-категория Iб, работы с интенсивностью энергозатрат 140-174 Вт, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением.
-категория IIа, работы с интенсивностью энергозатрат 175-232 Вт, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения.
-категория IIб, работы с интенсивностью энергозатрат 233-290 Вт, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением.
-категория III, работы с интенсивностью энергозатрат более 290 Вт, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.
Классификация производственных помещений по фактору микроклимат представлена на рис. 1 /1/.
Рис. 1. Классификация производственных помещений по фактору производственный микроклимат
Процесс адаптации организма человека к изменениям физического состояния окружающей среды происходит за счет терморегуляции, т. е. совокупности физиологических и химических
процессов, направленных на поддержание постоянства температуры тела ( ≈ 3637 0С).
Терморегуляцию можно представить следующим выражением:
q qТ qР qд qИ -qсд qяд qК , |
(1) |
8
где qT – теплопродукция организма (обмен веществ в клетках и мышечная дрожь); qP – теплоотдача или теплоприход за счет инфракрасного излучения тела; qд – теплоотдача или теплоприход за счет диффузии влаги через кожу; qИ – теплоотдача, обусловленная испарением влаги с поверхности кожи и слизистых оболочек; qсд – скрытая теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом; qяд – явная теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом; qК – теплоотдача или теплоприход, обусловленные движением воздуха.
Теплоотдача оператора, как правило, на 90% осуществляется излучением, конвекцией и испарением в примерном соотношении 40:26:24. С увеличением мышечной работы количество отдаваемого тепла увеличивается.
Теплопродукция организма определяется соотношением:
M
qТ FТ 1 ,
где М- метаболическая теплота (теплопродукция, энергозатраты) работника, величина которой зависит от тяжести выполняемых работ, Вт; FТ - расчетная площадь поверхности взрослого человека, принимается равной 1,75 м2; η- тепловой коэффициент потерь метаболической теплоты (см. табл. 1).
Таблица 1
Коэффициент метаболической теплоты
|
Вид деятельности |
η |
||
|
Состояние покоя |
|
0 |
|
|
Легкие работы |
|
I-а |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
I-б |
0 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Работы средней |
|
II-а |
0…0,05 |
|
тяжести |
|
II-б |
0…0,1 |
|
|
|
|
|
|
Тяжелые работы |
|
III |
0,1…0,2 |
Теплоотдача излучением определяется по закону Стефана – Больцмана:
|
Т |
|
4 |
|
Т |
|
|
4 |
|
|
од |
|
r |
|
|
||||
qр |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
100 |
|
|
100 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ε- излучающая способность одетого человека, равная 0,7; σ- постоянная Стефана-Больцмана, величина которой равна 5,67
9
Вт/(м2·К4); Тод- температура поверхности одежды, К; Тr- радиационная температура в рассматриваемой точке помещения, К, принимаем равной температуре окружающего воздуха, tВ.
Теплоотдача через кожу описывается формулой Дальтона:
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
q |
д |
rm |
14,4 |
35,7-0,032 |
1 |
-190- P |
|
, |
||
|
||||||||||
|
|
|
|
FТ |
|
В |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где r – теплота испарения влаги при температуре тела 350С, принимается равной 2,4 103 Дж/кг; m – постоянная кожи, равная 2,26 10-9 кг/(с м2 кПа); РВ – парциальное давление водяных паров в воздухе, кПа.
Для определения теплоты, отдаваемой испарением, используется формула:
|
|
М |
1 50 |
|
|
q |
|
|
|||
|
|||||
И 0,49 F |
. |
||||
|
|
Т |
|
|
|
Скрытая теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом:
qсд 0,0196 М 5,9 РВ .
FТ
Явная теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом:
qяд 0,0017 М 34 tВ .
FТ
Теплоотдача при вынужденной конвекции:
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
q |
К |
f |
од |
3,75 3,05w 35,7 0,032 |
1 t |
|
, |
||
|
|||||||||
|
|
|
FТ |
В |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где fод- коэффициент, учитывающий увеличение поверхности тела человека за счет одежды, fод= 1,1…1,5; w- расчетная подвижность воздуха в рабочей зоне помещения, м/с.
Сочетанное действие микроклиматического фактора и других неблагоприятных факторов носит суммарный характер:
- неблагоприятные микроклиматические условия, нарушение терморегуляции усиливают эффект действия на организм других вредных факторов – синергическое воздействие. Установлено, что токсичность ядов усиливается как при повышении, так и при понижении температуры воздуха. Неблагоприятный микроклимат (повышенная температура, влажность) увеличивает опасность поражения электрическим током.
10
- пониженные температуры воздуха снижают уровень воздействия ряда биологических факторов на организм, оказывая
антагонистическое воздействие.
2. НОРМИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА
Основой для создания благоприятных условий теплообмена тела человека с окружающей средой на рабочем месте является нормирование параметров микроклимата.
Субъективные ощущения человека меняются в зависимости от изменений параметров микроклимата (табл. 2, рис. 2) /1/.
Таблица 2
Параметры микроклимата
Температура |
Относительна |
Субъективные ощущения |
|
воздуха, 0С |
я влажность, |
||
|
% |
|
|
21 |
40 |
Наиболее приятное состояние |
|
|
|
||
|
|
|
|
21 |
75 |
Хорошее, спокойное состояние |
|
85 |
Отсутствие неприятных ощущений |
||
|
90 |
Усталость, подавленное состояние |
|
|
20 |
Отсутствие неприятных ощущений |
|
24 |
65 |
Неприятные ощущения |
|
80 |
Потребность в покое |
||
|
|||
|
100 |
Невозможность выполнения тяжелой работы |
|
|
25 |
Неприятные ощущения отсутствуют |
|
|
50 |
Нормальная работоспособность |
|
30 |
65 |
Невозможность выполнения тяжелой работы |
|
|
80 |
Повышение температуры тела |
|
|
90 |
Опасность для здоровья |
Основополагающими нормативными документами являются:
-Р 2.2.2006-05 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса».
-СНиП 23-01-99 "Строительная климатология".
Первый документ определяет механизм санитарно-гигиенической оценки воздействия микроклиматического фактора на организм
11
человека. Второй регламентирует основные требования к конструктивному исполнению производственного оборудования и элементам техносферы исходя из воздействия климатического фактора. Выделяют 4 пояса (см. рис. 3). Характеристики которых учитываются в соответствующих исполнениях любого производственного оборудования, рабочих мест, количестве средств индивидуальной защиты, величине
компенсаций.
|
100 |
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
60 |
|
|
Ряд1 |
мин |
50 |
|
|
|
|
|
Ряд2 |
||
|
|
|
Ряд3 |
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
|
град, С |
|
Рис. 2. Переносимость высоких температур в зависимости от длительности их |
||||
|
воздействия: 1 – верхняя граница выносливости; 2 – среднее время |
|||
|
|
выносливости; 3 – граница появления симптомов перегрева |
||
Рис. 3. Схема районирования Российской Федерации по климатическим зонам.
12