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:
  1. 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.
  1. 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. »