Занятие 1. 1. Гигиеническая Оценка физических свойств воздуха

Гигиена воздушной среды

Гигиена жилых и общественных зданий

 

 

Учебно-методическое пособие для студентов лечебного и стоматологического  факультетов

 

Москва 2015

 

 

ББК 51..20 рЗО+51.203.4

Г 46 УДК 613. 15+614.71(075.85)

  Авторский коллектив: д.м.н., профессор В.М.Глиненко, д.м.н., профессор В.А.Катаева, д.м.н., профессор A.M. Лакшин, д.м.н., профессор Т.Е. Бобкова,  д.м.н., профессор  Н.Г.Кожевникова, к.м.н., профессор Т.Ф.Гвоздева, к.м.н.,  профессор   Е.Е.Андреева д.м.н., доцент Н.Н.Заброда

к.м.н., доцент Н.Ю.Кучма, к.м.н., доцент Т.Р. Дулина.

     Практические, лабораторные и самостоятельное занятия по темам: «Гигиена воздушной среды». «Гигиена жилых и общественных зданий». Учебно-методическое пособие для студентов лечебного и стоматологического факультетов. М., МГМСУ им. А.И.Евдокимова, 2015 -  62 с.

 

Рецензенты: профессор кафедры экологии человека и гигиены окружающей среды ММА им. И.М.Сеченова, д.м.н. Горшков А.И.;

                             профессор кафедры общественного здоровья и здравоохранения МГМСУ им. А.И.Евдокимова, д.м.н. Зимина Э.В.

         

 

   Методическое пособие рекомендовано ученым советом МГМСУ им. А.И.Евдокимова

Аннотация. В учебном пособии изложены современные представления о влиянии на здоровье человека основных физических свойств воздуха: температуры, влажности, скорости движения воздуха и барометрического давления. Приведены гигиенические характеристики химического и микробного загрязнения воздуха, методы их определения, представлены современные нормативы, даны рекомендации по вентиляции и отоплению жилых и общественных зданий, в том числе ЛПУ, что соответствует учебной программе по гигиене в медицинских ВУЗах с учетом профильности МГМСУ. В связи с этим в пособии приводятся необходимые данные и для экологического воспитания студентов.

ББК 51.20 рЗО+51.203.4

© МГМСУ, 2015

© Кафедра общей гигиены, 2015

    Мотивационная характеристика. В процессе подготовки врача любого профиля гигиене воздушной среды уделяют особое внимание. Это обусловлено тем, что химический состав воздуха, его физические и биологические свойства влияют на здоровье человека и определяют тактику медицинских и социальных структур в организации защиты человека в случаях их неблагоприятного воздействия.

Роль микроклимата жилых и особенно производственных помещений состоит в том, что жизнедеятельность человека протекает нормально  только при условии сохранения в организме температурного гомеостаза. Известно, что организм достигает постоянства температуры тела  с помощью сложной системы терморегуляции за счет усиления  деятельности сопряженных с нею функциональных систем: сердечно-сосудистой, выделительной, эндокринной и пищеварительной, которые обеспечивают энергетический и водно-солевой обмены.

При  дискомфортном микроклимате (нагревающий или  охлаждающий)  в помещениях  у человека происходит напряжение функционирования указанных систем, что сопровождается ухудшением самочувствия, снижением иммунной реактивности и спадом производительности труда.

Более резкие отклонения параметров микроклимата от оптимальных значений могут приводить и  к развитию патологических состояний со стороны этих жизненно важных систем.

Кроме этого, на фоне функциональных сдвигов усугубляется воздействие на организм таких факторов, как шум, вибрация, химические вещества.

 В основу гигиенической оценки микроклиматических условий должен
быть положен конечный эффект их  влияния  на состояние организма. Так,
воздействие физических факторов воздушной среды можно считать положительным, если оно способствует  сохранению процессов    терморегуляции организма. Если же оно содействует нарушению теплового равновесия – отрицательным. При этом необходимо принимать во внимание влияние всего комплекса физических свойств воздуха, так как здоровье, самочувствие и работоспособность человека зависят не только от температуры, но и от одновременного воздействия влажности воздуха, скорости его движения и барометрического давления. Установлено, что различное их сочетание также может оказывать как благоприятное, так и неблагоприятное воздействие на организм. При этом отрицательное влияние одного из факторов иногда может почти полностью компенсироваться положительным влиянием другого.

Важно подчеркнуть, что состояние теплового комфорта при определенных сочетаниях параметров микроклимата во многом зависит от энергетических трат организма, вида одежды, индивидуальных привычек человека, его образа жизни и т.д.

В помещениях жилых и общественных зданий на организм людей воздействуют и другие физические факторы окружающей среды (освещение естественное и искусственное, шум, вибрация, инфразвук и ультразвук, ионизация воздуха и естественный радиационный фон), а также химические факторы.

Воздух – это среда, в которой микроорганизмы не способны размножаться вследствие отсутствия питательных веществ, недостатка влаги и губительного действия ультрафиолетового облучения, если речь идет об атмосферном воздухе.

Жизнеспособность микроорганизмов в воздухе поддерживают взвешенные частицы воды, слизи и пыли. Поэтому борьба с пылью во всех обитаемых помещениях имеет важное гигиеническое значение.

На протяжении последних 50-60 лет во всем мире воздушная среда, окружающая человека, с которой он контактирует очень тесно (это его среда обитания), претерпела существенные негативные изменения в результате деятельности самого человека.

Бурное развитие промышленности и автотранспорта ведет к поглощению кислорода и выбросу в атмосферу промежуточных и конечных продуктов окисления, основными из которых являются продукты сгорания топлива: оксид углерода (СО), углекислый газ (СО₂), сернистый газ (SO₂), серный ангидрид (SO₃), оксиды азота,  сажа, недоокисленные углеводороды.

В воздух поступают и другие продукты производственной деятельности, обусловленные видом промышленности: ртуть, свинец, цемент, фреоны, причем эти и многие другие вещества являются токсичными для организма человека.

В связи с этим правомерно утверждение об ухудшении современной экологии воздуха, свидетельством чего являются:

- увеличение запыленности и загазованности атмосферы, особенно в крупных промышленных городах;

- снижение потока видимого света и ультрафиолетовых лучей -биологически наиболее активной части солнечного спектра;

-  истончение защитного озонового слоя;

- появление реальной опасности возникновения «парникового эффекта», угрожающего  глобальному изменению  климата всей планеты.

Сказанное убедительно доказывает, что  лечащие врачи должны не только  уметь оценивать с гигиенических позиций   качество воздушной среды  жилых и производственных помещений, атмосферного воздуха, но   и давать  практические рекомендации по его оздоровлению.

 

 

 

 

 

Тема 1. ГИГИЕНА ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

 

Лабораторная работа

    Порядок работы:

1. Ознакомиться с устройством и принципами работы термометров (максимального, минимального и обыкновенного), термографом, приборами ТКА-ПКМ (модели 24 и 52).

2. Научиться снимать показания приборов.

3. Измерить температуру воздуха прибором ТКА-ПМК (модель 24):

- включить прибор и выбрать необходимый режим работы с помощью органов управления (все они имеют соответствующие обозначения измеряемых параметров);

- если выбран режим температуры, то надо снять защитный колпачок, поместить зонд с датчиком в точку измерения температуры; после установления показаний считать с цифрового индикатора значение температуры и установить на зонд защитный колпачок; выключить прибор.

    3. Влияние влажности воздуха на здоровье человека и окружающую среду. Факторы риска. Меры борьбы с сыростью и чрезмерной сухостью воздуха в помещении. В процессе теплообмена организма с внешней средой влажность имеет большое значение как фактор, существенным образом изменяющий величину отдачи тепла.

   Для характеристики влажности используют несколько показателей:

  Абсолютная влажность - количество водяных паров, содержащихся в воздухе в данное время; измеряют в мм рт. ст. или г/м³.

  Максимальная влажность - количество водных паров, которые насыщают воздух при данной температуре, измеряют в мм рт.ст. или г/м³.

  Относительная влажность - отношение между абсолютной и максимальной влажностью, выраженное в процентах. Является более информативным показателем, т.к. указывает на степень насыщения воздуха водяными парами.

  Дефицит насыщения - способность воздуха поглощать водяные пары (разница между максимальной и абсолютной влажностью).

  Физиологический дефицит насыщения - арифметическая разность между максимальной влажностью воздуха при температуре 37°С и абсолютной влажностью воздуха в момент наблюдения.

Точка росы - температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары насыщают пространство.

Влияние повышенной влажности воздуха на организм человека.

Влажность воздуха оказывает влияние на теплообмен человека в зависимости от температуры. При повышенной температуре воздуха теплоотдача излучением и конвекцией резко затруднена вследствие уменьшения разницы между температурой кожи и температурой окружающей среды, и возникает перегревание. При очень высокой температуре воздуха (более +40° С) создаются все условия для накопления тепла в организме за счет нагревающего действия воздуха и окружающей среды. Особенно быстро возникает перегревание при сочетании высокой температуры и высокой влажности. При этом воздух значительно насыщен парами, испарение пота затруднено, наступает профузное потение, не способствующее отдаче тепла, тем более что отдача тепла конвекцией и радиацией также затруднена или блокирована.

При высокой влажности и пониженной температуре воздуха увеличивается отдача тепла посредством конвекции, это обусловлено тем, что теплопроводность и теплоемкость влажного воздуха значительно выше, чем сухого. В сыром воздухе одежда становится влажной, отчего ее теплозащитные свойства снижаются, что также способствует увеличению теплоотдачи и переохлаждению.

Продолжительное и частое пребывание людей в помещениях с повышенной влажностью и низкой температурой (ниже +10...+ 15°С) оказывает хроническое вредное воздействие на организм, выражающееся в понижении сопротивляемости к инфекционным заболеваниям из-за снижения иммунитета, а также заболеваний периферических нервов (невриты, миозиты, плекситы, невралгии и т.д.).

Особенно четко видна связь между данными метеорологическими условиями и ревматическими заболеваниями. Из клинических наблюдений известно, что сырой и холодный климат ведет к учащению заболеваний ОРВИ, туберкулезом, нефритом и т.д.

Кроме отрицательного влияния непосредственно на организм, сырой воздух ухудшает общесанитарное состояние среды, способствует образованию тумана, снижению освещенности (особенно ультрафиолетовой части спектра), выживанию микроорганизмов в воздухе; вызывает бытовые неудобства, порчу мебели, отставание обоев и пр.

Влияние пониженной влажности на организм человека. Низкая влажность воздуха при высоких температурах (сухой горячий воздух)способствует усиленному испарению пота, а при низких температурах (сухой холодный воздух) уменьшает теплопотери вследствие его  плохой теплопроводности.

Таким образом, температурные нагрузки при сухом воздухе во всех случаях организм переносит лучше, чем при влажном воздухе. В связи с этим возможно использование горячего сухого воздуха для климатотерапии, например, лечения некоторых заболеваний почек (хронический нефрит) - курорт Байрам-Али в Туркменистане и сухого холодного (туберкулез легких) - горные курорты Крыма, Швейцарии.

Неблагоприятное влияние сухого воздуха проявляется только при крайних

 степенях сухости.  Так, сухой воздух, влажность которого менее 20%,  оказывает иссушающее действие на слизистую оболочку носа, глотки, рта, верхних дыхательных путей, что может явиться провоцирующим моментом для развития бронхиальной астмы.

На слизистых оболочках образуются трещины, которые легко инфицируются, и это способствует развитию воспалительных процессов. Такой сухой воздух в помещениях может оказать неблагоприятное действие  и на предметы обстановки: начинает растрескиваться и рассыхаться мебель, паркетные полы,   кожаные изделия пересыхают и скручиваются; кроме этого,  быстро черствеет свежий хлеб и пр.

  Профилактика сырости и сухости воздуха в помещениях.

   Меры борьбы с высокой влажностью воздуха в помещениях заключаются:

  ·   в соблюдении установленных норм кубатуры воздуха на одного человека;

  ·   устройстве  рациональных систем вентиляции и отопления;

  · гидроизоляции стен здания от грунтовых вод;

  · запрещении производить в комнатах какие-либо работы, связанные с развитием сырости (большая стирка белья).

На производстве необходимы мероприятия, которые уменьшают поступление в воздух водяных паров (герметизация), обеспечивают их своевременное удаление (рациональная вентиляция), рациональное отопление помещений, препятствующее конденсации паров воды на стенах.

Меры борьбы с сухостью воздуха в жилых помещениях состоят в применении рационального отопления, кондиционирования воздуха, расстановке в помещениях открытых сосудов с водой и т.д. Благоприятное влияние на увлажнение воздуха оказывают комнатные растения.

 

         Методические указания к выполнению 3-го задания

  А бсолютную влажность воздуха определяют приборами, называемыми психрометрами. Зная абсолютную влажность, по формуле можно вычислить и относительную.

  Станционный психрометр (Августа) состоит из двух термометров, один из которых увлажнен. При определении влажности воздуха психрометр устанавливают на расстоянии 1,5 м от земли, пола, ограждая от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдения 10-15 минут. При температурах ниже 0°С показания становятся менее надежными.

Вычисления абсолютной влажности производят по формуле:

                                          К = f - a (tc - t в) В,

        где:

      К - искомая абсолютная влажность, мм рт.ст.;

f - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра, мм рт.ст. - определяют по табл. 1;

а - психрометрический коэффициент, который  для открытой атмосферы равен  0,00074 (при скорости движения воздуха более 1м/сек), а для комнатного воздуха - 0,0011 (при скорости движения воздуха менее 1 м/сек);

      tc- температура сухого термометра, °С;

      tв- температура влажного термометра, °С;

      В - барометрическое давление в момент наблюдения, мм рт.ст.

Аспирационный психрометр (Ассмана) является более совершенным прибором. Его два термометра заключены в металлические тубусы, через которые равномерно пропускают  исследуемый воздух с помощью вентилятора, находящегося в верхней части прибора. Такое устройство  обеспечивает защиту резервуаров термометров от лучистой энергии и гарантирует постоянную скорость движения воздуха вокруг термометров. Кроме того, благодаря просасыванию значительной массы воздуха показания этого прибора более точны, чем у психрометра Августа. Последний определяет влажность воздуха, находящегося лишь в непосредственной близости от прибора.

Резервуар влажного термометра в аспирационном психрометре обернут кусочком батиста (или другой тонкой материи), который перед каждым наблюдением смачивают дистиллированной водой при помощи специальной пипетки. Для этого пипетку наполняют водой почти до краев, удерживая воду на этом уровне с помощью зажима, и осторожно вводят ее в трубочку, где находится конец влажного термометра, обернутый тканью.

Вентилятор заводят, отсчет показаний термометров производят на полном ходу вентилятора летом через 4-5 мин. после начала работы, зимой - через 15 мин.; в последнем случае вентилятор приходится заводить дважды.

При работе в открытой атмосфере во избежание влияния ветра на прибор (затрудняется выбрасывание воздуха из прибора) на вентилятор надевают с наветренной стороны особую защитную пластину. Не следует держать прибор в руках (опасность нагрева воздуха от дыхания), а лучше укрепить его на время наблюдения на стойке.

 Психрометры при температуре ниже 0°С дают неточные показания вследствие замерзания воды на ткани влажного термометра.

Вычисляют абсолютную влажность при работе с аспирационным психрометром  по следующей  формуле:

К = f - 0,5 (t_c - t _в) В / 755,       где:

К - искомая абсолютная влажность, мм рт.ст.;

f - максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра, мм рт.ст. - определяют по табл. 1;

0,5 - постоянный психрометрический коэффициент;

tc - температура сухого термометра, °С;

tв - температура влажного термометра, °С;

В - барометрическое давление в момент наблюдения,  мм рт.ст.;

755 - среднее барометрическое давление, мм рт.ст.

 

Относительную влажность определяют по формуле:

R = K • 100 / F

где:

R - искомая относительная влажность, %;

К - абсолютная влажность, мм рт.ст.;

F - максимальная влажность при температуре сухого термометра; определяют по табл. 1.

Относительную влажность можно определить по таблицам  2 и 3, используя  показания сухого и влажного термометров. Таблицы пригодны для работы в помещениях и в открытой атмосфере, однако результаты, полученные по таблице, менее точны, чем вычисленные по формуле.

    Для определения относительной влажности существуют гигрометры. Принцип действия этих приборов основан на способности воспринимающей части - волоса (волосяной гигрометр) в силу гигроскопичности удлиняться во влажной атмосфере и укорачиваться в сухой или биологической пленки (мембраны в пленчатом гигрометре) изменять свою кривизну.

Таблица 1.   Максимальная влажность воздуха (мм рт. ст.)

 

Целые градусы	Десятые доли градуса		Целые градусы	Десятые доли градуса
	0,0	0,5		0,0	0,5
11	9,84	10,18	18	15,48	15,97
12	10,52	10,88	19	16,48	17,00
13	11,23	11,60	20	17,54	18,08
14	11,99	12,38	21	18,65	19,23
15	12,79	13,00	22	19,83	20,44
16	13,63	14,08	23	21,07	21,71
17	14,53	15,00	24	22,38	23,06

 

      

Для записи колебаний величин относительной влажности за какой-либо промежуток (сутки, неделя) используют приборы - гигрографы, воспринимающая часть которых - пучок волос или биологическая пленка, через самописец, заряженный невысыхающими чернилами, связана с вращающимся барабаном и специальной лентой.

 

                                  Лабораторная работа

Порядок работы:

1) Ознакомиться с устройством психрометров, гигрометров и гигрографов;

2) Произвести измерение влажности воздуха аспирационным психрометром или станционным психрометром в помещении, указанном преподавателем;

3) Вычислить по формулам абсолютную и затем относительную
влажности;

4) Определить относительную влажность по табл. 2 и 3;

5) Измерить относительную влажность воздуха прибором ТКА-ПМК (модель 24).

  Порядок работы:

- включить прибор и выбрать режим работы измерение относительной влажности;

- снять с прибора защитный колпачок и поместить датчик прибора в точку измерения относительной влажности;

- после установления показаний считать с цифрового индикатора значение влажности и установить на зонд защитный колпачок

 - выключить прибор.

 

 

Таблица 2. Определение относительной влажности воздуха по показаниям  станционного психрометра

 

Показания сухого термометра °С	Показания влажного термометра,  °С
15	9,2	9,6	10,0	10,5	10,9	11,4	11,8	12,2	12,6	13,0	13,4
16	9,9	10,3	10,8	11,3	11,8	12,2	12,6	13,1	13,5	14,0	14,4
17	10,7	11,2	11,6	12,1	12,6	13,0	13,5	13,9	14,4	14,9	15,3
18	11,4	11,9	12,4	12,9	13,4	13,9	14,4	14,8	15,3	15,7	16,2
19	12,2	12,7	13,2	13,8	14,8	14,8	15,3	15,7	16,2	16,7	17,2
20	12,9	13,4	14,0	14,5	15,1	15,6	16,1	16,6	17,1	17,6	18,1
21	13,6	14,2	14,8	15,3	15,9	16,5	17,1	17,5	18,0	18,6	19,1
22	14,4	15,0	15,6	16,1	16,7	17,3	17,9	18,4	18,9	19,5	20,0
23	15,1	15,7	16,4	17,0	17,6	18,2	18,8	19,3	19,8	20,4	20,9
24	15,9	16,5	17,1	17,8	18,4	19,0	19,6	20,1	20,7	21,3	21,9
Относительная влажность, %	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80

                                                                                                      

 

  4. Влияние скорости движения воздуха на организм человека. Значение направления движения воздуха. «Роза ветров». Перемещение воздуха в пространстве характеризуют два параметра: направление движения  и скорость движения.

Направление определяют  стороной света, откуда дует ветер, а скорость - расстоянием, проходимым массой воздуха в единицу времени (м/сек). В санитарной практике оба параметра представляют значительный интерес.

Изменение направления движения воздуха служит показателем изменения погоды. Это следует учитывать в выборе одежды для профилактики перегревания и охлаждения. Важно также знать преобладающее направление ветра в данной местности. Его необходимо учитывать при планировке населенных мест, устройстве на их территории больниц, школ и других объектов, которые следует располагать с наветренной стороны по отношению к фабрично-заводским предприятиям, так как последние могут служить источником загрязнения атмосферного воздуха и других факторов окружающей среды (воды, почвы).

Направление движения воздуха в открытой атмосфере определяют при помощи флюгера. Внутри помещений при оценке работы системы искусственной вентиляции для этой цели используют пламя свечи, полоску папиросной бумаги или облачко хлористого аммония.

 

Таблица 3. Определение относительной влажности воздуха по показаниям

                         аспирационного психрометра, %

 

 

Показания сухого термометра °С		Показания влажного термометра							°C
	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
15	52	61	71	80	90	100
16	46	54	63	71	81	90
17	39	47	55	64	72	81	95
18	34	41	49	56	65	73	86	95
19	29	36	43	50	58	66	78	86	95
20	24	30	37	44	52	59	70	78	87	95
21	20	26	32	39	46	53	63	71	79	87	96
22	16	22	28	34	40	47	57	64	71	79	87
23	13	18	24	30	36	42	51	58	65	72	80
24	-	15	20	26	31	37	46	52	69	66	72

 

     

Направление ветра определяют по румбам. Различают 4 основных румба (стороны света – север (С), юг (Ю), восток (В) и запад (З)) и дополнительные румбы для построения 8- и 16- румбовых шкал.

Для общей характеристики направления ветра строят график - "роза ветров".

" Роза ветров" - графическое изображение по румбам направления и частоты повторяемости ветров, наблюдающихся в данной местности за определенный промежуток времени (чаще за год).

 Её изображают  путем откладывания от центра на линиях румбов (в определенном масштабе) отрезков, соответствующих числу повторений ветров в данном направлении за период наблюдений; концы отрезков соединяют линиями. Штиль (отсутствие ветра) изображают окружностью в центре графика,

Скорость движениявоздуха оказывает большое влияние на тепловой обмен организма, на дыхание, энергетические затраты и состояние нервно-психической сферы.

Движение воздуха может существенно изменить влияние температуры и влажности на тепловой баланс организма. Движение воздуха на тепловой обмен влияет на  увеличение теплопотерь, прежде всего за счет конвекции, т.к. движущийся воздух относит от тела теплые прилегающие слои воздуха, а на их место поступают более холодные; движение воздуха (ветер) усиливает также отдачу тепла путем испарения.

Если температура воздуха выше температуры тела, и воздух насыщен водяными парами, то движение воздуха не дает охлаждающего эффекта. В случае низкой влажности воздуха охлаждающее действие движущегося воздуха, несмотря на высокую температуру, сохраняется, так как при этом  возможна отдача тепла испарением.

Человек воспринимает теплоощущения в зависимости  от температуры: при высокой температуре за счет движения воздуха тепловое самочувствие улучшается, так как теплоотдача усиливается. В этой связи движение воздуха при повышенной температуре расценивают как благоприятный фактор; а при низкой температуре - ухудшается, поскольку быстрее наступает переохлаждение (движение воздуха при низкой температуре считают неблагоприятным  фактором).

Движение воздуха усиливает процессы обмена веществ: теплопродукция повышается по мере понижения температуры и увеличения скорости движения воздуха.

Сильный ветер может отрицательно влиять на дыхание. При сильном встречном ветре выдыхаемому воздуху необходимо придать скорость, превосходящую скорость ветра, вследствие чего нарушается нормальный акт дыхания (вдох становится пассивным, а выдох - активным). Попутный же ветер затрудняет вдох, создавая зону разрежения перед лицом человека.

Ветер своим давлением может механически препятствовать движению и выполнению физической работы, вызывая в связи с этим повышение энерготрат (ухудшается координация движений), что необходимо учитывать при определенных работах и в спортивной практике.

Влияние ветра на нервно-психическую сферу может быть весьма значительным. Умеренный, термически нейтральный ветер производит бодрящий эффект. Сильный длительный ветер способен вызвать как психическое возбуждение, так и депрессию (возможное влияние инфразвуков).

Летом благоприятная скорость движения воздуха в атмосфере находится в пределах 1 - 4 м/с; воздушные ванны не рекомендуют при скоростях выше 3 м/с; скорости выше 6 м/с оказывают раздражающее действие.

                Методические указания к выполнению 4-го задания

     Существуют приблизительные и точные (инструментальные) методы определения скорости движения воздуха.

К приблизительным методам  относят определение скорости движения по шкале ветра и волнения на суше и на море (шкала Бофорта). Точными методами являются анемометрия и кататермометрия.

В санитарной практике применяют динамические анемометры, принцип действия которых основан на вращении током воздуха легких лопастей, чьи обороты передаются через систему зубчатых колес счетному механизму. Анемометры бывают двух видов: чашечные и крыльчатые.

Чашечный анемометр предназначенный, главным образом, для метеорологических наблюдений в открытой атмосфере,  позволяет измерить скорость движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с.

Крыльчатый анемометр отличает большая чувствительность, и он пригоден для измерения скорости движения воздуха в пределах от 0,5 до 15 м/с. Его  используют  для обследования вентиляции помещения.

Цифровой комбинированный прибор - термоанемометр предназначен для измерения температуры воздуха в диапазоне от 0 до 50°С с пределами погрешности ±5% и скорости движения от 2 до 1000см/с (±15%) в жилых, производственных помещениях и в полевых условиях, если они соответствуют эксплуатационным характеристикам прибора.

     Чувствительным элементом  этого прибора является выдвижной

термоанемометрический зонд, питающийся  от аккумуляторной батареи. Прибор имеет номер в Госреестре средств измерения и может быть использован службами санэпиднадзора и охраны труда.

 Очень слабые токи воздуха определяют кататермометром.

При работе чашечным и крыльчатым анемометрами встают  лицом к ветру и устанавливают приборы так, чтобы их циферблаты были обращены к наблюдателю.

Предварительно записывают показания стрелок, затем дают чашечкам вращаться вхолостую несколько секунд, чтобы они приняли постоянную, устойчивую скорость вращения,  и после этого с помощью рычага включают счетчик анемометра. Одновременно пускают в ход секундомер и фиксируют время начала работы анемометра по секундной стрелке часов.

Через 5-10 мин. стрелку останавливают и записывают новые показания прибора, т.е. определяют разность показаний стрелок между вторым (конечным) и первым (начальным) отсчетами. Чтобы вычислить скорость движения воздуха, следует разделить найденную разность на количество секунд, в течение которых работал анемометр. Для точных измерений вносят поправки по прилагаемым к приборам графикам.

Порядок определения скорости движения воздуха прибором ТКА-ПМК (модель 24):

- включить прибор и выбрать необходимый режим работы – измерение скорости движения воздуха;

- снять с зонда защитный колпачок;

- при включении  нужного режима на экране появится обратный отсчет и значение напряжения питания;

- по окончании обратного отсчета на экране прибор готов к работе и появится наименование измеряемого параметра;

- поместить зонд с датчиком в зону измерения таким образом, чтобы специальный ориентировочный знак на головке зонда был направлен навстречу воздушному потоку; немного изменяя положение измерительной головки прибора вокруг осей, добиться максимального показания прибора в измеряемой точке;

- после установления показаний снять показание с цифрового индикатора прибора;

- для удержания на экране показаний нажать на кнопку «HOLD»;

- повторным нажатием на эту кнопку перевести  прибор в режим дальнейших измерений;

- установить на зонд защитный колпачок;

- выключить прибор.

 

                 

                               Лабораторная работа

Порядок работы:

1.Ознакомиться с устройством и принципами работы анемометров, термоанемометра и приборов ТКА-ПКМ (модели 24 и 52).

2.Произвести измерение скорости движения воздуха указанными приборами.

5. Понятие об охлаждающей способности среды и методике кататермометрии. На интенсивность теплоотдачи телом человека влияют ряд физических свойств воздуха и температура окружающих предметов. Как правило, эти факторы действуют одновременно, усиливая или ослабляя,  друг друга и поэтому человек может иметь разные теплоощущения при одной и той же температуре воздуха и, наоборот, одинаковые теплоощущения при разных температурах (комфортные теплоощущения могут быть достигнуты в диапазоне температур от 17,5 до 25°С). Чтобы оценить или прогнозировать комплексное (суммарное) действие этих факторов,  вводится понятие охлаждающей способности среды, т.е. количества тепла, отдаваемого человеком с см² поверхности тела в 1 с в тех или иных условиях.

 Единицей оценки охлаждающей способности среды является мкал/см²с.

Организм человека постоянно вырабатывает определенное количество тепла и теряет его различными способами. Тепловое равновесие возможно лишь в том случае, когда процессы теплопродукции и теплоотдачи сбалансированы, в противном случае наблюдают перегревание или переохлаждение организма. В зависимости от характера питания, работы, одежды и атмосферных условий величины теплопродукции и теплоотдачи изменяются в широких пределах.

Экспериментально установлено, что для сохранения теплового баланса  человек при легкой работе теряет 1,2-1,4 мкал тепла в секунду с 1 см² поверхности тела; при средней и тяжелой работе по мере увеличения теплопродукции в организме теплопотери  должны возрасти в 2-3 раза и даже более.

Непосредственное определение величины теплопотерь крайне сложно, в связи с чем и  был предложен косвенный способ их определения с помощью кататермометра.

Методические указания к выполнению 5-го задания

 

Определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от

 температуры и скорости движения воздуха позволяет кататермометр. Различают цилиндрический и шаровой кататермометры. Они представляют собой термометры с большим резервуаром цилиндрической или шаровидной формы, заполненным подкрашенным спиртом,  и  верхнее колбовидное расширение шкалы, отградуированной у цилиндрического кататермометра от 35 до 38°С, а у шарового – от 33 до 40°С. Средняя температура их шкал равна 36,5°С, т.е. близка к нормальной температуре тела человека.

Очевидно, что кататермометр как чисто физический прибор не может воспроизвести условия потери тепла с поверхности кожи, которые зависят не только от охлаждающей способности воздуха, но и от одежды и   работы терморегуляторных центров. Однако, несмотря на условность прибора, его сравнительно долго применяли в санитарной практике. С его помощью  было установлено, что оптимальное тепловое самочувствие у лиц, так называемых,  сидячих профессий в обычной одежде наблюдают при величине охлаждения кататермометра в пределах 5,5-7,0 милликалорий в секунду (мкал/с), т.е. в 4 раза больше, чем истинные теплопотери с кожи.

При показаниях кататермометра более 7,0 мкал/с лица данной группы будут испытывать холод, а при более низких, чем 5,5 мкал/с– перегревание; при показаниях кататермометра, равных 3,2 мкал/с,