Реферат Курсовая Конспект
Микроклимат и освещенность — важнейшие источники опасных и вредных факторов бытовой, производственной и окружающей среды - раздел Образование, СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ 2.3.1. Микроклимат И Создание Комфортных Условий Терм...
|
2.3.1. Микроклимат и создание комфортных условий терморегуляции организма
Говоря о биосфере в целом, необходимо отметить, что человек обитает в самом нижнем, прилегающем к земле слое атмосферы, который называется тропосферой.
Атмосфера является непосредственно окружающей человека средой и этим определяется ее первостепенное значение для осуществления процессов жизнедеятельности.
Тесно соприкасаясь с воздушной средой, организм человека подвергается воздействию ее физических и химических факторов: состава воздуха, температуры, влажности, скорости движения воздуха, барометрического давления и др. Особое внимание следует уделить параметрам микроклимата помещений — аудиторий, производственных и жилых зданий. Микроклимат, оказывая непосредственное воздействие на один из важнейших физиологических процессов — терморегуляцию, имеет огромное значение для поддержания комфортного состояния организма.
Терморегуляция — это совокупность процессов в организме, обеспечивающих равновесие между теплопродукцией и теплоотдачей, благодаря которому температура тела человека остается постоянной.
Теплопродукция организма (производимое тепло) в состоянии покоя составляет для «стандартного человека» (масса 70 кг, рост 170 см, поверхность тела 1,8 м2) до 283 кДж в час. При легкой физической работе — более 283 кДж в час, при работе средней тяжести — до 1256 кДж в час и при тяжелой — 1256 и более кДж в час. Метаболическое, лишнее тепло должно удаляться из организма.
Нормальная жизнедеятельность осуществляется в том случае, если тепловое равновесие, т. е. соответствие между теплопродукцией вместе с теплотой, получаемой из окружающей среды, и теплоотдачей, достигается без напряжения процессов терморегуляции. Отдача тепла организмом зависит от условий микроклимата, который определяется комплексом факторов, влияющих на теплообмен: температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и радиационной температурой окружающих человека предметов.
Чтобы понять влияние того или иного показателя микроклимата на теплообмен, нужно знать основные пути отдачи тепла организмом. При нормальных условиях организм человека теряет примерно 85 % тепла через кожу, и 15 % тепла расходуется на нагревание пищи, вдыхаемого воздуха и испарение воды из легких. 85 % тепла, отдаваемого через кожу, распределяется следующим образом: 45 % приходится на излучение, 30 % на проведение и 10 % на испарение. Эти соотношения могут изменяться в зависимости от условий микроклимата.
Потеря тепла телом человека путем излучения может ориентировочно оцениваться по закону Стефана-Больцмана и рассчитывается по формуле:
Е = К(Т14-Т24 ),
где Е — энергия электромагнитного излучения с единицы поверхности тела в единицу времени;
К — коэффициент;
Т1 — абсолютная температура кожи человека;
Т2 — абсолютная температура окружающих поверхностей.
Из уравнения следует, что при Т1 > Т2 радиационный баланс отрицательный, человек теряет тепла больше, чем получает; при Т1 < Т2 — радиационный баланс положительный, человек получает тепла больше, чем отдает, при этом возможно перегревание организма. На потерю тепла излучением не влияют температура воздуха, его подвижность, относительная влажность, а только температура окружающих предметов. Электромагнитное излучение испускается любыми нагретыми телами и при температуре тела человека лежит в области инфракрасных, тепловых волн.
Потеря тепла проведением осуществляется в результате соприкосновения тела человека с окружающим воздухом (конвекция) или с окружающими предметами (кондукция). Основное количество тепла теряется конвекцией. Эта потеря прямо пропорциональна разности между температурой тела и температурой окружающего воздуха — чем больше разница, тем больше теплоотдача. Если температура воздуха возрастает, потеря тепла конвекцией уменьшается и при температуре 35-36 °С прекращается. Потеря тепла конвекцией увеличивается при увеличении скорости движения воздуха, которая не должна превышать 2-3 м/сек, так как это может привести к переохлаждению организма. Ускоряет теплоотдачу повышение влажности воздуха, влажный воздух более теплоемкий.
Потеря тепла испарением зависит от количества влаги (пота), испаряющейся с поверхности тела. При испарении 1г влаги организм теряет 2,43 кДж тепла, при нормальных условиях с поверхности кожи человека испаряется около 0,5 л влаги в сутки, с которыми отдается около 1200 кДж энергии.
С повышением температуры воздуха и окружающих поверхностей потеря тепла излучением и конвекцией уменьшается и резко увеличивается теплоотдача испарением. Если температура внешней среды выше, чем температура тела, то единственным путем теплоотдачи остается испарение. Количество пота может достигать 5-10 л в день. Этот вид теплоотдачи очень эффективен, если есть условия для испарения пота: уменьшенная влажность и увеличенная скорость движения воздуха. Таким образом, при высокой температуре окружающей среды увеличение скорости движения воздуха является благоприятным фактором. При низких температурах воздуха увеличение его подвижности усиливает теплоотдачу конвекцией, что неблагоприятно для организма, т. к. может привести к переохлаждению, простуде и отморожениям. Большая влажность воздуха (свыше 70 %) неблагоприятно влияет на теплообмен как при высоких, так и при низких температурах. Если температура воздуха выше 30 °С (высокая), то большая влажность, затрудняя испарение пота, ведет к перегреванию. При низкой температуре высокая влажность способствует сильному охлаждению, т. к. во влажном воздухе усиливается отдача тепла конвекцией. Оптимальная влажность, таким образом, составляет 40-60 % .
Комфортными (оптимальными) для организма человека являются показатели микроклимата производственных помещений, представленные в таблице 1 в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96.
Допустимые нормы параметров микроклимата в производственных помещениях для постоянных рабочих мест представлены в таблице 2.
При комфортном микроклимате физиологические процессы терморегуляции не напряжены, теплоощу-щение хорошее, функциональное состояние нервной системы оптимальное, физическая и умственная работоспособность высокая, организм устойчив к воздействию негативных факторов среды.
Дискомфортный микроклимат вызывает напряжение процессов терморегуляции, имеет место плохое теплоощущение, ухудшается условно-рефлекторная деятельность и функция анализаторов, понижается работоспособность и качество труда, снижается устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов.
Дискомфортный микроклимат может быть перегревающим (гипертермия) и охлаждающим (гипотермия). Последствия воздействия дискомфортного микроклимата на организм представлены в таблице 3.
Таблица 1
Сезон года | Категория работ | Оптимальная температура, "С | Оптимальная относительная влажность, % | Оптимальная скорость движения воздуха, м/сек (не более) |
Холодный и переходный | легкая средней тяжести тяжелая | 21-24 17-20 16-18 | 40-60 40-60 40-60 | 0,1 0,2 0,3 |
Теплый | легкая средней тяжести тяжелая | 22-24 20-23 18-20 | 40-60 40-60 40-60 | 0,2 0,3 0,4 |
Таблица 2
Сезон года | Категория работ | Допустимая температура, °С | Допустимая относительная влажность воздуха, % (не более) | Допустимая скорость движения воздуха, м/сек (не более) |
Холодный и переходный | легкая средней тяжести тяжелая | 20-25 15-24 13-19 | 75 75 | 0,2 0,4 0,5 |
Теплый | легкая, средней тяжести тяжелая | 21-28 16-27 15-26 | 55-60 65-70 75 | 0,2 0,3 0,4 |
Таблица 3
Дискомфортный микроклимат | ||||||||
Острая гипертермия | Хроническая гипертермия | Острая местная гипотермия | Острая общая гипотермия | Хроническая гипотермия | ||||
1. Напряже- | Поражаются практи- | 1. Отморо- | 1. Генерализо- | Пониже- | ||||
ние процессов термо- | чески все физиологические системы: | жения 2. Неврал- | ванная гипотермия/замер- | ние работе- | ||||
регуляции, | 1. Со стороны пище- | гии, мио- | зание | слособ- | ||||
ухудшение | варения — потеря | зиты | 2. Снижение | ности, | ||||
состояния ор- | аппетита, понижение | 3. Простуд- | иммунитета | пониже- | ||||
ганизма 2. Тепловой | желудочной секреции, гастрит, энтерит, колит | ные заболевания — | к инфекционным заболева- | ние сопротив- | ||||
удар, повы- | 2. Со стороны сердеч- | ОРЗ, ангины, | ниям | ляемости | ||||
шение тем- | но сосудистой систе- | воспаление | 3. Аллерги- | орга- | ||||
пературы | мы — расширение | почек, вос- | ческие забо- | низма | ||||
тела, падение | сосудов, увеличение | паление | левания, т. к. | к небла- | ||||
сердечной деятельности, | частоты сердечных сокращений, наруше- | среднего уха | при переохлаждении обра- | гоприятным фак- | ||||
потеря сознания 3. Судорож- | ние питания сердечной мышцы 3. Со стороны почек | зуются гиста-мино-подоб-ные вещества | торам | |||||
ная болезнь при повышен- | чаще всего возникает или обостряется по- | 4. Снижение работоспособ- | ||||||
ном испаре- | чечно-каменная бо- | ности, внима- | ||||||
нии, в резуль- | лезнь | ния, увеличе- | ||||||
тате потери большого | 4. Со стороны центральной нервной си- | ние частоты несчастных | ||||||
количества | стемы — утомляемость, | случаев | ||||||
солей и вита- | неврозы, снижение | |||||||
минов | внимания, травматизм | |||||||
Микроклимат производственных помещений характеризуется большим разнообразием сочетаний температуры, влажности, скорости движения воздуха, интенсивности и состава лучистого тепла, отличается динамичностью и зависит от колебания внешних метеоусловий, времени дня и года, хода и характера производственного процесса, условий воздухообмена с атмосферой. Если говорить о характере производственного процесса, то существуют, например, производства со значительным избытком тепла, они относятся к категории горячих цехов. К ним относятся производства с избытком явного тепла 23 Дж/м3 • с, с повышением температуры до 35-40°С, интенсивностью радиационного тепла до 0,7 Дж на 1 см2/с.
В зависимости от производственных условий в помещениях преобладают либо отдельные элементы микроклимата, либо их комплекс. Тепловыделение в пределах 11,6-17,4 Дж/м3 • с обычно равно теп-лопотерям через ограждения здания и не приводит к накоплению тепла и повышению температуры воздуха в помещениях.
Высокая влажность (выше 70 %) встречается в производствах с большими поверхностями испарения: шахты, красильные, кожевенные, сахарные заводы, водо- и грязелечебницы.
Повышенное движение воздуха возникает там, где е'сть поверхности с разными температурами и, когда эта разница достаточно велика, возникают конвекционные токи воздуха", вплоть до образования сквозняков.
При дискомфортном микроклимате наблюдается напряжение процессов терморегуляции. Верхняя граница терморегуляции человека в состоянии покоя составляет: температура воздуха 30-51°С при относительной влажности 85 % или температура воздуха 40°С при относительной влажности 50 %. При выполнении физической работы границы терморегуляции снижаются. Например, при тяжелой мышечной нагрузке температура воздуха составляет 5-10 °С при относительной влажности воздуха 40-60 %.
При изменениях микроклимата, выходящих за границы приспособительных физиологических колебаний, дискомфорт проявляется в виде изменения самочувствия. Появляется апатия, шум в ушах, мерцание перед глазами, тошнота, помрачение сознания, повышение температуры тела, судороги и другие симптомы.
Рекомендуемые нормами параметры микроклимата должны обеспечить в процессе терморегуляции такое соотношение физиологических и физико-химических процессов, при котором поддерживалось бы устойчивое тепловое состояние в течение длительного времени, без снижения работоспособности человека. В цехах с климатическим комплексом преимущественно нагревающего типа решающее значение в борьбе с нагреванием приобретает изменение самого технологического процесса, замена источников избыточного выделения тепла различными способами, которые требуют в каждом конкретном случае специального рассмотрения. Немаловажным в обеспечении комфортных параметров микроклимата являются рациональное отопление, правильное устройство вентиляции, кондиционирование воздуха, теплоизоляция источников тепла.
Системы обеспечения параметров микроклимата
Вентиляция — организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения отработанного воздуха и подачу на его место свежего.
Естественная неорганизованная вентиляция осуществляется за счет разности давления снаружи и внутри помещения. Для жилых помещений смена воздуха (инфильтрация) может достигать 0,5-0,75 объема в час, для промышленных 1,0-1,5 объема в час.
Естественная организованная, канальная вентиляция проектируется в жилых и общественных зданиях. При обтекании ветром выхода вытяжной шахты, имеющей иногда насадку-дефлектор, создается разряжение, зависящее от скорости ветра и возникает поток воздуха в вентиляционной системе.
Аэрация — организованная естественная вентиляция помещений через фрамуги, форточки, окна.
Механическая вентиляция — это такая вентиляция, при которой воздух подается (приточная) или удаляется (вытяжная) с помощью специальных устройств — компрессоров, насосов и. др. Различают вентиляцию общеобменную (для всего помещения) и местную (для определенных рабочих мест). При механической вентиляции воздух может предварительно проходить через систему фильтров, очищаться, а в удаляемом воздухе могут улавливаться вредные примеси. Недостатком механической вентиляции является создаваемый ею шум. Наиболее совершенный вид промышленной вентиляции — кондиционирование воздуха.
Кондиционирование — искусственная автоматическая обработка воздуха с целью поддержания оптимальных микроклиматических условий независимо от характера технологического процесса и условии внешней среды. В ряде случаев при кондиционировании воздух проходит дополнительную специальную обработку — обеспыливание, увлажнение, озонирование и др. Кондиционирование воздуха обеспечивает как безопасность жизнедеятельности, так и параметры технологических процессов, где не допускаются колебания температуры и влажности среды.
Значительно уменьшает воздействие тепла на организм применение экранирования. Экраны могут быть теплоотражающие (алюминиевая фольга, алюминиевая краска, листовой алюминий, белая жесть), теплопоглощающие (бесцветные и окрашенные стекла, остекление с воздушной или водяной прослойкой), теплопроводящие (полые стальные плиты с водой или воздухом, металлические сетки). Широко применяются индивидуальные средства защиты: спецодежда из хлопка, льна, шерсти воздухо- или влагонепроницаемая, каски, войлочные шлемы, очки, маски с экраном и т. д.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
И НЕГАТИВНЫЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ... ОБИТАНИЯ... Основные понятия безопасности жизнедеятельности...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Микроклимат и освещенность — важнейшие источники опасных и вредных факторов бытовой, производственной и окружающей среды
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов