CC BY
9
УДК 613.66:628.8
Проф. Е. П. Сергеев, канд. мед. наук А. А. ВЬробьев, П. А. Просецкий, С. А. Виноградов
НОВОЕ В ГИГИЕНИЧЕСКОМ НОРМИРОВАНИИ МИКРОКЛИМАТА СУДОВЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ, ОБОРУДОВАННЫХ СИСТЕМАМИ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
ВОЗДУХА
Научно-исследовательский институт гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения СССР, Москва
Современные судовые системы кондиционирования воздуха (СКВ) по их техническим возможностям в отличие от других способов обработки воздуха (вентиляция, отопление) позволяют обеспечить заданные параметры температуры, относительной влажности и подвижности воздуха в кондиционируемых помещениях практически независимо от внешних метеорологических условий. Требования к проектированию СКВ, предусмотренные ОСТ 5.5056-71 и санитарными правилами для морских судов СССР, учитывают фактор акклиматизации моряков, температуру, влажность и подвижность воздуха, допустимые перепады температур наружной и внутренней среды и, казалось бы, позволяют решить проблему оптимизации микроклимата на судах. Однако, как показала практика (Е. П. Сергеев, 1964; А. А. Воробьев и соавт.), существующие СКВ далеко не всегда обеспечивают комфорт для экипажей даже при плавании в расчетных метеорологических условиях при выдерживании нормируемых параметров микроклимата и совершенной работы систем автоматического регулирования температуры и влажности воздуха. Специальные исследования по оценке эффективности работы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, выполненные в лаборатории микроклимата Научно-исследовательского института гигиены водного транспорта Министерства здравоохранения СССР, позволили установить, что причиной этого служит недостаточный учет при гигиеническом нормировании микроклимата жилых и общественных помещений — фактора тепловой радиации от сферы ограждений (средней радиационной температуры ограждений — Ш) и комплексного воздействия на организм моряков различных сочетаний конвекционной температуры (1с), относительной влажности (<р%), подвижности воздуха (V) и средней радиационной температуры (1^).
Роль фактора тепловой радиации в формировании микроклимата судовых помещений весьма значительна ввиду высокой теплопроводности металлического корпуса, экстремальных наружных температур воздуха, интенсивной солнечной радиации насыщенности современного судна механизмами, выделяющими тепло (Е. П. Сергеев и соавт.; И. В. Тарабрин; В. И. Языков).
Однако в расчете теплового баланса, необходимого для проектирования систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха судна, температура ограждений учитывается лишь как фактор, изменяющий конвекционную температуру воздуха помещений. При этом практически не учитывается роль ее как самостоятельного фактора, определяющего тепловое состояние организма моряков путем радиационного теплообмена между организмом и сферой ограждений. Существующая норма, ограничивающая перепад температур ограждений и температуры воздуха помещений на расстоянии 50 см от ограждения в 2°, является паллиативным решением вопроса нормирования тепловой радиации, так как при этом невозможно учесть суммарный уровень тепловой радиации и тем более степень ее физиологического действия на организм моряков. Это определяет необходимость коррекции параметров микроклимата применительно к СКВ, которые позволяют выдерживать и, произвольно изменить заданные параметры температуры, влажности и подвижности воздуха. Нормировать микроклимат
целесообразно с учетом оптимальных сочетаний составляющих параметров, которые в максимальной степени отвечали бы требованиям комфорта человека. Подобное нормирование возможно с помощью методов комплексной оценки микроклимата.
Анализ существующих способов комплексного нормирования микроклимата позволяет считать, что рассчитывать его параметры при проектировании СКВ и оценивать микроклимат на судах целесообразно на основе гигиенических нормативов, выраженных в комплексных величинах результирующей температуры (°РТ), учитывающей все 4 параметра микроклимата —tc, <р%, V и Ш (А. Миссенар; В. А. Яковенко, и др.).
В свое время ряд авторов отметили некоторые объективные недостатки этого метода: неполный учет акклиматизации, фактора одежды, труда и питания (М. С. Горомосов; Г. Б. Смолянский). Действительно, все эти факторы в той или иной степени влияют на тепловое состояние организма человека и гигиенические нормативы микроклимата, не могут быть одинаковыми для разнородных по характеру труда и быта групп людей, их рабочей одежды, акклиматизации к теплу и холоду. Однако морское судно является особым объектом, на котором находятся люди с определенными условиями труда, питания и быта, носящие одинаковую одежду.
Таким образом, учитывая конкретность основных факторов, влияющих на тепловое состояние организма моряков, а также преимущества нормирования микроклимата в °РТ, мы провели физиолого-гигиенические наблюдения с целью научного обоснования гигиенических норм микроклимата, выраженных в °РТ для жилых и общественных помещений морских судов, оборудованных СКВ, применительно к различным климатическим районам и временам года (последние взяты в соответствии с Согласованными санитарными правилами для морских судов стран СЭВ). Предварительно для тех же районов и времен года устанавливали зоны комфортного микроклимата в °РТ, на основании которых определяли нормативные параметры микроклимата.
Физиолого-гигиенические исследования проводили в натурных условиях при плавании на 12 морских судах, оборудованных СКВ. При плавании в конкретном климатическом районе в определенное время года в жилых и общественных помещениях судов с помощью СКВ создавали различные условия микроклимата в широком диапазоне значений °РТ. Степень комфортности этих условий определяли субъективными (оценка теплоощу-щений по 5-балльной шкале) и объективными методами исследований (температура кожи в области лба, груди, кисти, бедра и голени с последующим расчетом средневзвешенной температуры поверхности тела и градиента температур груди — голени; лабильность поверхностных кровеносных сосудов методом «холодовой пробы»; рост бактериальной аутофлоры глубинных слоев кожи; показатели функций сердечно-сосудистой системы — пульс и артериальное давление, центральной нервной системы — время простой реакции на световой и звуковой раздражители).
Оценку микроклимата в °РТ производили с помощью разработанной авторами номограммы, которая приводится в утвержденных нормах (см. сноску на стр. 6).
Использование метода выравнивания эмпирических рядов регрессии, составленных из значений условий микроклимата в °РТ и среднего балла теплоощущений испытуемых моряков в этих условиях по способу наименьших квадратов (Н. А. Плохинский; Е. П. Сергеев, 1972), позволило установить усредненные границы и линию зоны комфортных температур в °РТ, подтверждаемые объективными показателями (см. таблицу).
Точность установленных значений элементов зоны комфорта определяется строгим соблюдением определенных методических условий при сборе фактических данных. Перед началом исследований экипажи обследуемых судов акклиматизировались к конкретным метеорологическим условиям в течение 10—14 дней плавания, проживая в относительно комфорт-
ных условиях микроклимата, обеспечиваемых работой СКВ. Непосредственно перед началом экспериментов все обследуемые находились в оцениваемых условиях микроклимата на менее 30—40 мин в типичной одежде в состоянии относительного покоя (чтение, настольные игры, занятия).
На основании полученных значений элементов зоны комфортных температур были предложены следующие нормативные величины микроклимата (в °РТ): в соответствии с принятым районированием (см. таблицу) для 1-го района в теплый и холодный периоды года —24,1°РТ, для 2-го района в теплый период—23,2°РТ, в холодный период —19,2°РТ, для 3-го района в теплый период —19,7°РТ, в холодный период — 18,1°РТ, для 4-го района в теплый период —20,5°РТ, в холодный период —Ю.СРТ1.
При этом отдельные компоненты микроклимата, составляющие нормируемые его параметры, ограничиваются в следующих пределах: относительная влажность воздуха —40—60%, подвижность воздуха — 0,15 м/с (при эксплуатации допускается подвижность воздуха до 0,5 м/с); разница радиационной температуры (средней температуры ограждений) и конвекционной температуры в помещении не должна превышать более чем ±2—4°). Более высокое значение нормируемой величины °РТ в приполярных районах (19°РТ), чем в умеренном климате (18,1°РТ) в холодный период, объясняется тем, что суровый климат приполярных районов вынуждает моряков большую часть времени находиться вне открытых палуб, в относительно теплой одежде и хорошо обогреваемых помещениях, что способствует их адаптации к более высоким температурам в помещении.
Микроклимат в °РТ для определения соответствия нормируемым параметрам оценивается с помощью модифицированной нами номограммы результирующих температур А. Миссенара, в которой вместо шкалы абсолютной влажности воздуха, затруднявшей расчеты, представлен график относительной влажности, что значительно упрощает методику расчета как составляющих параметров микроклимата для проектирования, так и для оценки микроклимата. Подробно методика оценки и расчета составляющих параметров микроклимата приведена в утвержденных нормах.
При проектировании СКВ с учетом фактора средней температуры ограждений последнюю берут из расчетов теплоизоляции ограждений судна.
Опытный расчет теплоизоляции судна, проведенный в Ленинградском институте инженеров водного транспорта канд. техн. наук А. А. Барацем на основании новых нормативов, показал, что в данном случае толщина внешних ограждений будет на 21—24% больше, чем при традиционном расчете на отсутствие отпотевания. Уменьшение теплопроводности изоляции путем увеличения толщины или применение более качественных теплоизоляционных материалов приведет к удорожанию этого элемента
1 Санитарные нормы параметров воздушной среды жнлых и общественных помещений морских судов, оборудованных СКВ, утверждены 24/IX 1974 г. Главным санитарно-эпидемиологическим учреждением Министерства здравоохранения СССР за № 1184-74.
Зоны комфортного микроклимата для экипажей морских судов, оборудованных системами кондиционирования воздуха при плавании в различных климатических районах
Районы плавания (географическая граница по северной и южной широтам)
Периоды года Зона комфорта (в °РТ)
нижняя граница линия комфорта верхняя граница
Все 22,6 24,1 25,7
Теплый 20,8 21,9 23,2
Холодный 17,7 19,2 20,7
Теплый 17,8 19,7 22,0
Холодный 15,9 18,1 20,3
Теплый 18,3 20,5 21,6
Холодный 17,7 19,0 20,4
1-Й 2-Й
3-й
4-й
Тропический
(0—30°) Субтропический (30— 45°) ' Умеренный (45—60°) Приполярный (свыше 60°)
судна, но в определенной мере это будет компенсироваться уменьшением потребной холодопроизводительности СКВ. Несомненно одно: СКВ, спроектированные на основании новых норм, создадут наиболее благоприятные условия для работы и отдыха плавсостава морских судов, обеспечат им высокую работоспособность.
Основные преимущества нормирования судового микроклимата комплексным методом °РТ перед существующим в раздельных величинах следующие. Применение нормативов в °РТ обеспечивает определенную точность взаимосвязи и комплексность учета всех 4 факторов микроклимата, действующих на человека. Нормирование лишь отдельных компонентов микроклимата не обеспечивает должной точности и ограничивает возможности рационального варьирования в соотношении компонентов. Появляется возможность учета при расчетах СКВ фактической тепловой радиации от сферы ограждений в виде средней радиационной температуры. При гигиенической оценке микроклимата судов в °РТ можно легко определить его соответствие норме. В случае несоответствия норме возможно путем изменения одного из компонентов микроклимата, ориентируясь по номограмме, приведенной в утвержденных нормах, добиться комфортных условий.
Таким образом, нормы судового микроклимата в °РТ позволяют при расчетах СКВ учитывать предполагаемую в проекте судна температуру ограждений каждого помещения и определять возможные сочетания микроклиматических параметров, отвечающих физиологическим требованиям организма глоряков
ЛИТЕРАТУРА. Горомосов М. С. — «Гиг. и сан.», 1958, № 7, с. 66— 68. — Плохинский Н.А. Биометрия. Новосибирск, 1961.—Сергеев Е. П.— В кн.: Кондиционирование воздуха и рефрижерация на судах. Вып. 7. Л., 1964, с. 21. — Сергеев Е. П.,Стенько Ю. М., Ж е р д е в Г. М. — «Труды Научно-исслед. ин-та гигиены водного транспорта», 1968. Вып. 1, с. 154.—Сергеев Е. П.—«Труды Научных конференций Научно-исслед. ин-та гигиены водного транспорта». Вып. 2. М., 1972, с. 59. — С м о л я н с к и й Г. Б. — «Гиг. и сан.», 1970, № 7, с. 78—81. — Т а р а б -р и н И. В. Судовые установки кондиционирования воздуха. М., 1964. — Языков В. Н. Теоретические основы проектирования судовых систем кондиционирования воздуха. Л., 1967. — Я к о в е н к о В. А. — «Гиг. и сан.», 1945, № 9, с. 1 — 12. — М и с с е н а р Ф. А. Лучистое отопление и охлаждение. М., 1961.
Поступила 15/1 1975 г.
NEW ATTAINMENTS IN HYGIENIC STANDARDIZATION OF THE MICROCLIMATE IN BOAT PREMISES EQUIPPED WITH AIRCONDITIONING SYSTEMS
E. P. Sergeev, A. A. Vorobiev, P. A. Prosetsky, S. A. Vinogradov
The hygienic and physiological investigations carried out on air conditioned boats in the course of voyages in various climatic and geographic regions show that in order to create optimal zones of a comfortable climate it is necessary to take into consideration the factor of thermal radiation from the walls. The authors worked out appropriate standards and estimation methods, confirmed by the Ministry of pubeic Health of USSR, for practical use in designing and running of air conditioning systems on boats.
УДК 614.73:[621.311:621.039
И. Г. Архангельская, А. М. Воробьев, М. С. Егорова, Е. Д. Тальянский РАДИОАКТИВНЫЕ АЭРОЗОЛИ НА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ
Одним из возможных факторов воздействия производственной среды на персонал атомных электростанций (АЭС) является загрязнение помещений радиоактивными аэрозолями. Были определены концентрации последних в разные периоды работы АЭС. Концентрация и изотопный состав аэрозолей оказались различными. Однако ни в одном из изученных нами периодов в обслуживаемых помещениях содержание аэрозолей не
