Нормирование параметров воздуха в помещениях

Параметры воздушной среды в помещениях, влияющие на самочувствие и здоровье людей, определяются микроклиматом и наличием в ее составе вредных веществ.

• Нормативные значения всех параметров воздушной среды в производственных помещениях установлены ГОСТ  «Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
• В воздухе рабочей зоны производственных помещений гигиеническое нормирование параметров микроклимата и содержания вредных веществ осуществляется раздельно согласно санитарным нормам СанПиН «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и гигиеническим нормам ГН 2.2.5.1313–03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» соответственно.

Рабочей зоной считается пространство высотой 2м от уровня пола или площадки, в котором находятся места постоянного или непостоянного пребывания рабочих. Постоянным считается рабочее место, на котором работающий находится бóльшую часть (более 50 % или более 2 ч непрерывно) своего рабочего времени. Параметры микроклимата в жилых, общественных и административно-бытовых помещениях определяются строительными нормами СНиП 41–01–2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Нормирование параметров микроклимата

Гигиеническими нормами регламентируются следующие параметры микроклимата в рабочей зоне производственных помещений: температура, относительная влажность и скорость движения воздуха, а также температура поверхностей окружающих тело человека конструкций и предметов (стены, полы и потолки помещения, производственное оборудование, предметы труда и т. п.). Нормирование осуществляется с учетом времени года и интенсивности производимой человеком работы. Согласно ГОСТ 12.1.005–88, различают холодный и теплый периоды года.

• Холодный период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха +10 ºС и ниже,
• теплый период года – среднесуточной температурой выше + 10 ºС.

Иногда рассматривают также переходной период, характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха +10ºС. Исходя из общих энергозатрат организма при учете интенсивности труда все виды работ разделяют на три категории:

• легкие Iа и Iб с энергозатратами соответственно до 140 Вт и 140…174 Вт (работа контролеров, работы точного приборостроения, офисные работы и т. п.);
• средней тяжести IIа и IIб с энергозатратами соответственно 175…232 Вт и 233…290 Вт (работы в механосборочных цехах, текстильном производстве, при обработке древесины и т. п., связанные с постоянным передвижением и переносом тяжестей до 10 кг);
• тяжелые III с энергозатратами свыше 290 Вт (работы, связанные с систематическим физическим напряжением, с  переносом тяжестей свыше 10 кг в кузнечных, литейных цехах с ручными процессами и т.п.)

Для рабочей зоны производственного помещения согласно действующим нормативным документам устанавливаются оптимальные и допустимые параметры микроклимата. Оптимальные (рекомендуемые) параметры представляют собой наиболее благоприятные условия для наилучшего самочувствия человека (критерий комфорта) или для правильного протекания различных технологических процессов (технологический критерий). Оптимальные параметры микроклимата по критерию технологичности регламентируются отраслевыми документами. Так, для цехов точного машиностроения оптимальная температура составляет 20 ± 0,5 ºС, а оптимальная относительная влажность – 45…50 %. Оптимальные параметрымикроклимата по критерию комфорта (табл. 1.1) обеспечивают состояние теплового баланса при взаимодействии человека с окружающей средой, не вызывают напряжений в работе системы терморегуляции организма и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Такие параметры, например, необходимо соблюдать в производственных помещениях, где выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управлений технологическими процессами, в залах вычислительной  техники). 

Таблица 1.1

Оптимальные значения параметровмикроклимата на рабочих местах производственных помещений

Категория работ	Параметр
	Iа	Iб	IIа	IIб	III
Температура воздуха, ºС: для холодного периода года для теплого периода года	22–24 23–25	21–23 22–24	19–21 20–22	17–19 19–21	16–18 18–20
Скорость движения воздуха, м/с, не более	0,1	0,1	0,2	0,2	0,3
Относительная влаж- ность воздуха, %	40–60

Оптимальные параметры микроклимата обеспечиваются, как правило, системами кондиционирования воздуха. Допустимые (обязательные) параметры микроклимата устанавливаются в тех случаях, когда по техническим и экономически обоснованным причинам не могут быть обеспечены оптимальные условия. Допустимые параметры микроклимата устанавливаются для 8-часовой рабочей смены при условиях, что они не должны вызывать нарушений состояния здоровья человека, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности (табл. 1.2).

Таблица 1.2

Допустимые значения параметровмикроклимата на рабочихместах производственных помещений по СанПиН 2.2.4.548–96

Период года	Категория работ	Температура воздуха t в ,ºС		Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
		для t в< tопт	для tв> tопт		для tв< tопт, не более	для tв> tопт, не более
Холодный	Iа Iб IIа IIб III	20,0–21,9 19,0–20,9 17,0–18,9 15,0–16,9 13,0–15,9	24,1–25,0 23,1–24,0 21,1–23,0 19,1–22,0 18,1–21,0	15–75 15–75 15–75 15–75 15–75	0,1 0,1 0,1 0,2 0,2	0,1 0,2 0,3 0,4 0,4
Теплый	Iа Iб IIа IIб III	21,0–22,9 20,0–21,9 18,0–19,9 16,0–18,9 15,0–17,9	25,1–28,0 24,1–28,0 22,1–27,0 21,1–27,0 20,1–26,0	15–75 15–75 15–75 15–75 15–75	0,1 0,1 0,1 0,2 0,2	0,2 0,3 0,4 0,5 0,5

При температуре воздуха на рабочих местах t в ≥ 25 ºС относительная влажность воздуха φ не должна выходить за пределы: 70 %  – при t в = 25 ºС; 65 % – при t  в = 26 ºС; 60 % – при t в = 27 ºС; 55 % – при t в = 28 ºС.
При температуре воздуха, выходящей за допустимые пределы, время пребывания на рабочих местах должно быть ограничено так, чтобы среднесменная температура воздуха, соответствующая нахождению работающих на рабочих местах и в местах отдыха, не выходила за пределыдопустимых норм, указанных в табл. 1.2.

Среднесменную температуру воздуха в t рассчитывают по формуле

где n – число мест работы и отдыха за смену; t 1, t 2,…, t n и τ 1, τ 2, …, τ n – соответственно температура воздуха, ºС, и время пребывания, ч, на местах работы или отдыха; 8 – продолжительность рабочей смены, ч. Для непроизводственных помещений допустимые значения параметров микроклимата приведеныв табл. 1.3. 

Таблица 1.3

Допустимые значения параметровмикроклимата в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещений по СНиП 41–01–2003

Период года	Температура воздуха, oС	Относительная влажность воздуха, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с,не более
Теплый	Не более чем на 3 ºС выше расчетной температуры наружного воздуха (параметр А)*	65***	0,5
Холодный	18**–22	65	0,2

Для помещений с постоянным пребыванием людей температура должна быть не более 28 oС, а в районах с расчетной температурой наружного воздуха 25 oСи выше ― не более 33 oС.

**Для помещений с пребыванием людей в верхней одежде следует принимать температуру 14 oС.
***В районах с расчетной влажностью наружного воздуха более 75 % допускается принимать влажность до 75 %.

Представленные в табл. 1.3 нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 ч непрерывно. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вредными являются вещества, которые при контакте с организмом человека могут вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые как в период работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего или последующих поколений. Выделяющиеся на производстве вредные газыи парыобразуют с воздухом газо-и паровоздушные смеси, а жидкие и твердые частицы – аэрозоли. Аэрозоли называют туманами, если они образованы каплямижидкости, и пылями, если они образованы твердыми частицами.

Основным нормирующим показателем содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны являются их предельно допустимые концентрации (ПДК). ПДК– это максимальное содержание вредного вещества, выраженное в миллиграммах, в одном кубическом метре воздуха, которое при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа, не может вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или отдаленные срокижизни настоящего или последующих поколений.

Вредные вещества по степени опасности разделены на четыре класса:

• 1-й – чрезвычайно опасные вещества с ПДК < 0,1 мг/м3;
• 2-й – высокоопасные вещества с ПДК = 0,1…1,0 мг/ м3;
• 3-й – умеренно опасные с ПДК = 1,0…10,0 мг/ м3;
• 4-й – малоопасные с ПДК > 10,0 мг/ м3.

По характеру воздействия на организм человека вредные вещества подразделяют на общетоксические, вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные его органы (свинец, ртуть, мышьяк, бензол, толуол и др.); раздражающие, вызывающие раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, кожи (кислоты, щелочь, хлор, фтор-, серо- и азотсодержащие соединения); сенсибилизирующие, действующие как аллергены (платина, альдегиды, различные растворители, лаки на основе нитросоединений и др.); канцерогенные, вызывающие злокачественные опухоли (мазут, гудрон, битум, хром, никель, асбест и др.); мутагенные, приводящие к генетическим изменениям (свинец, марганец, формальдегид, радиоактивные изотопы); влияющие на репродуктивную (детородную) функцию (ртуть и ее соединения, свинец, стирол, бензол, сероуглерод, радиоактивные изотопы).

Вредные вещества, которые влияют на одни и те же системы организма, называют однонаправленными. В противном случае вредные вещества являются разнонаправленными. Эта особенность имеет важное значение для оценки совместного воздействия вредных веществ на организм человека. При действии однонаправленных веществ их концентрации должны удовлетворять условию

• где qi – концентрация i-го вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;
• ПДКi – предельно допустимая концентрация этого вещества, мг/м3; 
• n – число веществ.

Для разнонаправленных веществ это условие упрощается и сводится к тому случаю, когда бы они действовали раздельно:  qi ≤ ПДКi

Гигиеническое нормирование содержания углекислого газа в воздухе помещения

Углекислый газ (СО2) относится к основным видам вредных выделений в жилых, общественных и производственных помещениях. Нередко отмечающиеся в закрытых помещениях духота и нехватка кислорода в первую очередь связаны с повышением содержания в воздухе углекислого газа. В состоянии покоя организм человека поглощает около 20 л кислорода в час и выделяет примерно 20 л углекислого газа. Количество выделяемого углекислого газа зависит от возраста человека и характера выполняемой работы (табл. 1.5).

Таблица 1.5

Количество углекислого газа (СО2), выделяемого организмом человека

Единица измерения	Взрослые			Дети
	При физической работе		В состоянии покоя
	тяжелой	легкой
г/ч	68	45	35	18
л/ч	45	30	23	12

Углекислый газ играет важную роль в функционировании организма, участвуя в регуляции дыхания, кровообращения, газообмена. При недостатке углекислого газа, что соответствует его концентрации менее 0,003 %, расстраивается нормальное функционирование указанных органов. При избытке углекислого газа, когда его концентрация доходит до 1,5%, ощущаются головокружение и головные боли, при концентрациях 5…6 % отмечаются значительное учащение дыхания, тошнота, понижение температуры тела. При дальнейшем повышении концентрации газа возможно наступление смерти от остановки дыхания. Концентрация углекислого газа в наружном воздухе зависит от типа местности (табл. 1.6).

Таблица 1.6

Концентрация углекислого газа (СО2) в наружном воздухе

Единица измерения	Тип местности
	сельская	поселки	города
г/м3	0,6	0,7	0,9
л/м3	0,4	0,5	0,6

Допустимая концентрация углекислого газа СО2 в помещении зависит от вида помещения и продолжительности пребывания в нем людей (табл. 1.7).

Таблица 1.7

Допустимые концентрации углекислого газа (СО2) в воздухе помещений

Единица измерения	Помещения с пребыванием людей
	постоянным		периодическим	кратковременным
	в жилых домах	в больницах
г/м3	1,5	1,0	1,75	3,0
л/м3	1,0	0,7	1,25	2,0

Нормализацию газового состава воздуха в помещении осуществляют путем организации притока наружного воздуха. Действующими санитарными нормами в зависимости от удельного объема помещения регламентируется подача на одного человека 20…60 м3/ч свежего приточного воздуха.

Расчетные параметры наружного воздуха

В качестве расчетных параметров наружного воздуха используют так называемые параметры А и Б. Эти параметрыопределяют следующим образом.

Для холодного периода года:

• параметры А – средняя температура наиболее холодного периода и энтальпия (теплосодержание) воздуха, соответствующая этой температуре и средней относительной влажности воздуха самого холодного месяца в 13 ч;
• параметры Б – средняя температура наиболее холодной пятидневки и энтальпия (теплосодержание) воздуха, соответствующая этой температуре и средней относительной влажности воздуха самого холодного месяца в 13 ч

Для теплого периода года:

• параметры А – температура и энтальпия (теплосодержание) воздуха, соответствующая средней температуре и средней влажности воздуха самогожаркого месяца в 13 ч;
• параметры Б – средняя температура и энтальпия (теплосодержание) воздуха, соответствующая максимальной летней температуре.

Таблица 1.8

Расчетные значения параметров наружного воздуха для Москвы

Период года	Параметры	Температура воздуха, ºС	Удельная энтальпия, кДж/кг	Скорость ветра, м/с	Среднесуточная амплитуда температуры, ºС	Барометрическое давление, кПа
Теплый	А	22,3	49,4	1	10,4	99
	Б	28,5	54	1	-	99
Холодный	А	–15	–11,4	4,7		99
	Б	–26	–25,3	4		99

Значения параметров А и Б для большого числа городов приведены в СНиП 2.01.01–82 «Строительная климатология и геофизика». Для Москвы с расчетной географической широтой 56º с. ш. эти значения представлены в табл. 1.8.