Правильный микроклимат в строительной лаборатории

Одним из самых неудачных и долгих лабораторных экспериментов в области физики называют опыт с капающим пеком, который начался в 1927 году и завершился неудачей спустя 87 лет. Ни его инициатор профессор Томас Парнелл, ни хранитель Джон Мейнстоун так и не увидели ни одной упавшей капли, которая должна была подтвердить жидкостные свойства пека. Что ж, наука может себе позволить отрицательный опыт. Но если речь идет про лабораторные исследования строительных материалов, ошибок быть не должно. Любая из них – это прямая угроза здоровью и даже жизни человека. Поэтому в строительной лаборатории должны быть грамотные специалисты, нормативные методики испытаний, подготовленные по ГОСТам образцы и правильный микроклимат.

1. Понятие микроклимата. Важность микроклимата
2. Температурно-влажностный режим в лабораториях
3. Скорость движения и чистота воздуха в лабораториях
4. Порядок действий в случае отклонения от условий

Понятие микроклимата. Важность микроклимата

История создания микроклимата в научных лабораториях началась с давних времен, когда ученые обратили внимание на влияние атмосферных факторов на чистоту экспериментов и начали ставить исследовательское оборудование в холодные помещения. Но нам не удалось найти какие-то интересные исторические факты на тему развития представлений о микроклимате в лабораториях.

Наблюдения за климатом вели еще ученые древнего Китая, Индии, Средиземноморья. Первым русским метеорологом и климатологом можно считать гениального ученого М.В. Ломоносова.

Но понятие «микроклимата» появилось относительно недавно. В Википедии сказано, что термин «микроклимат» впервые упоминается в середине 1950-х годов в публикациях зарубежных авторов-климатологов. Это весьма странно, потому что в 1940-х годах советские ученые в свете «успешного выполнения великого сталинского плана преобразования природы и климата и широкого размаха работ в области градостроительства», а также в свете учения И. П. Павлова, уже озадачивались вопросами «Микроклимата жилищ и его гигиенического изучения», а также «Принципами нормирования производственного микроклимата». Причем эти научные работы были написаны на основе ранее проведенных исследований.

Не будем заниматься демагогией и искать того, что первым ввел понятие «микроклимата». В любом случае, сегодня этот термин определяется, как набор местных атмосферных условий, влияющих как на природную зону, так и на помещение с различными функциями. С той лишь разницей, что во внешней среде эти параметры создает природа, а во внутренней среде – человек.

Для микроклимата в лаборатории важны такие метеорологические показания, как температурно-влажностный режим, скорость и чистота воздуха. Они будут оказывать влияние не только на людей, но и на производимые людьми исследования. Важность этих параметров для достоверности этих исследований подтверждается уже только тем, что они обязательно указываются в любом ГОСТе и прочем нормативе, регулирующем испытания строительных материалов.

А в ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий» указывается о недопустимости влияния на результат исследования:

• загрязнений,
• пыли,
• электромагнитных помех,
• излучения,
• влажности,
• электроснабжения,
• температуры,
• шума
• и вибрации.

Лаборатория должна осуществлять постоянный мониторинг условий окружающей среды и документировать ее условия, чтобы исключить влияние любых неблагоприятных воздействий на ее деятельность и достоверность результатов исследований.

Температурно-влажностный режим в лабораториях

Согласно нормативным документам в любой производственной лаборатории, где находится испытательное оборудование и средства измерения, температура и относительная влажность должны поддерживаться и контролироваться, чтобы соответствовать требованиям применяемых методик испытаний. Если лаборатория не соответствует данным требованиям, она не сможет получить аккредитацию, а результате испытания не смогут быть подтверждены, как достоверные.

Для поддержания необходимых условий, лаборатория должна быть оборудована:

• системой центрального парового отопления с радиаторами и терморегуляторами;
• системой приточно-вытяжной вентиляции;
• системой кондиционирования;
• увлажнителями воздуха;
• окнами с открывающимися фрамугами.

Для контроля температурно-влажностного режима, в рабочих зонах лабораторий используют:

• электронный термометр;
• психрометрический гигрометр;
• а также, дополнительно, электронный термогигрометр для определения температуры и относительной влажности одновременно.

Контролем параметров температурно-влажностного режима занимается сотрудник лаборатории, который один в смену должен текущие данные в «Журнал контроля температуры и относительной влажности в производственной лаборатории».

В некоторых источникам приводятся усредненные данные по температуре и влажности во всех лабораториях. Например, температура +20^°С ± 1^°С. Это не вполне корректно, поскольку параметры температурно-влажностного режима разняться в зависимости от типа исследований, проводимых в лаборатории, от оборудования, которым она оснащена, а также от объектов исследования. Например, в строительной лаборатории диапазон температуры и влажности может колебаться значительно, в зависимости от материала контрольных образцов. Регулируются они ГОСТами и могут изменяться в зависимости от холодного, переходного и теплого сезонов.

Требования к температурно-влажностным условиям при испытании строительных материалов

№ п/п	Материал	ГОСТ	Температура, С°		Влажность, %
			Допуск	Диапазон	Допуск	Диапазон
1	Песок для строительных работ	ГОСТ 8735-88	(25+10)	15-35	—	—
2	Щебень и гравий для строительных работ	ГОСТ 8269.0-97	(20+5)	15-25	60	60-80
3	Заполнители пористые	ГОСТ 30416-2012	(25+10)	15-35	—	—
4	Грунты	ГОСТ 30416-2012	(22+2)	20-24	—	—
5	Кирпич и камень силикатный и керамический	ГОСТ 8462-85	(20+5)	15-25	60	60-80
6	Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон	ГОСТ 12801-98	(20+5)	15-25	—	—
7	Раствор строительный	ГОСТ 5802-86	(20+2)	18-22	50	50-70
8	Сухие строительные смеси	ГОСТ 31356-2001	(20+2)	18-22	(60+10)	50-70
9	Бетон тяжелый и мелкозернистый	ГОСТ 10180-2012	(20+5)	15-25	—	≥55
Приемлемый диапазон для испытаний			—	— 15-25	—	55-70

Скорость движения и чистота воздуха в лабораториях

У микроклимата в любом помещении существует также параметр чистоты и скорости движения воздуха. От него также зависят как самочувствие присутствующих в помещении людей, так и достоверность проводимых исследований.

Безусловно, согласно современным СНиПам, в лабораториях в независимости от их вида должна работать приточно-вытяжная вентиляция принудительного типа. Это когда вентиляторы установлены на приточной части, а вытяжка производится естественным путем за счет давления, созданного вентилирующим оборудованием внутри помещений. Такие установки поддерживают не только температуру и влажность, но также чистоту и скорость движения. Естественная вентиляция в лабораториях запрещена.

Вне зависимости от типа вентиляции в помещении должны быть установлено следующее оборудование:

• открывающиеся фрамуги или форточки, в том числе для принятия экстренных мер при внезапной поломке вентиляции;
• вытяжные шкафы с механическим побуждением;
• местные пылеотсосы в местах с повышенным образованием пыли;
• вытяжные зонты, в случаях, если в лаборатории есть нагревательные или газовые приборы.

Система вентилирования должна включаться за 30 минут до начала работы лаборатории. Это необходимо для удаления возможных остаточных процессов и обеспечения притока свежего воздуха. Воздухообмен по кратности должен соответствовать показанию — 4-8.

Скорость движения (подвижность) воздуха в лаборатория должна составлять не более 0,1-02, м/с. В обычной жизни, такую скорость можно определить понятием «штиль ил безветрие». Для контроля этого параметра, в лабораториях используют кататермометр. Это прибор для определения вихревых потоков воздуха в помещениях в диапазоне 0–1,5 м/с. Кататермометр предназначен для определения охлаждающей способности воздуха, исходя из которой по формулам рассчитывается скорость его движения.

Порядок действий в случае отклонения от условий

1. В случае выявления сотрудником лаборатории отклонений от требуемых внешних условий выполнение всех испытаний приостанавливается.
2. Для исключения влияния факторов, которые могут оказывать отрицательное воздействие на результаты аналитических работ, проводятся мероприятия:

• в теплый период года температура поддерживается в пределах нормы с помощью установленных систем местного кондиционирования воздуха;
• в холодный период года поддержание температуры в пределах нормы обеспечивается путем регулирования подачи теплоносителя в радиаторы отопления;
• для устранения отклонений от установленных значений влажности в помещениях используются увлажнители воздуха.

3. Для регулирования внешних условий допускается проветривание помещений.
4. Ответственность за поддержание необходимых условий внешней среды, за регулярность контроля и принятие мер по устранению несоответствий (применение увлажнителей, обогревателей, кондиционеров) при проведении испытаний и организацию их контроля несут специалисты лаборатории.
5. В случае невозможности обеспечения требуемых внешних условий в лаборатории проведение аналитических работ прекращается.
6. После восстановления заданных внешних условий, с разрешения руководителя лаборатории, прерванные работы возобновляются.