Приложение А (обязательное). Методы оценки микроклиматических условий в зданиях и сооружениях магистральных газопроводов

Приложение А
(обязательное)

Методы оценки микроклиматических условий в зданиях и сооружениях магистральных газопроводов

А.1 Методы оценки нагревающего микроклимата

А.1.1 Физиологический метод оценки нагревающего микроклимата

Физиологический метод основан на оценке теплового состояния человека по показателям накопления тепла в организме, характеризующим различную степень напряжения реакций терморегуляции.

Физиологический метод используют в случае невозможности учета всех факторов, определяющих тепловое состояние человека (особенности одежды, различная физическая активность, длительность пребывания в неблагоприятной среде), наличия других факторов, влияющих на тепловое состояние человека и его терморегуляторные реакции: шум, вибрация, электромагнитные излучения и др.

Показатели теплового состояния человека регистрируют в начале, середине рабочей смены и перед ее окончанием. На основании показателей реакций терморегуляции определяют накопление тепла в организме на каждый период и соответствующий ему характер микроклиматических условий (см. таблицу А.1). Изменение теплосодержания в организме , кДж/кг, определяют по формуле

,

(А.1)

где С - теплоемкость тканей организма, равная 3,48 (0,83 ккал°С/кг);

- изменение средней температуры тела, °С (определяют работники медицинской службы организации).

Таблица А.1 - Оценка теплового состояния организма человека и риска перегревания при работе в нагревающем микроклимате

Риск перегревания	Накопление тепла , кДж/кг	Микроклиматические условия (степень)		Превышение верхней границы оптимального уровня индекса WBGT, °С
Малый	2,60	Допустимые		3,0
Умеренный	2,75	Вредные (3)	1	3,3
Высокий	3,30		2	4,2
Очень высокий	4,00		3	5,5
Чрезвычайно высокий	5,50		4	8,0
Критический	7 и выше	Опасные (4)		более 8,0

А.1.2 Теплофизический метод оценки нагревающего микроклимата

Теплофизический метод оценки нагревающего микроклимата основан на оценке тепловой нагрузки среды по теплофизической модели с применением черного шара и смоченного термометра с учетом категории выполнения работ и используемой спецодежды.

Показателем тепловой нагрузки служит величина индекса WBGT или ТНС-индекса, определенная на основе установленной взаимосвязи с показателями теплового состояния человека, которая может быть использована для оценки нагревающего микроклимата, определения степени вредности как в помещениях (вне зависимости от периода года), так и на открытой территории. Ограничениями применения данного метода являются низкая влажность воздуха (менее 15%) и высокая скорость движения воздуха (более 0,6 м/с), что увеличивает потерю тепла испарением пота и снижает корреляцию показателя испарения тепла с теплоощущением человека.

Метод оценки нагревающего микроклимата по ТНС-индексу идентичен методу оценки микроклиматических условий по индексу WBGT, °С.

Параметры микроклимата при оптимальном и допустимом классах условий труда оценивают по критериям производственных помещений в холодный период года и по температурному индексу WBGT в теплый период согласно [2], которому соответствует индекс тепловой нагрузки среды - ТНС-индекс.

WBGT-индекс рассчитывают по уравнению:

.

(А.2)

В зданиях и сооружениях без солнечной нагрузки индекс WBGT рассчитывают по формуле

.

(A.3)

Вне зданий с солнечной нагрузкой индекс WBGT рассчитывают по формуле

,

(А.4)

где - естественная температура влажного шарика психрометра, °С;

- температура термометра в центре сферы Вернона диаметром 150 мм, °С;

- температура воздуха, °С.

А.1.3 Математический метод определения изменения теплосодержания в организме работающего

Оценке теплосодержания в организме работающего проводят с учетом климатических условий на РМ, теплофизических параметров материалов СИЗ и его конструкции, энерготрат работника, времени пребывания в данных климатических условиях.

Метод определения теплосодержания в организме работающего основан на математической модели, отражающей взаимосвязь с комплексом воздействующих факторов, и рассчитан по уравнению

,

(А.5)

где - время воздействия факторов, мин;

- температура воздуха, °С;

- относительная влажность воздуха, %;

- скорость ветра, м/с;

R - тепловое излучение, ;

- тип одежды, балл (0 - плавки, 1 - хлопчато-бумажный костюм и нательное белье, 2 - трехслойный хлопчато-бумажный костюм, 3 - воздухонепроницаемый комбинезон);

- тип головного убора, балл (0 - без головного убора, 1 - кепка, косынка, 2 - каска, 3 - шлем);

Из.од - площадь изоляции поверхности тела одеждой, %;

- энерготраты, .

Изменение теплосодержания по отношению к количеству тепла в организме человека, соответствующему комфортному состоянию, рассчитывают по уравнению

,

(А.6)

где - теплопродукция организма человека, соответствующая комфортному состоянию, равна 123,5 кДж/кг.

Положительное значение величины , кДж/кг, указывает на накопление тепла в организме, что обусловливает риск перегревания.

Отрицательное значение величины , кДж/кг, указывает на дефицит тепла, т.е. организм испытывает охлаждающее воздействие микроклимата, возникает риск переохлаждения.

Метод можно применять для прогнозирования теплового состояния человека при заданных параметрах микроклимата.

А.2 Методы оценки охлаждающего микроклимата

А.2.1 Метод эквивалентных температур

Позволяет определить степень вредности воздействия микроклиматических условий по значениям эквивалентной температуры , учитывающей сочетанное действие температуры воздуха и скорости ветра, и может использоваться в качестве метода прогнозирования характера микроклиматических условий в производственной зоне.

В общем случае значение эквивалентной температуры рассчитывают по формуле

,

(А.7)

где - среднесменная температура воздуха на открытой территории, °С;

- температурная поправка на охлаждающее действие ветра, °С/(м/с);

- скорость ветра, м/с.

В таблице А.2 представлены расчетные значения эквивалентной температуры при сочетанном воздействии температуры и скорости ветра при уровне энерготрат 130 .

Таблица А.2 - Значения эквивалентных температур охлаждения для оценки сочетанного действия низких температур воздуха и ветра на незащищенные участки тела

Характер последствий от воздействия охлаждающего микроклимата на незащищенные участки тела человека следует определять по величине ветрового индекса WCI, , который рассчитывают по формуле

,

(А.8)

где - скорость ветра, м/с;

- температура воздуха, °С.

Значения ветрового индекса WCI для отдельных значений эквивалентных температур и последствия совместного воздействия представлены в таблице А.3.

Таблица А.3 - Значения ветрового индекса WCI, эквивалентной температуры воздуха и последствия воздействия на незащищенные участки тела

Ветровой индекс WCI,	Эквивалентная температура охлаждения , °С	Эффект
1200	-14	Очень холодно
1400	-22	Чрезвычайно холодно
1600	-30	Обморожение незащищенных участков тела
1800	-38	Обморожение незащищенных участков тела в течение 1 ч
2000	-45	Обморожение незащищенных участков тела
2200	-53	Обморожение незащищенных участков тела за 1 мин
2400	-61	Обморожение незащищенных участков тела
2600	-69	Обморожение незащищенных участков тела наступает через 30 с

Степень вредного воздействия микроклимата на открытом воздухе и в неотапливаемых производственных помещениях зданий и сооружений определена по таблице А.4.

Таблица А.4 - Степень вредности микроклиматических условий, установленная по показателю эквивалентной температуры воздуха , °С (нижняя граница), для открытых территорий в холодный период года и в неотапливаемых помещениях

Климатический регион (пояс)*	Микроклиматические условия
	Допустимые	Вредные					Опасные (экстремальные)
	Степень вредности
	2	1	2	3	4	4
I А (особый)	-30	-36	-38,5	-48	-60	< -60
I Б (IV)	-38	-46,2	-48,9	-54,4	-70	< -70
II (III)	-23	-29,4	-31,5	-35,7	-48	< -48
III (II)	-15,9	-21,3	-23	-26	-37	< -37
* Оценку микроклиматических условий региона (пояс) IV(I) следует проводить по значениям, соответствующим региону III(II).

Для оценки риска переохлаждения человека при работе в охлаждающем микроклимате следует использовать данные таблицы А.5.

Таблица А.5 - Оценка риска переохлаждения человека при работе в охлаждающем микроклимате

Риск переохлаждения	Микроклиматические условия (степень)		Характеристика охлаждения человека по показателям теплового состояния
			Дефицит тепла в организме , кДж/кг (верхняя граница)	Напряжение реакций терморегуляции	Тепловые ощущения
Игнорируемый	Оптимальные		-0,87	Очень слабое	Комфорт
Пренебрежимо малый	Допустимые		-2,72	Слабое	Слегка прохладно
Малый	Вредные (3)	1	-3,35	Умеренное	Прохладно
Умеренный		2	-4,5	Выраженное	Очень прохладно
Существенный		3	-5,2	Сильное	Холодно
Чрезмерный		4	-6,2	Очень сильное	Очень холодно
Критический	Опасные (4)		-6,2	Чрезмерное	Чрезмерно холодно

А.2.2 Метод среднесменных температур воздуха

Метод предполагает оценку воздействия микроклимата только на основании измерения среднесменной температуры воздуха, °С, которая фактически является эквивалентной величиной, в которой учтено охлаждающее действие наиболее вероятной скорости ветра в климатическом регионе.

В таблицах А.6, А.7, А.8, А.9 для категории работ Iб, IIа-, IIб, применительно к различным классам условий труда приведены среднесменные значения эквивалентной температуры воздуха, °С, с учетом наиболее вероятной скорости ветра в каждом из климатических регионов.

При этом учтены требования к теплоизоляции и воздухопроницаемости комплектов СИЗ, которыми должны быть обеспечены работающие на открытой территории в каждом из климатических регионов.

Требования к температуре воздуха для открытых территорий, приведенные в таблицах А.6, А.8, и производственных помещений без отопления, приведенные в таблицах А.7, А.9, учитывают наличие регламентированных перерывов в работе на обогрев или их отсутствие. В этом случае работающий может подвергаться охлаждению в большей степени, чем это допустимо в целях сохранения его работоспособности и здоровья.

Таблица А.6 - Степень вредности микроклиматических условий по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница), для открытых территорий в холодный период года (применительно к категории работ 16)

Климатический регион (пояс)***	Микроклиматические условия
	Допустимые	Вредные				Опасные (экстремальные)
	Степень вредности
	2	3.1	3.2	3.3	3.4	4
I А (особый)	-3,4* -5,9**	-5,0 -8,1	-7,9 -12,2	-10,5 -15,3	-14,0 -20,0	< -14,0 < -20,0
I Б (IV)	-15,1 -18,1	-17,3 -21,3	-20,5 -26,2	-23,5 -29,8	-27,5 -35,5	< -27,5 < -35,5
II (III)	+1,4 -0,7	0,0 -2,7	-2,6 -6,3	-5,1 -9,2	-8,3 -13,5	< -8,3 < -13,5
III (II)	+7,0 +5,3	+5,7 +3,5	+3,5 +0,6	+1,2 -2,1	-1,7 -5,9	< -1,7 < -5,9
* При отсутствии регламентированных перерывов на обогрев. ** При регламентированных перерывах на обогрев (не более 2 ч пребывания на открытой территории). *** Оценку микроклиматических условий региона (пояс) IV(I) следует проводить по значениям, соответствующим региону III(II).

Таблица А.7 - Степень вредности микроклиматических условий по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница), для неотапливаемых помещений (применительно к категории работ 16)

Климатический регион (пояс)***	Микроклиматические условия
	Допустимые	Вредные				Опасные (экстремальные)
	Степень вредности
	2	3.1	3.2	3.3	3.4		4
I А (особый)	-11,1* -14,8**	-12,9 -17,4	-15,9 -22,3	-18,3 -25,8	-21,6 -31,0		< -21,6 < -31,0
I Б (IV)	-14,8 -19,0	-16,3 -21,9	-19,9 -27,3	-22,5 -30,6	-26,0 -36,8		< -26,0 < -36,8
II (III)	-2,6 -5,3	-4,2 -7,7	-6,7 -11,5	-9,0 -14,6	-11,9 -19,2		< -11,9 < -19,2
III (II)	+4,4 +1,5	+3,2 -0,4	+1,4 -3,7	-0,84 -6,5	-3,6 -10,5		< -3,6 < -10,5
* При отсутствии регламентированных перерывов. ** При регламентированных перерывах на обогрев (не более 2 ч пребывания на открытой территории) *** Оценку микроклиматических условий региона (пояс) IV(I) следует проводить по значениям, соответствующим региону III(II).

Таблица А.8 - Степень вредности микроклиматических условий по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница), для открытых территорий в холодный период года (применительно к категории работ IIа - IIб)

Климатический регион (пояс)***	Микроклиматические условия
	Допустимые	Вредные				Опасные (экстремальные)
		Степень вредности
	2	3.1	3.2	3.3	3.4	4
I А (особый)	-19,3* -20,8**	-21,0 -24,3	-24,4 -28,6	-26,9 -31,5	-30,2 -36,0	< -30,2 < -36,0
I Б (IV)	-35,6 -37,5	-37,8 -42,0	-1,8 -7,0	-14,7 -50,7	-8,9 -56,0	< -48,9 < -56,0
II (III)	-12,4 -13,7	-14,0 -16,8	-17,0 -20,6	-19,3 -23,5	-22,6 -27,5	< -22,6 < -27,5
III (II)	-4,5 -5,5	-5,9 -8,1	-8,4 -11,4	-11,0 -14,0	-13,6 -17,6	< -13,6 < -17,6
* При отсутствии регламентированных перерывов. ** При регламентированных перерывах на обогрев (не более 2 ч пребывания на открытой территории). *** Оценку микроклиматических условий региона (пояс) IV(I) следует проводить по значениям, соответствующим региону II(II).

Таблица А.9 - Степень вредности микроклиматических условий по показателю температуры воздуха, °С (нижняя граница), для производственных помещений без отопления (применительно к категории работ IIа - IIб)

Климатический регион (пояс)***	Микроклиматические условия
	Допустимые	Вредные				Опасные (экстремальные)
	Степень вредности
	2	3.1	3.2	3.3	3.4	4
I A (особый)	-29,6* -34,3**	-31,5 -37,1	-35,3 -42,3	-36,8 -45,7	-40,0 -51,0	< -40,0 < -51,0
I Б (IV)	-34,9 - 40,0	-36,8 -43,6	-0,0 -8,9	-42,6 -52,5	-46,0 -58,0	< -46,0 < -58,0
II (III)	-17,2 -20,9	-18,8 -23,6	-21,4 -27,6	-23,6 -30,6	-26,5 -33,6	< -26,5 < -33,6
III (II)	-8,4 -11,4	-9,8 -13,8	-12,0 -17,0	-14,0 -19,6	-16,7 -23,6	< -16,7 < -23,6
* При отсутствии регламентированных перерывов. ** При регламентированных перерывах на обогрев (не более 2 ч пребывания на открытой территории). *** Оценку микроклиматических условий региона (пояс) IV(I) следует проводить по значениям, соответствующим региону III(II).

А.2.3 Оценка воздействия микроклимата по параметрам

Если в течение рабочей смены трудовую деятельность осуществляют как на открытой территории, так и в производственном помещении, то соответственно воздействие микроклимата на персонал рассчитывают с учетом временного фактора по среднесменному значению степени вредности микроклиматических условий по формуле

,

(А.9)

где , - порядковые номера степени микроклиматических условий соответственно при работе на открытой территории и в производственном помещении (см. таблицу А.10);

, - время работы на открытой территории и в производственном помещении, ч.

Таблица А.10 - Средневзвешенные порядковые номера степени вредности микроклиматических условий

Микроклиматические условия	Степень вредности		Порядковый номер степени
Оптимальные	1		1
Допустимые	2		2
Вредные	3	1	3
		2	4
		3	5
		4	6
Опасные (экстремальные)	4		7

При расчетах дробное значение среднесменного во времени порядкового номера следует округлять до ближайшего большего номера.

Метод оценки состояния микроклимата по его параметрам микроклимата упрощает определение степени воздействия микроклиматических условий, но не позволяет, однако, дать его адекватную оценку при отклонении скорости ветра в тот или иной период времени от ее вероятной величины, характерной для конкретного климатического региона.

В связи с этим данный метод следует использовать при отсутствии сведений о конкретных величинах скорости ветра.