OOO « НТМ-Защита » 115201 г.Москва, Каширское ш ., д.22., корп.4, стр.7

1. Участие в работе Лабораторного совета ФЦ Роспотребнадзора, подготовке МУК по микроклимату, ЭМП, шумам и вибрацииФедорович Г.В. Экологический мониторингэлектромагнитный полейМосква 2006Тимофеева Е.И. , Федорович Г.В.Экологический мониторинг параметров микроклиматаМосква 2007 OOO «НТМ-Защита» 115201 г.Москва, Каширское ш., д.22., корп.4, стр.7 Тел./Факс: (495)500 03 00; 231-30-20 E-mail:fedorovitch@ntm.ru www.ntm.ru

2. Экологический мониторинг параметров микроклимата Содержание книги: Коммунальная гигиена как социальный феномен Основные физиологические реакции организма человека на климатические воздействия Теплообмен человека с окружающей средой Физиология теплоощущений человека Законодательная база мониторинга Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата

3. Эксперты в Системе аккредитации испытательных (исследовательских) лабораторий Области аттестации экспертов : (а) аккредитация лабораторий и (б) организация и проведение испытаний (исследований, измерений). В области (б) также можно назвать два направления работы: • нормативное обеспечение деятельности лаборатории • собственно испытания (исследования, измерения) – их методическое и аппаратурное обеспечение.

4. Эксперты в Системе аккредитации испытательных (исследовательских) лабораторий Для выполнения этих работ необходимы знания в областях : • законодательство в сфере санитарно-эпидемиологического благополучия населения, защиты прав потребителей и пр. • необходимые в деятельности требования санитарных правил и норм, стандартов, международные правила, стандарты, рекомендации. • методики проведения испытаний (измерений, исследований), вопросы обеспечения качества испытаний. • контрольно-измерительная аппаратура, средства измерений; эксплуатационные характеристики и требования к метрологическому обеспечению аппаратуры контроля.

5. Эксперты в Системе аккредитации испытательных (исследовательских) лабораторий Используя эти знания эксперт должен уметь : • разработать программу проведения испытаний (исследований), • провести исследования (испытания) в соответствии с разработанной программой, • оценить полноту и качество проведенных исследований (испытаний), • оформить предварительное заключение по результатам испытаний (исследований).

6. Эксперты в Системе аккредитации испытательных (исследовательских) лабораторий Структура последующего: • Гигиенические основы • Законодательная база • Методология исследований (проблемы и решения) • Аппаратурная поддержка исследований (современный уровень) • Практика («до упора»)

7. Окружающая среда: Метеопараметры (температура, влажность, давление, ветер, тепловое излучение) Организм: Метаболизм Тепловыделение Тепловой контроль Регулирование кровообращения Система потовыделения Процессы теплообмена Принципы анализа теплообмена человека с окружающей средой

8. Проблема «гармонизации» нормативного законодательства с ISO (подход P.O.Fanger) Активность человека характеризуется тепловыделением М (обозначения П.О.Ф.), его состояние – суммарными (по различным каналам) теплопотерями W. Показатель комфорта PMV (Predicted Mean Vote) пропорционален разности между тепловыделением и теплопотерями PMV = A*(M-W). Коэффициент пропорциональности А в этой формуле зависит (хотя и слабо) от тепловыделения М. Если M >W, происходит перегрев организма, что выражается в ощущении "тепла", "жары" и т.п. В обратном случае происходит переохлаждение организма, что выражается в ощущении "прохлады", "холода" и т.п. Дальнейшее сводится к определению величины M и подсчету W. С показателем комфорта PMV однозначно связана величина PDD (Predicted Percentage Dissatisfied) - ожидаемый процент недовольных микроклиматическими условиями, однако это уже чисто эмпирический показатель, определяемый результатами статистических исследований на добровольцах

9. Проблема «гармонизации» нормативного законодательства с ISO (перечень документов) Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. СанПиН 2.2.4.548-96 М., 1996 г. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М., 1988 г. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М., 1999. Строительные нормы и правила. СНиП 2.01.01. "Строительная климатология и геофизика". М., 2001 г. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.95-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование". М., 1997 г. Руководство Р 2.2.2006-05. Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса. Госкомсанэпиднадзор России, М, 1994, 42 с.

10. Проблема «гармонизации» нормативного законодательства с ISO (перечень документов) Moderate thermal environments – Determination of the PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort. ISO 7730-84 (E). ISO 7730 1994, ASHRAE Standard 55, 1992 г. ASHRAE Handbook of Fundamentals 1993

11. Экологический мониторинг параметров микроклимата Основная особенность воздействия микроклимата – многофакторность (Та, Va, RH, IR, P). Основные способы нормирования: (1) эмпирически искать некоторые суммарные параметры (Тэкв, Тдейств, Трезульт, ТНС, WGBT и т.д.) (2) определить тепловое состояние человека на основе расчета теплообмена его с окружающей средой (3) нормировать каждый параметр в отдельности – так и делается, но с коррекцией на взаимное влияние параметров – это принято сейчас и вот что из этого получается:

12. Методические проблемы организации и проведения санитарно-гигиенических исследований параметров микроклимата. Основная проблема – многочисленность исходных данных, которые следует проверять на соответствие требованиям санитарных правил, норм и гигиенических нормативов. Согласно СанПиН 2.2.4.548-96, для каждого рабочего места следует измерять • 5 параметров ( Ta, Va, RH, THC, IR) • 3 раза в смену (п.7.9), • на 3-х высотах (п.7.2), • на нескольких участках (п.7.2), • IR - еще и для нескольких направлений. Вопрос – какие из них следует сравнивать с нормами?

13. Методические проблемы организации и проведения санитарно-гигиенических исследований параметров микроклимата. Чтобы не запутаться в этих данных и дать возможность качественно их проанализировать (возможно - другому эксперту), необходима четкость и единообразие в планировании и выполнении исследований на рабочих местах. Скрупулезное следование требованиям нормативных документов – единственный способ получить качественную информацию для последующего качественного анализа.

14. Мониторинг микроклимата(Принципы планирования инструментального контроля) План производственного помещения. Документ, описывающий (в графическом виде) планировку обследуемого производства (цеха, участка, территории). На плане должны быть: • отмечены все контролируемые зоны • отражены общие сведения о производственном объекте, размещении технологического оборудования. План является определяющим документом при проведении измерений (определяет места проведения измерений) и при анализе их результатов. Он необходим, если эти две операции разнесены по времени и по исполнителям. В приложении (пояснительной записке) к плану должны быть отражены • общие сведения о производственном объекте, • размещении технологического и санитарно-технического оборудования, • источники локального тепловыделения, охлаждения и влаговыделения (нагретые агрегаты, окна, дверные проемы, ворота, открытые ванны и т.д.).

15. Мониторинг микроклимата(Время измерений) • Измерения показателей микроклимата следует проводить не менее 3 раз в смену (в начале, середине и в конце). При колебаниях показателей микроклимата, связанных с технологическими и другими причинами (в том числе и с производственной необходимостью перемещения работника в течение смены из одной КЗ в другую), необходимо проводить дополнительные измерения при наибольших и наименьших величинах термических нагрузок на работающих. • Измерения показателей микроклимата должны проводиться в холодный период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней температуры наиболее холодного месяца зимы не более чем на 5°С, в теплый период года - в дни с температурой наружного воздуха, отличающейся от средней максимальной температуры наиболее жаркого месяца не более чем на 5°С.

16. Мониторинг микроклимата(Места измерений) При наличии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения (нагретых агрегатов, окон, дверных проемов, ворот, открытых ванн и т. д.) измерения следует проводить на каждом рабочем месте в точках, минимально и максимально удаленных от источников термического воздействия, т.е. одно рабочее место следует разбить на две контролируемые зоны.

17. Мониторинг микроклимата(Места измерений) Минимальное количество контролируемых зон, (при отсутствии источников локального тепловыделения, охлаждения или влаговыделения)

18. Мониторинг микроклимата(Высоты измерений) • При работах, выполняемых сидя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,0м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки. • При работах, выполняемых стоя, температуру и скорость движения воздуха следует измерять на высоте 0,1 и 1,5 м, а относительную влажность воздуха - на высоте 1,5 м. • При наличии источников лучистого тепла, тепловое облучение на рабочем месте необходимо измерять на высоте 0,5; 1,0 и 1,5 м от пола или рабочей площадки.

19. Мониторинг микроклимата(Принципы анализа результатов измерений) Условия труда определяются совокупным воздействием различных метеопараметров Хi. Каждый из них, вообще говоря, определяет свой класс условий труда - КУТ(Хi). Результирующий класс – Рез[КУТ] определяется как наихудший класс (по шкале 2) по всем воздействующим метеопараметрам. В этих обозначениях Рез[КУТ] = МАХ {КУТ(Xi)}, причем перебор осуществляется по всем метеопараметрам Xi.

20. Мониторинг микроклимата(Принципы анализа результатов измерений) Вариабельность - различия в результатах измерений в начале, середине и конце рабочей смены. В Руководстве Р 2.2.2006-05 (Приложение 17): • рекомендуется проводить усреднение не только температуры, но и ТНС-индекса и теплового облучения, • отмечается возможность усреднения классов условий труда, проранжированных в соответствии со Шкалой 2 КУТ. Есть 3 возможности: • Рез[КУТ] = МАХ {КУТ(<Xi>)} • Рез[КУТ] = МАХ {<КУТ(Xi)>} • Рез[КУТ] = <МАХ {КУТ(Xi)}>

21. Мониторинг микроклиматаРезультаты замеров параметров микроклимата на рабочем месте оператора установки АЖ-03

22. Мониторинг микроклимата(Принципы анализа результатов измерений) • приведены результаты 1-го замера на рабочем месте, а не 3-х, т.к. вариации метеопараметров на разных высотах не превосходили погрешностей измерений, • замеры производились каждый час, а не 3 раза в смену, т.к. согласно п.7.1 СанПиН «частота измерений … определяется стабильностью производственного процесса», а он явно нестабилен, судя по результатам измерений, • тепловое облучение ( IR ) измерялось в одном направлении, т.к. источник его был один и известен. Несмотря на имевший место выход метеопараметров за допустимые уровни, средние за смену величины лежат в пределах допустимых – по всем параметрам, кроме теплового облучения (IR) и его экспозиционной дозы (Q). Поэтому результирующий КУТ, определенный по среднесменным значениям, характеризует условия труда как минимально вредные (класс 3.1).

23. Мониторинг микроклиматаКлассы условий труда оператора установки АЖ-03

24. Мониторинг микроклиматаКлассы условий труда оператора установки АЖ-03 Приведены КУТ, определенные для каждого из ежечасных значений метеопараметров. Здесь также даны средние, но эти средние определяются из ежечасных значений КУТ. Здесь результат совсем иной - показатели микроклимата выходят за пределы допустимых по всем параметрам (т.е. КУТ не ниже 3.1), а по экспозиционной дозе КУТ(Q) = 3.2, это значение и следует принять как результирующее. В последнем столбце таблицы 3 дана еще одна оценка результирующего КУТ. Она получена выбором максимальных значений из ежечасных величин КУТ по всем параметрам и определением среднесменной величины уже по этим, ежечасным, максимумам КУТ. Этот результат дает заметно большее значение результирующего КУТ (3,33 вместо 3,11).

25. Ежечасные значения классов условий труда

26. Ежечасные значения классов условий труда В те интервалы времени (например – в начале рабочей смены), когда по одним параметрам (например – по Q или температуре воздуха Та) КУТ соответствуют допустимым условиям, по другому (по относительной влажности RH) условия труда следует отнести к вредным. И это наблюдается на протяжении всей смены. Таким образом, условия работы вредны на протяжении всей смены, хотя и по разным причинам (иногда – из-за скорости движения воздуха, иногда – из-за высокого значения ТНС-индекса, иногда – теплового облучения). Поэтому, суммарная оценка КУТ среднесменной величиной максимумов КУТ, определяемых отдельными параметрами микроклимата, представляется вполне справедливой.

27. Экспертиза микроклимата производственных помещений. Многофакторность влияния окружающей среды на организм требует многофакторного описания самой среды, а применительно к задаче мониторинга микроклимата – скоррелированного измерения всех влияющих на теплообмен организма метеопараметров. Соответственно, для таких задач целесообразно применение многоканальных измерителей параметров микроклимата, позволяющих проводить одновременные измерения нескольких (желательно – всех перечисленных выше) метеопараметров.

28. Блок оцифровки сигналов Микро- процессор Преобразователь Параметр2 – Напряжение Индикатор Преобразователь Параметр1 - Напряжение Преобразователь Параметр3 - Напряжение Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата • Термометрия • Актинометрия • Измерение влажности • Измерение давления • Анемометрия

29. Мониторинг микроклимата(структурные схемы приборов) Основные блоки Измерителя. Преобразователь: • давление – пьезоэлементы • влажность – электролитические ячейки (твердотельные) • температура – термометры сопротивления (металлические или полупроводниковые) • скорость – либо пропеллеры, либо нагреваемое сопротивление • актинометры – термопарные микросборки Блок обработки, как правило, включает в себя: усилители, фильтры, выпрямители сигналов, корректирующие элементы. Индикатор: • стрелочный (характерно для старых измерителей) прибор, • жидкокристаллический индикатор (современные измерители), • то и другое вместе (как правило – в дорогих моделях измерителей).

30. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклиматаТермометры • Легкочитаемый жидкокристаллический экран. • Безопасен, не содержит ртути. • Время измерения: - орально 1 минута; - подмышечно 3-4 минуты. • Звуковой сигнал по окончании измерения. • Память на последнее измерение. • Вес менее 10 г. • Автоматическое отключение после окончания измерения. • Погрешность измерений: +/- 0,1° С (в диапазоне 35.0° С - 38.0° С) • Ресурс батарейки - более 3 лет, при использовании каждый день около 10 минут. • Производитель Little Doctor International (S) Pte. Ltd., Сингапур

31. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклиматаТермометры Термометр электронный карманный . Paderno S.r.l. (Италия) Модель: 49880-06 • Вес: 0,11 кг. • Габаритные размеры (LxDxH): 153х47х19 мм. • Диапазон температур: -50..+300 'С • Шкала: 1`С. • Точность измерения : +/-1%. • Время работы: 200часов • Жидкокристаллический дисплей : 12,7мм.

32. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклиматаТермометры ETI-2001 НАЗНАЧЕНИЕ : Цифровой термометр с воздушной (-50…+200 °С), контактной (-50…+1000 °С), погруженной (-50…+200 °С) термопарами. Работает с К термопарами ОПИСАНИЕ: Цифровой двухдиапазонный термометр широкого применения, использующий в качестве датчиков температуры сменные термопары типа К. Применяется при проведении энергетических обследований, для контроля различных технологических процессов

33. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Пирометры. Преимущества бесконтактного способа: • измерение температуры на вращающихся поверхностях и движущихся объектах • измерение температуры небольших объектов • измерение температуры тела с неровной поверхностью, • измерение температуры поверхностей, недоступных для прямого контакта (детали электрооборудования под напряжением, тонкие пленки или поверхности с покрытием, которое можно повредить; детали отопительных конструкций, промышленного оборудования, агрессивные вещества). • измерение высокой температуры.

34. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Пирометры.

35. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Пирометры.

36. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Гигрометры.

37. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Гигрометры.

38. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Анемометры. Диапазоны измерения скорости ветра: от 1 до 35 м/с;Порог чувствительности датчика ветра: не более 0,8 м/с; Предел допустимой основной погрешности: не более ±(0,5 ±0,05V), Питание анемометра: напряжением 5±1 В; Габаритные размеры: датчика ветра не более 120х220 мм; пульта не более 160х80х20 мм; Анемометр эксплуатируется при температуре окружающей среды от –20 до +50 0Си относительной влажности воздуха при температуре 20 0С до 80%.

39. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Анемометры.Skywatch Fun (произведён в Швейцарии)

40. Аппаратурное обеспечение контроля параметров микроклимата. Анемометры.

41. Экологический мониторинг(тенденции развития) Приборы специально сконструированные под задачу экологического мониторинга. Эти приборы должны отвечать ряду требований • Многоканальность – возможность синхронного измерения нескольких (наиболее существенных) параметров. Прибор должен проводить анализ и математическую обработку (вычисление эффективных величин) результатов измерений в режиме реального времени. • Соответствующий требованиям нормативных документов динамический диапазон измерения, погрешность не превышающая требуемой. • Для возможности инструментального анализа вредных условий труда, когда требуется уменьшение времени воздействия этих условий (защита временем), необходимо измерение среднесменных значений параметров, т.е. проведение длительных (многочасовых) измерений. Для этого нужны приборы с достаточно емкой памятью, допускающие возможность автономной работы с записью результатов и последующим считыванием их.

42. Сфера Вернона Сенсометрический щуп Индикаторныйблок Измеритель параметров микроклимата Метеоскоп в комплекте с шаровым термометром Экологический мониторинг(тенденции развития)

43. Мониторинг микроклимата(приборы комплексного мониторинга)

44. Мониторинг микроклимата(Программа поддержки анализа результатов измерений) При анализе результатов инструментальных исследований целесообразно использовать компьютерные программы поддержки. Это экспертные системы (ЭС), предназначенные для автоматической трансформации результатов совокупности замеров метеопараметров в заключение об условиях труда на обследуемом рабочем месте. Вполне самостоятельная многофакторная задача составления экспертного заключения в строгом соответствии с методическими указаниями.

45. Мониторинг микроклимата(Программа поддержки анализа результатов измерений) В качестве входной информации ЭС получает результаты измерений метеопараметров в контролируемых зонах и описание структуры рабочих мест (перечень контролируемых зон с указанием времени работы в каждой из них). Применяя правила отношений к символическому представлению знаний о нормируемых параметрах, ЭС выносит суждения о классе условий труда. Программа может полностью взять на себя функции, выполнение которых обычно требует привлечения опыта человека-специалиста, или играть роль ассистента для специалиста, принимающего решение. В ситуации, где требуется принятие решения, оно может быть получено непосредственно от ЭС или через промежуточное звено — человека, который общается с программой.

46. Мониторинг микроклимата(Оформление результатов измерений) Результаты инструментального контроля фиксируются в рабочем журнале, а выводы и заключения по ним оформляются протоколом инструментального контроля параметров микроклимата на рабочих местах.

47. Мониторинг микроклимата(Программа поддержки анализа результатов измерений) Программа поддержки оформления результатов инструментального контроля. Результатом ее работы является проект протокола инструментальных измерений параметров микроклимата на обследуемом рабочем месте. Протокол можно просмотреть, отредактировать, записать в архив (на любой носитель), распечатать.