Нормованими параметрами мікроклімату є: температура повітря робочої зони, швидкість руху повітря, вологість, інфрачервоне випромінювання, теплове навантаження середовища ТНС-індекс - емпіричний інтегральний показник (виражений в ° С), що відображає сполучений вплив температури повітря, швидкості його руху, вологості та теплового опромінення на теплообмін людини з навколишнім середовищем.
Таким чином, заходи щодо забезпечення оптимального і допустимого мікроклімату стосуватимуться чотирьох його основних параметрів: температура повітря робочої зони, швидкість руху повітря, вологість, інфрачервоне випромінювання. При розробці заходів необхідно враховувати поєднане дію параметрів мікроклімату і супутніх чинників. Воно полягає в наступному:
- висока температура в поєднанні з високою швидкістю руху повітря забезпечує температурний комфорт;
- низька температура і висока швидкість руху повітря викликають відчуття холоду;
- висока фізична активність і низька температура сприяють температурного комфорту;
- висока фізична активність і велика кількість випромінюваного тепла створюють відчуття спеки.
Комфортна з точки зору мікроклімату середовище є ідеальною для роботи. При цьому крім збільшення ефективності роботи, зменшується ймовірність здійснення помилок, що ведуть до серйозних наслідків і нещасних випадків.
1. Температура і швидкість руху повітря, вологість
Нормалізація мікроклімату виробничих приміщень здійснюється шляхом проведення наступних заходів (див. Нижче).
- Устаткування будівель і приміщень системами обігріву. До систем обігріву відносять:
а) Радіатори і конвектори.
В якості нагрівальних приладів в опалювальних системах конвекційного типу зазвичай використовуються чавунні радіатори або конвектори, виконані зі сталі або кольорових металів. Повітря обтікає радіатор знизу і спереду і, нагріваючись, піднімається вгору, проходить уздовж радіатора і виходить зверху нагріте і з помітною швидкістю. Конвектори відрізняються від радіаторів тим, що мають набагато менші поверхні нагрівання і розташовуються в нижній частині спеціального кожуха, який потрібен для створення ефекту «димоходу», щоб організувати рух повітря повз нагрівальної поверхні і потім розподілити потік нагрітого повітря за обсягом приміщення. Характеристики кожуха конвектора залежать від розмірів і положення отворів для входу повітря, а також від обраного способу обдування нагрівальних поверхонь.
б) Системи з тепловентиляторами.
До систем конвективного нагріву відносяться також застосовуються у виробничих приміщеннях системи з трубчастим калорифером, через який вентилятором з великою швидкістю продувається повітря кімнатної температури. В умовах вимушеної конвекції в такій системі тепловіддача від нагрівальної поверхні інтенсивніша, ніж для звичайного конвектора або радіатора, тому ефективність обігріву істотно вище в порівнянні з іншими системами. Тепловентилятори зазвичай виконуються у вигляді блоку, який встановлюється під стелею в центрі приміщення, що обігрівається. Кожух тепловентілятора має жалюзі, які дозволяють змінювати напрямок потоку нагрітого повітря, щоб забезпечити краще перемішування повітря в приміщенні і запобігти утворенню небажаних застійних зон з градієнтом температури. Трубчасті калорифери з розвиненою поверхнею нагріву іноді використовуються в подають каналах повітряних опалювальних систем замість безпосереднього повітряного нагріву. Ефективність роботи тепловентілятора залежить від багатьох факторів, зокрема, від його розташування в приміщенні і напрямків воз-задушливого потоку на вході і виході.
в) Повітряне опалення.
Цей термін відноситься до систем опалення, в яких підігріте повітря подається по прокладених в будівлі спеціальних каналах в опалювальні приміщення. Якщо кімнатне повітря повертається назад для повторного нагріву, система називається рециркуляционной; в тих випадках, коли повернення повітря не передбачений і в приміщення надходить тільки підігрітий зовнішнє повітря, система називається вентиляційної. Остання система використовується тільки в тих приміщеннях, де рециркуляція повітря неприпустима. Повітряне опалення може бути природним або примусовим. У системах з природною циркуляцією переміщення повітря відбувається за рахунок різниці температур і щільності повітря, тому важливою вимогою при проектуванні повітропроводів є незначність втрат на тертя, щоб забезпечити необхідну інтенсивність циркуляції повітря. У системах з примусовою циркуляцією використовується зовнішнє джерело енергії для забезпечення необхідної інтенсивності циркуляції. Оскільки швидкості переміщення повітря в системах з примусовою циркуляцією значно вище, проблема перемішування повітря спрощується, проте виникає проблема шуму в повітроводах і розподільних решітках.
г) Системи променевого обігріву.
Променистий обігрів - це вид обігріву, заснований на принципі теплового випромінювання, яке представляє собою перехід тепла від тіла з вищою температурою до тіла з більш низькою температурою. В установках променистого обігріву внаслідок спрямованого випромінювання в нижню зону приміщення і передачі тепла безпосередньо поверхонь, що обігріваються, а не повітрю, відсутня необхідність збільшення потужності установки в розрахунку на висоту приміщення. Відсутність застою теплого повітря в районі покрівлі сприяє зменшенню тепловтрат приміщення і створення більш комфортних умов для приміщення. Крім цього, в приміщеннях, опалювальних приладами променистого опалення, температура повітря може бути трохи нижче традиційно розрахункової, в той час як поверхні стін і обладнання мають температуру вище, що в цілому дає відчуття комфорту для людей в приміщенні.
д) Системи кабельного обігріву.
Вони являють собою нагрівальні (гріють) кабелі і нагрівальні тканини. Кабельний обігрів дозволяє ефективно і економічно вирішувати багато проблем, пов'язаних з підтриманням температур, розігрівом, антиобледеніння. Системи кабельного обігріву широко використовуються при створенні «теплих» підлог, а також під час вирішення нестандартних завдань обігріву;
- Установка стаціонарних і мобільних пунктів обігріву.
- Установка і ремонт систем вентиляції та кондиціонування повітря. Системи кондиціонування повітря у виробничих приміщеннях здійснюють в основному із застосуванням одного з двох типів спліт-систем: звичайних (настінних, підлогових, касетних), які розміщуються безпосередньо в кожному приміщенні, і канальних, що вимагають для подачі охолодженого повітря в приміщення наявності системи повітропроводів.
- Захист фасаду будівлі (крім північного) захисними пристроями від сонця. До них відносяться штори, жалюзі, козирки, навіси. Вони більш ефективні, коли розташовані з зовнішньої сторони фасаду (зовні). Також ефективним захистом від сонячних променів є використання сонцезахисних стекол.
- Використання зволожувачів повітря.
- Повітряний душирование робочих місць. Повітряний душирование є подачу на робоче місце припливного прохолодного повітря у вигляді повітряного струменя, створюваної вентилятором. Можуть застосовуватися стаціонарні джерела струменя і пересувні у вигляді переміщуються вентиляторів. Струмінь може подаватися зверху, знизу, збоку і віялом.
До організаційно-технічних заходів слід віднести наступні (див. Нижче).
- Раціональне розміщення обладнання. Основні джерела тепла розташовують безпосередньо під аераційним ліхтарем, біля зовнішніх стін будівлі і в один ряд, щоб теплові потоки від них не перехрещувалися на робочих місцях.
- Проведення робіт з використанням дистанційного керування і дистанційного спостереження (захист «відстанню»).
- Впровадження раціональних технологічних процесів і обладнання (заміна гарячого способу обробки металу холодним, полум'яного нагріву - індукційним і т.п.).
- використання теплової ізоляції обладнання різними видами теплоізоляційних матеріалів;
- використання теплозахисних екранів;
- використання водяних завіс, яке представляє собою мелкодисперсное розпорошення пилу.
До організаційних відносяться заходи щодо захисту «часом» (розробка оптимального режиму праці та відпочинку працюючих). Для забезпечення середньо-змінного термічного напруження працюючих на допустимому рівні сумарна тривалість їх діяльності в умовах нагріваючого мікроклімату протягом робочої зміни не повинна перевищувати 7, 5, 3 і 1 години відповідно класам умов праці за ступенем шкідливості.
2. Захист від інфрачервоного випромінювання
Для захисту від теплового випромінювання застосовуються засоби колективного та індивідуального захисту. Основними методами колективного захисту є: * теплоізоляція робочих поверхонь джерел випромінювання теплоти. Теплоізоляція гарячих поверхонь (обладнання, судин, трубопроводів і т.д.) знижує температуру поверхні, що випромінює і зменшує загальне виділення теплоти, в тому числі її променисту частину, що випромінюється в інфрачервоному діапазоні. Для теплоізоляції застосовують матеріали з низькою теплопровідністю. Конструктивно теплоізоляція може бути містичний, обгорткового, засипної, з штучних виробів і комбінованою. Мастичну ізоляцію здійснюють шляхом нанесення на поверхню ізолюються об'єкта ізоляційної мастики. Обгортковий ізоляція виготовляється з волокнистих матеріалів - азбестового тканини, мінеральної вати, повсті і ін. І найбільш придатна для трубопроводів і судин. Засипна ізоляція (наприклад, керамзит) в основному використовується при про-кладки трубопроводів в каналах і коробах. Штучна ізоляція виконується формованими виробами - цеглою, матами, плитами і використовується для спрощення ізоляційних робіт. Комбінована ізоляція виконується багатошаровою. Перший шар зазвичай виконують з штучних виробів, наступні шари - з містичних і обгорткових матеріалів;
- екранування джерел або робочих місць. Теплозахисні екрани застосовують для екранування джерел променистої теплоти, захисту робочого місця і зниження температури поверхонь предметів і обладнання, що оточують робоче місце. Теплозахисні екрани поглинають і відображають променисту енергію. Розрізняють теплоотражающие, теплопоглинальні і тепловідвідні екрани. За конструктивним виконанням екрани поділяються на три класи: непрозорі, напівпрозорі і прозорі.
Непрозорі екрани виконуються у вигляді каркаса з закріпленим на ньому теплопоглинальних матеріалом або нанесеним на нього теплоотражающим по-покриттям. Як відображають матеріалів використовують алюмінієву фольгу, алюміній листовий, білу жерсть; в якості покриттів - алюмінієву фарбу. Для непрозорих поглинаючих екранів використовується теплоізоляційний цегла, азбестові щити. Непрозорі тепловідвідні екрани виготовляються у вигляді порожніх сталевих плит з циркулюючої по них водою або водовоздушной сумішшю, що забезпечує температуру на зовнішній поверхні екрану не більше 30 ... 35 ° С.
Напівпрозорі екрани застосовуються у випадках, коли екран не повинен перешкоджати спостереженню за технологічним процесом і введення через нього інструменту і матеріалу. Як напівпрозорих теплопоглинальних екранів використовують металеві сітки з розміром вічка 3 ... 3,5 мм, завіси у вигляді підвішених ланцюгів. Для екранування кабін і пультів управління, в які повинен проникати світло, використовують скло, армоване сталевою сіткою. Напівпрозорі тепловідвідні екрани виконують у вигляді металевих сіток, зрошуваних водою, або у вигляді парової завіси. Прозорі екрани виготовляють з безбарвних або забарвлених стекол - силікатних, кварцових, органічних. Зазвичай такими стеклами екранують вікна кабін і пультів управління. Тепловідвідні прозорі екрани виконують у вигляді подвійного скла з вентильованого повітрям повітряним прошарком, водяних і вододисперсні завіс .;
- повітряне душирование робочих місць;
- використання водяних завіс;
- використання пристроїв кондиціонування. Кондиціювання повітря - створення і автоматична підтримка в закритих приміщеннях температури, вологості, чистоти, швидкості руху повітря в заданих межах. Його застосовують для досягнення найбільш комфортних санітарно-гігієнічних умов в робочій зоні або в виробничо-технологічних цілях для підтримки необхідних параметрів мікроклімату за допомогою кондиціонерів.
Кондиціонери бувають центральні (на кілька приміщень) та місцеві (на одне приміщення), виробничі та побутові;
- використання вентиляційних систем і установок. До організаційних відносяться заходи щодо захисту «часом». Щоб уникнути надмірного (небезпечного) загального перегрівання і локального ушкодження (опік) людини повинна бути регламентована тривалість періодів безперервного інфрачервоного опромінення та пауз між ними.
використання засобів індивідуального захисту. До них відносяться:
- одяг спеціальний для захисту від підвищених температур (перегріву, бризок і іскор розплавленого металу) В спецодязі цього класу використовують матеріали, здатні певний час утримувати бризки і іскри металу (парусина з вогнезахисним просоченням, суконна тканина). Для захисту від інфрачервоного випромінювання високих рівнів використовують відображають тканини з металізованої ниткою.
- засоби захисту від підвищених температур (рукавиці, краги, рукавички виготовлені з сукна або спілка)
- щитки захисні лицьові з металізованим теплоотражающим покриттям.