Воздух рабочей зоны

🕛 22.05.2009, 14:43

Воздух рабочей зоны характеризуется микроклиматическими параметрами среды, к которым принято относить температуру воздуха, влажность и скорость его движения, а также барометрическим давлением и скоростью его изменения, тепловыми излучениями, наличием вредных веществ, аэроионов, пыли, которые существенно влияют на функциональную деятельность человека, его самочувствие, здоровье и на надежность работы вычислительной техники. Причем в производственных условиях характерно суммарное действие указанных параметров. При неблагоприятном сочетании отдельных факторов у работающего человека могут изменяться частота пульса и дыхания, артериальное давление, напряженность нервной системы и т. д.

Микроклимат производственной среды

Основными нормативными документами по микроклимату являются ГОСТ 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", а также СанПиН 2.2.3.538-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений". В них установлены нормы оптимальных и допустимых значений температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в зависимости от времени года, категории выполняемой работы и тепловыделений в производственном помещении.
Источниками тепловыделений в помещениях с ВДТ и ПЭВМ являются: вычислительное оборудование, приборы освещения, обслуживающий персонал, а также солнечная радиация. Причем основным тепловыделяющим оборудованием являются ЭВМ, которые дают в среднем 80 % суммарных тепловыделений. Тепловыделения от приборов освещения составляют в среднем 12 %, от обслуживающего персонала - 1 %, от солнечной радиации - 6 %. Приток теплоты через непрозрачные ограждающие конструкции составляет 1 %.
На организм человека и работу вычислительной техники в машинных залах заметное влияние оказывает относительная влажность воздуха. При влажности до 40 % становится хрупкой основа магнитной ленты, повышается износ магнитных головок, возникает статическое электричество при движении носителей информации в ЭВМ, ухудшается ионный состав воздуха в помещении и у экранов мониторов.
С целью создания нормальных условий для персонала установлены нормы производственного микроклимата. В производственных помещениях, где работа на ВДТ и ПЭВМ является вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения воздуха на рабочих местах должны соответствовать действующим санитарным нормам микроклимата производственных помещений.
В производственных помещениях, где работа на ВДТ и ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), согласно СанПиН 2.2.2.542-96, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Оптимальные микроклиматические условия представляют сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение функционального и теплового состояния организма и являются предпосылкой для высокой работоспособности (табл.7).

Таблица 7
Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ВДТ и ПЭВМ
Период года Категория работ Температура воздуха, °С Относительная влажность,% Скорость движения воздуха, м/с
Холодный Легкая - 1а 22-24 40-60 0,1 Легкая - 16 21-23 40-60 0,1
Теплый Легкая - 1а 23-25 40-60 0,1 Легкая - 16 22-24 40-60 0,2

Холодный период года характеризуется температурой наружного воздуха +10 °С и ниже, а теплый - выше +10 °С.
К категории 1а относятся работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения, при которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч; к категории 16 относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, при которых расход энергии составляет от 120 до 150 ккал/ч.
Во всех учебных учреждениях оптимальной принята температура 19-21 °С при относительной влажности 55-62 %.
Для повышения влажности воздуха в помещениях с ВДТ и ПЭВМ рекомендуется применять увлажнители воздуха, ежедневно заправляемые водой. Эта мера улучшает также аэроионный состав воздуха. Улучшению состава воздуха, в том числе и аэроионного режима, способствуют проветривания помещений с ВДТ и ПЭВМ, которые обязательны как для дошкольных учреждений, так и для всех видов учебных заведений перед началом и после каждого академического часа учебных занятий. Принято считать, что уменьшение температуры в помещении при проветривании на один градус означает, что произошел полный обмен воздуха.

Аэроионный состав воздуха

Аэроионный состав воздуха оказывает существенное влияние на самочувствие пользователя, а при отклонении от допустимых значений концентрации ионов во вдыхаемом воздухе может создаваться даже угроза здоровью работающих. Как повышенная, так и пониженная ионизация относятся к вредным физическим факторам и поэтому регламентируются санитарно-гигиеническими нормами. Важное значение имеет также соотношение отрицательных и положительных ионов, которое характеризуется показателем полярности. Показатель полярности П рассчитывается по выражению:

П=(n+-n-)/(n++n-)

где п+ и п_ - ионы положительной и отрицательной полярности. "Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха производственных и общественных помещений" (СН 2152-80) регламентируют количество легких ионов обеих полярностей и показатель полярности (табл. 8).
Таблица 8 Показатели полярности и уровни ионизации воздуха
Уровень ионизации воздуха Число ионов в 1 см3 воздуха Я n+ n-
Минимально необходимый 400 600 -0,2
Оптимальный 1500-3000 3000-5000 от -0,5 до 0
Максимально допустимый 50000 50000 от - 0,05 до +0,05

Как видно из данных таблицы, количество отрицательных аэроионов должно превышать количество положительных. Для нормализации ионного режима воздушной среды используются приточно-вытяжная вентиляция, групповые и индивидуальные ионизаторы, устройства автоматического регулирования ионного режима. В качестве группового ионизатора в последнее время находит применение "люстра Чижевского", обеспечивающая оптимальный состав аэроионов.

Нормы содержания вредных веществ в воздушной среде

Приточно-вытяжная вентиляция способствует также удалению вредных химических веществ из воздушной среды, которые возникают в процессе работы ЭВМ, множительной техники и другого оборудования, а также при отделке интерьера из материалов, содержащих поливинилхлоридные и другие вредные химические соединения.
Согласно СанПиН 2.2.2.542-96, содержание вредных химических веществ в воздухе производственных помещений, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является вспомогательной, не должно превышать значений, указанных в СН "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" (№ 4617-88 с изменениями и дополнениями).
Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, где работа на ВДТ и ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), не должно превышать значений, указанных в СН "Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест" (№ 3086-84 с изменениями и дополнениями).
Содержание вредных химических веществ в воздухе помещений для использования ВДТ и ПЭВМ в дошкольных и всех учебных заведениях, включая вузы, не должно превышать среднесуточных концентраций для атмосферного воздуха.
ПДК наиболее распространенных вредных веществ, содержащихся в воздухе рабочей зоны и в атмосферном воздухе населенных мест, составляют: для фенола - 0,3 и 0,01 мг/м3, соответственно, для формальдегида - 0,5 и 0,035 мг/м3, соответственно, для стирола - 10 и 0,04 мг/м3, соответственно. Фактические значения концентраций указанных химических веществ на рабочем месте пользователя в 2,5-3 раза меньше ПДК этих веществ в атмосферном воздухе населенных мест.

Технические меры по обеспечению микроклиматических параметров

Для поддержания нормативных параметров микроклимата используются системы отопления и вентиляции, а также проводится кондиционирование воздуха в помещениях с ВДТ и ПЭВМ.
Система отопления должна обеспечивать соответствующие значения температуры воздуха в помещениях в холодный период года. Нагревание воздуха должно быть достаточно постоянным (в течение суток колебания не должны превышать 2-3 °С) и равномерным (в горизонтальном направлении колебания температуры не должны превышать 2 "С на каждый метр длины, а в вертикальном - 1 "С на каждый метр высоты помещения).
Система отопления рассчитывается с учетом потерь тепла через строительные конструкции помещения, на нагрев проникающего внутрь холодного воздуха, а также поступающих извне материалов и оборудования, если они имеют место по технологии.
Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты воздуха в машинных залах и других помещениях применяют вентиляцию. Проектирование системы вентиляции предполагает определение расхода воздуха для вентиляции машинного зала и аэродинамический расчет воздуховодов, выбор воздухозаборных и воздухораспределительных устройств.
Приточно-вытяжная вентиляция позволяет, наряду с отводом выделяемых в помещении вредных веществ, с улучшением аэронного состава воздуха также удалять накопившуюся пыль. В частности, в залах для ЭВМ содержание пыли не должно превышать 0,75 мг/м3 при размерах частиц не более 3 мкм. Изначально воздух, поступающий в помещение, должен очищаться от загрязнений, в том числе от пыли и микроорганизмов, с помощью фильтров различного действия.
Количество приточного свежего воздуха определяется технико-экономическим расчетом и выбором системы вентиляции. Расчет воздухообмена проводится по теплоизбыткам от машин, людей, солнечной радиации и внешнего освещения. Минимальный расчет воздуха в машинном зале определяется из расчета 60 м3 на одного работающего при условии двукратного обмена воздуха в час. В помещениях размножения и оформления документации, в которых в процессе работы множительной техники выделяется озон, воздухообмен должен обеспечить пятикратную замену воздуха в час. В других помещениях минимальная кратность воздуха составляет 1,5-2 объема в час.
Для поддержания определенной температуры, влажности и для очистки воздуха от загрязнений в машинных залах и других помещениях используются системы кондиционирования воздуха.
Постоянство параметров воздушной среды обеспечивает надежную работу ЭВМ, длительное хранение носителей информации, комфортные условия для обслуживающего персонала.

В настоящее время наибольшее распространение получили два типа систем охлаждения и кондиционирования воздуха: раздельный и совмещенный.
Системы раздельного типа представляют собой устройства кондиционирования воздуха с двумя зонами регулирования, предназначенными соответственно для обеспечения технических средств охлажденным воздухом и машинного зала - свежим кондиционированным воздухом. В таких системах воздух для охлаждения вычислительной техники поступает через пространство под технологическим полом во внутреннее пространство стоек независимо и раздельно от воздуха, подаваемого в машинный зал. Используются такие системы в залах с большим количеством ЭВМ.
В системе кондиционирования совмещенного типа воздух одновременно подается в машинный зал и для охлаждения вычислительной техники.
Устройства для кондиционирования воздуха необходимы прежде всего в машинном зале, а также в помещениях для размещения сервисной и периферийной аппаратуры и для хранения носителей информации. В домашних условиях при необходимости можно использовать бытовой кондиционер соответствующей мощности, который будет эффективно обеспечивать параметры микроклимата в помещении, особенно летом.