Параметри мікроклімату людини і вентиляція

Для ефективного теплообміну організму людини з середовищем існування та організації комфортних умов виробництва необхідні наступні оптимальні параметри мікроклімату:

• • відносна вологість повітря 40-60% (але не менше 20 і не понад 75%);
• • температура повітря 18-22 ° С (але не менше 13 і не вище 28 ° С);
• • швидкість руху повітря 0,2-0,3 м / с (але не менше 0,1 і не більше 1,5 м / с).

Для різних категорій робіт (від Iа до III) і сезонів року (теплий, холодний) комфортні та допустимі умови праці людини наведені в спеціальних нормативних документах (ГОСТ, СанПіН). Значення параметрів мікроклімату (відносна вологість, температура і швидкість руху повітря), що характеризують верхню межу області допустимих умов життєдіяльності людини, в графічному вигляді утворюють деяку симетричну тривимірну поверхню (рис. 3.4). Відмітною властивістю даної області значень параметрів є можливість для організаторів виробництва залишатися в межах допустимих умов життєдіяльності людини шляхом активної корекції мікроклімату середовища проживання при зміні хоча б одного з трьох взаємопов'язаних між собою фізичних властивостей цього середовища.

Рис. 3.4. Верхня межа області допустимих значень параметрів мікроклімату

Додатково пред'являються наступні вимоги по вентиляції робочих і житлових приміщень різного призначення виходячи з потреби припливу свіжого повітря за 1 хв на 1 м2 підлоги приміщення:

• • 0,15 м3 - для конторських приміщень, музеїв, вокзалів;
• • 0,3 м3 - для звичайних робочих приміщень, поліклінік, лікарень;
• • 0,5 м3 - для аудиторій, судових приміщень, універмагів, бібліотек;
• • 0,6 м3 - для лабораторій, операційних, приміщень важких робіт.

Необхідність забезпечення зазначених вище нормативів вентиляції приміщень носить двоякий характер. З одного боку, при середній частоті дихання людини, рівної 16 вдихів і видихів на хвилину (коливання в межах 14-20 вдихів і видихів), обсяг потрібного для дихання дорослої людини свіжого повітря становить близько 8 л / хв за умови, що частка кисню при нормальному тиску на рівні моря для комфортних умов становить 21%. Вважається, що в залежності від тяжкості виконуваних фізичних робіт споживання кисню людиною може коливатися від менш ніж 0,5 (при легкій роботі) до більш ніж 1 л / хв (при важкій роботі).

З іншого боку, нормальний вміст вуглекислого газу (С02) в атмосфері становить 0,01-0,03%, а комфортний рівень в приміщенні, де знаходяться люди, не повинен перевищувати 0,5%. Збільшення концентрації СO2 в повітрі до 1 - 1,5% суб'єктивно може не відчуватися, але призводить до зниження ефективності праці. При вмісті вуглекислого газу, рівному 3%, виникає утруднення дихання, яке наростає разом з подальшим зростанням вмісту СO2. Тривале перебування в атмосфері, що містить більше 10% двоокису вуглецю, смертельно для людини.

Таким чином, можна зробити очевидний висновок, що відсутність або недостатній обсяг вентиляції в робочому приміщенні неминуче призводить до зміни газового складу повітря, збіднення його киснем і пересичених вуглекислим газом з усіма перерахованими наслідками.

В якості параметра, що характеризує рівень вентиляції приміщень, застосовується повітрообмін (К в), ч-1, - показник, рівний відношенню обсягу замінного в приміщенні повітря W з в одиницю часу (наприклад, на годину), тобто, по суті, швидкості заміни повітря в приміщенні, до загального обсягу приміщення Vп, з якого видаляється повітря:

З цієї формули випливає, що повітрообмін характеризується величиною, кратній об'єму повітря приміщення, замінного в одиницю часу, тобто цей показник свідчить, скільки разів протягом години повністю замінений повітря в приміщенні (при К в> 1) або яка частина всього об'єму повітря в приміщенні замінена протягом години (при К в <1).

Величина повітрообміну в результаті природного провітрювання (інфільтрації) житлових приміщень, будівель через нещільність вікон, дверей, елементів зовнішніх конструкцій може досягати значень 0,5-0,75 ч-1, а для виробничих приміщень, будівель - 1,0-1,5 ч-1, тобто вдвічі більше. Тієї ж мети можна досягти і шляхом аерації (спеціального відкривання вікон, фрамуг, кватирок) при навмисному провітрюванні приміщень.

У разі примусового механічної вентиляції, здійснюваної за допомогою спеціальних вентиляційних пристроїв, механізмів, розрізняють приточную, витяжну і припливно-витяжну вентиляцію, при розрахунку яких виходять з наступних нормативів: при об'ємі приміщення на одну людину V n <20 м3 / людина необхідна W ≥ 30 м3 / год, а при V п = 20-40 м3 / чоловік потрібно W е ≥ 20 м3 / ч. З тих же міркувань розраховують продуктивність кондиціонерів і установок штучного клімату.

Крім теплових і кліматичних особливостей перебування людини в техносфери, необхідно розглянути ще деякі найважливіші чинники, мають найбезпосередніший вплив на ефективність його трудової діяльності, і насамперед - освітлення та працездатність.