Методика определения эквивалентно-эффективных и результирующих температур.
Эквивалентно-эффективная
температура (ЭЭТ) – условно-числовая
величина субъективного теплового
ощущения человека (“комфортно”, “тепло”,
“холодно” и т.д.) при разных соотношениях
температуры, влажности, скорости движения
воздуха, а результирующая температура
(РТ) – и радиационной температуры.
ЭЭТ и РТ разработаны
в камеральных условиях, при разных
соотношениях параметров микроклимата
и оформлены в виде таблиц и номограмм.
Для определения
ЭЭТ сначала измеряют температуру,
влажность и скорость движения воздуха
в исследуемом помещении. Затем в таблице
ЭЭТ (таблица 4) по этим данным находят
ее значение и делают соответствующие
выводы. Пользование таблицей простое:
ЭЭТ находят на пересечении значения
температуры воздуха (1 и последняя
колонки) и скорости движения и влажности
воздуха (в головке таблицы).
На номограмме
(рис. 8.1) эквивалентно-эффективную
температуру находят на пересечении
показателей сухого (слева), влажного
(справа) термометров психрометра и
скорости движения воздуха (в м/мин, на
кривых линиях).
Рис. 8.1. Номограмма
для определения эффективных температур
На номограмме
(рис. 8.2) изображена методика определения
РТ. Сначала находят точку взаимоотношения
между температурой воздуха (по показаниям
сухого термометра психрометра) и
скоростью движения воздуха находят с
помощью кататермометра. От нее проводят
прямую линию к значению средней
радиационной температуры. От точки
пересечения этой линии с правой шкалой
температуры воздуха (вертикальная линия
А) проводят прямую линию к значению
абсолютной влажности воздуха (правая
шкала), а на пересечении этой прямой с
кривыми линиями номограммы находят
результирующую температуру.
скорость, м. /с а
скорость, м. /с б
Рис. 8.2. Номограмма
для определения результирующей
температуры:
(а – для легкой
работы; б – для тяжелой работы.)
На рисунке 8.2.
пунктирными линиями нанесен пример
определения РТ.
104
Таблица 4.
Нормальная шкала эффективных температур для средне одетых людей при условии выполнения легкой работы
|
t |
Скорость движения |
t |
||||||||||||||||||||
|
0 |
15 |
30 |
60 |
90 |
150 |
210 |
||||||||||||||||
|
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
100% |
50% |
20% |
||
|
0 |
0 |
0,9 |
1,3 |
— |
0,9 |
0,4 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
0 |
|
1 |
1 |
1,8 |
2,1 |
0,8 |
0,1 |
0,4 |
— |
— |
0,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1 |
|
2 |
2 |
2,7 |
3,0 |
0,3 |
1,0 |
1,4 |
— |
0,5 |
0,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
2 |
|
3 |
3 |
3,7 |
3,9 |
1,3 |
2,0 |
2,3 |
0,3 |
0,5 |
0,9 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
3 |
|
4 |
4 |
4,5 |
4,7 |
2,4 |
3,0 |
3,2 |
0,8 |
1,7 |
1,9 |
0,7 |
1,0 |
0,5 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
4 |
|
5 |
5 |
5,4 |
5,5 |
3,4 |
4,0 |
4,1 |
1,9 |
2,6 |
2,9 |
0,4 |
0,1 |
0,5 |
— |
— |
1,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
5 |
|
6 |
6 |
6,2 |
6,3 |
4,5 |
4,9 |
5,1 |
3,0 |
3,6 |
3,9 |
1,6 |
1,2 |
1,6 |
— |
0,5 |
1,0 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
6 |
|
7 |
7 |
7,1 |
7,1 |
5,5 |
5,8 |
5,9 |
4,2 |
4,6 |
4,7 |
2,9 |
2,3 |
2,8 |
0,3 |
0,5 |
1,1 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
7 |
|
8 |
8 |
7,9 |
7,9 |
6,6 |
6,9 |
6,9 |
5,3 |
5,7 |
5,8 |
4,2 |
3,5 |
3,9 |
1,0 |
1,9 |
2,2 |
— |
0,2 |
0,3 |
— |
— |
0,8 |
8 |
|
9 |
9 |
8,8 |
8,7 |
7,7 |
7,7 |
7,7 |
6,4 |
6,8 |
6,8 |
5,4 |
4,5 |
4,9 |
2,2 |
2,9 |
3,3 |
0,2 |
1,0 |
1,4 |
— |
0,3 |
0,3 |
9 |
|
10 |
10 |
9,7 |
9,6 |
8,8 |
8,7 |
8,7 |
7,6 |
7,7 |
7,7 |
6,6 |
5,7 |
5,8 |
3,5 |
4,2 |
4,4 |
1,1 |
2,1 |
2,5 |
0,6 |
0,9 |
1,5 |
10 |
|
11 |
11 |
10,5 |
10,3 |
9,9 |
9,6 |
9,4 |
8,8 |
8,8 |
8,8 |
7,9 |
6,8 |
6,9 |
4,9 |
5,3 |
5,5 |
2,4 |
3,3 |
3,6 |
0,9 |
2,2 |
2,8 |
11 |
|
12 |
12 |
11,3 |
11,1 |
10,8 |
10,5 |
10,2 |
9,9 |
9,6 |
9,4 |
9,1 |
8,0 |
8,0 |
6,1 |
6,3 |
6,4 |
3,9 |
4,5 |
4,6 |
2,2 |
3,3 |
3,9 |
12 |
|
13 |
13 |
12,1 |
11,8 |
12,0 |
11,4 |
11,1 |
11,0 |
10,5 |
10,3 |
10,3 |
8,9 |
8,9 |
7,3 |
7,4 |
7,4 |
5,2 |
5,7 |
5,9 |
3,6 |
4,5 |
5,0 |
13 |
|
14 |
14 |
13,0 |
12,5 |
13,1 |
12,3 |
11,9 |
12,1 |
11,5 |
11,2 |
11,5 |
10,0 |
9,7 |
8,6 |
8,5 |
8,4 |
6,6 |
6,9 |
7,0 |
5,1 |
5,8 |
6,1 |
14 |
|
15 |
15 |
13,9 |
13,3 |
14,1 |
13,2 |
12,8 |
13,1 |
12,4 |
12,0 |
12,7 |
11,0 |
10,6 |
10,0 |
9,8 |
9,5 |
8,0 |
8,1 |
8,1 |
6,6 |
7,0 |
7,2 |
15 |
|
16 |
16 |
14,7 |
14,1 |
15,2 |
14,1 |
13,5 |
14,3 |
13,4 |
12,8 |
13,9 |
12,0 |
11,6 |
11,3 |
10,7 |
10,5 |
9,4 |
9,1 |
9,1 |
8,0 |
8,2 |
8,3 |
16 |
|
17 |
17 |
15,5 |
14,8 |
16,2 |
15,0 |
14,2 |
15,3 |
14,3 |
13,6 |
15,1 |
13,0 |
12,5 |
12,5 |
11,7 |
11,4 |
10,8 |
10,2 |
10,1 |
9,5 |
9,5 |
9,4 |
17 |
|
18 |
18 |
16,3 |
15,5 |
17,3 |
15,7 |
15,0 |
16,4 |
15,2 |
14,4 |
16,2 |
14,0 |
13,3 |
13,7 |
12,7 |
12,4 |
11,9 |
11,3 |
11,1 |
10,8 |
10,5 |
10,4 |
18 |
|
19 |
19 |
17,2 |
16,3 |
18,4 |
16,6 |
15,7 |
17,5 |
16,1 |
15,3 |
17,4 |
14,9 |
14,2 |
15,0 |
13,8 |
13,4 |
13,3 |
12,4 |
12,1 |
12,2 |
11,7 |
11,4 |
19 |
|
20 |
20 |
18,0 |
17,0 |
19,4 |
17,4 |
16,5 |
18,7 |
17,0 |
16,0 |
18,5 |
15,9 |
15,1 |
16,2 |
14,8 |
14,4 |
14,6 |
13,5 |
13,1 |
13,5 |
12,9 |
12,4 |
20 |
|
21 |
21 |
18,8 |
17,7 |
20,4 |
18,3 |
17,2 |
19,8 |
17,8 |
16,7 |
19,6 |
16,7 |
15,8 |
17,4 |
15,9 |
15,1 |
16,0 |
14,6 |
14,1 |
14,9 |
13,9 |
13,4 |
21 |
|
22 |
22 |
19,5 |
18,3 |
21,4 |
19,1 |
18,0 |
20,9 |
18,6 |
17,5 |
20,9 |
17,6 |
16,7 |
18,6 |
16,9 |
16,0 |
17,2 |
15,6 |
15,0 |
16,2 |
15,0 |
14,4 |
22 |
|
23 |
23 |
20,3 |
19,0 |
22,5 |
19,9 |
18,5 |
21,9 |
19,4 |
18,3 |
22,0 |
18,6 |
17,5 |
19,9 |
17,9 |
16,7 |
18,3 |
16,6 |
15,9 |
17,5 |
16,1 |
15,3 |
23 |
|
24 |
24 |
21,1 |
19,7 |
23,5 |
20,6 |
19,3 |
23,0 |
20,3 |
19,0 |
23,1 |
19,5 |
18,3 |
21,1 |
18,8 |
17,6 |
19,6 |
17,8 |
16,8 |
18,8 |
17,1 |
16,2 |
24 |
|
25 |
25 |
22,0 |
20,4 |
24,5 |
21,5 |
20,0 |
24,0 |
21,2 |
19,6 |
24,2 |
20,5 |
19,0 |
22,3 |
19,6 |
18,5 |
21,0 |
18,8 |
17,8 |
20,0 |
18,1 |
17,2 |
25 |
|
26 |
26 |
22,8 |
21,2 |
25,5 |
22,3 |
20,7 |
25,1 |
22,0 |
20,4 |
25,3 |
21,2 |
19,8 |
23,4 |
20,6 |
19,3 |
22,1 |
19,7 |
18,5 |
21,2 |
19,1 |
18,0 |
26 |
|
27 |
27 |
23,5 |
21,8 |
26,6 |
23,0 |
21,3 |
26,1 |
22,8 |
21,1 |
26,5 |
22,0 |
20,5 |
24,5 |
21,5 |
20,1 |
23,4 |
20,8 |
19,4 |
22,5 |
20,1 |
18,8 |
27 |
|
28 |
28 |
24,2 |
22,5 |
27,6 |
23,9 |
22,0 |
27,2 |
23,5 |
21,8 |
27,8 |
22,9 |
21,2 |
25,7 |
22,4 |
20,8 |
24,5 |
21,6 |
20,2 |
23,6 |
21,0 |
19,8 |
28 |
|
29 |
29 |
25,0 |
23,1 |
28,6 |
24,6 |
22,6 |
28,2 |
24,3 |
22,4 |
28,8 |
23,6 |
21,9 |
26,8 |
23,3 |
21,5 |
25,9 |
22,5 |
21,0 |
24,9 |
21,9 |
20,5 |
29 |
|
30 |
30 |
25,8 |
23,6 |
29,6 |
25,4 |
23,6 |
29,3 |
25,2 |
23,1 |
29,8 |
24,5 |
22,5 |
28,1 |
24,1 |
22,2 |
27,1 |
23,4 |
21,7 |
26,3 |
22,8 |
20,9 |
30 |
|
31 |
31 |
26,5 |
24,2 |
30,8 |
26,2 |
23,9 |
30,3 |
25,9 |
23,6 |
30,8 |
25,3 |
23,3 |
29,2 |
25,0 |
22,9 |
28,2 |
24,3 |
22,5 |
27,5 |
23,8 |
22,1 |
31 |
|
32 |
32 |
27,2 |
24,6 |
31,7 |
27,0 |
24,5 |
31,4 |
26,7 |
24,2 |
32,1 |
26,2 |
23,9 |
30,3 |
25,8 |
23,6 |
29,4 |
25,1 |
23,2 |
28,8 |
24,6 |
22,9 |
32 |
|
33 |
33 |
28,0 |
25,2 |
32,8 |
27,8 |
25,1 |
32,4 |
27,4 |
24,9 |
33,2 |
27,0 |
24,5 |
31,5 |
26,5 |
24,2 |
30,6 |
26,0 |
23,9 |
30,2 |
25,5 |
23,5 |
33 |
|
34 |
34 |
28,6 |
25,9 |
33,9 |
28,4 |
25,6 |
33,5 |
28,3 |
25,4 |
34,5 |
27,6 |
25,1 |
32,8 |
27,3 |
24,9 |
32,2 |
26,7 |
24,5 |
31,6 |
26,4 |
24,2 |
34 |
|
35 |
35 |
29,5 |
26,4 |
34,8 |
29,1 |
26,2 |
34,6 |
28,9 |
26,0 |
35,5 |
28,4 |
25,8 |
34,0 |
28,1 |
25,4 |
33,5 |
27,5 |
25,2 |
33,1 |
27,2 |
24,9 |
35 |
|
36 |
36 |
30,1 |
27,0 |
35,9 |
29,9 |
26,8 |
35,8 |
29,5 |
26,3 |
36,8 |
29,2 |
26,3 |
35,3 |
28,8 |
26,1 |
35,0 |
28,3 |
25,8 |
34,6 |
28,0 |
25,5 |
36 |
|
37 |
37 |
30,7 |
27,4 |
37,0 |
30,5 |
27,3 |
36,9 |
30,3 |
26,9 |
38,0 |
29,9 |
26,9 |
36,6 |
29,6 |
26,7 |
36,5 |
29,1 |
26,4 |
36,4 |
28,9 |
26,2 |
37 |
|
38 |
38 |
31,4 |
28,1 |
38,0 |
31,2 |
27,9 |
38,0 |
31,0 |
27,4 |
39,2 |
30,6 |
27,4 |
38,0 |
30,3 |
27,3 |
38,1 |
29,9 |
27,0 |
— |
29,5 |
26,8 |
38 |
|
39 |
39 |
32,1 |
28,6 |
39,0 |
32,0 |
28,4 |
39,1 |
31,7 |
28,0 |
40,4 |
31,4 |
28,0 |
39,4 |
31,1 |
27,9 |
39,9 |
30,6 |
27,5 |
— |
30,4 |
27,3 |
39 |
|
40 |
40 |
32,8 |
29,1 |
40,0 |
32,7 |
28,9 |
40,2 |
32,4 |
28,5 |
41,6 |
32,1 |
28,5 |
40,7 |
31,9 |
28,3 |
41,4 |
31,4 |
28,1 |
— |
31,2 |
27,9 |
40 |
|
41 |
41 |
33,4 |
29,6 |
41,1 |
33,3 |
29,3 |
— |
33,1 |
29,3 |
— |
32,8 |
29,0 |
42,2 |
32,6 |
28,9 |
— |
32,2 |
28,8 |
— |
32,0 |
28,4 |
41 |
|
42 |
42 |
34,1 |
30,1 |
— |
34,0 |
29,9 |
— |
33,8 |
29,8 |
— |
33,5 |
29,5 |
— |
33,3 |
29,4 |
— |
33,0 |
29,1 |
— |
32,1 |
29,0 |
42 |
|
43 |
43 |
34,9 |
30,5 |
— |
34,8 |
30,3 |
— |
34,5 |
30,3 |
— |
34,2 |
30,1 |
— |
34,1 |
30,0 |
— |
33,8 |
29,6 |
— |
33,7 |
29,4 |
43 |
|
44 |
44 |
35,5 |
31,0 |
— |
35,4 |
30,9 |
— |
35,2 |
30,9 |
— |
35,1 |
30,5 |
— |
35,0 |
30,4 |
— |
34,6 |
30,1 |
— |
34,5 |
30,0 |
44 |
|
45 |
45 |
36,2 |
31,4 |
— |
36,1 |
31,3 |
— |
36,0 |
31,3 |
— |
36,0 |
31,0 |
— |
35,8 |
30,9 |
— |
35,4 |
30,6 |
— |
35,3 |
30,5 |
45 |
|
46 |
46 |
36,9 |
31,9 |
— |
36,9 |
31,9 |
— |
36,7 |
31,6 |
— |
36,7 |
31,4 |
— |
36,5 |
31,3 |
— |
36,3 |
31,1 |
— |
36,2 |
31,0 |
46 |
|
47 |
47 |
37,6 |
32,3 |
— |
37,6 |
32,2 |
— |
37,5 |
32,2 |
— |
37,5 |
32,0 |
— |
37,4 |
31,8 |
— |
37,3 |
31,6 |
— |
37,2 |
31,4 |
47 |
|
48 |
48 |
38,4 |
32,8 |
— |
38,4 |
32,7 |
— |
38,3 |
32,6 |
— |
38,3 |
32,4 |
— |
38,3 |
32,3 |
— |
38,3 |
32,1 |
— |
38,3 |
32,0 |
48 |
|
49 |
49 |
39,2 |
33,2 |
— |
39,2 |
33,2 |
— |
39,1 |
33,1 |
— |
39,2 |
32,9 |
— |
39,2 |
32,8 |
— |
40,0 |
32,7 |
— |
39,5 |
32,4 |
49 |
|
50 |
50 |
39,9 |
33,6 |
— |
40,0 |
33,5 |
— |
40,0 |
33,5 |
— |
40,0 |
33,3 |
— |
40,3 |
33,2 |
— |
40,6 |
33,1 |
— |
— |
32,9 |
50 |
Примечание. В
процентах приведена относительная
влажность воздуха.
Приложение 3
Методика оценки теплового баланса
человека путем расчета тепловыделения
Оценка теплового самочувствия человека
выполняется путем сравнения величины
теплообразования при выполнении работы
и тепловыделения; последняя величина
определяется путем расчета количества
тепла, выделяемого человеком излучением,
проведением, испарением влаги.
Исходные показатели:
а) теплопродукция организма в покое
составляет 0,8-1,5 ккал (3,34-6,27 кДж) на 1 кг
массы тела за 1 час, при выполнении
тяжелой работы – 7-9 ккал/кг ч;
б)
поверхность тела “среднего” человека
массой тела 65 кг составляет приблизительно
1,8 м2
(см. табл. 5);
в) в выделении тепла проведением и
испарением пота принимает участие 100 %
поверхности тела;
г) в выделении тепла излучением принимает
участие 80 % поверхности тела; при наличии
одностороннего источника тепловой
радиации, по отношению к нему в теплообмене
излучением принимает участие 40 %
поверхности тела.
Таблица 5.
Зависимость поверхности тела человека
от его массы
|
Масса тела, кг |
Поверхность тела, кв. м |
|
|
100 % |
80 % |
|
|
40 |
1,323 |
1,058 |
|
45 |
1,482 |
1,186 |
|
50 |
1,535 |
1,228 |
|
55 |
1,635 |
1,308 |
|
60 |
1,729 |
1,383 |
|
65 |
1,830 |
1,464 |
|
70 |
1,922 |
1,538 |
|
75 |
2,008 |
1,606 |
|
80 |
2,098 |
1,678 |
|
85 |
2,188 |
1,750 |
|
90 |
2,263 |
1,810 |
|
95 |
2,338 |
1,870 |
|
100 |
2,413 |
1,930 |
1. Формула для расчета тепловыделения
излучением (радиацией):
|
Qрад. |
(1) |
где: Q – количество тепла, выделяемого
излучением, ккал/ч;
Т1
– температура тела, С;
Т2
– температура внутренней поверхности
стен С;
S -площадь поверхности тела, кв. м.
107
2. Формулы для расчета тепловыделения
проведением:
|
Qпр |
(2.1) |
|
Qпр |
(2.2) |
)
)S
где : Q – количество тепла, выделяемого
проведением, ккал/ч;
6; 0,5 – постоянные коэффициенты при
скорости движения воздуха менее 0,6 м/с;
Т1
– температура тела, С;
Т2
– температура воздуха,С;
7,2; 0,27 – постоянные коэффициенты при
скорости движения воздуха свыше 0,6 м/с;
V – скорость движения воздуха, м/с;
S -площадь поверхности тела, кв. м.
3. Формула для расчета максимального
количества воды, которое может испаряться
с поверхности тела:
|
Рисп. |
(3.1) |
)S
где:
Рисп.
– количество воды, которое может
испариться с поверхности тела при данных
условиях, мл/ч;
15 – постоянный коэффициент;
Fmax
– максимальная влажность при температуре
кожи тела;
Fабс
– абсолютная влажность при данной
температуре воздуха.
“Fабс”
– можно определить по формуле:
|
|
(3.2) |
где:
Fотн.–
относительная влажность при данной
температуре воздуха, %;
F
max–
максимальная влажность при температуре
кожи тела, мм рт. ст. ;
(Fmax
– Fабс)
– физиологический дефицит насыщения,
мм рт. ст.;
V – скорость движения воздуха, м/с;
S
– площадь поверхности тела, м2.
Количество тепла, которое выделяется
при этом, можно рассчитать, умножив
результат на 0,6 (калорийный коэффициент
испарения 1 г воды), или вместо коэффициента
“15” в формуле (3.1) поставить цифру “9”
(0,6 х 15 = 9). При этом необходимо учесть,
что нормальное тепловое самочувствие
сохраняется, если величина испарения
пота не превышает 250 мл, на что расходуется
150 ккал.
Пример расчета:
Оценить
тепловое самочувствие “стандартного
человека” (поверхность тела 1,8 м2,
рост 170 см, масса 65 кг), находящегося в
легкой одежде и выполняющего тяжелую
работу (570 ккал/г). Температура тела
35С,
температура воздуха в помещении 32С,
средняя радиационная температура 22С,
скорость движения воздуха 0,7 м/с,
относительная влажность 70 %.
Пользуясь упрощенными формулами
определяем теплоотдачу излучением
(1), полагая, что (отдача тепла происходит
с 80 % поверхности тела) и проведением
(2.2.).
Qизл.
=
4,5(35-22)
1,8
0,8 = 83,5 ккал/ч
Qпров
=
7,2
(36-32)
(0,27 + 0,83)
1,46 = 46,2 ккал/ч
108
Для
расчета максимального количества воды,
которое может испариться с поверхности
тела, по таблице “Максимальное напряжение
водяных паров при разных температурах”
определяем величину максимальной
влажности при температуре 32О
С. Она составляет, согласно таблице,
35,6 мм рт. ст.
Абсолютную
влажность при температуре воздуха 32О
С определим по упрощенной формуле (3.2):
Fабс.
=
= 24,9 мм рт. ст.
Подставим
найденные результаты в формулу (3.1):
Рисп
=15
(35,6-24,6)
(0,5 + 0,83)
1,8 = 377 мл/ч.
Количество тепла отданного испарением
при этом составляет:
456 х 0,6 = 226,2 ккал/ч.
Рассчитываем суммарное тепловыделение:
Q = 83,5 + 46,2 + 226,2 = 356,9 ккал.
Сопоставляя
расчетное тепловыделение (357 ккал/л) и
теплопродукцию (570 ккал/ч) для оценки
теплового самочувствия человека можно
прийти к заключению, что в условиях
данного помещения теплопродукция
человека превышает величину тепловыделения.
Микроклимат помещения вызывает
нагревающий эффект.
Примечание:
Приведенные расчеты не учитывают
выделения тепла дыханием: на нагревание
вдыхаемого воздуха и на испарение влаги
с поверхности легких, которое составляет
в комфортных условиях около 15% общего
количества тепловыделения. Мы вдыхаем
воздух определенной температуры и
влажности, а выдыхаем воздух, нагретый
до температуры тела и на 100% насыщенный
влагой.
109
Соседние файлы в папке Учебник гигиены
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Факторы внешней среды оказывают влияние на организм человека. Однако эти факторы, находясь в тесной связи друг с другом, влияют не изолированно, а комплексно. В зависимости от характера сочетания этих факторов, влияние их на организм будет различно, поэтому необходима комплексная оценка внешней среды. Понятия «погода» и «климат» включают именно такую комплексную оценку.
Для характеристики климата необходим анализ результатов многолетних метеорологических наблюдений при помощи методов, применяемых при изучении как отдельных метеорологических элементов, так и погоды в целом. Большое разнообразие погод вызывает необходимость их классификации.
В настоящее время в медицинской климатологии широкое распространение получила классификация погод Е. Е. Федорова (1950), модернизированная Л. А. Чубуковым (1986).
По классификации Федорова — Чубукова все погоды разделены на три основные группы: безморозные погоды, погоды с переходом температуры через 0°С и морозные погоды. Эти группы в общей сложности включают 16 классов погод.
Эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ)
Говоря о медицинской оценке климата и погод, следует остановиться на методах, связанных с характеристикой теплового состояния человека. Существует несколько методов интегральных показателей, аналитический и приборный. Наибольшее признание и широкое применение получил метод интегральных показателей — эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ) и радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ).
ЭЭТ характеризует воздействие на теплоощущение человека температуры воздуха, относительной -влажности и скорости ветра. Определение ЭЭТ при назначении климатотерапии проводится по специальным формулам, номограммам и таблицам (рис. 1).
Рис. 1. Номограмма для расчета эквивалентно-эффективных температур (ЭЭТ) по нормальной шкале
Радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ)
В качестве интегрального показателя воздействия тех же метеорологических элементов, а кроме того, еще и напряжения солнечной радиации используется РЭЭТ. Этот показатель определяет теплоощущение человека на солнце и рассчитывается по специальной номограмме (рис. 2).
Рис. 2. Номограмма для расчета радиационно-эквивалентно-эффективных температур (Шелейховский В. Г.): °РЭЭТ — радиационно-эквивалентно-эффективная (или радиационно-эффективная ТЭТ) температура; °ЭЭТ — эквивалентно-эффективная (или эффективная °ЭТ) температура; Р — поглощенная радиация в кал/см2 мин.
Теплоощущения человека по ЭЭТ, теплопотерям организма и температуре кожи
Разработка данных показателей основана на том физиологическом принципе, что одно и то же ощущение человек может испытывать при различных комбинациях метеорологических факторов (табл. 1).
Таблица 1
Характеристика теплоощущения человека величинами ЭЭТ (°С), теплопотерь организма (кал/см2 • с) и температуры кожи (°С)
|
Теплоощушение человека |
ЭЭТ |
Теплопотери организма |
Температура кожи |
|
Холодно |
1-8 |
0,017-0,012 |
28,0-28,9 |
|
Умеренно холодно |
9-16 |
0,011-0,006 |
28,0-28,9 |
|
Прохладно (зона комфорта) |
17-20 |
0,005-0,003 |
29,0-31,9 |
|
Индифферентно (зона комфорта) |
21-22 |
0,02-0,001 |
32,0-33,2 |
|
Тепло |
23-27 |
||
|
Менее 0,001 |
33,3-34,3 |
||
|
Жарко |
Более 27 |
На основании ряда исследований установлены пределы ЭЭТ, характеризующие зоны различного теплоощущения человека, уточненные клинико-физиологическими наблюдениями над абсолютными величинами теплопотерь организма при различных метеорологических условиях. Продолжительность периода с комфортными условиями теплоощушения определяет биоклиматические особенности регионов, обусловливает особенности проектирования терренкуров и климатосооружений.
При проведении климатотерапии в отдельных регионах необходимо учитывать, что пределы зоны комфорта могут различаться у людей, живущих в различных природных зонах, в различные сезоны года, а также в зависимости от характера и тяжести заболевания.
Индекс суровости погоды
Для определения охлаждающей силы внешней среды в холодный период года используется ряд индексов. Наиболее распространенным и широко используемым является индекс суровости погоды Бодмана, рассчитываемый по номограмме или формуле.
По степени суровости погоды (в баллах) морозные погоды типизированы как:
- мягкая — суровость менее 1 балла,
- мало суровая — 1-2 балла,
- умеренно суровая — 4,1-5 баллов,
- жестко суровая — более 5 баллов.
Комплексное влияние метеорологических факторов на организм человека, учитываемое приведенными выше интегральными показателями, не исключает возможности преимущественного воздействия одного из них, проявляющегося большей частью при экстремальных значениях метеорологических элементов или при их резких колебаниях. При рассмотрении температурного режима следует обращать внимание на резкие колебания температуры воздуха от суток к суткам, а также на возможность перегревания или охлаждения организма.
При определении типов погоды для медико-метеорологического прогнозирования ежедневно анализируется суточный ход температуры воздуха и других метеорологических элементов. Их среднее отклонение от средних многолетних величин рассчитывается для каждого конкретного климатогеографического региона.
Существуют также аналитический и приборный методы расчета теплового баланса организма, однако из-за сложности они практически не применяются в широкой практике.
Медицинская реабилитация. / Под ред. В. М. Боголюбова. Книга I.
– М.: Бином, 2010. С. 52-55.
1) с диапазоном измерения среднейскорости воздуха от 1 до 20 м/с. Движение воздуха анемометр воспринимаетчетырехчашечной вертушкой 4, насаженной на ось 5. На нижнем конце вертушки имеется червячная передача, передающая движение трем стрелкам.Циферблат 2 имеет соответственно шкалы единиц, сотен и тысяч.Рис. 1. Анемометр ручной чашечный (МС-13):1 – стрелка шкалы сотен; 2 – циферблат; 3 – стрелка шкалы единиц; 4 – вертушка; 5 – ось; 6 – червяк;7 – стрелка шкалы тысяч; 8 – ушки; 9 – арретир;10 – винтВключение и выключение механизмапроизводится арретиром 9, один конец которого находится под изогнутой пластинчатой пружинкой, являющейся подпятникомчервячного колеса. Для выключения счетного механизма арретир 9 поворачиваютпо часовой стрелке.Перед измерением скорости движения воздуха записывают показания по тремшкалам.
В измеряемом воздушном потокеанемометр устанавливают вертикально и через 10…15 секунд после того, каквентилятор разовьет постоянные обороты, одновременно включают арретиром механизм анемометра и секундомер. Экспонирование анемометра в воз-8душном потоке производят в течение 1…2 минут. По истечении этого времени механизм и секундомер выключают и записывают показания по шкаламанемометра и время экспозиции в секундах.
Разность между конечным и начальным отсчетом делят на время экспозиции и определяют число деленийшкалы, приходящихся на одну секунду, тем самым, определяя скорость движения воздуха внутри установки.Одно деление, приходящееся на одну секунду, соответствует скоростидвижения воздушного потока примерно 1 м/с.5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ5.1. Ознакомиться с описанием работы и приборами.5.2. Определить давление воздуха с помощью барометра-анероида(давление в камере установки равно барометрическому давлению в помещении лаборатории).5.3. Определить параметры микроклимата при неподвижном потокевоздуха:5.3.1.
Включить тумблер 1 установки;5.3.2. Определить температуру воздуха по показаниям психрометраАссмана, для этого необходимо:а) смочить водой матерчатый колпачек правого термометра ипоставить под него стакан с водой;б) включить психрометр Ассмана в сеть;в) определить температуру воздуха по показаниям сухого (левый)и влажного (правый) термометров и записать показания в таблицу 1. Снятие показаний температуры воздуха производить на4-й минуте после включения в сеть психрометра.5.4.
Определить относительную влажность воздуха:а) расчетным методом по формуле (1):B 100ϕ = Pв − 0,5 (t c − t в ),750 Pс(1)t c и tв – значения температуры соответственно сухого и влажногогдетермометров, ºС;Pс и Pв – максимальная упругость (или парциальное давление) насыщенного водяного пара при значениях температуры соответственно сухого ивлажного термометров, мм рт. ст.
(определяют по табл. 2);В – барометрическое давление, мм рт. ст.;б) экспериментальным путем по психометрической табл. 3 илиномограмме (см. рис. 2). При определении относительной влажности воздухапо номограмме необходимо на горизонтальной оси температур найти показания сухого термометра и провести вертикальную линию вниз.
На этой же оси9найти показания влажного термометра и провести наклонную линию вниз.Точка пересечения линий лежит на горизонтальной прямой искомой относительной влажности;в) сопоставить результаты расчета и эксперимента.5.5. Определить параметры микроклимата при подвижном потоке воздуха:а) включить тумблеры 2 и 3 установки, при этом включаются вентилятор и электролампа, имитирующая работу промышленного оборудования;б) через 10…15 минут определить скорость движения воздуха вкамере установки с помощью чашечного анемометра (см. раздел 4.3);в) определить температуру воздуха по показаниям сухого и влажного термометров и соответственно определить Pс и Pв при данных значениях температуры.5.6.
Провести оценку метеорологических условий методом эффективных температур и методом тепловых ощущений.5.6.1.Определить по номограмме (рис. 3) величину эффективной иэффективно-эквивалентной температур, необходимых для учета совместноговлияния всех метеорологических факторов на организм человека.Эффективная температура – температура, учитывающая влажностьвоздуха при нулевой скорости потока воздуха в рабочем помещении.Эффективно-эквивалентная температура – температура, учитывающая комплексное воздействие на организм человека температуры, влажности и скорости движения воздуха.Для определения вышеуказанных температур по номограмме, необходимо показания сухого и влажного термометров соединить пунктирной линией, затем найти на номограмме величину скорости движения воздуха, източки пересечения пунктирной линии с линией значения скорости движениявоздуха провести линию, параллельную линии комфорта. На пересечениизначений температур определяют эффективно-эквивалентную температуру.5.6.2.
Определить расчетным методом по формуле (2) характеристику теплового ощущения S в производственном помещении при различныхусловиях микроклимата (при подвижном и неподвижном воздушном потоке):S = к − 0,1t c − 0,0968 to − 0,0372PП + 0,0367(37,8 − t c ) V , (2)где S – характеристика тепловых ощущений;к – константа (для зимы к = 7,83; для лета к = 8,45);tс – температура воздуха по сухому термометру, оС;t0 – температура окружающих поверхностей (соответствует температуревоздуха по сухому термометру), оС;PП – парциальное давление водяных паров в воздухе, мм рт. ст.;V – скорость движения воздуха, м/с.Полученный результат по формуле (2) округляют до целого числа и потабл.
4 определяют тепловое ощущение.10Данный метод применяется при влажности воздуха от 30% до 70%.Значение S характеризует тепловые ощущения людей, выполняющих определенную работу.Парциальное давление водяных паров PП для различных параметровмикроклимата определяют по формуле (3):РП = Рв − α (tc − tв ) В ⋅ 133,322 ,(3)где t c и tв – значения температуры сухого и влажного термометров соответственно при неподвижном и подвижном потоке воздуха, оС;Pв – максимальная упругость (или парциальное давление) водяных паров при значении температуры влажного термометра соответственно при неподвижном и подвижном потоке воздуха, мм рт.
ст.;α – коэффициент, учитывающий скорость протяжки воздуха в психрометре Ассмана. Величина α определяется по из табл. 5 при скорости движения воздуха V = 4 м/с (см. раздел 4.1/.В – барометрическое давление, мм рт. ст.6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА6.1. Экспериментально определить температуру, относительную влажность, скорость воздушного потока и барометрическое давление на рабочемместе.6.2. Определить эффективную и эффективно-эквивалентную температуры для различных параметров микроклимата.6.3. Расчетным путем определить относительную влажность по формуле (1) и характеристику теплового ощущения по формуле (2) в производственном помещении при различных параметрах микроклимата.6.4.
Записать в табл. 1 параметры микроклимата на рабочем месте, определенные экспериментальным и расчетным путем, а также значения этихпараметров, соответствующие требованиям ГОСТ 12.1.005 (см. табл. 6).1. Параметры микроклимата на рабочем месте№112Параметры микроклимата2Барометрическое давление,мм рт. ст.Показания параметров микроклимата при неподвижном потоке воздуха:а) температура сухого термометраt c , оСДанные опыта3ГОСТ 12.1.005411Продолжение табл.1132б) температура влажного34термометра t в , оСв) относительная влажностьвоздуха, % :- расчетная- по номограммеПоказания параметров микроклимата при подвижном потоке воздуха:а) температура сухого термометраt c , оСб) температура влажного456термометра t в , оСв) скорость потока воздуха, м/cЭффективная температура, оСЭффективно-эквивалентная температура, оСТепловое ощущение:а) при неподвижном потоке воздухаб) при подвижном потоке воздуха6.5.
Сравнить тепловые ощущения (см. табл.4) с эффективноэквивалентной температурой и сделать вывод.6.6. Сделать вывод о соответствии параметров микроклимата установленным требованиям по ГОСТ 12.1.005.2. Значения упругости насыщенных водяных паров при разных температурахТемпература возЗначение упругоЗначение упругоТемпература возоости водяного пара, духа, Ссти водяного пара,духа, Смм рт. ст.мм рт.
ст.18,650219,2091019,827229,8441121,0682310,5181222,3772411,2311323,7562511,9871425,2092612,7881526,7392713,6341628,3442814,5301730,0432915,4471831,8423016,4471933,6953117,7852012134. Оценка теплового ощущенияХарактеристика тепловых ощущений S12345675. Значение величины коэффициентадвижения воздухаСкорость движениявоздуха, м/с0,130,160,200,30Величинаα-8983·10907·10-8832·10-8756·10-8Тепловое ощущениеОчень жаркоЖаркоТеплоНормальноПрохладноХолодноОчень холодноα в зависимости от скоростиСкорость движения воздуха, м/с0,82,33,04,0Величинаα605·10-8329·10-8322·10-8307·10-86. Оптимальные нормы параметров микроклимата в рабочей зонепроизводственных помещений (ГОСТ 12.1.005)Температура, оССезон годаКатегория работыХолодный ипереходныйпериоды годаЛегкая – IСредней тяжести – IIаСредней тяжести – IIбТяжелая – III20…2318…2017…1916…18Теплый пери- Легкая – Iод годаСредней тяжести – IIаСредней тяжести – IIбТяжелая – III22…2521…2320…2218…21СкоростьОтносительдвижениянаявлаж- воздуха,ность, %нем/c,более0,260…400,260…400,360…400,360…4060…4060…4060…4060…400,20,30,40,51415Рис.
3. Номограмма для определения эффективной и эффективноэквивалентной температур167. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ7.1. Какими параметрами характеризуются метеорологические условияна рабочем месте, их влияние на организм человека.7.2. Что представляет собой тепловой баланс между организмом человека и окружающей средой?7.3. Что такое комфортные метеорологические условия?7.4. Что такое терморегуляция организма человека?7.5. Нормирование параметров микроклимата.7.6. Классификация по степени тяжести работ, производимых человеком, и что положено в их основу.7.7. Что такое эффективная и эффективно-эквивалентная температуры?7.8. Какие приборы используются в лабораторной работе и для какихизмерений они предназначены?7.9.
Что такое абсолютная и относительная влажность воздуха?7.10. Когда показания влажного термометра будут меньше: при большей или меньшей относительной влажности и почему?7.11. Как можно улучшить микроклимат помещения, если относительная влажность в нем мала? И если высока температура воздуха?СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Охрана труда в машиностроении.
Учебник для машиностроительныхвузов/ Под общ. ред. Е. Я. Юдина, С. В. Белова. – М.: Машиностроение, 1983.432 с.2. ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требованияк воздуху рабочей зоны».3. Месяц В. Г., Чалмаев В. В. Методические указания к лабораторнымработам №3-5 по курсу «Охрана труда».
– М: МАМИ, 1988. 36 с.Составитель:Наталья Николаевна Шарипова.Исследование метеорологических условий на рабочем месте. Методическиеуказания для выполнения лабораторной работы №3 по дисциплине “Безопасностьжизнедеятельности” для студентов всех специальностей.Лицензия ЛР № 021209 от 17.04.97 г.Подписано в печатьЗаказУсл. п. л. 1,0Уч.- изд. л. 1,06Бумага типографская. Формат 60×90/16МГТУ “МАМИ”, Москва, 105839 Б. Семеновская, 38Тираж 150.
