Параметры микроклимата в учебных помещениях

. ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА В УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Большое влияние на самочувствие и работоспособ­ность человека оказывает микроклимат (метеорологиче­ские условия) производственных помещений, который оп­ределяется температурой воздуха, его составом и давле­нием, относительной влажностью, скоростью движения воздушных потоков.

В состав атмосферного воздуха входит азот (78,08%), кислород (20,95%), углекислый газ (0,03%), аргон и дру­гие газы (0,94%). Кислород необходим для поддержания жизнедеятельности человека. При дыхании поступающая в легкие венозная кровь освобождается от углекислоты и обогащается кислородом. В процессе движения по телу кровь отдает тканям кислород и отбирает образовавшую­ся в них углекислоту. Газообмен происходит нормально при давлениях, близких к атмосферному. Азот —газ фи­зиологически безвредный. Углекислый газ слабо ядовит, но опасен тем, что, замещая кислород, уменьшает его со­держание в воздушной среде.

В состав воздуха, кроме того, входят водяные пары, пыль и другие примеси.

Небольшие отклонения в содержании указанных га­зов, и в первую очередь уменьшение концентрации кис­лорода и увеличение содержания углекислоты, снижают работоспособность, а при значительных отклонениях от нормы атмосфера становится опасной для жизни чело­века.

Самочувствие работающего в значительной мере за­висит и от температурного режима. При повышении тем­пературы окружающего воздуха (свыше 22 °С) человек быстро утомляется, снижается его трудоспособность, рас­слабляется организм, усиливается потовыделение.

В связи с этим санитарные нормы устанавливают до-

пустимую температуру производственных помещений (не ниже 13 °С), классов, кабинетов, лабораторий, учебных заведений (16 — 20 °С), гимнастических залов, вестибюлей, коридоров (14 — 16 °С). На самочувствие человека оказывает влияние и влаж­ность воздуха. По санитарным нормам допустимая влаж­ность в учебных помещениях должна быть 40 — 60%, в теплое время года возможно ее увеличение до 75%. Немаловажно для самочувствия человека движение окружающего воздуха. Санитарными нормами определен и этот параметр. Средние скорости движения воздуха в производственных и учебных заведениях должны состав­лять 0,2 — 0,5 м/с в холодное и переходное время года и 0,5 — 1,5 м/с в теплое время года. (Ощущать воздушные потоки человек начинает со скорости воздуха 0,15 м/с.)

Таблица 1 Допустимые нормы температуры, относительно!» влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений в холодный и переходный периоды года1

Указанные выше параметры связаны с допустимыми нормами микроклиматических условий и зависят от ка­тегории работы, В таблице 1 даны допустимые сочета­ния этих параметров для рабочей зоны, под которой по­нимается пространство высотой до 2 м над уровнем по­ла или площадки, на которых находятся места постоян­ного или временного пребывания работающих.

3.2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ И СПОСОБЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ЕЕ В НОРМИРУЕМЫХ ПРЕДЕЛАХ

Воздух учебных и производственных помещений за­грязняется пылью, образующейся при обработке метал­ла, пластмасс, древесины и других материалов, газами, выделяющимися при работе оборудования, неправильной эксплуатации тепловых аппаратов, при некоторых тех­нологических процессах и химических реакциях, парами различных веществ.

Среди загрязнений воздушной среды встречаются как ядовитые, так и неядовитые вещества.

Ядовитые (токсические) вещества нарушают нор­мальную жизнедеятельность организма, приводят к вре­менным и хроническим патологическим изменениям его. Работа с такими веществами учащимся запрещена. Од­нако и неядовитые вещества при длительном воздейст­вии и особенно при больших концентрациях могут стать причиной различных заболеваний, например кожных, бо­лезней легких и т. п.

Степень и характер нарушений нормальной работы организма, вызываемых веществом, зависит от пути по­падания его в организм, дозы, времени воздействия, кон­центрации вещества, растворимости, состояния организ­ма в целом, атмосферного давления, температуры и, ко­нечно, состава загрязнений.

Отравления могут возникнуть внезапно при попада­нии в организм большого количества вещества (такие отравления называют острыми и расследуют их как слу­чаи производственного травматизма) и могут развивать­ся в органиЗме в течение длительного времени (такие отравления называют профессиональными).

Вредные вещества попадают в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожный покров.

Токсическое действие вещества может вызываться и не самим веществом, а продуктами его преобразования в организме.

При трудовом обучении наибольшую опасность для восприятия учащимися токсических веществ представля­ют работы по электропаянию, окраске распылением, ни­келированию, отливке деталей и термообработке, кули­нарные, по запуску и испытанию двигателей внутреннего сгорания, варке клея, работы на электропечах, наждач­ных кругах и др.

Высокая концентрация ядовитых веществ содержится

в выхлопных газах автомобиля и трактора, при неполном сгорании топлива в различных печах и топках, образует^ ся при использовании ядохимикатов и разбрызгивании пылевидных удобрений. Газы, пары и пыль могут накап­ливаться в количествах, оказывающих вредное воздейст­вие на человека, в мастерских, животноводческих
поме­щениях, в гаражах.

Проникновение ядовитых газов в организм усиливает­ся при повышенных температурах воздуха. В этих слу-% чаях расширяются кровеносные сосуды, усиливается по­тоотделение, учащается дыхание, что ускоряет проникно­вение яда в организм. Кроме того, высокая температура влияет на скорость испарений веществ.

К ядовитым газовым примесям атмосферного воздуха относятся: оксид углерода (II) (угарный газ), сероводо­род, аммиак, выхлопные газы автомобилей и тракторов и др.

Оксид иглерода (СО), образующийся при неполном сгорании топлива, при преждевременном закрытии печ­ной задвижки, опасен тем, что он соединяется с гемогло­бином крови в 250—300 раз быстрее кислорода. Кровь, насыщенная оксидом углерода, перестает усваивать кис­лород, и человек погибает от его недостатка. Слабые при­знаки отравления появляются уже после пребывания в течение нескольких часов в атмосфере, содержащей 0,016% по объему угарного газа. При содержании угар­ного газа в 10 раз больше этой величины отравление на­ступает через 1 ч, а концентрация, равная 0,4%, смер­тельно опасна даже при кратковременном пребывании.

Сероводород (H2S_) вызывает нарушение внутритка­невого дыхания: ткани перестают усваивать кислород. При вдыхании воздуха с содержанием сероводорода бо­лее 0,06—0,07% возникает отек легких. При содержании более 0,08% человек теряет сознание и может наступить смерть от паралича дыхания. При малых концентрациях (0,02%) уже через 5—10 мин появляется жгучая боль слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.

г_Аммиак (МНз) (обладает характерным запахом) так­же вызывает сильное раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз.

Выхлопные газы двигателей опасны из-за присутствия в них больших концентраций угарного газа в смеси с другими ядовитыми компонентами.

Помимо газов, в воздухе могут содержаться мельчай­шие частицы твердого вещества размерами от одного до

тысячных долей миллиметра. Загрязнение воздуха пылью ухудшает санитарно-гигиенические условия. Такой вси-дух может стать причиной ряда болезней.

По действию на организм человека пыль разделяют на ядовитую (свинцовая, ртутная, мышьяковистая) и не­ядовитую (угольная, известняковая, древесная). Ядови­тая пыль, попадая в организм или оседая на коже, мо­жет вызвать острое отравление или хроническое заболе­вание.

Другим фактором, определяющим опасность пыли для человека, является ее концентрация — массовое содержа­ние частиц в единице объема воздуха (мг/м3). Естествен­но, что масса вдыхаемой пыли, вызывающей заболевание, при всех равных условиях зависит от интенсивности ды­хания человека, от вида выполняемой работы. Например, человек в неподвижном состоянии потребляет воздуха 10—12 л/мин, а при интенсивном физическом труде — 50—70 л/мин. Следовательно, человек, выполняющий тя­желую физическую работу, в запыленной атмосфере быст­рее подвергается заболеванию.

Классификация вредных веществ и общие требования безопасности введены ГОСТом 12.1.007—76, который рас­пространяется на вредные вещества, содержащиеся в сырье, продуктах, отходах производства и устанавливает общие требования при их производстве, применении и хранении. По этому ГОСТу все вредные вещества по сте­пени воздействия на организм подразделяют на четыре

Таблица 2

класса опасности: 1 — чрезвычайно опасные; 2— высоко­опасные; 3 — умеренно опасные; 4 — малоопасные ве­щества.

Класс опасности вредных веществ установлен в зави­симости от норм и показателей (см. табл. 2).

В настоящее время в СССР утверждены предельно допустимые концентрации (ПДК) около 1000 веществ (ПДК — максимальная концентрация вредного вещества в единице объема, которое при ежедневном воздействии в течение неограниченно продолжительного времени не вызывает в организме каких-либо патологических откло­нений, а также неблагоприятных наследственных измене­ний у потомства).

Таблица 3 Предельно допустимые концентрации веществ1

Предельно допустимые концентрации веществ, наибо­лее часто встречающихся в практике учебных заведений, приведены в таблице 3.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия суммы отношений фактических концентраций каждого вещества (Сь С2, ...,Сп) в воздухе помещений к их ПДК (ПДКл, ПДКг, • • • , ПДКп) не должны превы­шать единицы:

С, Сп

ПДК, ПДК2 ПДКп

Влияние на человека теплоты и лучистой энергии

Выделяющаяся теплота и лучистая энергия играют значительную роль в создании микроклиматических ус­ловий на рабочих местах и в различного рода помеще­ниях.

Теплопередача может происходить путем кон­векции, теплопроводности и излучения.

По характеру и интенсивности воздействия на орга­низм человека энергию при излучении подразделяют на три категории: I — энергия, исходящая от тел, нагретых до__5Ш_°С, с преобладающим тепловым воздействием; II — энергия, излучаемая телами, нагретыми до 3000°С, с преобладающим световым воздействием; III — энергия тел, нагретых свыше 3000°С, в которой преобладают уль­трафиолетовые лучщ~ГОзывающие заболевание глаз и ожоги.

Для защиты человека от теплового излучения исполь­
зуют различного рода экраны, защитную спецодежду.
Радикальное средство защиты — устранение источника
излучений. .Экраны изготавливают из материалов с вы­
сокой отражательной способностью (никелированные,
хромированные, с зеркальными покрытиями) и устанав­
ливают перпендикулярно направлению излучения. ,

В качестве индивидуальных средств защиты исполь­зуют очки одинарные и двойные со светофильтрами, бре­зентовые и суконные костюмы, щитки, маски, пасты.(Х40Т и «Шопир») от действия солнечной радиации.

В статистике несчастных случаев большое место зани­мают тепловые удары, возникающие под прямым воздей­ствием солнечных лучей — солнечный удар (легкая, сред­няя и тяжелая формы)—и характеризующиеся учащен-

ным пульсом, тошнотой, развивающимся обморочным со-, стоянием. В этих случаях больного необходимо быстро,. вынести на затененную площадку, освободить от одежды» охладить тело и голову мокрым полотенцем, дать обиль­ное питье, в дальнейшем нужно обратиться к :врачу.

Несмотря на то-что работа с радиоактивными вещест­вами и источниками ионизирующих излучений в высших педагогических учебных заведениях ограничена, а в шко­лах запрещена, в некоторых лабораторных работах для студентов по физике, радиотехнике, технологии металлов (гамма-дефектоскопия), в рентгеновских установках и не­которых других случаях их применяют, что и определяет необходимость рассмотрения способов защиты от обра­зующихся при этом вредно действующих факторов.

Работы с радиоактивными веществами в зависимости от возможного воздействия их на человека делятся на: работы с открытыми радиоактивными веществами, при которых возможно загрязнение тела и атмосферы; рабо­ты с закрытыми радиоактивными изотопами, когда воз­можно только внешнее облучение; работа с материалами, в которых растворены радиоактивные изотопы.

Наиболее тяжелое последствие, вызванное действием ионизирующего излучения, — лучевая болезнь, при кото­ром происходит нарушение функций всех органов и си­стем. Различают острую форму болезни (облучение одно­кратное в несколько грей), молниеносную (результат облучения дозой в несколько десятков грей) и хрони­ческую, развивающуюся при длительном облучении ор­ганизма в малых дозах. Лучевая болезнь возникает только в случае облучения дозами, превышающими допусти­мые. Поэтому' большое значение имеет профилактическая работа.

К работе с радиоактивными веществами не допуска­ются лица моложе 18 лет и беременные женщины. Рабо­тающие с радиоактивными веществами должны прохо­дить периодический инструктаж и медицинское обследо­вание. Все помещения, оборудование, транспорт, прибо-*ры, предназначенные для работы и перемещения радио­активных веществ, имеют знак радиационной опасности, представляющий собой треугольник е красной каймой, внутри которого на желтом фоне нарисован красный круг с вырезанными сегментами. В том месте, которое отведе-'но для текста, указывается класс работы в зависимости от группы радиационной опасности (рис. 4). Во всех по­мещениях, где проводят работы с радиоактивными ве-

Рис. 4. Знак

радиационной ности.

ществами, должен прово­диться дозиметрический контроль с целью забла­говременного предупреж­дения работающих об опасности. Периодичность и виды дозиметрических измерений устанавливает СЭС, данные контроля регистрируются в особом журнале. Работающих обеспечивают специаль­ной одеждой (халат, ша­почка, обувь, резиновые перчатки). Для защиты органов дыхания необхо­димо применять специ­альные респиратдры с принудительной подачей чистого воздуха.

Помещения, в которых работают с радиоактивными веществами, размещают отдельно. Их оборудуют специ­альными мерами защиты и установками контроля. Шка­фы, камеры, боксы и другие помещения, где используют радиоактивные вещества, должны иметь вентиляцию и очистные устройства перед выбросом в атмосферу, а так­же быть удобными для мойки и уборки.

Все источники радиации изолируют стационарными и нестационарными защитными устройствами из свинца, свинцового стекла, бетона, стали и т. д. Защитные свой­ства материала характеризуются свинцовым эквивален­том— толщиной свинца в миллиметрах, эквивалентной по защите слою данного материала.

Для хранения и перевозки радиоизотопов используют ампулохранилища и контейнеры — приборы, в которых защитный экран представляет собой свинцовую заливку, а корпус сделан из чугуна. В рабочее время радиоактив­ные изотопы размещают в хранилищах, сейфах, оборудо­ванных радиационной защитой и вентиляцией. Запас ра­диоактивных веществ в лаборатории не должен превы­шать ожидаемого суточного расхода.

Нормы радиационной безопасности (НРБ) устанавли­вают ПДД внешнего и внутреннего облучения в зависи­мости от группы критических органов и категории облу­чаемых лиц.

В любом случае лоза, накопленная в возрасте до 30; лет, не должна превышать 12 ПДД.

Вентиляция и отопление1

Вентиляция. Для поддержания в учебно-производст­венных и вспомогательных помещениях нормального, от­вечающего гигиеническим требованиям состава воздуха, удаления из них вредных газов, паров и пыли используют вентиляцию.

Вентиляция — это регулируемый воздухообмен в помещении. Вентиляцией называют также устройства, ко­торые его создают. По способу перемещения воздуха в помещении различают естественную и механическую вен­тиляцию. Возможно и сочетание их — смешанная венти­ляция. Естественная вентиляция подразделяется на аэра­цию и проветривание. Механическая вентиляция в зави­симости от направления движения воздушных потоков может быть вытяжной (отсасывающей), приточной (на­гнетательной) и приточно-вытяжной. Если вентиляция происходит во всем помещении, то ее называют общеоб­менной. Вентиляция, сосредоточенная в какой-либо зоне (на объекте загрязнения среды), называется местной (ло­кализующей). По времени действия вентиляция делится на постоянно действующую и аварийную.

При естественной вентиляции воздух поступает в по­мещение и удаляется из него вследствие разности темпе­ратур, а также под воздействием ветра.

Аэрация —- это организованная естественная вентиля­ция, выполняющая роль общеобменной вентиляции. Пре­имуществами ее являются простота и экономичность в сочетании с возможностью проветривания больших объе­мов помещений, а недостатками — невозможность _подо-грева, увлажнения и обеспыливания поступающего' воз­духа, ограниченные возможности при использовании в хо­лодный период года и для локального проветривания.

Механическая вентиляция обеспечивается вентилято­рами, забирающими воздух из мест, где он чист, и на­правляющими его к любому рабочему месту или обору­дованию, а также удаляющему его из любых мест. При механической вентиляции воздух перед его потреблением можно обработать: подогреть, увлажнить или подсушить,

1 Написано кандидатом технических наук, доцентом Э, И. Шла-паковой.

обеспылить, а также очистить перед выбросом в атмосферу.

Приточная вентиляция (рис. 5 а) обеспечивает только по­дачу чистого воздуха Вытяж­ная вентиляция (рис. 5,6) предназначена для удаления воздуха из вентилируемого по­мещения. Приточно-вытяжную вентиляцию (рис. 5,в) приме­няют в тех помещениях, где требуется повышенный и осо­бо надежный обмен воздуха.

При общеобменной венти­ляции, применяемой во всех учебных помещениях, выде­ляющиеся вредные вещества разбавляются подаваемым чи­стым воздухом до предельно допустимых концентраций. Ме­стная вентиляция создает тре­буемые условия воздушной среды на ограниченном прост­ранстве производственного по­мещения. Улавливание вредно­стей производится с помощью местных отсосов, воздушных

завес и т. д. В зависимости от назначения и конструк­ционного выполнения различают следующие виды мест­ных отсосов: вытяжные зонты (рис. 6), устанавливае­мые на некотором расстоянии от места выделения вредных газов; бортовые отсосы, которые ставят у емкос­тей, наполненных растворами, создающими вредные испа­рения; защитно-обеспыливающие кожухи, закрывающие почти полностью источник выделения вредностей, исклю­чая попадание их в окружающую среду (например, мест­ный отсос у заточного абразивного круга).

Практически всегда в системах вентиляции необходи­мо предусматривать очистку воздуха от пыли. Для этой цели применяют пылеочистители, отделяющие пыль от воздуха за счет использования силы тяжести (пылеот-стойные камеры, различные фильтры, осадители), центро­бежных сил (циклоны, сепараторы, центрифуги и т. д.), электрических и радиотермических воздействий (электро­фильтры, ультразвуковые коагуляторы, ионные пылеоса - ,

дители и др.), молекулярной и турбулентной диффузии и „работающие на некоторых других принципах.

Расчет вентиляции начинают с определения воздухо­обмена для данного учебно-производственного помещения. При этом учитывают климатическую зону, время года, наличие вредных паров, пыли, избыточное тепловыделе­ние и образование влаги, ядовитых газов. Если одновре­менно выделяется несколько вредных веществ однонап­равленного действия, то расчет производят суммировани­ем расхода воздуха, необходимого для разбавления каж­дой вредности до предельно допустимой концентрации (см. ГОСТ 12.1.005—76). При одновременном выделении нескольких вредных веществ разнонаправленного дейст­вия расчет ведут для каждого вещества в отдельности, а требуемый расход воздуха принимают по максимальному из полученных значений.

В отсутствие дополнительных вредностей норму возду­хообмена принимают 20 м3/ч на одного человека. Общий расход воздуха определяют как произведение числа ра­ботающих в данном помещении на эту норму. Если в по-

мещейии есть взрывоопасные пары и газы, нужно подать такой объем воздуха, чтобы концентрация этих газов и паров в среде помещения не превышала 5% нижнего кон­центрационного предела их воспламеняемости в атмосфе­ре. Производственные процессы, сопровождающиеся вы­делением пыли, оборудуют приспособлениями для ее улавливания и удаления. При установке местных отсосов обеспечивают воздухообмен 250 м3/ч. Воздухообмен мест­ной вытяжки от клееварки должен составлять 350 м3/ч.

Кабинеты и мастерские независимо от наличия венти­ляционных устройств должны иметь в оконных проемах открывающиеся фрамуги или другие устройства для про­ветривания, управляемые с пола. Открывающаяся пло­щадь фрамуг или форточек должна быть не менее 1/50 площади пола, чтобы обеспечить трехкратный воздухооб­мен в час.

Отопление. Отопительные системы бывают централь­ные и местные. В системах центрального отопления энер­гия вырабатывается за пределами отапливаемых поме­щений, а затем распределяется по системе'труб между потребителями. Центральное отопление в зависимости от вида теплоносителя бывает водяным, воздушным, паро­вым. В малокомплектных школах (с числом учащихся до 500 и площадью до 1000 м2) возможно применение мест­ных систем отопления, основой которых является совме­щение генератора энергии с отопительным прибором. Са­мый распространенный вид местного отопления — печное отопление. В настоящее время в качестве местного отоп­ления используют газовое и электрическое. В отапливае­мых помещениях для обогрева устанавливают отопитель­ные приборы. Тип прибора зависит от системы отопления: при воздушном отоплении — это калориферы, в системах водяного отопления — радиаторы, конвекторы, гладкие и ребристые трубы. В системах лучистого и панельного отопления функции отопительных приборов выполняют стены, потолок и т. д. Отопительные приборы с темпера­турой теплоносителя свыше 100°С должны быть ограж­дены во избежание ожогов людей при случайном прикос­новении. В системах воздушного отопления нагретый в калориферах воздух подается в отапливаемое помещение. В промышленных зданиях при воздушном отоплении ис­пользуется рециркулируемьтй воздух, а в большинстве слу­чаев— наружный воздух. В школьных мастерских допу­скается совмещение воздушного отопления с приточной

вентиляцией при температуре подаваемого воздуха не бо­лее 60 °С.

В настоящее время для поддержания комфортных ус­ловий в зоне пребывания людей все более широко ис­пользуют кондиционирование. Системой кондиционирова­ния называют совокупность технических средств, служа-Л щих для приготовления, перемещения и распределения воздуха, а также для автоматического регулирования его параметров. Системы кондиционирования включают сред­ства для очистки от пыли, для нагрева, охлаждения и увлажнения воздуха, автоматического регулирования его параметров, контроля и управления.

3.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОСВЕЩЕНИЮ

Хорошее освещение рабочих мест — одно из важней­ших требований охраны труда.

При недостаточном освещении зрительное восприятие снижается, развивается близорукость, появляются болез­ни глаз_и головные боли. Из-за постоянного напряжения зрения наступает зрительное утомление. При недостаточ­ном освещении работающий наклоняется к оборудованию, вследствие чего возрастает опасность несчастного случая. Постоянный перевод взгляда с достаточно освещенного предмета на плохо освещенный вызывает профессиональ­ную болезнь — нистагм. Длительная работа при высокой освещенности может привести к светобоязни — повышен­ной чувствительности глаз к свету с характерным слезо­течением, воспалением слизистой оболочки или роговицы глаза.