1.2. Обеспечение комфортных условий жизнедеятельности

Воздушная среда - необходимое условие существования жизни. Она играет важную роль в дыхании человека, животных, растений, в обеспечении их кислородом, удалении продуктов обмена веществ, теплообмене, оказывает решающее влияние на формирование условий труда на рабочих местах.

Динамическая физическая работа приводит к усилению энергетического обмена веществ, что является причиной повышенного потребления кислорода. Введённый в организм кислород транспортируется к органам и тканям с помощью системы кровообращения, играющей роль кислородоносителя. Поэтому очень важным является приспособление функционирования дыхательной системы и системы кровообращения к условиям, при которых выполняется работа. Благодаря особенностям центральной нервной системы человеческий организм обладает такими возможностями, при этом деятельность дыхания и кровообращения может изменяться в широких пределах.

Наиболее легко ощутимым проявлением динамической работы является увеличение частоты пульса. Частота пульса в среднем колеблется в пределах 60-80 ударов в минуту. Пропорционально интенсивности динамических усилий она может возрастать и достигать 200 ударов в минуту.

Изменению ритма деятельности сердца сопутствует изменение артериального давления. Зависимость артериального давления в состоянии покоя от возраста определяется по формуле А.С.Волынского:

Сс =102 + 0,6m;
Сд = 63 + 0,4m

(1.2.1)
где:
Сс - систолическое давление, мм рт.ст.;
  Сд - диастолическое давление, мм рт.ст.;
  m - число полных лет (возраст).

У здоровых людей в возрасте 20-40 лет в состоянии покоя систолическое давлениесоставляет 110 -130 мм.рт.ст., диастолическое 65-80 мм рт.ст.

Величину энергетических затрат можно рассчитать по методике, предложенной А. Фордом и Х. Хелерстейном:

Мэн =0,173V - 0,52,
(1.2.2)
где:
Мэн - энергетические затраты, ккал/мин;
  V - минутная вентиляция лёгких, л.

По результатам исследований Н.Романасана энергетические затраты можно определить в зависимости от частоты дыхания:

Мэн =0,198 Сд - 3,06,
(1.2.3)
где:
Сд - частота дыхания.

Внутренняя температура тела отражает термическое состояние всего организма. Считается, что отклонение температуры внутри тела на 20 по отношению к норме служит прочным предзнаменованием свидетельствующие о возможных серьёзных последствиях: перегреве или переохлаждении.

В условиях низкой температуры окружающего воздуха при выполнении физической работы происходит выравнивание теплового баланса.

Физическая работа приводит к интенсификации энергетических процессов, расширению кровеносных сосудов, что в конечном итоге приводит к увеличению количества тепла, отдаваемого путём излучения и конвекции.

Высокая температура воздуха, тяжёлая физическая работа, сопровождающаяся значительным теплоотделением, влечёт за собой нарушение теплового и вводно-солевого баланса организма - перегрев, тепловой удар. /Венда/

При низкой температуре окружающего воздуха в состоянии покоя или при выполнении лёгкой физической работы человек может переохладиться, что приведёт к простудным заболеваниям.

В зависимости от интенсивности труда организм человека продуцирует различное количество тепла /Козлов/:
- покой 1700 - 1800 ккал/сут;
- лёгкая работа 2500 - 3000 ккал/сут;
- тяжёлая работа 4000 - 5000 ккал/сут.

В 1924г американскими авторами Ф. Хьюзтоном и К. Яглоу была разработана термометрическая шкала, отражающая физиологическую реакцию на совместное действие скорости движения и влажности воздуха. Эта шкала носит название шкалы эффективных температур (ЭТ). Ими была разработана номограмма (рис.1.2.1), по которой можно определить ЭТ для человека, выполняющего лёгкую работу в помещении. Интервалу ЭТ от 17,2° до 21,7° соответствует зона комфорта.

Рис.1.2.1. Номограмма эффективных температур

Основываясь на методах оценки комплексного влияния метеорологических факторов, Д. Ван-Зейлен нашёл математическую зависимость для определения показателя хорошего самочувствия /Венда/:


(1.2.4)
где:
S - показатель хорошего самочувствия (1 - жарко; 2 - слишком тепло; 3 - тепло, приятно; 4 - приятно; 5 - прохладно, приятно; 6 - холодно; 7 - очень холодно);
  - температура воздуха, °С;
  to - средняя температура стен и окружающих предметов, °С;
  V - скорость движения воздуха на высоте 0,5м от пола исследуемого помещения, м/с;
  P - давление водяных паров, мм рт.ст.

Особенно отрицательное влияние на человеческий организм оказывает одновременное воздействие нескольких метеорологических факторов: повышенная температура, высокая влажность и недостаточная скорость движения воздуха.
Профилактика отклонений в механизме терморегуляции основана на рационализации условий труда, т.е. на создании условий для равновесия выработки и отвода тепла.

В условиях, когда возможен тепловой удар, следует ограничить интенсивность физического труда, использовать тепловые экраны ("водяные завесы"), охлаждать поверхность стен, увеличивать скорость движения воздуха вентиляцией и кондиционированием.

В условиях, когда возможно переохлаждение организма, устраивают "тепловые завесы", усиливают отопление, снижают скорость движения воздуха.

1.2.1.Контроль параметров микроклимата.
Приборы и методы оценки.

Виды производственного микроклимата приведены на рис.1.2.2 /Кукин/:

Рис. 1.2.2. Виды производственного микроклимата

Для измерения температуры, давления, скорости, влажности воздуха и лучистого тепла применяются различные приборы - от простейших термометров и гигрометров до современных электронных, цифровых термографов, термоанемометров и других приборов, позволяющих регистрировать комплексно показатели микроклимата (табл.).

Жидкостные термометры (ртутные, спиртовые) получили наиболее широкое распространение. Для измерения температуры помещения жидкостные термометры располагают на высоте 1,5 м от пола не ближе 1 м к приборам отопления на 8 - 10 мин.

Электрические термометры позволяют измерять температуру дистанционно, обладают высокой точностью измерения.

Термографы - самопищущие приборы, фиксируют изменения температуры в течение суток или недели.

Электронные термометры 1503П предназначены для измерения температуры поверхностей контактным способом.

Парным термометром измеряют температуру в помещениях с тепловым излучением, рассчитывая истинное её значение по формуле /Солуянов/:

t = tч - K(tч - tб),
(1.2.5)
где:
t - истинная температура в помещении, °С;
  tч, tб - показания зачернённого и посеребрённого термометров, °С;
  К - константа прибора.

Для определения влажности воздуха с помощью статического психрометра необходимо предварительно заполнить сосуд-колбу дистиллированной водой, затем снять показания сухого и влажного термометров и рассчитать абсолютную влажность по формуле:


(1.2.6)
где:
а - абсолютная влажность, г/м3;
  tc, tв - показания сухого и влажного термометров, °С;
  a - психометрический коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха;
  А - максимальное содержание, водяных паров при температуре влажного термометра, г/м3.

Относительную влажность определяют по психометрическим таблицам или графикам.

Аспирационный психрометр, оборудованный вентилятором и дающий показания независимо от скорости движения воздуха, выдерживают в измеряемом помещении (при работающем вентиляторе) 4 минуты. Затем по психометрическому графику или таблице определяют относительную влажность воздуха.

Простейшими приборами для определения скорости воздушного потока являются кататермометр, анемометры крыльчатый и чашечный. Эти приборы требуют затрат времени на измерение и вычислений реальных значений скорости.

Кататермометр перед измерением нагревают в воде с температурой 60-70°С до тех пор, пока спирт не заполнит 0,5 объёма верхнего резервуара. Затем его вынимают, обтирают, подвешивают в помещении и определяют секундомером время перемещения столбика спирта от 38° до 35°С.

Рассчитывают охлаждающую силу воздуха по формуле:

H=F / t,
(1.2.7)
где:
H - охлаждающая сила воздуха;
  t - время падения температуры;
  F - константа прибора.

Вычисляют разность температур Q по формуле:

Q=tср - tп ,
(1.2.8)
где:
tср - средняя температура кататермометра, tс =36,5°С;
  tп - температура в помещении, °С.

Затем по отношению охлаждающей силы воздуха к разности температур (H/Q) находят скорость движения воздуха ? пользуясь справочными таблицами или рассчитывают её по формуле:


(1.2.9)
где:
tK1 , K2 - эмпирические коэффициенты, зависящие от отношения H/Q;
    K1 = 0,2; K2 =0,4 при H/Q > 0,6;
    K1 = 0,13; K2 = 0,47 при H/Q < 0,6.

Перед измерением скорости движения воздуха анемометром крыльчатым и анемометром чашечным необходимо сначала записать показания шкал прибора, затем ввести прибор в воздушный поток (ось крыльчатки - перпендикулярно потоку в чашечном анемометре, параллельно потоку в крыльчатом анемометре). После того, как прибор наберёт обороты через 10-15 с включают счётчик и секундомер. Через 60 с выключают прибор, записывают конечные показания шкал и рассчитывают число оборотов крыльчатки по формуле:

n = DП/t ,
(1.2.10)
где:
n - число оборотов крыльчатки, об/с;
  t - время опыта, с;
  DП - разность начальных и конечных показаний прибора.

Зная число оборотов крыльчатки прибора, по тарировочному графику завода-изготовителя определяют скорость воздушного потока (м/с).

Универсальные измерители TESTO предназначены для измерения комплекса параметров микроклимата.

Термоанемометр TESTO 415/425 позволяет определять скорость и температуру потока воздуха внутри помещений.

Комбинированный измеритель TESTO 450 измеряет температуру, влажность и скорость воздуха в системах вентиляции и кондиционирования.

Цифровой комбинированный прибор "Метеометр МЭС-2" предназначен для контроля атмосферного давления, влажности, температуры и скорости воздушного потока внутри помещения и вентиляционных трубопроводов.

Лучистую тепловую энергию измеряют актинометром. В этом приборе приёмником тепловой энергии служит экран из расположенных в шахматном порядке зачернённых и блестящих алюминиевых пластин, к которым присоединены микротермопары, подключённые к гальванометру. Электродвижущая сила, возникающая в термобатареях под действием тепловых лучей, передаётся гальванометру.

Перед измерением актинометр Носкова с открытой задней крышкой устанавливают перед источником тепла на 10 с и снимают показания стрелки. Прибор предназначен для измерения плотности теплового потока выше 250 Вт/м2.

Атмосферное давление измеряют барометрами визуально. Принцип действия прибора основан на упругой деформации приёмной коробки под давлением измеряющегося атмосферного давления.

1.2.2. Понятие воздухообмена. Расчёт воздухообмена.

Воздухообменом называется частичная или полная замена загрязнённого воздуха в помещении (в рабочей зоне) свежим и чистым наружным воздухом.

Часовой воздухообмен определяется для трёх режимов: зимнего, переходного и летнего. Как правило, максимальный воздухообмен характерен для летнего или переходного периодов.

Воздухообмен может обеспечиваться за счёт открывающихся окон, дверей (летом) и за счёт вентиляционных устройств, когда циркуляция воздушных масс в несколько раз больше объёма подаваемого или удаляемого воздуха. Схема воздухообмена приведена на рис.1.2.3.

Рис. 1.2.3. Схема воздухообмена в помещении

При нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ (содержанием их в пределах допустимых норм) воздухообмен L (м3/ч) можно определить по формуле:

L = n * L1,
(1.2.11)
где:
n - число работающих в помещении;
  L1 - расход воздуха на одного работающего, принимаемый в зависимости от объёма помещения, приходящегося на каждого работающего (при объёме менее 20м3 L1 = 30м3/ч; при объёме от 20 до 40м3 L1 = 20м3/ч; в помещениях без окон L1 = 40м3/ч).

Воздухообмен можно определить через кратность воздухообмена К.

Кратность воздухообмена рассчитывается по фактическому и допустимому содержанию вредных веществ:

K = Рф/РПДК,
(1.2.12)
где:
Рф- фактическое содержание газов, пыли, паров в воздухе, мг/м3;
  РПДК - предельно допускаемая концентрация (ПДК) веществ в воздухе, мг/м3.

Кратность можно определить из справочных таблиц (табл.1.2.1).

Таблица 1.2.1

Кратность воздухообмена для различных производственных помещений

Категория помещений
К
Станочное отделение 2 - 3
Моторно-ремонтное 1.5 - 2
Медницко-заливочное 3 - 4
Сварочное 4 - 6
Кузница 4 - 6
Отделение ремонта топливной аппаратуры 1.5 - 2
Отделение испытания двигателей 2 - 3
Моечное отделение 2 - 3
Столярные мастерские 2
Административно-конторские помещения 1.5
Залы заседаний 3
Курительные комнаты 10

Зная К, можно рассчитать необходимый воздухообмен по формуле (м2/ч):

L=K * V
(1.2.13)
где:
V - объём помещения, м3.

Воздухообмен по избытку вредных паров, газов

При выделении паров или газов в помещении необходимый воздухообмен определяется исходя из их разбавления до допустимых концентраций:

Lг = P / (PПДК - Рн)
(1.2.14)
где:
- воздухообмен по избытку вредных газов, паров, м3/ч;
  РПДК - предельно допускаемая концентрация (ПДК) паров, газов мг/м3;
  - содержание вредных веществ в наружном (приточном) воздухе, мг/м3 (можно принять Рн <= 0,3 * РПДК);
  P - скорость поступления вредных веществ в помещение, мг/ч.

Воздухообмен по избытку вредных пылей

Расчёт воздухообмена по избытку вредных пылей ведут по формуле 1.2.14, считая, РПДК - предельно-допускаемой концентрацией пыли, мг/м3 .

Скорость выделения вредных веществ при окрасочных работах Рокр определяют по формуле:

Pокр = Gлк * S * q/100
(1.2.15)
где:
Gлк - расход лакокрасочных материалов, г/м2;
  S - площадь окрашиваемой поверхности, м2;
  q - доля летучих растворителей в краске, %.
(60 - 90 г/м2 - при распылении; 100 - 180 г/м2 - при нанесении кистью).

Скорость выделения оксида углерода Рсо при работе двигателя определяют по формуле:

Pсо = K * Gт * q/100
(1.2.16)
где:
- часовой расход топлива, кг/ч;
  K - количество отработанных газов при сгорании 1 кг топлива, кг/кг;
(К=15 - 16 кг/кг);
  q - содержание вредных веществ в отработанных газах, %.

Скорость выделения вредных примесей при сварке Рсв рассчитывают по формуле:

Pсв = q * Kсв * Gэ/100
(1.2.17)
где:
Ксв - содержание вредных компонентов на 1 кг электродов, г/кг;
  - масса израсходованных электродов, кг;
  q - содержание вредных компонентов, %
(q = 3% - марганец, q= 0,4% - хром, q=3,4% - фтористые соединения).

Воздухообмен по избыточному теплу определяют по формуле:


(1.2.18)
где:
LQ - воздухообмен , м3/ч;
  Qиз - избыточное количество тепла, поступающего в помещение, Дж/ч, (ккал/ч);
  tвн - температура воздуха, удаляемого из помещения, °С;
  - температура наружного воздуха, поступающего в помещение, °С;
  gн - плотность наружного воздуха, кг3/м.

Воздухообмен по избытку водяных паров рассчитывают по формуле:


(1.2.19)
где:
LG - воздухообмен, м3/ч;
  Gвп - масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч;
  - содержание паров в 1 кг воздуха в помещении при относительной влажности jв, соответствующей температуре помещения tв, г;
  qн - содержание паров в 1 кг воздуха, подаваемого в помещение при его относительной влажности jн и температуре tн, г.

В случае одновременного выделения, вредных газов, пыли и тепла требуемый воздухообмен рассчитывают по вышеприведённым формулам отдельно и наибольшее значение принимают к дальнейшим расчётам /Козлов/.

1.2.3. Вентиляция помещений.
Исследование эффективности и расчёт вентиляции

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях. Классификация систем вентиляции приведена на рис.1.2.4.

Рис. 1.2.4. Классификация вентиляции

Вентиляция всего помещения называется общеобменной. Вентиляция, сосредоточенная в какой либо зоне, называется местной. Местные системы вентиляции представлены на рис.1.2.5.

Рис. 1.2.5. Местные системы вентиляции

При естественной вентиляции (см. рис. 1.2.6) воздух поступает в помещение и удаляется из него под воздействием разности температур (тепловой напор) или под воздействием ветра (ветровой напор).

Рис. 1.2.6. Ветровой и тепловой напор

Естественная вентиляция производственных помещений осуществляется инфильтрацией, аэрацией и дефлекторами.

Расчёт естественной вентиляции

Естественная вентиляция чаще всего осуществляется через вытяжные трубы прямоугольного или круглого сечения, проходящие через потолочное перекрытие и крышу здания.

Расчёт естественной вентиляции начинают с определения воздухообмена по одной из вышеприведённой формул: (1.2.14,1.2.18,1.2.19).
Разность давлений в каналах при тепловом напоре определяют по формуле:


(1.2.20)
где:
h - высота вытяжной трубы или расстояние между серединами проточных и вытяжных каналов, м;
  pн, pв - плотность наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.

Разность давлений при ветровом напоре определяют по формуле:


(1.2.21)
где:
yв - экспериментальный ветровой коэффициент, зависящий от конструкции здания,(fв = 0,70 - 0,85 - наветренная сторона, fв = 0,30 - 0,45 - заветренная сторона);
  - скорость ветра, м/с.

Скорость движения воздуха в вытяжных трубах находят по формуле:

(1.2.22)
где:
m - коэффициент, учитывающий сопротивление, зависящее от формы и качества стенок трубы (канала), m = 0,5 - 0,65.

Суммарную площадь вытяжных труб находят по формуле:


 
где:
L - необходимый воздухообмен, м3/ч;

Задаваясь конструктивными размерами вытяжной трубы, определяют число вытяжных каналов по формуле:


(1.2.23)
где:
f - площадь одного канала, м2;
  f = (pd2) / 4 - трубы круглого сечения диаметром d, м2;
  f = a * b - трубы прямоугольного сечения, м2;
  f = a2- трубы квадратного сечения, м2.

Для усиления вытяжки воздуха через каналы на верхнюю часть вытяжной трубы монтируют дефлектор. Производительность дефлектора3/ч) находят по формуле:


(1.2.24)
где:
- скорость движения воздуха в трубе, м/с, vд =(0,2 - 0,4)vв ;
  - диаметр дефлектора, м.

Производительность дефлектора можно определить через требуемый воздухообмен по формуле:


(1.2.25)
где:
n- число дефлекторов;
  - требуемый воздухообмен, м3/ч.

Необходимый диаметр дефлектора можно выразить из формулы (1.2.24):


(1.2.26)

Расчёт механической вентиляции

В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и эжекторами. Для подбора вентиляторов нужно знать требуемую производительность и полное давление.

Требуемую производительность рассчитывают по формуле:

Lвен=Lрасч * k,
(1.2.27)
где:
Lрасч - полученный по расчёту суммарный воздухообмен для всех вентилируемых помещений, м3/ч;
  k - коэффициент запаса, k= 1,1 для стальных воздуховодов длиной до 50 м; k=1,15 для стальных воздуховодов длиной более 50 м.

Давление для подбора вентилятора (Рвент) определяют по формуле:

Рвент = Ррасч * d,
(1.2.28)
где:
Ррасч - давление, подсчитанное для всей системы вентиляции, Па;
  d - коэффициент запаса, d=1,1.

Расчётное давление (напор) определяется из выражения:

P = R * l + Z,
(1.2.29)
где:
P - напор, Па;
  R- потери давления на трение в воздуховоде длиной 1 м, Па;
  l - длина участка воздуховода, м;
 
-
потери давления в местных сопротивлениях в том же воздуховоде, Па;
 
-
сумма коэффициентов местных сопротивлений на рассматриваемом участке воздуховода; значения коэффициентов местных сопротивлений приведены в справочных таблицах;
 
-
динамическое давление, Па.

Потери давления в расчётной ветви воздуховодов составляют сумму потерь давления в участках, составляющих рассчитываемую ветвь:


(1.2.30)

Если при подборе вентилятора полученные величины Lвент и Pвент не попадают на характеристику одного из вентиляторов, имеющихся на графике, (номограмме) то принимают ближайший подходящий вентилятор, и, изменяя число оборотов вентилятора, получают требуемую по расчёту производительность и давление.
Пересчёт производят по формулам:


(1.2.31)
где:
n1- число оборотов по характеристике;
  n2 - число оборотов изменённое;
  L1, Р1, N1 - соответственно производительность, давление и мощность по характеристике;
  L2, Р2, N2 - производительность, давление и мощность расчётные.

Электродвигатель подбирается по установочной мощности и числу оборотов вентилятора.
Необходимую мощность электродвигателя определяют по формуле:


(1.2.32)
где:
- мощность, потребляемая вентилятором, кВт;
  hв - к.п.д. вентилятора (по характеристике);
  hп - к.п.д. привода, принимаемый:
- для электровентиляторов - hп =1,0;
- для муфтового соединения - hп =0,98
- для клиноремённой передачи - hп = 0,95.

Установочную мощность электродвигателя определяют по формуле:

Nуст = m * Nв,
(1.2.33)
где:
m- коэффициент запаса мощности электродвигателей (1,5 - 1,1).

Расчёт местной вентиляции

Местная приточная вентиляция служит для создания оптимального микроклимата в ограниченной зоне рабочего пространства. К ней относят воздушные души и оазисы, воздушные, воздушно-тепловые завесы, аспирационные кожухи, вытяжные зонты, шкафы.

Производительность воздушного душа, оазиса, зонта, шкафа определяется по формуле:

Lдуш =3600 * b * h * vср ,
(1.2.34)
где:
h, b- высота и ширина патрубка, падающего воздуха, м;
  vср - средняя скорость потока воздуха, м/с, vср = 1 - 3,5 м/с, в зависимости от интенсивности теплового излучения).

Количество воздуха (м3/ч), удаляемого аспирационным кожухом, определяется по формуле:

Lа = А * Д,
(1.2.35)
где:
А - размерный коэффициент, зависящий от диаметра круга, м3/(ч мм).

Для заточных и шлифовальных станков с диаметром круга:
до 250 мм - А = 2 м3/(ч мм);
от 250 до 600 мм - А = 1,8 м3/(ч мм);
свыше 600 мм - А = 1,6 м3/(ч мм).
Для полировальных станков с войлочными и матерчатыми кругами А=4...6 м3/(ч мм).

Количество воздуха, удаляемого местным отсосом от сварочного стола, (м3/ч), можно определить по формуле:


(1.2.36)
где:
k - коэффициент для щелевого отсоса, k =12;
  I - сила сварочного тока, А.

Количество воздуха, удаляемого бортовыми отсосами с ванн, определяется по формуле:

Lб = B * b * vщ * k1 * k2 * n * 3600
(1.2.37)
где:
В - ширина ванны, м;
  b - ширина щели, м;
  - скорость воздуха в щели бортового отсоса, м/с;
  k1- коэффициент, учитывающий сопротивление движения воздуха от зеркала ванны к щели. При отсутствии штанг для подвеса деталей k1 = 1; при наличии штанг k1 = 1,7;
  k2 - коэффициент, учитывающий подвижность воздуха в помещении;
  n - количество щелей, в однобортовых n = 1, в двубортовых n = 2.

Соответствие установленных вентиляторов требованиям санитарных норм определяют путём осмотра и определения его фактической производительности.

При осмотре обращают внимания на:
- прочность крепления самого вентилятора;
- исправность и прочность крепления лопастей;
- исправность воздуховода.
Производительность находят по формуле (м3/ч):

L=3600 * F * v,
(1.2.38)
где:
F - площадь сечения воздуховода, м2;
  v - скорость движения воздуха в воздуховоде, (м/с) измеряемая приборами контроля

Качество вентиляции определяют сравнением установленной для данного производства нормы воздухообмена с фактической производительностью вентилятора.

1.2.4. Отопление и кондиционирование.

Кондиционирование воздуха - это создание и автоматическое поддержание в помещениях независимо от наружных условий постоянных или изменяющихся по определённой программе температуры, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболее благоприятных для людей или требуемых для нормального протекания технологического процесса.

Системы кондиционирования могут работать круглый год или только в летнее время, выполняя охладительно-осушительные функции.

Кондиционеры бывают двух видов:
- установки полного кондиционирования, обеспечивающие постоянство температуры, влажности, скорости и чистоты воздуха;
- установки неполного кондиционирования, обеспечивающие, как правило, постоянство температуры.

По способу приготовления и раздачи воздуха кондиционеры бывают центральные и местные.

Для поддержания в помещениях в холодное время года заданной температуры воздуха служит отопление. Классификация систем отопления приведена на рис.1.2.7.

Рис. 1.2.7. Классификация отопления

Системы водяного отопления наиболее приемлемы в санитарно-гигиеническом отношении. Они подразделяются на системы с нагревом воды до 100°С и выше 100°С.

Системы парового отопления бывают низкого давления и высокого давления. Воздушная система отопления характерна тем, что подаваемый воздух нагревается в калориферах.

1.2.5. Требования к системам освещения

Через органы зрения человек получает 80% информации о внешнем мире.

Свет не только обеспечивает связь организма с внешней средой, но и обладает высоким биологическим и тонизирующим действием.

Правильно спроектированное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомление, способствует повышению производительности труда, оказывает положительное психологическое воздействие.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным относятся: световой поток, сила света, яркость, освещённость, коэффициент отражения. К качественным относят: фон, контраст объекта с фоном, коэффициент пульсации освещённости (рис.1.24).

Через зрительный канал человек получает 80 % информации. Хорошее освещение рабочих мест - одно из важнейших условий безопасности. Основные характеристики освещения приведены на рис. 1.2.8 , классификация освещения - на рис. 1.2.9

Рис. 1.2.8. Характеристики освещения

Рис. 1.2.9. Классификация освещения

В зависимости от источника света освещение может быть двух видов: естественное и искусственное.

По характеру естественное освещение подразделяют на обычное, совмещённое (естественное, дополненное искусственным), боковое естественное (через световые проёмы в стенах), верхнее естественное (через фонари, проёмы в перекрытии), комбинированное естественное (сочетание верхнего и бокового освещения).

Искусственное освещение делят на общее (светильники размещают в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования), местное (дополнительное к общему; создаётся светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих метах), комбинированное (к общему освещению добавляется местное).

По назначению искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное (для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения); эвакуационное, охранное (в нерабочее время), дежурное (рис.1.2.9.).

Естественная и искусственная освещённость нормируется в зависимости от характера зрительной работы (наивысшей точности, очень высокой точности, высокой точности, средней точности, малой точности, грубая работа, работа со светящимися материалами и изделиями, общее наблюдение), размеры объекта различения (0,15 мм и более), разряда и подразряда зрительной работы (от I до VII и от а до г), контраста объекта различения с фоном (малый, средний, большой) и характеристики фона (тёмный, средний, светлый).

Порядок выбора нормативного значения искусственного освещения

Устанавливают разряд зрительной работы в зависимости от разряда объекта различения.
Устанавливают подразряд в зависимости от фона и контраста (а, б, в, г).
Устанавливают тип освещения (общее или комбинированное).
Выбирают минимальную освещенность в лк: на плоскости поверхности стола, парты не менее 300 лк, на середине - 500 лк.

Порядок выбора нормативного значения естественного освещения

Устанавливают разряд зрительной работы (I…VIII)
Устанавливают тип освещения (боковое или верхнее)
Выбирают значение минимального коэффициента естественной освещенности в %, который определяется, как отношение освещенности внутри помещения к освещенности снаружи.
Выбирают значение светового коэффициента, который определяется как отношение суммарной площади окон к площади пола.

Для искусственного освещения применяют лампы накаливания и газоразрядные лампы: натриевые, ртутные, люминесцентные, ксеноновые, металлогалогенные (рис.1.2.10.), у которых есть преимущества и недостатки.

Рис.1.2.10. Классификация ламп

Совокупность источника света и арматуры называется светильником. По особенностям распределения светового потока светильники разделены на три группы:

прямого света ("Универсаль", Глубоизлучатель", "Кососвет", "Альфа", "Бета"); отражённого света; рассеянного света ("Люцетта", ДМ-I, "Молочный шар".

По степени защиты от окружающей среды светильники изготавливают следующих типов:
открытые (лампа не закрыта); защищённые (лампа и патрон внутри арматуры); пыленепроницаемые; влагозащищённые; взрывозащищённые; взрывобезопасные (ВЗГ).

По назначению светильники делятся на светильники общего и местного освещения ("Альфа", "Бета").

На рисунке 1.2.11. представлена классификация светильников.

Рис.1.2.11. Классификация светильников

Люминесцентные светильники подразделяются на открытые (ОД), предназначенные для помещений с небольшой запылённостью и нормальной влажностью, и закрытые (ПВЛ), предназначенные для помещений с большим содержанием влаги и пыли.

Светильники с лампами накаливания подразделяются на светильники для нормальной среды (НСПО I, НСПО 9) и для тяжёлых условий (НСПО 3, ППР, ППД), в том числе взрывозащищённые (ВЗГ, ВРН, ВЧА). Все светильники имеют особую маркировку.

Вопросы для самоконтроля:

1. Как классифицируют вредные вещества по степени опасности?
2. Каковы пути поступления вредных веществ?
3. Каковы результаты воздействия химических веществ на организм?
4. Как подразделяют пыли по происхождению?
5. Что такое аэрозоль, аэрогель?
6. По какому признаку установлены ПДК пыли?
7. Какая пыль самая вредная по дисперсности?
8. Какие заболевания вызываются работой в условиях повышенной запыленности?
9. Что такое пестициды?
10. Как маркируют пестициды?
11. Кто может быть допущен к работе с пестицидами?
12. Какова профилактика отравлений?
13. Назовите приборы контроля чистоты воздуха.
14. Назовите основные качественные характеристики освещения.
15. Назовите качественные характеристики освещения.
16. Как классифицируют освещение по виду используемой энергии?
17. Как классифицируют освещение по назначению?
18. Каким может быть освещение в зависимости от расположения источников света?
19. Что такое светильник?
20. Как определить световой коэффициент?
21. Как выбирают нормы искусственной освещенности?
22. Как выбирают нормы естественной освещенности?
23. Какие бывают лампы?
24. Какие преимущества люминесцентных ламп?
25. Какие преимущества ламп накаливания?