Гигиеническая оценка температуры помещения.
Существуют две международные температурные шкалы - Кельвина (К) и Цельсия (С). Шкала Цельсия делит температурный интервал от температуры таяния льда до температуры кипения воды на 100 единиц, принимая t таяния льда за 0°С, а температуру кипения воды за 100° С. Размер единиц по шкале Кельвина такой же, как по шкале Цельсия, но точка начала отсчета лежит в области абсолютного нуля:
- 01° С = 273,16° К, 10 К= 0 С + 273,15; 10 С=0 К - 273,15.
В США пользуются шкалой Фаренгейта. 1 градус этой шкалы (10F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении. За нуль температуры Фаренгейт принял температуру смеси воды и льда с нашатырным спиртом или поваренной солью (на 32° F ниже 0° С), верхнюю - температуру кипения воды. Шкала Фаренгейта (F) делит этот интервал на 180 единиц:
10 f=0 C * 9/5 + 32,10 C=(0 F - 32) * 5/9.
Шкала Реамюра (R) делит температурный интервал от температуры таяния льда до температуры кипения воды на 80 единиц: 10 С=0,8 * 0 R.
Рис. 4. Спиртовой термометр (слева), ртутный термометр (в центре), термограф (справа)
Виды термометров:
а) термометры, фиксирующие температуру воздуха в данный момент времени, представляют собой запаянные капилляры с резервуарами, наполненными жидкостью, для измерения в интервалах: ртутный - от -39° С до +375° С, спиртовой - от -130° С до +78° С. Для этой цели можно использовать аспирационный психрометр Ассмана, сухой термометр которого точнее регистрирует температуру воздуха, поскольку его резервуар защищен от лучистого тепла.
б) термометры, фиксирующие максимальную и минимальную температуру за определенный момент времени: минимальный термометр - спиртовой, максимальный - ртутный.
в) термографы для регистрации колебаний температуры воздуха в течение определенного времени состоят из чувствительного элемента (изогнутая полая металлическая коробочка, наполненная толуолом, или биметаллическая пластинка), связанного с записывающим устройством, и лентопротяжного механизма. Принцип работы биметаллической пластины: используемые материалы инвар и константан ха-
растеризуются разными коэффициентами теплового расширения, а их металлические поверхности - разной степенью искривления. При изменении температуры объем этих материалов увеличивается в разной степени, что приводит к деформации элемента и отклонению пера самописца. Суточный термограф позволяет измерить температуру от -45° С до +55° С.
Для определения средней температуры воздуха в помещении по горизонтали производят 3 измерения на высоте 1,5 м от пола (в центре, в 50 см от наружной и внутренней среды) и вычисляют среднее значение и перепад температур по горизонтали. По вертикали измеряют температуру в двух точках в центре комнаты на высоте 50 и 150 см от пола. Перепады температуры по горизонтали не должны превышать 2° С, а по вертикали - 2,5° С (на каждый метр высоты). При центральном отоплении суточные перепады температуры не должны превышать 3° С.
Температуру ограждающих поверхностей измеряют электротермометром или термопарой в 2-3 точках.
Г игиеническую оценку показателей температуры дают, сравнивая с гигиеническими нормативами в зависимости от функционального предназначения помещения и от класса работ по тяжести трудового процесса. Оптимальная температура воздуха окружающей среды = 20 - 22° С.
3. Определение тепловой радиации (инфракрасного излучения, ^=760 - 15000 нм) и ее гигиеническая оценка проводится, если в помещении есть нагревательные приборы или нагретое оборудование. Для ее измерения пользуются актинометрами. Приемная часть актинометра представляет собой металлическую пластину, состоящую из множества прямоугольников черного и белого металла или железа и инвара, по-разному реагирующих на нагрев, за счет чего возникает термоэлектрический ток, пропорциональный потоку радиации и фиксируемый гальванометром. Актинометр являет-
ся относительным прибором, поскольку об интенсивности излучения судят по явлениям, сопровождающим нагревание. Основными единицами измерения тепловой энергии являются число калорий на см2 поверхности в минуту или число ватт на м2: 1 кал/(см2 мин.) = 697,5 Вт/м2.
Солнечная постоянная определяет количество солнечной энергии, падающей за единицу времени на единицу площади поверхности, перпендикулярной к лучам, за пределом земной атмосферы. Солнечная постоянная составляет 1,88 кал/(см2 мин.) или 1367 Вт/м2. Изменения солнечной постоянной за 100 лет составили не более нескольких десятых долей процента.
Гигиеническую оценку теплового излучения источников дают, сравнивая энергию излучения с гигиеническими нормативами. Предельно допустимый уровень[5] теплового излучения составляет 20 кал/см2/мин. В производственных условиях эта величина зависит от облучаемой доли поверхности тела (табл. 4).
Таблица 4. Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работающих от производственных источников тепла (СанПиН 2.2.4.548-96)
Облучаемая поверхность тела, % |
Интенсивность теплового облучения, Вт/кв. м, lt; |
gt; 50 |
35 |
25 - 50 |
70 |
lt; 25 |
100 |
Предельно допустимая величина теплового облучения работающих от источников, нагретых до белого и красного свечения (раскаленный или расплавленный металл, стекло,
пламя и др.), составляет 140 Вт/м2 при облучении lt; 25% поверхности тела и условии использования средств индивидуальной защиты, в т.ч. лица и глаз. При наличии теплового облучения работающих температура воздуха на рабочих местах не должна превышать в зависимости от категории работ следующих величин: 25° C - при категории работ 1а; 24° C - при категории работ 1б; 22° C - при категории работ Па; 21° C - при категории работ 11б; 20° C - при категории работ III.
- Гигиеническая оценка влажности воздуха помещения
Для характеристики влажности используют 5 величин.
Абсолютная влажность - количество граммов паров воды в 1 м3 воздуха (г/м3) или упругость водяных паров в момент измерения (мм рт. ст.).
Максимальная влажность - количество граммов паров воды в 1 м3 воздуха в момент насыщения при определенной температуре.
Относительная влажность - отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах.
Дефицит насыщения - разница между максимальной и абсолютной влажностью. Если измерения производят при температуре 37° С, то разница называется физиологическим дефицитом насыщения.
Точка росы - температура, при которой абсолютная влажность равна максимальной.
Нормируется относительная влажность: при нормальной температуре воздуха 40 - 60%, зимой 30 - 50%.
Для определения относительной влажности воздуха используют гигрометры, абсолютной влажности - психрометры.
Гигрометр состоит из воспринимающего элемента (пучок обезжиренных волос), механически связанного со стрелкой. Отклонение стрелки вдоль шкалы показывает величину относительной влажности (рис. 5).
Г игрограф - комбинация гигрометра с лентопротяжным механизмом и записывающим устройством, позволяющим регистрировать изменение относительной влажности во времени.
Рис. 5. Гигрометр (слева) и гигрограф (справа)
Психрометры измеряют абсолютную влажность и представляют собой 2 термометра, резервуар одного из них (влажный термометр) увлажняется дистиллированной водой. Интенсивность испарения воды зависит от влажности воздуха. При испарении воды с влажного термометра его температура понижается соответственно. Сухой термометр показывает температуру воздуха. По разнице температур сухого и влажного термометров определяют абсолютную влажность воздуха.
Психрометр Августа (стационарный) позволяет рассчитать абсолютную влажность в миллиметрах рт. ст.:
где К - абсолютная влажность (мм рт. ст.), fte - максимальная влажность при температуре влажного термометра (табл. 5), а = 0,01 - психрометрический коэффициент, (tc - te) - разница температур сухого и влажного термометров, В - атмосферное давление.
В помещениях с нагревательными приборами и на улице абсолютную влажность воздуха измеряют аспирационным психрометром Ассмана. Психрометр Ассмана (рис. 6 справа) состоит из двух термометров (1), чувствительная часть которых заключена в металлические трубки (3), через которые всасывается воздух с помощью вентилятора (2), что стандартизирует условия измерения влажности, поскольку обеспечивает защиту термометров от лучистого тепла и создает постоянную скорость движения воздуха, равную 4 м/сек. Перед работой «влажный» термометр смачивают дистиллированной водой и заводят ключ вентилятора. На основе показаний термометров (сухого (tc) и влажного (te)), максимальной влажности при температуре «влажного» термометра, (ftB) (табл. 5) и атмосферного давления, измеренного барометром (В), рассчитывают абсолютную влажность:
где а = 0,5.
На основе абсолютной влажности рассчитывают относительную влажность:
R = К/ F х 100 (%),
где F - максимальная влажность при температуре сухого термометра, т.е. воздуха (табл. 5).
Таблица 5. Максимальная влажность при разных температурах воздуха
Температура воздуха, 0 С |
Максимальная влажность, мм рт. ст. |
Температура воздуха, 0 С |
Максимальная влажность, мм рт. ст. |
Температура воздуха, 0 С |
Максимальная влажность, мм рт. ст. |
12 |
10,50 |
23 |
21,07 |
34 |
39,90 |
13 |
11,23 |
24 |
22,38 |
35 |
42,17 |
14 |
11,99 |
25 |
23,76 |
36 |
44,16 |
15 |
12,73 |
26 |
25,20 |
37 |
46,65 |
16 |
13,63 |
27 |
26,74 |
38 |
49,26 |
17 |
14,53 |
28 |
28,34 |
39 |
52,00 |
18 |
15,48 |
29 |
30,04 |
40 |
55,32 |
19 |
16,48 |
30 |
31,84 |
41 |
58,34 |
20 |
17,73 |
31 |
33,69 |
42 |
61,50 |
21 |
18,65 |
32 |
35,66 |
43 |
64,80 |
22 |
19,83 |
33 |
37,73 |
44 |
68,26 |
Гигиеническую оценку влажности дают, сравнивая измеренную относительную влажность воздуха с гигиеническими нормативами (при нормальной температуре воздуха 40-60%, зимой 30-50%).
Источник: Л.В. Максименко, «ПРАКТИКУМ ПО ОБЩЕЙ ГИГИЕНЕ, САНОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ» 2008
А так же в разделе «Гигиеническая оценка температуры помещения. »
- Лабораторная работа № 1 Гигиеническая оценка воздуха помещений
- Методика гигиенической оценки воздуха помещений
- Лабораторная работа № 2 Гигиеническая оценка микроклимата помещений
- Методика гигиенической оценки микроклимата
- Гигиеническая оценка скорости движения воздуха в помещении.
- Гигиеническая оценка параметров микроклимата и тепловой нагрузки среды, измеренных с помощью метеометра.
- Лабораторная работа № 3 Гигиеническая оценка инсоляционного режима и освещения помещений
- Оценка искусственного освещения помещения
- Лабораторная работа № 4 Гигиеническая оценка качества питьевой воды
- Методика гигиенической оценки качества питьевой воды