Нормируемыми параметрами микроклимата являются: температура воздуха рабочей зоны, скорость движения воздуха, влажность, инфракрасное излучение,тепловая нагрузка среды ТНС-индекс - эмпирический интегральный показатель (выраженный в °С), отражающий сочетанное влияние температуры воздуха, скорости его движения, влажности и теплового облучения на теплообмен человека с окружающей средой.

Таким образом, мероприятия по обеспечению оптимального и допустимого микроклимата будут касаться четырех его основных параметров: температура воздуха рабочей зоны, скорость движения воздуха, влажность, инфракрасное излучение. При разработке мероприятий необходимо учитывать сочетанное действие параметров микроклимата и сопутствующих факторов. Оно заключается в следующем:

• высокая температура в сочетании с высокой скоростью движения воздуха обеспечивает температурный комфорт;
• низкая температура и высокая скорость движения воздуха вызывают ощущение холода;
• высокая физическая активность и низкая температура способствуют температурному комфорту;
• высокая физическая активность и большое количество излучаемого тепла создают ощущение жары.

Комфортная с точки зрения микроклимата среда является идеальной для работы. При этом помимо увеличения эффективности работы, уменьшается вероятность совершения ошибок, ведущих к серьезным последствиям или несчастному случаю.

1. Температура и скорость движения воздуха, влажность

Нормализация микроклимата производственных помещений осуществляется путем проведения следующих мероприятий (см. ниже).

• Оборудование зданий и помещений системами обогрева. К системам обогрева относят:

а) Радиаторы и конвекторы.

В качестве нагревательных приборов в отопительных системах конвекционного типа обычно используются чугунные радиаторы или конвекторы, выполненные из стали либо цветных металлов. Воздух обтекает радиатор снизу и спереди и, нагреваясь, поднимается вверх, проходит вдоль радиатора и выходит сверху нагретый и с заметной скоростью. Конвекторы отличаются от радиаторов тем, что имеют гораздо меньшие поверхности нагрева и располагаются в нижней части специального кожуха, который нужен для создания эффекта «дымохода», чтобы организовать движение воздуха мимо нагревательной поверхности и затем распределить поток нагретого воздуха по объему помещения. Характеристики кожуха конвектора зависят от размеров и положения отверстий для входа воздуха, а также от выбранного способа обдува нагревательной поверхности.

б) Системы с тепловентиляторами.

К системам конвективного нагрева относятся также применяемые в производственных помещениях системы с трубчатым калорифером, через который вентилятором с большой скоростью продувается воздух комнатной температуры. В условиях вынужденной конвекции в такой системе теплоотдача от нагревательной поверхности более интенсивна, чем для обычного конвектора или радиатора, поэтому эффективность обогрева существенно выше по сравнению с другими системами. Тепловентиляторы обычно выполняются в виде блока, который устанавливается у потолка в центре обогреваемого помещения. Кожух тепловентилятора имеет жалюзи, которые позволяют изменять направление потока нагретого воздуха, чтобы обеспечить лучшее перемешивание воздуха в помещении и предотвратить образование нежелательных застойных зон с градиентом температуры. Трубчатые калориферы с развитой поверхностью нагрева иногда используются в подающих каналах воздушных отопительных систем вместо непосредственного воздушного нагрева. Эффективность работы тепловентилятора зависит от многих факторов, в частности, от его расположения в помещении и направлений воз-душного потока на входе и выходе.

в) Воздушное отопление.

Этот термин относится к системам отопления, в которых подогретый воздух подается по проложенным в здании специальным каналам в отапливаемые помещения. Если комнатный воздух возвращается обратно для повторного нагрева, система называется рециркуляционной; в тех случаях, когда возврат воздуха не предусмотрен и в помещение поступает только подогретый наружный воздух, система называется вентиляционной. Последняя система используется только в тех помещениях, где рециркуляция воздуха недопустима. Воздушное отопление может быть естественным или принудительным. В системах с естественной циркуляцией перемещение воздуха происходит за счет разности температур и плотностей воздуха, поэтому важным требованием при проектировании воздуховодов является незначительность потерь на трение, чтобы обеспечить необходимую интенсивность циркуляции воздуха. В системах с принудительной циркуляцией используется внешний источник энергии для обеспечения требуемой интенсивности циркуляции. Поскольку скорости перемещения воздуха в системах с принудительной циркуляцией значительно выше, проблема перемешивания воздуха упрощается, однако возникает проблема шума в воздуховодах и распределительных решетках.

г) Системы лучистого обогрева.

Лучистый обогрев - это вид обогрева, основанный на принципе теплового излучения, которое представляет собой переход тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. В установках лучистого обогрева вследствие направленного излучения в нижнюю зону помещения и передачи тепла непосредственно обогреваемым поверхностям, а не воздуху, отсутствует необходимость приращения мощности установки в расчете на высоту помещения. Отсутствие застоя теплого воздуха в районе кровли способствует уменьшению теплопотерь помещения и созданию более комфортных условий для помещения. Кроме этого, в помещениях, отапливаемых приборами лучистого отопления, температура воздуха может быть немного ниже традиционно расчетной, в то время как поверхности стен и оборудования имеют температуру выше, что в целом дает ощущение комфорта для людей в помещении.

д) Системы кабельного обогрева.

Они представляют собой нагревательные (греющие) кабели и нагревательные ткани. Кабельный обогрев позволяет эффективно и экономично решать многие проблемы, связанные с поддержанием температур, разогревом, антиобледенением. Системы кабельного обогрева широко используются при создании «теплых» полов, а также при решении нестандартных задач обогрева;

• Установка стационарных и мобильных пунктов обогрева.
• Установка и ремонт систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Системы кондиционирования воздуха в производственных помещениях осуществляют в основном с применением одного из двух типов сплит-систем: обычных (настенных, напольных, кассетных), которые размещаются непосредственно в каждом помещении, и канальных, требующих для подачи охлажденного воздуха в помещения наличия системы воздуховодов.

• Защита фасада здания (кроме северного) защитными устройствами от солнца. К ним относятся шторы, жалюзи, козырьки, навесы. Они более эффективны, когда расположены с внешней стороны фасада (снаружи). Также эффективной защитой от солнечных лучей является использование солнцезащитных стекол.
• Использование увлажнителей воздуха.
• Воздушное душирование рабочих мест. Воздушное душирование представляет собой подачу на рабочее место приточного прохладного воздуха в виде воздушной струи, создаваемой вентилятором. Могут применяться стационарные источники струи и передвижные в виде перемещаемых вентиляторов. Струя может подаваться сверху, снизу, сбоку и веером.

К организационно-техническим мероприятиям следует отнести следующие (см. ниже).

• Рациональное размещение оборудования. Основные источники тепла располагают непосредственно под аэрационным фонарем, у наружных стен здания и в один ряд, чтобы тепловые потоки от них не перекрещивались на рабочих местах.
• Проведение работ с использованием дистанционного управления и дистанционного наблюдения (защита «расстоянием»).
• Внедрение рациональных технологических процессов и оборудования (замена горячего способа обработки металла холодным, пламенного нагрева - индукционным и т.п.).
• использование тепловой изоляции оборудования различными видами теплоизоляционных материалов;
• использование теплозащитных экранов;
• использование водяных завес, которое представляет собой мелкодисперсное распыление пыли.

К организационным относятся мероприятия по защите «временем» (разработка оптимального режима труда и отдыха работающих). Для обеспечения средне-сменного термического напряжения работающих на допустимом уровне суммарная продолжительность их деятельности в условиях нагревающего микроклимата в течение рабочей смены не должна превышать 7, 5, 3 и 1 часа соответственно классам условий труда по степени вредности.

2. Защита от инфракрасного излучения

Для защиты от теплового излучения применяются средства коллективной и индивидуальной защиты. Основными методами коллективной защиты являются: * теплоизоляция рабочих поверхностей источников излучения теплоты. Теплоизоляция горячих поверхностей (оборудования, сосудов, трубопроводов и т.д.) снижает температуру излучающей поверхности и уменьшает общее выделение теплоты, в том числе ее лучистую часть, излучаемую в инфракрасном диапазоне. Для теплоизоляции применяют материалы с низкой теплопроводностью. Конструктивно теплоизоляция может быть мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и комбинированной. Мастичную изоляцию осуществляют путем нанесения на поверхность изолируемого объекта изоляционной мастики. Оберточная изоляция изготавливается из волокнистых материалов - асбестовой ткани, минеральной ваты, войлока и др. и наиболее пригодна для трубопроводов и сосудов. Засыпная изоляция (например, керамзит) в основном используется при про-кладке трубопроводов в каналах и коробах. Штучная изоляция выполняется формованными изделиями - кирпичом, матами, плитами и используется для упрощения изоляционных работ. Комбинированная изоляция выполняется многослойной. Первый слой обычно выполняют из штучных изделий, последующие слои - из мастичных и оберточных материалов;

• экранирование источников или рабочих мест. Теплозащитные экраны применяют для экранирования источников лучистой теплоты, защиты рабочего места и снижения температуры поверхностей предметов и оборудования, окружающих рабочее место. Теплозащитные экраны поглощают и отражают лучистую энергию. Различают теплоотражающие, теплопоглощающие и теплоотводящие экраны. По конструктивному выполнению экраны подразделяются на три класса: непрозрачные, полупрозрачные и прозрачные.

Непрозрачные экраны выполняются в виде каркаса с закрепленным на нем теплопоглощающим материалом или нанесенным на него теплоотражающим по-крытием. В качестве отражающих материалов используют алюминиевую фольгу, алюминий листовой, белую жесть; в качестве покрытий - алюминиевую краску. Для непрозрачных поглощающих экранов используется теплоизоляционный кирпич, асбестовые щиты. Непрозрачные теплоотводящие экраны изготавливаются в виде полых стальных плит с циркулирующей по ним водой или водовоздушной смесью, что обеспечивает температуру на наружной поверхности экрана не более 30…35°С.

Полупрозрачные экраны применяются в случаях, когда экран не должен препятствовать наблюдению за технологическим процессом и вводу через него инструмента и материала. В качестве полупрозрачных теплопоглощающих экранов используют металлические сетки с размером ячейки 3…3,5 мм, завесы в виде подвешенных цепей. Для экранирования кабин и пультов управления, в которые должен проникать свет, используют стекло, армированное стальной сеткой. Полупрозрачные теплоотводящие экраны выполняют в виде металлических сеток, орошаемых водой, или в виде паровой завесы. Прозрачные экраны изготавливают из бесцветных или окрашенных стекол - силикатных, кварцевых, органических. Обычно такими стеклами экранируют окна кабин и пультов управления. Теплоотводящие прозрачные экраны выполняют в виде двойного остекления с вентилируемой воздухом воздушной прослойкой, водяных и вододисперсных завес.;

• воздушное душирование рабочих мест ;
• использование водяных завес;

• использование устройств кондиционирования. Кондиционирование воздуха - создание и автоматическое поддержание в закрытых помещениях температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха в заданных пределах. Его применяют для достижения наиболее комфортных санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне или в производственно-технологических целях для поддержания требуемых параметров микроклимата с помощью кондиционеров.

Кондиционеры бывают центральные (на несколько помещений) и местные (на одно помещение), производственные и бытовые;

• использование вентиляционных систем и установок . К организационным относятся мероприятия по защите «временем». Во избежание чрезмерного (опасного) общего перегревания и локального повреждения (ожог) человека должна быть регламентирована продолжительность периодов непрерывного инфракрасного облучения и пауз между ними.

• использование средств индивидуальной защиты. К ним относятся:

  • одежда специальная для защиты от повышенных температур (перегрева, брызг и искр расплавленного металла) В спецодежде этого класса используют материалы, способные определенное время удерживать брызги и искры металла (парусина с огнезащитной пропиткой, суконная ткань). Для защиты от инфракрасного излучения высоких уровней используют отражающие ткани с металлизированной нитью.
  • средства защиты от повышенных температур (рукавицы, краги, перчатки изготовленные из сукна или спилка)
  • щитки защитные лицевые с металлизированным теплоотражающим покрытием.