Микроклимат производственных помещений
Микроклимат производственных помещений – это метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового излучения.
Основные параметры микроклимата:
§ температура воздуха (°C);
§ относительная влажность воздуха (%);
§ скорость движения воздуха (м/с);
§ интенсивность теплового излучения (Вт/м2);
§ температура поверхностей (стены, пол, потолок, оборудование) (°C).
Указанные параметры нормируются для рабочей зоны производственных помещений, под которой понимается пространство высотой 2 м над уровнем пола, или площадка постоянного или временного пребывания работающих. Постоянным рабочим местом считается место, на котором работающий находится большую часть (более 50 % или 2 ч непрерывно) своего рабочего времени. Если при этом работа осуществляется в различных точках рабочей зоны, то постоянным рабочим местом считается вся рабочая зона.
В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96, значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха устанавливаются для рабочей зоны производственных помещений в зависимости от категории тяжести выполняемой работы, величины избытков явного, выделяемого в помещении, тепла и периода года.
Контроль температуры воздуха рабочей зоны осуществляется с помощью термометров. При измерениях температуры выше 0 °C обычно применяют ртутные термометры, а при температуре ниже 0 °C – спиртовые. Если требуется постоянная регистрация изменения температуры во времени, используются термографы. Существуют и другие устройства для измерения температуры воздуха, например, на основе термопары.
Для измерения относительной влажности воздуха используются приборы, называемые психрометрами и гигрометрами.
Психрометр (рис. 1) – это устройство, состоящее из двух (одинаковых) ртутных термометров – сухого и влажного (смоченного). Резервуар влажного термометра обернут гигроскопической тканью (бязью), конец которой опущен в стаканчик с дистиллированной водой. Вода, испаряясь с поверхности влажной ткани, отнимает тепло у резервуара влажного термометра (при испарении расходуется тепло), поэтому он показывает более низкую температуру, чем сухой. Чем ниже влажность, тем меньше показания температуры влажного термометра, поскольку с уменьшением влаги в воздухе возрастает испарение воды с увлажненной ткани, и поверхность ртутного резервуара охлаждается в большей степени. Сухой термометр показывает температуру воздуха в помещении. По разности показаний термометров с помощью специальных психрометрических таблиц определяют относительную влажность воздуха.
Аспирационный психрометр (аспирация – движение воздуха) снабжен вентилятором, который протягивает через прибор исследуемый воздух с равномерной скоростью (3 – 4 м/с). Этот прибор более точен, т. к. его конструкция исключает влияние, связанное с неравномерной скоростью движения воздуха и воздействием теплового излучения. Он также состоит из сухого и влажного термометров, помещенных в металлические трубки.
а) 
| б) 
|
Рис. 1. Психрометры: а – аспирационный психрометр МВ-4М;
б – принцип работы
Для определения скорости движения воздуха используют анемометры различных типов. Для измерения больших скоростей (чаще всего для оценки работы вентиляционных систем) применяют крыльчатые и чашечные анемометры (рис. 2). Принцип действия прибора механический: под давлением движущегося воздуха ось прибора с закрепленными на ней крылышками или чашечками начинает вращаться и тем быстрее, чем больше скорость движения воздуха. Ось колеса соединена со счетчиком оборотов. Движение колеса передаётся стрелке, движущейся по циферблату.
Крыльчатые анемометры рекомендуется применять для измерения скорости воздушного потока в интервале 0,4...10 м/с, а при скоростях 1...35 м/с применяются чашечные анемометры.
а) 
| б) 
|
Рис. 2. Анемометры: а – крыльчатый LV 100; б – чашечный МС-13
Для оценки малых скоростей воздуха на рабочих местах, а также для комплексного измерения скорости и температуры воздуха применяют термоанемометры. Термоанемометр – батарейный прибор на полупроводниках. Принцип действия основан на изменении сопротивления в датчике прибора, которое происходит при изменении температуры и скорости движения воздуха.
Термоанемометр Testo -425 (рис. 3) осуществляет текущие измерения скорости воздуха и температуры воздуха, определяет максимальные и минимальные значения этих параметров, а также имеет возможность усреднения результатов измерений по времени и числу замеров. Прибор оснащен телескопическим зондом на кабеле длиной 1 м.
Включение – кнопка On/Off. При включении на дисплее отображается короткий тест, затем прибор готов к работе. Информация отображается на большом 2-х строчном дисплее: верхняя строка – измеренное значение скорости в м/с, нижняя – температура в потоке воздуха в ºС. Функция памяти для максимальных и минимальных измеренных величин и усреднения показаний вызываются последовательными нажатиями кнопки HOLD.
Рис. 3. Термоанемометр Testo-425
Метеометр МЭС-200 (рис. 4) предназначен для измерения температуры воздуха, относительной влажности воздуха, атмосферного давления и скорости воздушного потока внутри помещения или в вентиляционных трубопроводах. Измерение указанных параметров производится с помощью специальных датчиков, установленных на измерительном щупе (датчики скорости воздушного потока, температуры и влажности) и на корпусе блока электроники (датчик давления).
Рис. 4. Метеометр МЭС-200
Измерительный щуп соединяется с блоком электроники гибким кабелем длиной 0,5 м. блок электроники служит для преобразования аналоговой информации от датчиков в цифровую форму, математической обработки результатов измерений и отображения результатов на 2-х строчном матричном жидкокристаллическом индикаторе.
Перед началом измерений снять кожух с измерительного щупа. Включение – кнопка “On/Off”. Установка режимов работы МЭС осуществляется кнопками “П”, “+”, “–”. При нажатии кнопки “On/Off” МЭС переходит в режим измерения температуры и влажности. Для установки режима измерения давления необходимо нажать кнопку “П”. для установки МЭС в режим измерения скорости воздушного потока нужно после нажатия кнопки “П” нажать кнопку “+” и выждать 2-3 мин.
Интенсивность теплового излучения измеряется актинометрами (рис. 5), действие которых основано на поглощении теплового излучения и превращении его в тепловую энергию, количество которой регистрируется различными способами.
В основу этих приборов положен принцип термоэлектрической батареи. Чувствительный элемент актинометра состоит из алюминиевой пластинки, на которой в шахматном порядке расположены зачерненные и блестящие секции. Зачерненные полоски интенсивно поглощают тепловое излучение, а блестящие отражают его, поэтому первые из них нагреваются значительно сильнее, чем вторые. Положительные спаи термопар, соединенные между собой последовательно, присоединены к зачерненным полоскам алюминиевой фольги, а отрицательные спаи – к блестящим полоскам. Под воздействием разности температур возникает термоЭДС, которая измеряется чувствительным прибором, отградуированном в единицах тепловой радиации (Вт/м2).
Рис. 5. Актинометр: а – вид спереди; б – вид сзади (приемник актинометра)
Измерение и контроль показателей микроклимата
При выборе участков и времени измерения необходимо учитывать все факторы, влияющие на микроклимат рабочих мест (фазы технологического процесса, функционирование систем вентиляции и отопления и др.).
Измерения следует проводить на рабочих местах. Если рабочим местом являются несколько участков производственного помещения, то измерения осуществляются на каждом из них.
Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых стоя.
В помещениях с большой плотностью рабочих мест, при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения, участки измерения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха распределяются равномерно по всему помещению в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Минимальное количество участков измерения параметров микроклимата
| Площадь помещения, м2 | Количество участков измерения |
| До 100 От 101 до 400 включ. Св. 400 | 4 8 Количество участков определяется расстоянием между ними, которое не должно превышать 10 м |
При наличии источников лучистого тепла интенсивность теплового облучения на постоянных и непостоянных рабочих местах необходимо определять в направлении максимума теплового излучения от каждого из источников, располагая приемник прибора перпендикулярно падающему потоку на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.