом длины волны инфракрасного излучения и величины площади облучаемой поверхности тела человека. С позиции теплового воздействия наименьший уровень инфракрасного облучения допускается при работе в зоне распространения длинноволновых инфракрасных лучей, источником которых являются тела, нагретые до температуры менее 1000 °C («темное свечение»). Чем большая площадь поверхности тела человека подвергается инфракрасному облучению данной длины волны, тем меньше допустимый уровень интенсивности инфракрасного облучения.
Аналогичный подход принят для нормирования допустимых уровней инфракрасного облучения, источником которого являются поверхности, нагретые до температуры более 1000 °C. Такие поверхности можно различить по характерному «белому» и «красному» свечению (раскаленные металл или стекло, дуговые электрические разряды, пламя и др.). Указанные источники в основном коротковолнового излучения представляют опасность не только с позиции теплового воздействия на поверхность тела человека. В силу большой проницаемости излучения и возможности его воздействия непосредственно на жизненно важные органы, работа в таких условиях разрешена только в специальной одежде и установлена максимально допускаемая площадь поверхности тела человека, которая может подвергаться облучению инфракрасными лучами. В этом случае, при интенсивности инфракрасного облучения более 140 Вт/м2, облучению может подвергаться не более 25% поверхности тела человека, при этом в обязательном порядке обеспечивается защита лица и глаз [3, 4, 9, 11, 15].
Таблица 10
Допустимые уровни интенсивности инфракрасного облучения поверхности тела работников
Размер облучаемой поверхности, % | Интенсивность инфракрасного облучения, Вт/м2, не более | |
длинноволнового («темное» свечение) | коротковолнового («белое» или «красное» свечение) | |
50 и более | 35 | - |
25-50 | 70 | - |
Не более 25 | 100 | 140 |
При интенсивности инфракрасного облучения более 140 Вт/м2 необходимо регулирование продолжительности работ и отдыха в условиях непрерывного облучения в соответствиями с гигиеническими рекомендациями (табл. 11) или организация подачи непосредственно
Таблица 11
Продолжительность непрерывного облучения и пауз
в условиях инфракрасного облучения
Интенсивность инфракрасного облучения, Вт/м2 | Продолжительность, мин | Соотношение продолжительности облучения и пауз | |
непрерывного облучения не более | паузы не менее | ||
350 | 20 | 8 | 2,5 |
700 | 15 | 10 | 1,5 |
1050 | 12 | 12 | 1,0 |
1400 | 9 | 13 | 0,7 |
1750 | 7 | 14 | 0,5 |
2100 | 5 | 15 | 0,33 |
2450 | 3,5 | 12 | 0,3 |
Таблица 12
Температура и скорость движения воздуха
при воздушном «душировании»
Категория работ по энергозатратам | Температура воздуха вне струи, °С | Средняя на 1 м2 скорость воздуха в душирующей струе на рабочем месте, м/с | Температура смеси воздуха в душирующей струе, °С, на рабочем месте при поверхностной плотности лучистого теплового потока, Вт/м2 | ||||
140-350 | 700 | 1400 | 2100 | 2800 | |||
Легкая I | Принимать по гр. 2-3 табл. 2 | 1 | 28 | 24 | 21 | 16 | - |
2 | - | 28 | 26 | 24 | 20 | ||
3 | - | - | 28 | 26 | 24 | ||
3,5 | - | - | - | 27 | 25 | ||
Средней тяжести II | 1 | 27 | 22 | - | - | - | |
2 | 28 | 24 | 21 | 16 | - | ||
3 | - | 27 | 24 | 21 | 18 | ||
3,5 | - | 28 | 25 | 22 | 19 | ||
Тяжелая III | 2 | 25 | 19 | 16 | - | - | |
3 | 26 | 22 | 20 | 18 | 17 | ||
3,5 | - | 23 | 22 | 20 | 19 |
на работника потока воздуха с определенной температурой и скоростью (воздушное «душирование»), значение которых зависит от интенсивности инфракрасного облучения (табл. 12).
4.6. В настоящее время отсутствует надежный информативный интегральный показатель, который позволил бы адекватно оценивать одновременное изменение всего комплекса параметров микроклимата и потенциальную реакцию организма человека на эти изменения. В то же время с определенными допущениями для нормирования условий труда при нагревающем микроклимате принят интегральный показатель ТНС-индекс (тепловая нагрузка среды) (табл. 13). Этот показатель характеризует сочетанное действие на организм человека температуры, влажности, скорости воздуха и инфракрасного излучения [4, 14, 16]. ТНС-индекс оценивается условными градусами и определяется расчетом по измеренным величинам температуры шарового термометра (tш) и показаний «мокрого» термометра (tм):
ТНС ═ 0,7tм + 0,3tш
Температура шарового термометра измеряется термометром, резервуар которого помещен во внутреннюю полость зачерненного шара. Температура «мокрого» термометра измеряется психрометром.
Таблица 13
Рекомендуемые величины интегрального показателя ТНС-индекса
для профилактики перегревания организма
Категория работ | Уровень энергозатрат, Вт | Величины интегрального показателя, °C |
Iа | до 139 | 22,2-26,4 |
Iб | 140-174 | 21,5-25,8 |
IIа | 175-232 | 20,5-25,1 |
IIб | 233-290 | 19,5-23,9 |
III | более 290 | 18,0-21,8 |
Оценка условий труда с помощью индекса тепловой нагрузки среды производится при параметрах микроклимата выше оптимальных значений вне зависимости от периода года. При наличии источников интенсивного инфракрасного излучения параллельно с измерением ТНС-индекса проводится оценка интенсивности инфракрасного облучения. В этом случае заключение о соответствии условий труда нормативным требованиям и их ранжирование по классам вредности осуществляется по наихудшим показаниям указанных характеристик. В ситуации, когда ТНС-индекс имеет значение, свидетельствующее о соответствии нормативным требованиям, а интенсивность инфракрасного облучения превышает допустимые нормы, условия труда оцениваются как вредные.
5. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях общественных зданий устанавливаются в зависимости от назначения помещений и периода года. Классификация помещений по ГОСТ , используемая для нормирования параметров микроклимата, предусматривает 6 категорий помещений (табл. 14).
Таблица 14
Категория помещений общественных зданий
Категория | Назначение |
1 | Помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха |
2 | Помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой |
3а | Помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды |
3б | Помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде |
3в | Помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды |
4 | Помещения для занятий подвижными видами спорта |
5 | Помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т. п.) |
6 | Помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые) |
Основными нормируемыми параметрами микроклимата помещений общественных зданий являются:
- Температура, скорость движения и влажность воздуха, результирующая температура помещения, локальная асимметрия результирующей температуры.
Результирующая температура является комплексным показателем, учитывающим величину радиационной температуры и температуры воздуха помещения. Выбор способа расчета результирующей температуры зависит от скорости воздуха и производится следующим образом:
· при скорости движения воздуха до 0,2 м/с результирующая температура определяется по величине показаний шарового термометра или как среднеарифметическое значение радиационной температуры и температуры воздуха в помещении:
tрез = ( tрад + tв)/2,
где tрез - результирующая температура, °C; tв - температура воздуха, м/с; tрад - радиационная температура (по терминологии норм для производственных помещений «температура окружающих поверхностей»), °C.
· при скорости воздуха, равной 0,2-0,6 м/с, результирующая температура определяется по формуле:
tрез = 0,6tв + 0,4tрад,
Радиационная температура является усредненным по площади значением температуры внутренних ограждающих поверхностей и поверхности отопительных приборов, °C, т. е.
tрад = Σ( Si ∙ ti )/ΣSi,
где Si - площадь участков внутренней поверхности и отопительных приборов, м2; ti - температура участков внутренней поверхности и отопительных приборов, °C.
Только при скорости воздуха, равной 0,2-0,6 м/с, для оценки радиационной температуры вводится поправка, учитывающая скорость движения воздуха.
Нормы параметров микроклимата для помещений общественных зданий в теплый и холодный периоды года приведены в табл. 15 [5].
Локальная асимметрия результирующей температуры (Δtрез) является одним из показателей равномерности теплообмена поверхности тела человека с окружающей средой. Величина Δtрез определяется как разность значений результирующей температуры для двух противоположных направлений (по показаниям шарового термометра).
Таблица 15
Оптимальные и допустимые нормы параметров микроклимата в обслуживаемой зоне общественных зданий
Период года | Категория помеще-ния | Температура воздуха, °С | Результирующая температура, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с, не более | ||||
оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая, не более | оптимальная | допустимая | ||
Хо- лодный | 1 2 3а 36 3в 4 5 6 Ванные, душевые | 20-22 19-21 20-21 14-16 18-20 17-19 20-22 16-18 24-26 | 18-24 18-23 19-23 12-17 16-22 15-21 20-24 14-20 18-28 | 19-20 18-20 19-20 13-15 17-20 16-18 19-21 15-17 23-25 | 17-23 17-22 19-22 13-16 15-21 14-20 19-23 13-19 17-27 | 45-30 45-30 45-30 45-30 45-30 45-30 45-30 Не норм. Не норм. | 60 60 60 60 60 60 60 Не норм. Не норм. | 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,15 Не норм. 0,15 | 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0.2 Не норм. 0,2 |
Теплый | Помещения с постоян- ным пребы-ванием людей | 23-25 | 18-28 | 22-24 | 19—27 | 60-30 | 65 | 0,2 | 0,3 |
При выполнении работ в различных точках обслуживаемой зоны общественных зданий, также как в производственных помещениях, ограничивается величина перепада показателей микроклимата (табл.16).
Таблица 16
Допустимые перепады значений параметров микроклимата в
различных точках обслуживаемой зоны
Параметры микроклимата обслуживаемой зоны | Допустимый перепад значений при параметрах микроклимата | |
оптимальных | допустимых | |
Локальная асимметрия, °С Температура воздуха, °С Результирующая температура по высоте, °С Скорость движения воздуха, м/с Влажность воздуха, % | £ 2,5 £ 2 £ 2 £ 0,07 £ 7 | £ 3,5 £ 3 £ 2 £ 0,1 £ 15 |
6. Одним из методов нормализации метеорологических условий в рабочих помещениях является использование вентиляции. Соответствие расхода воздуха, подаваемого в помещение, нормативным требованиям можно определить расчетом, который производится по следующим формулам [3]:
а) при расчете по избыткам явного тепла
Lт = Q/(C∙ γ (ty - tп)),
б) при расчете по избыткам влаги
Lв = W/(γ (dу - dп)),
где Lт , Lв - расход подаваемого воздуха, который необходимо обеспечить, м3/час; Q - избыточный тепловой поток, Дж/час; С - теплоемкость воздуха при постоянном давлении; Дж/кг∙K при 20 °C; ty - температура удаляемого воздуха, °C; tп - температура воздуха, поступающего в помещение, °C; γ - плотность воздуха, кг/м3 (при температуре 20 °C γ = 1,205 кг/м3); W - количество водяных паров, выделяющихся в помещении, г/час; dп - влагосодержание поступающего воздуха, г/кг; dy - влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг.
Температуру воздуха, удаляемого из помещения, ty °C, можно приблизительно вычислить по формуле ty = tв. н. + 1,5(H-2), где tв. н. - нормируемое значение температуры воздуха в рабочей зоне, определяемая по нормам для соответствующих условий, °C; H - расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м.
Избыточный поток определяется по паспортным характеристикам установленного в помещении оборудования или по справочным данным.
Влагосодержание удаляемого воздуха может быть определено по формуле
dy = eн ∙ dнас ,
где eн - относительная влажность воздуха в помещении, допускаемая по нормам, %; dнас - влагосодержание насыщенного водяными парами воздуха, г/кг, при температуре tв. н., °C, определяется по психрометрическим таблицам (табл.17).
Таблица 17.
Влагосодержание воздуха при полном его насыщении
в зависимости от температуры.
Температура воздуха, °C | Влагосодержание, г/кг | Температура воздуха, °C | Влагосодержание, г/кг |
14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | 9,67 10,67 11,33 12,08 12,83 13,58 14,42 15,25 16,17 17,17 | 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 | 18,17 19,17 20,33 21,5 22,67 23,92 25,33 26,67 28,25 29,67 |
При одновременном выделении в помещении избыточных количеств теплоты, влаги и вредных веществ расход воздуха, подаваемого в помещение, принимается по наибольшему из расчетных значений. Кроме того, следует учитывать, что указанный расход воздуха должен также обеспечивать нормируемую подачу свежего воздуха на одного работающего.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. ГОСТ ССБТ 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны: Общие санитарно-гигиенические требования.
2. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
3. СНиП . Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха.
4. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
5. ГОСТ . Здания жилые и общественные: Параметры микроклимата в помещениях.
6. ГОСТ Р . Рабочее место оператора: Общие эргономические требования и требования к производственной среде. Методы измерения.
7. ГОСТ . Костюмы мужские для защиты от пониженных температур.
8. MP № 11-0/279-09. Методические рекомендации по расчету теплоизоляции комплекта индивидуальных средств защиты работающих от охлаждения и времени допустимого пребывания на холоде.
9. ГОСТ ССБТ 12.4.176-89. Одежда специальная для защиты от теплового излучения.
10. ГОСТ ССБТ 12.4.045-87. Костюмы мужские для защиты от повышенных температур.
11. ГОСТ ССБТ 12.4.123-83. Средства коллективной защиты от инфракрасных излучений.
12. МР № 000-90. Оценка теплового состояния человека с целью обоснования гигиенических требований к микроклимату рабочих мест и мерам профилактики охлаждения и нагревания.
13. МР № 000-90. Профилактика перегревания работающих в условиях нагревающего микроклимата.
14. ISO 7243. Высокотемпературные условия — оценка тепловой нагрузки по индексу WBGT.
15. СП 2.2.1.1312-03. Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий#S, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 22 апреля 2003 года.
16. P 2.2.2006-05. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса: Критерии и классификация условий труда, утвержденные Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 29 июля 2005 года.
