Метеорологические условия производственных помещений характеризуются температурой, влажностью, скоростью движения воздуха и интенсивностью теплового излучения.
Технологический процесс и, в какой-то степени внешние метеорологические условия, определяют микроклимат в производственных помещениях. Во всех помещениях, где осуществляется любой производственный процесс, как правило, выделяется тепло. Источником тепла являются печи, нагретые заготовки, паропроводы, генерирование электрической энергии в тепловую, работающие в помещении люди, солнечная радиация, проникающая в помещение через открытые и остекленные проемы. Часть поступившего в цех тепла отдается наружу, а остальная часть (явное тепло) нагревает воздух рабочих помещений.
Передача тепла от нагретых поверхностей и предметов осуществляется тремя путями:
1) теплопроводностью — передача тепла осуществляется при непосредственном контакте нагретых и холодных тел.
2) конвекцией — передача тепла окружающему воздуху, который, нагреваясь, переносит тепло, отнятое им от нагретого тела, и отдает его холодным поверхностям. Нагретый воздух от горячих поверхностей поднимается вверх, а его место занимает тяжелый, холодный воздух, который в свою очередь также нагревается и поднимается вверх. В результате такой циркуляции воздуха происходит его нагрев не только в месте нахождения источников тепла, но и на более отдаленных участках.
Передача тепла конвекцией зависит от формы и состояния поверхности, от температуры окружающего воздуха и от скорости движения воздуха вдоль нагретой поверхности.
3) тепловой радиацией — поток инфракрасных лучей от излучающих к облучаемым поверхностям.
Инфракрасные лучи совершенно не поглощаются окружающим воздухом. Следовательно, передача тепла излучением от температуры воздуха не зависит, а зависит только от температуры поверхностей и степени ее черноты: темные, шероховатые поверхности излучают тепла больше, чем гладкие, блестящие. При температуре излучающих поверхностей больше 500 °С спектр излучения содержит как видимые (световые) лучи, так и невидимые (инфракрасные) лучи; при меньших температурах этот спектр состоит только из инфракрасных лучей. Источники тепла с температурой свыше 2500 °С начинают излучать ультрафиолетовые лучи.
В каждом помещении воздух постоянно находится в состоянии движения, которое создается за счет разности температур в различных частях здания по его площади и высоте. Чем больше разница температур, тем интенсивнее подвижность воздуха. Движение воздуха может быть использовано в качестве оздоровительного мероприятия при высокой температуре воздуха.
В каждом производственном помещении всегда содержится некоторое количество водяных паров. Количество водяных паров, выраженное в граммах на 1 куб.метр воздуха, называется абсолютной влажностью. Влажность, при которой количество водяных паров (в граммах) способно насытить 1 м3 воздуха при данной температуре до предела, называется максимальной.
Для измерения влажности воздуха чаще всего пользуются показателем относительной влажности, т.е. отношением абсолютной влажности к максимальной при данной температуре, выраженной в процентах. Влажность воздуха производственных помещений находится в прямой зависимости от технологического процесса.
Источниками, повышающими влажность воздуха в производственных помещениях, могут являться открытые поверхности заполненных растворами различных ванн, красильные и промывные аппараты и другие, особенно, если эти растворы подвергаются нагреванию и создаются условия для их наиболее интенсивного испарения (травильные, гальванические отделения и другие производства).
В цехах, где имеется высокая относительная влажность, резко ограничена способность воздуха воспринимать дополнительно влагу. Понижение температуры воздуха в таких цехах приводит к образованию тумана и конденсации паров на оборудовании, потолке и стенах помещения. При повышении температуры воздуха относительная влажность его резко снижается и воздух ощущается сухим.
При соответствующих сочетаниях температуры, влажности и подвижности воздуха с учётом интенсивности теплового излучения микроклимат производственных помещений может оказывать огромное влияние на работоспособность человека и его самочувствие, определяет теплообмен организма человека с окружающей средой.