Способы обеспечения и нормализации микроклимата

СОДЕРЖАНИЕ 

     Введение  …………………………………………………………………..3

1. Расчет и контроль микроклимата …………………………………….5
2. Способы обеспечения и нормализации микроклимата ……………..8

Выводы и  рекомендации………………………………………………….14

     Библиографический список ……………………………………………...17 
 
 

     Введение

     Из-за глобального потепления климата  мы все чаще испытываем на себе резкую смену погоды. Чередование сильных  засух, вызывающих пожары, и проливных  дождей, ведущих к наводнениям, с  ураганами, разрушающими все на своем  пути. И если климат в целом мы не в состоянии смягчить, то влиять на микроклимат окружающей нас территории вполне реально. Человек чутко реагирует на изменения климатических и микроклиматических условий. Научными исследованиями установлено, что на нашей широте комфортные для жизни условия могут быть в температурном интервале от 12 до 26 градусов по С при относительной влажности 30-70%.

     Здоровье  и работоспособность человека в  значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной  среды жилых и общественных зданий. Отечественными и зарубежными гигиенистами установлена связь между микроклиматом в жилище и на рабочем месте и состоянием здоровья людей. Обеспечение заданных показателей микроклимата является одной из основных задач специалистов по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. За рубежом исследования теплоощущений человека в помещении легли в основу большого числа национальных и международных стандартов на тепловой микроклимат и параметры воздушной среды.

     Микроклимат производственных помещений – микроклиматические условия производственной среды (температура, влажность, давление, скорость движения воздуха, тепловое излучение) помещений, которые оказывают влияние на тепловую стабильность организма человека в процессе труда.

     Параметры – температура окружающих предметов и интенсивность физического нагревания организма характеризуют конкретную производственную обстановку и отличаются большим разнообразием. Остальные параметры – температура, скорость, относительная влажность и атмосферное давление окружающего воздуха – получили название параметров микроклимата.

     Параметры микроклимата воздушной среды, которые  обуславливают оптимальный обмен  веществ в организме и при  которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции организма, называют комфортными или оптимальными.

     Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. Методы снижения неблагоприятных  воздействий в первую очередь  производственного микроклимата осуществляются комплексом технологических, санитарно-технических, организационных и медико-профилактических мероприятий: вентиляция, теплоизоляция поверхностей источников теплового излучения (печей, трубопроводов с горячими газами и жидкостями), замена старого оборудования на более современное, применение коллективных средств защиты (экранирование рабочих мест либо источников, воздушные душирования и т.д.) и др.

     Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных условий  в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. 
 
 
 
 
 
 
 

1. Расчет  и контроль микроклимата

     Измерение параметров микроклимата проводится на рабочих местах и рабочей зоне в начале, в середине и в конце  рабочей смены. При колебаниях микроклиматических условий, связанных с технологическим  процессом и другими причинами  измерения, проводятся с учетом наибольших и наименьших величин термических нагрузок на протяжении рабочей смены.

     Гигиенические нормативы отражают современные  научные и технические знания, получаемые при изучении реакций  человека на воздействие тех или  иных факторов окружающей среды. В них учтены современные теплотехнические требования к ограждающим конструкциям зданий и системам отопления и вентиляции.

     Оценка  температурной обстановки помещений  предусматривается по двум температурам - воздуха и результирующей помещения. Результирующая температура является комплексным показателем температуры воздуха и радиационной температуры помещения.

     Результирующую  температуру можно рассчитать, измерив  температуры воздуха и всех поверхностей, обращенных в помещение, а можно  измерить шаровым термометром. Первый способ может оказаться трудно выполнимым, так как в стандарте не уточняется, как измерить температуру и площадь поверхности отопительного прибора, особенно если у него оребренная поверхность.

     Для исключения отрицательного воздействия на человека одновременного влияния нагретых и охлажденных поверхностей ограничивается локальная асимметрия результирующей температуры помещения, которая определяется как "разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений".

     Шаровой термометр для определения локальной  асимметрии результирующей температуры - это шаровой термометр, у которой  одна половина шара имеет зеркальную поверхность (степень черноты поверхности  не выше 0,05), а другая - зачерненную (степень черноты - не ниже 0,95).

     Допустимая  относительная влажность в холодный период практически в любых помещениях, где она нормируется, не должна превышать 60 %, ранее - 65 %, оптимальная скорость движения воздуха в жилых комнатах в холодный период составляет 0,15 м/с вместо 0,2 м/с. Для районов с расчетной температурой наружного воздуха (параметры А) в теплый период 25 ^oС и выше или с расчетной относительной влажностью воздуха (параметры А) более 75 % не делается никаких отступлений от указанных верхних пределов температуры и влажности внутреннего воздуха¹.

     В качестве допустимых условий ГОСТ предусматривает  сочетания более низкой температуры  воздуха с более высокой результирующей температурой. Например, в нормах оптимальных  условий жилых зданий имеется только одна температура - 20 ^oС, принадлежащая диапазонам обеих нормируемых температур. Из-за этого лучистая система отопления, признанная более комфортной для человека по сравнению с радиаторной и конвекторной, не сможет поддержать оптимальные, с точки зрения ГОСТ'а, условия, так как при наличии инфильтрации наружного воздуха температура внутреннего воздуха всегда будет несколько ниже средней радиационной температуры.

     Параметры воздушной среды в соответствии со стандартом должны обеспечиваться и контролироваться по всему объему обслуживаемой зоны, для чего в ГОСТе установлены места измерения их значений и приводятся допустимые отклонения в различных точках обслуживаемой зоны. По температуре воздуха они ограничены 2 ^oС для оптимальных показателей и 3^oС - для допустимых; по относительной влажности - 7 % для оптимальных и 15 % - для допустимых, по скорости движения воздуха - соответственно 0,07 и 0,1 м/с.

     С одной стороны, измерение скорости воздуха выполняется в различных  точках обслуживаемой зоны и нормируются допустимые диапазоны скорости; с другой, - под скоростью движения воздуха понимается "осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха". То же самое можно сказать и об относительной влажности.

     Показатели, включающие в себя оценку радиационной температуры, нормируются только для середины помещения. При этом в дополнение к нормативным диапазонам результирующей температуры помещения установлен допустимый разброс этой температуры по высоте помещения не более 2 ^oС для оптимальных показателей и 3 ^oС - для допустимых. Локальная асимметрия результирующей температуры должна быть не более 2,5 ^oС для оптимальных и не более 3,5 ^oС для допустимых показателей. К сожалению именно эти параметры на границе обслуживаемой зоны не измеряются и не нормируются. Кроме того, требования, установленные для локальной асимметрии результирующей температуры, не являются обязательными. Тот факт, что в ГОСТе приводится локальная асимметрия не радиационной температуры, а результирующей, по существу допускает локальные асимметрии радиационной температуры в два раза превышающие нормы для результирующей.

     В ГОСТе локальная асимметрия результирующей температуры помещения определяется как разность температур, измеренных в двух противоположных направлениях шаровым термометром с рекомендуемым диаметром сферы 150 мм. Представляется, что более жесткая оценка локальной асимметрии радиационной температуры относительно противоположных сторон плоской элементарной площадки точнее описывает процесс теплообмена неблагоприятно расположенных поверхностей на теле человека, чем относительно полусферы диаметром 15 см.  
 
 

     2. Способы обеспечения и нормализации микроклимата 

     Поддержание нормальной жизнедеятельности людей  производится за счет целого комплекса  мероприятий, которые можно свести к следующим группам: архитектурно-проектные; организационно-технические; санитарно-гигиенические; лечебно-профилактические².

     Архитектурно-проектировочные  решения включают: проектирование и  размещение зданий и сооружений с  учетом их назначения в зависимости от месторасположения; проектирование и размещение помещений с учетом характера деятельности, а также метеоусловий и изменения микроклиматических параметров в процессе производства.

     При разработке генпланов необходимо уточнить ветровую нагрузку района, направление и скорость ветра, температуру наружного воздуха, влажность. Необходимо учитывать ориентацию световых проемов помещений по сторонам горизонта, поскольку южная сторона получает большую солнечную радиацию и инфракрасное излучение, а ориентированные в северном направлении помещения плохо освещены и даже в дневное время в зимний период требуются дополнительные источники освещения. Для зданий в южных районах (с расчетными температурами наружного воздуха в 13 часов самого жаркого месяца +25⁰С и выше) рекомендуется предусмотреть мероприятия по инсоляции (козырьки, лоджии, открытые галереи, и т.д.).

     К организационно-техническим мероприятиям относятся: усовершенствование технологического оборудования и технологических  процессов; рациональное размещение технологического оборудования; автоматизация и дистанционное управление технологическими процессами; уменьшение избыточного выделения тепла технологических аппаратов; защита рабочих мест от прямого действия лучистого тепла, снижение вредных выбросов тепловых выделений (переход от горячей обработки к холодной, разогрев индуктивным способом, изоляция печей и других тепловых агрегатов)³.

     Размещение  источников тепловыделения следует  проводить с учетом их изоляции от других рабочих мест и группировке в определенной рабочей зоне. Для исключения негативного влияния на рабочих, связанных непосредственно с обслуживанием таких агрегатов следует применять автоматизацию и дистанционное управление технологическими процессами. На производствах с высокой интенсивностью тепловых процессов (при производстве кирпича, выплавке металлов интенсивность излучения на рабочем месте достигает 3-6 тыс. Вт/м²) под влиянием лучистого тепла в организме человека происходят отрицательные изменения биохимических реакций и, как следствие, нарушение функций сердечно-сосудистой и нервной систем. Поэтому для снижения отрицательного влияния лучистой энергии используют теплоизоляцию оборудования и защитные экраны. В качестве теплоизолирующих материалов используют асбест, минеральную вату, базальтовые волокна, асбоцемент, пенопласты, керамзит, шлаковую пемзу и т. д.

     По  принципу действия все теплозащитные  экраны, применяемые для ограждения рабочих мест от теплового излучения, разделяются на:

     -теплоотражающие  (полированные металлические листы или окрашенные белой краской, гофрированные металлические или покрытые металлоизолирующей тканью или пленкой отражатели);

     -теплопоглощающие (защитные экраны выполнены из металлических листов и слоя теплоизоляции; органическое стекло с поризованной прослойкой и т.д.);

     -теплоотводящие (водные завесы, воздушные и комбинированные  завесы - по листу металла или  пластика стекает вода).

     Для защиты кабин управления строительных машин от инфракрасного излучения солнца применяют различные краски с высоким коэффициентом отражения. Покрытие алюминиевой краской снижает поглощение тепла на 10-12%, а покрытие кабин темно-зеленой и темно-серой краской приводит к поглощению более 80% тепловой энергии солнечных лучей. Для защиты кабин управления агрегатов от теплового излучения применяют комбинирующую защиту – сочетание отражающих элементов и термоизоляцию. Так, для защиты кабин на расстоянии 5 см от боковых стен и на 20 см ниже пола устанавливают защитные стальные листы, покрытые с наружной стороны алюминиевой фольгой, а внутри изолируют от тепла. Защита смотровых стекол проводится как за счет напыления, так и применения рефлектирующего покрытия наружной стороны стекла слоем «золотой пыли».