Микроклимат и его гигиеническое значение. Гигиена труда и производственная санитария

Взаимодействие организма человека с окружающей воздушной средой не всегда комфортно для человека, поэтому в процессе эволюции появились приспособительные механизмы, нарушение которых из-за резкого изменения физических свойств окружающего воздуха может привести к их резкому срыву и развитию разнообразных патологических состояний в виде нарушений функционального состояния организма.

Совокупность характеристик физиологических систем человека, отражающих взаимодействие организма с его окружающей средой, а также жизнедеятельность и работоспособность и есть функциональное состояние организма.

Не мудрено, что сегодня особое значение приобрели показатели микроклимата помещений где находится человек, как одного из важных физических факторов окружающей среды, от которого во многом зависит функциональное состояние организма людей, находящихся в этих помещениях.

Так что же такое микроклимат? Микроклимат – это климат приземного слоя воздуха небольшой территории (опушка леса, поле, площадь города и т.п.), а также Микроклимат это искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях (например, в комнате квартиры) для защиты от неблагоприятных внешних воздействий и создание зоны комфорта.

Влияние микроклимата на человеческий организм определяет характер отдачи тепла в окружающую его среду. В комфортных условиях отдача тепла происходит за счет теплоизлучения (40-50 %), теплопроведения: конвекция (20 %), кондукция (> 10 %) и испарения (до 25 %).

Проведение – это отдача тепла при соприкосновении с воздухом (конвекция) и предметами (кондукция), имеющими более низкую температуру.

Излучение – это испускание волн определенной длины предметами. Зависит от температуры предмета и не зависит от температуры окружающей среды.

Испарение – это отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела. Зависит от влажности окружающей среды. Если температура внешней среды выше температуры тела, то этот вариант теплоотдачи – единственный. Испарение интенсивней при низкой влажности и большой поверхности тела.

Неблагоприятное влияние микроклимата, наиболее часто, обусловлено изменением температуры, влажности и скорости движения окружающего воздуха. Изменению микроклиматических условий способствует также атмосферное давление. От физических свойств воздуха зависит климат и погода.

Климат – среднее состояние микроклиматических условий, установленных на основании многолетних наблюдений и характерное для данной местности.

Погода – среднее состояние метеорологических условий в течение короткого промежутки времени.

Рассмотрим гигиеническое значение температуры окружающего воздуха. Организм человека эволюционно обладает совершенными механизмами физической и химической терморегуляции, которые позволяют ему приспосабливаться к самым различным температурным условиям, а также кратковременно переносить значительные колебания температуры без ущерба для здоровья. Однако возможности этих механизмов не безграничны, и при очень высоких и очень низких температурах воздуха организм может не сохранять постоянство температуры тела, то есть перегреться или переохладиться. Температуру окружающего воздуха измеряют с помощью термометров фиксирующих и измеряющих. К фиксирующим относятся максимальные и минимальные. К измеряющим – спиртовые, ртутные и электрические. При необходимости непрерывной регистрации температуры воздуха применяют термографы – самопишущие приборы.

Влажность воздуха, с точки зрения ее гигиенического значения, играет большую роль как фактор, существенно влияющий на теплоотдачу организма человека. Существует несколько ее видов: абсолютная – количество водяных паров, содержащихся в единице объема воздуха при данной температуре (измеряется в мм рт. ст. или г/м 3), максимальная – количество водяных паров, которые насыщают единицу объема воздуха при данной температуре (измеряется в тех же единицах), относительная – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженное в процентах. Относительная влажность имеет наибольшее гигиеническое значение, поскольку показывает степень насыщения окружающего воздуха водяными парами.

Для человека практическое значение также имеют такие показатели как дефицит насыщения и точка росы: физический дефицит насыщения – это разность между максимальной и абсолютной влажностью при данной температуре, физиологический дефицит – разность между максимальной влажностью при температуре тела и абсолютной влажностью при данной температуре, температура точки росы – температура, при которой величина абсолютной влажности становится максимальной.

Влажность воздуха измеряется с помощью психрометров (Августа и Ассмана) и гигрометров. При необходимости фиксации измеренной влажности можно воспользоваться гигрографом.

Гигиеническое значение атмосферного давления. Обладая массой и весом, воздух создает у поверхности земли барометрическое или атмосферное давление. С поднятием на высоту величина атмосферного давления уменьшается, а при опускании под землю или под воду соответственно повышается. Впрочем и на поверхности земли давление непостоянно, неравномерно и на прямую зависит от метеорологических и географических условий, времени суток и года. На уровне моря (широта 45 º и температуре 0 º С) атмосферное давление составляет 1 атмосферу или для многих более понятные 760 мм рт. ст. При таких условиях атмосфера давит с силой около 1 кг на 1 см 2 поверхности земли. Колебания атмосферного давления у поверхности земли в сутки составляют 4-7 мм рт. ст., а в году – 20-30.

Такие изменения здоровые люди чаще всего на себе не ощущают, тем не менее, по данным медицинской статистики, до 70 % людей в той или иной степени реагируют на изменения погоды (изменение атмосферного давления). Явление это получило название метеопатической реакции (метеопатии).

Метеопаты люди, испытывающие повышенную чувствительность к смене погоды и климата. Люди такого типа особенно часто выявляются в случаях с хроническими нарушениями дыхательной, нервной, сердечно-сосудистой, опорно-двигательной систем организма.

Метеочувствительность – реактивное состояние организма. Оно проявляется и исчезает под влиянием целого комплекса биологических связей человека с природой.

Из чего можно сделать вывод, что метеопатию нельзя отнести к болезням, хотя она и является нежелательным состоянием для человека.

Ввиду того, что выявить самостоятельное влияние небольших колебаний атмосферного давления на человеческий организм очень затруднительно, его рассматривают как фактор, характеризующий состояние погоды в целом, оказывающий суммарное воздействие на человека.

Атмосферное давление измеряют с помощью барометра-анероида или ртутного барометра. Для непрерывной регистрации колебаний атмосферного давления используют барограф.

Микроклимат в помещении является важнейшим физическим фактором окружающей среды, от которого зависит во многом работоспособность и состояние здоровья людей. В практических условиях нередко возникают ситуации, которые связанны с необходимостью пребывания людей в помещениях с неблагоприятными микроклиматическими условиями. В этой связи неизменно актуальными являются задачи гигиенического исследования основных закономерностей формирования микроклимата, термоадаптации человеческого организма, путей ускорения или облегчения этого процесса и, в конечном счете, гигиенической оценки микроклимата как базовой основы для прогнозирования физического состояния и работоспособности людей.

Геннадий Карман, врач-лаборант

О.Г. Зезюля, канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник отдела медицины труда ГУ «Республиканский научно-практический центр гигиены» А.А. Кротова, заведующая отделением гигиены труда Московского центра гигиены и эпидемиологии, г. Минск

Значение микроклимата предопределяется тем, что жизнедеятельность человека может нормально протекать лишь при условии сохранения температурного гомеостаза, который достигается в условиях, близких к тепловому комфорту, за счет терморегуляции, а в охлаждающей и нагревающей среде — за счет деятельности различных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, выделительной, эндокринной), а также энергетического, водно-солевого и белкового обменов. Степень напряжения в функционировании перечисленных систем обусловлена воздействием на них неблагоприятного микроклимата и определяет выраженность физиологических нарушений, которые могут сопровождаться ухудшением самочувствия, снижением работоспособности, возникновением заболеваний, снижением производительности труда. Кроме того, на фоне этих функциональных изменений усугубляется действие на организм других вредных производственных факторов (вибрация, шум, химические вещества).

Научно-технический прогресс в промышленности, включающий автоматизацию и механизацию производственных процессов, приводит к существенному снижению термической нагрузки на организм работающих. С нагревающим микроклиматом человек сталкивается в некоторых цехах в пищевой, стекольной, текстильной промышленности, в машиностроении, глубоких шахтах, при работах на открытом воздухе в жаркий период года и др. Температура воздуха в горячих цехах металлургической промышленности, например, может достигать в летний период 33-40 0 С, инфракрасное излучение — 700-1000 Вт/м 2 и более в сочетании со значительным мышечным напряжением (энергозатраты от 230 до 350 Вт).

Метеорологические условия на производстве с позиции гигиены труда представляют собой совокупность физических факторов окружающей среды, оказывающих непосредственное воздействие на организм человека и включающих температуру, влажность, подвижность воздуха, инфракрасное (тепловое) излучение, что влияет на тепловой обмен и тепловое состояние человека. К параметрам микроклимата следует относить и температуру окружающих человека поверхностей (производственное оборудование, строительные конструкции).

Виды микроклимата

Под производственным микроклиматом понимается климат ограниченной территории, пространства с соответствующими метеорологическими параметрами атмосферы, где выполняется профессиональная трудовая деятельность человека. Главной особенностью производственного микроклимата является то, что он формируется под влиянием климата местности, т.е. наружной атмосферы, целенаправленного изменения этих параметров (отопление, вентиляция, защита от инсоляции — инфракрасного излучения за счет солнечного воздействия), а также воздействий, обусловленных технологическим (производственным) процессом, в некоторых случаях значительно изменяющих физические свойства окружающей воздушной среды, создавая специфические индивидуальные метеорологические условия на рабочих местах, что особенно проявляется в закрытых помещениях.

В связи с этим различают монотонный микроклимат , когда его параметры мало изменяются в течение рабочей смены (ткацкие, швейные цеха, обувное производство, машиностроение и т.п.), и динамичный — быстрое и значительное изменение параметров микроклимата (сталеплавильные, литейные цеха и т.п.).

Подавляющее большинство профессий в народном хозяйстве связано с работой при различных комбинациях метеорологических элементов, составляющих микроклимат:

  • при высоких или низких температурах воздуха, сочетающихся с повышенной или пониженной влажностью воздуха;
  • при высокой или низкой влажности, со значительной интенсивностью инфракрасного излучения (или, наоборот, с радиационным охлаждением), с большой или малой подвижностью воздуха.

Кроме того, значительный контингент работников занят на работах на открытом воздухе (строители, геологи, полевые работы в сельском хозяйстве и др.), в неотапливаемых помещениях (строительство, изготовление крупногабаритных изделий в машиностроении, складское хозяйство, элеваторы и т.д.), морозильных камерах (пищевая и перерабатывающая промышленность). Все эти возможные сочетания параметров микроклимата по-разному влияют на тепловой обмен и тепловое состояние человека, на его самочувствие, работоспособность и состояние здоровья, и могут быть условно сведены к трем видам — комфортный (нейтральный), нагревающий и охлаждающий .

Данный материал публикуется частично. Полностью материал можно прочитать в журнале «Экология на предприятии» № 12 (18), декабрь 2012 г. Воспроизведение возможно только с

Цель работы: закрепить теоретические знания о требованиях, предъявляемых к микроклимату учебных и жилых помещений, овладеть методами их санитарно-гигиенического обследования.

1. Исследуйте параметры микроклимата в помещении. При выполнении данной работы определите:

1.1. температуру помещения;

1.2. влажность воздуха в помещении;

1.3. атмосферное давление;

1.4. рассчитайте количество воздуха, приходящегося на одного человека (воздушный куб);

1.5. рассчитайте коэффициент аэрации в помещении.

2. Оформите полученные результаты исследований в виде карты санитарно-гигиенического обследования, в которой, используя справочный материал, сделайте вывод о состоянии микроклимата помещения и запишите свои предложения по его улучшению.

Методические указания к выполнению

Лабораторно-практических работ

1. Выполните лабораторную работу «Исследование параметров микроклимата в помещении».

При выполнении данной работы определите температуру, влажность воздуха в помещении, атмосферное давление. Рассчитайте воздушный куб и коэффициент аэрации.

1.1. Определение температуры воздуха

Приборы и оборудование: спиртовой или ртутный термометр;

Ход работы. В начале занятия измерьте температуру в трех точках помещения по диагонали – у наружной стены, внутренней стены и в центре, на уровне 1,0 м от пола. Если обследуемое помещение больших размеров с высокими потолками (актовый, концертный, спортивный залы и др.) дополнительно измерьте температуру в вертикальном направлении на уровне 0,1, 1,0 и 1,5 м от пола.

Для измерения температуры воздуха около стен поместите термометр на расстоянии 20 см от них, на уровне 1,0 м от пола и через 10 минут запишите его показания. Нельзя устанавливать термометр вблизи сильно нагретых или охлажденных предметов (например, около радиатора батареи, непосредственно возле стекла окна в зимнее время), исключите действие на прибор прямых солнечных лучей.

Используя полученные данные, рассчитайте среднюю температуру в помещении в начале занятия. Аналогичные измерения и подсчеты проведите в конце занятия. Сравните температуру с нормативными данными, приведенными в таблице 15 и справочном материале.

ОПТИМАЛЬНАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА В ЖИЛЫХ

И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ (В О С)

1.2. Определение атмосферного давления

Приборы и оборудование: барометр-анероид.

Ход работы. Поместите барометр на горизонтальную поверхность, после легкого постукивания по стеклу в целях преодоления трения передаточной системы, установите величину атмосферного давления в паскалях по показанию прибора. Затем запишите данные в тетрадь и переведите значение в мм. рт. ст. или в миллибары (мб), используя следующие соотношения:

1Па = 0,00751 мм рт. ст.; 1 мб = 0,7501 мм рт. ст.

Нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет 101,3 кПа (760 мм рт. ст. или 1 атм). Суточные и сезонные колебания атмосферного давления составляют 200-300 Па (20-30 мм рт. ст.).

1.3. Определение влажности воздуха

Приборы и оборудование: аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) или психрометр стационарный (психрометр Августа).

Ход работы. Ознакомьтесь с устройством психрометра и принципом его работы. Перед определением влажности воздуха в помещении смочите ткань влажного термометра дистиллированной водой, затем поместите психрометр на расстоянии 1,5 м от пола и через 10 -15 минут запишите показания сухого и влажного термометров.

Вычислите абсолютную влажность воздуха по формуле Реньо:

K = f -р х (t -t1) х B,

Где К -абсолютная влажность воздуха, f -максимальное напряжение водяных паров, соответствующее температуре влажного термометра (определяется по таблице 8), р -психрометрический коэффициент, для помещений равный 0,0011, t -температура сухого термометра, t1 -температура влажного термометра, В - атмосферное давление в мм. рт. ст. (определяется с помощью барометра).

Вычислите относительную влажность воздуха по формуле:

R = K х 100 / F,

Где R - относительная влажность воздуха, К - абсолютная влажность воздуха, F -максимальная влажность воздуха при температуре сухого термометра (определяют по таблице 16).

МАКСИМАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВОДЯНЫХ ПАРОВ

ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ, ММ. РТ. СТ.

Оптимальная относительная влажность воздуха для помещений составляет 40-60 %. Допустимые колебания от 30 до 75 %.

1.4. Расчет воздушного куба

Ход работы. Воздушный куб – это объем воздуха в помещении в кубических метрах, приходящийся на одного человека.

Для вычисления этого показателя рассчитайте объем обследуемого помещения в м3 и разделите его на количество людей, находящихся одновременно в помещении.

Объем воздуха на одного человека в классах и производственных помещениях для занятия умственным и легким физическим трудом должен быть не менее 5 м3 на одного человека (при условии трех-четырехкратной смены воздуха за 1 час). В школьных мастерских и производственных помещениях для физического труда средней тяжести он должен быть не менее 10 м3, в спортивном зале и производственных помещениях, предусмотренных для тяжелого физического труда - не менее 20 м3. В жилых помещениях (при условии двух-трех кратной смены воздуха в 1 час) воздушный куб составляет 25 - 30 м3 (20 м3 на ребенка и 30 м3 на взрослого).

1.5. Расчет коэффициента аэрации

Ход работы. Коэффициент аэрации служит одним из показателей интенсивности вентиляции воздуха в помещении, он характеризуется отношением площади отверстия всех форточек и фрамуг в помещении к площади пола.

Вычислите коэффициент аэрации по формуле: КА = Sф / Sп,

Где КА - коэффициент аэрации, Sп – площадь пола в помещении в м2, Sф – площадь отверстия форточек и фрамуг в м2.

Величина коэффициента аэрации выражается соотношением или дробью, где числитель – единица, а знаменатель – полученное частное. Например, 1: 50 или 1/50.

Коэффициент аэрации в классах должен быть не менее 1:50, оптимальное значение - 1:30.

Примечание: Заключение об уровне освещения и предложения по улучшению условий освещения сделайте после изучения справочного материала.

Еще по теме Гигиеническая оценка микроклимата помещений:

  1. Тема 1. Санитарно-гигиеническая оценка микроклимата помещений.
  2. Гигиенические нормативы микроклимата спортивных помещений различной специализации. Естественное и искусственное освещение спортивных помещений с учетом гигиенических норм.
  3. Тема 4. Гигиеническая оценка химического состава воздуха помещений.
  4. Тема 7. Гигиеническая оценка условий естественного и искусственного освещения помещений аптек и предприятий фармацевтической промышленности.
  5. Методы контроля микроклимата в помещениях для животных
  6. Гигиеническая оценка инсоляционного режима, естественного и искусственного освещения (на примере помещений лечебно-профилактических и учебных учреждений)

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

Микроклимат помещений характеризуется совокупностью таких факторов, как атмосферное давление, температура, влажность, скорость движения воздуха и тепловое излучение.

Влияние микроклимата на организм человека определя­ется характером отдачи тепла в окружающую среду. Отдача тепла человеком в комфортных условиях происходит за счет теплоизлучения (до 45%), теплопроведения - конвекции, кондукции (30%), испарения пота с поверхности кожи (25%). Наиболее часто неблагоприятное влияние микроклимата обусловлено повышением или понижением температуры, влажности или скорости движения воздуха.

Высокая температура воздуха в сочетании с повышенной влажностью и малой скоростью воздуха резко затрудняет отдачу тепла путем конвекции и испарения, в результате чего возможно перегревание организма. При низкой температуре, высокой влажности и скорости воздуха наблюдается противо­положная картина-переохлаждение. При высокой или низ­кой температуре окружающих предметов, стен снижается или увеличивается отдача тепла путем излучения. Возрастание влажности, т. е. насыщенности воздуха помещения водяными парами, приводит к снижению отдачи тепла испарением.

Неблагоприятный микроклимат производственного поме­щения может отрицательно влиять на самочувствие и работо­способность человека, а в определенных случаях может при­вести к расстройству здоровья. Особенно чувствительны к изменению микроклиматических условий лица с сердечно­сосудистыми, нервно-психическими и другими заболева­ниями.

По состоянию микроклимата можно судить об эффектив­ности воздухообмена в помещении, в частности о работе приточно-вытяжной вентиляции.

Микроклиматические условия в лечебно-профилактических учреждениях имеют важное значение в общем комплексе лечебных мероприятий. Для правильной оценки микроклиматических условий в лечебно-профилактических учреждениях врачу необходимо освоить устройство приборов, методические подходы исследования физических свойств воздушной среды и умение даватьим гигиеническую оценку.

ТЕМА 1: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение температуры воздуха.

2. Радиационная температура и ее гигиеническое значение.

3. Особенности неблагоприятного воздействия высоких, низких температур и их профилактика.

4. Теплообмен человека с окружающей средой.

5. Требования к температурному режиму (допустимые его колебания в течение суток при центральном и местном отоплении, колебания по вертикали и горизон­тали) в жилых, общественных зданиях и больничных помещениях. Нормы опти­мальных температур в больничных помещениях различного назначения.

6. Приборы, используемые для определения температуры воздуха, радиационной температуры, принципы их устройства и правила работы. Методы измерения температуры воздуха.

7. Отличительные особенности устройства и принцип работы максимального и минимального термометров.

8. Устройство термографа и правила регистрирования температуры данным при­бором.

Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое и одетого в обычный домашний костюм, является 18-20 0 C, а радиационной - 20 0 С при нормальной влажности (40-60%) и подвиж­ности - (0,2 - 0,3 м/сек) воздуха. Температура воздуха выше 24-25 0 C и ниже 14-15 0 С считается неблагоприятной, способной нарушать тепловое равновесие организма и послужить причиной развития различных заболеваний. Однако при выполнении физической работы или при изменении влажности и подвижности воздуха уровни оптимальных температур будут иными. Так, при физической работе средней тяжести оптимальной температурой воздуха считается 10-15 0 C, а при тяжелой - понижается до 5-10 0 С.

При наличии в помещении источников тепловой радиации, а именно: устано­вок или приборов, с поверхности которых возможно излучение пониженной или высокой температуры, а также при наличии в помещениях большой площади остекления следует учитывать совместное воздействие на организм конвекцион­ного и лучистого тепла. В этих условиях человек не только подвергается влиянию температуры воздуха, но и находится в зоне действия лучистого тепла от имею­щихся в обследуемом помещении источников нагретых или охлажденных повер­хностей (поверхность окон и др.).

Особое значение имеет определение радиационной температуры при неравно­мерной тепловой нагрузке на человека в производственных условиях, а также при нерациональном размещении (в непосредственной близости к окнам, дверным проемам и др.) больных в лечебных учреждениях. В этих условиях определяют радиационную температуру, т.е. температуру, показывающую совместное дейст­вие всех видов радиационного воздействия,

В лечебных учреждениях нормативы температуры воздуха, приведенные в таблице 3, и рекомендуемых средних величин общей и радиационной температур в таблице 4, обосновываются производственным назначением помещений, кон­тингентом госпитализированных больных и особенностями их заболеваний.

Таблица 3. Расчетная температура воздуха и допустимые ее перепады по горизонтали и вертикали в отапливаемых помещениях

ПОМЕЩЕНИЯ Темпе­ратура Колебания тем­пературы, 0 С
по го­ризон­тали по вер­тикали
1. Жилая комната квартиры или общежития 2,5
2. Палаты для взрослых терапевтических больных, помещения для матерей детских отделений, помещения гипотерапии 2,5
3. Палаты для туберкулезных больных (взрослых, детей) 2,5
4. Палаты для больных гипотиреозом 2,5
5. Послеоперационные палаты, реанимационные залы, палаты ин­тенсивной терапии, родовые, боксы, операционные, наркозные, палаты для ожоговых больных, барокамеры 2,5
6. Послеродовые палаты 2,5
7. Палаты для недоношенных, грудных, новорожденных и травмированных детей 2,5
8. Боксы, полубоксы, фильтр-боксы, предбоксы 2,5
9. Палатные секции инфекционного отделения 2.5
10. Предродовые, фильтры, приемно-смотровые боксы, перевязочные, манипуляционные. предоперационные процедурные, комнаты для кормления детей в возрасте до одного гола, помещения для прививок 2,5
11. Стерилизационные при операционных 2.5
Вид помещения Средняя темпе­ратура воздуха Радиаци­онная темпе­ратура
1. Жилые помещения 18-20
2. Учебные лаборатории, классы 17-19
3. Аудитории, залы 16-18 16-17
4. Физкультурные залы 12-16
Ванные комнаты, бассейн 20-23 20-22
6. Врачебные кабинеты 22-24 22-24
7. Операционные 25-30 25-30
8. Палаты для соматических больных 20-23 20-22
9. Палаты для температурящих больных 18-20 18-20
10. Палаты для ожоговых больных 26-30 26-30

Измерение температуры воздуха, поверхностей оборудования, предметов в поме­щениях различного назначения производится термометрическими приборами. Термометры по своему назначению разделяются на измеряющие , рассчитанные на определение температуры в момент наблюдения, и фиксирующие , позволяющие полу­чить максимальное или минимальное значение температуры за определенный период контроля (сутки, неделя, месяц и т. д.).

Кроме того, термометры подразделяют­ся на бытовые, аспирационные, минимальные, максимальные. По своему назна­чению термометры подразделяются на пристенные, водяные, почвенные, хими­ческие, технические, медицинские и др.

Бытовой термометр - комнатный или уличный спиртовой термометр, до­статочно точный для наблюдения за температурой воздуха. Ртутные термометры - применяются для измерения температур от -35 0 C до +357 0 C. В пределах высоких температур показания ртутного термометра более точные вследствие постоянства коэффициента расширения ртути.

К измеряющим термометрам относятся спиртовые, ртут­ные и электрические, к фиксирующим - максимальный и минимальный термометры (рис. 2).

Рис. 2. Термометры: а - максимальный; б - минимальный.

Максимальный (ртутный) термометр предназначен для регистрации самой высокой температуры. Это обеспечивается за счет специальной конструкции ртутного резервуара, в дно которого впаян стеклянный штифт, последний одним концом входит в капиллярную трубку, сужая ее просвет.

При повышении температуры воздуха ртуть, расширяясь, поднимается вверх через суженный просвет капилляра. При понижении температуры воздуха находящаяся в капилляре ртуть из-за его сужения не в состоянии возвратиться в ре­зервуар. Перед началом измере­ния, чтобы возвратить ртуть в резервуар, термометр несколько раз встряхивают. Измерение тем­пературы воздуха проводят при горизонтальном положении тер­мометра.

Минимальный термометр (спиртовой) используется для определения самой низкой темпе­ратуры воздуха. Внутри его ка­пиллярной трубки, в спирту, на­ходится стеклянный штифт с утолщениями в виде булавочных головок на концах. При повы­шении температуры воздуха спирт, расширяясь, свободно обтекает штифт, не изменяя его положения. В свою очередь при понижении температуры спирт, сжимаясь, силами поверхностно­го натяжения мениска перемеща­ет штифт в сторону резервуара, устанавливая в положение, соот­ветствующее минимальной тем­пературе в данный момент. Пе­ред измерением температуры штифт необходимо привести в соприкосновение с мениском спирта, подняв резервуар вверх, и затем установить термометр в рабочее, строго горизонтальное положение.

Для непрерывной регистра­ции колебаний температуры воз­духа в течение определенного отрезка времени (сутки, неделя) применяют самопишущие прибо­ры - термографы . Эле­ментом, воспринимающим изменения температуры, у этих приборов служит биметал­лическая пластинка. С повышением или понижением темпе­ратуры воздуха кривизна биметаллической пластинки изме­няется. Эти колебания через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане, температурную кривую.

Существуют три системы термометров, отличающихся друг от друга градуировкой шкалы:

1. Термометры Цельсия - 0 на шкале обозначает точку таяния льда, 100 - точку кипения воды.

2. Термометры Реомюра - 0 точка таяния льда, 80 - точка кипения воды.

3. Термометры Фаренгейта - +32 обозначает точку таяния льда, +212 - точку кипения воды. Для перевода градусов температуры с одной системы термометров на другую пользуются следующей таблицей:

1 0 Цельсия (C) = 4/5 градуса Реомюра = 9/5 градуса Фаренгейта.

1 0 Реомюра (R) = 5/4 градуса Цельсия = 9/4 градуса Фаренгейта.

1 0 Фаренгейта (F) = 5/9 градуса Цельсия = 4/9 град. Реомюра.

При переводе градусов Фаренгейта на градусы С и R следует предварительно вычесть из них 32, а при переводе на Фаренгейта к результатам перечисления следует прибавить 32.

ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

Измерение температуры воздуха в закрытых помещениях, школах, кварти­рах, детских, лечебных учреждениях, производственных помещениях и др. про­водится с соблюдением следующих правил: при измерении температуры воздуха необходимо защищать термометр от действия лучистой энергии печей, ламп и прочих открытых источников энергии. В жилых помещениях измерение темпера­туры воздуха проводят на высоте дыхания (1,5 м от пола) в центре комнаты. Для более точных измерений одновременно термометры устанавливаются в центре комнаты, наружном и внутреннем углах на расстоянии 0,2 м от стен.

В лечебных учреждениях измерение температуры воздуха дополнительно прово­дится и на высоте 70 см от пола. Перепады температуры определяются и оценива­ются по вертикали и горизонтали. Для определения перепада температуры по вертикали, термометры устанавливаются в центре и по углам поме­щения на высоте 0,2; 0,7 и 1,5 м от пола. Для определения перепада температуры по горизонтали вычисляется разница между максимальной и минимальной тем­пературой отдельно по каждому уровню (0,2; 0,7 и 1,5 м) во всех измеренных участках помещения. Суточный перепад температуры в палатах измеряется с помощью максимального и минимального термометров, которые устанавливают­ся в центре помещения на уровне 0,7 и 1,5 м от пола.

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки температурного режима

в _________________________________________________________________

(наименование объекта)

Дата и время исследования ___________________________________________

Заключение:

Подпись исследователя

ТЕМА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БАРОМЕТРИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение атмосферного давления и единицы его измерения.

2. Влияние на организм пониженного атмосферного давления и меры профилак­тики.

3. Влияние на организм повышенного атмосферного давления и меры профилак­тики.

4. Приборы для измерения атмосферного давления, их устройство и правила работы.

Давление атмосферы, способное уравновесить столб ртути высотой 760 мм при температуре 0 0 C на уровне моря и широте 45 0 , принято считать нормальным, равным 1 атмосфере, а в пересчете в гсктопаскали оно будет составлять 1013 гПа.

Для пересчета величины давления, выраженной в мм рт. ст., в гПа, надо дан­ную величину умножить на 4/3, и наоборот, для перевода гПа в мм рт. ст. надо умножить первую величину на 3/4.

Атмосферное давление измеряют с помощью ртутного барометра или барометра-анероида (рис. 3). При необходимо­сти непрерывной регистрации колебаний атмосферного дав­ления используют барограф (рис. 2). Основной частью этого прибора является анероидная коробка, реагирующая на изме­нения давления воздуха. При повышении давления стенки коробки прогибаются внутрь, а при снижении - выпрямля­ются. Эти движения передаются с помощью соединительной системы стрелке. Атмосферное давление в среднем колеблется в пределах 1013 ±26,5 гПа (760 ±20 мм рт. ст.).

A B

Рис. 3. A - барометр-анероид; B – барограф

ОФОРМЛЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Давление атмосферы по барометру-анероиду № ________

Мм рт. ст. или · 4/3 = ____________ мб или гПа

Показания снял (подпись)

ТЕМА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение влажности воздуха.

2. Какие понятия применяются для характеристики влажности воздуха и в каких единицах они выражаются.

3. Гигиенические нормативы влажности в помещениях и мероприятия, направ­ленные на улучшение температурно-влажностного режима помещений.

4. Приборы, используемые для определения влажности воздуха, их устройство, принцип действия и правила работы.

При гигиенической оценке влажности воздуха исполь­зуются следующие ее характеристики: абсолютная, макси­мальная, относительная влажность; физический дефицит влажности и др.

Влажность воздуха зависит от содержания в нем водяных паров. В практике чаще всего для характеристики влажности воздуха пользуются значениями относительной влажности и дефицита насыщения воздуха водяными парами.

Абсолютная влажность - упругость (парциальное давление) водяных паров, находящихся в данное время в воздухе, выраженное в миллиметрах ртутного столба.

Максимальная влажность – упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах (т.е. насыщение воздуха водяными парами в % от максимально возможного)

Дефицит насыщения (физический дефицит) – разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Приборы, используемые для определения влажности, называются психрометрами . Бывают станционные психрометры (Августа) и аспирационные (Ассмана).

Психрометр Августа состоит из двух спиртовых термометров, укрепленных рядом в открытом футляре. Резервуар одного из термометров обернут тонкой тканью, конец которой опущен в трубку - сосуд с дистиллированной водой. С поверхности влажного термометра испаряется вода - тем сильнее, чем суше воздух, поэтому он показы­вает более низкую температуру, чем сухой термометр, и разница в показаниях термометров будет тем больше, чем суше воздух.

Психрометр устанавливают на высоте 1,5 м, ограждая от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдений 10-15 минут.

A = f – a · (t 1 - t 2) · B мм рт. ст. (1)

А - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность (по таблице 5) при t 2 ,

а - психрометрический коэффициент (для атмосферного воздуха - 0,00074; для ком­натного - 0,0011).

В - барометрическое давление (мм рт. ст.)

Относительная влажность определяется по таблице (табл. 4) или вычисляетсяпо формуле:

P - искомая влажность (относительная), %

А - абсолютная влажность,

М - максимальная влажность по таблице при температуре сухого термо­метра.

Таблица 3. Максимальная влажность воздуха при различной температуре

Темпе­ратура Напряжение водяных паров в мм рт. ст. Температура Напряжение водяных паров в мм рт.ст. Вес водяных паров, насыщаю­щих воздух, гр/м
-5 3,113 3,360 13,530 13,552
-4 3,387 3,614 14,421 14,391
-3 3,662 3,902 15,357 15,329
-2 3,995 4,194 16,364 16,203
-1 4,267 4,522 17,391 17,164
4,600 4,874 18.495 18,204
4,940 5,210 19,659 19,284
5,302 5,574 20,888 20,450
5,687 5,963 22,184 21,604
6,097 6,370 23,550 22,867
6,534 6,791 24.988 24,190
6,998 7,260 26,505 25,582
7,492 7,734 28,101 27,004
8.017 8,252 29,782 28,529
8,574 8,713 31,584 30,139
9,165 9.372 33,406 31,890
9,792 9,976 35,359 33,640
10,457 10,617 37,411 35,480
11,162 11,284 39.565 37,400
11,908 12,018 41,827 39,410
12,699 12,763 44,201 41,510
46,691 43,710

Аспирационный психрометр (Ассмана) (рис. 4) также состоит из двух, но ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющей заводной механизм с вентилятором, с помощью которого обес­печивается равномерное движение воздуха около резервуаров обоих термомет­ров. Резервуары с ртутью окружены двойными металлическими гильзами, пре­дохраняющими термометры от нагревания лучистым теплом и движения наруж­ного воздуха. Эти условия дают возможность для более точного определения влажности воздуха, и поэтому величина "а" в формуле является постоянной.

Перед наблюдением ткань на одном из резервуаров термометра смачивается водой из пипетки. Затем необходимо завести ключом пружину вентилятора, прибор установить в месте наблюдения (на штатив или крюк), через 3-4 мин. температура обоих термометров устанавливается и можно снять показания при работающем вентиляторе.

Рис. 4. Психрометр Ассмана (аспирационный)

Абсолютная влажность вычисляется по формуле:

Мм рт. ст. (3)

K - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (по

таблице 3).

0,5 - психрометрический коэффициент,

t 1 - температура сухого термометра,

t 2 - температура влажного термометра,

В - барометрическое давление (вмм рт.ст.) в момент наблюдения,

755 - среднее барометрическое давление

Определение относительной влажности производят путем пересчета по формуле (2), или определяют по таблице для аспирационного психрометра (табл. 5)

Для измерения относительной влажности существует прибор, который носит название гигрометра (рис. 5). Он со­стоит из воспринимающего элемента - обезжиренного воло­са, один конец которого укреплен на верхней части рамы, другой (нижний) перекинут через блок и прикреплен к стрелке. В данном устройстве используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности. С увеличением влажности воздуха волос удлиняется, с уменьшением, наобо­рот, укорачивается, приводя в движение стрелку, которая перемещается по шкале, показывающей относительную влажность в процентах.

Рис. 5. Гигрометр

Для постоянной и систематической записи колебаний влажности воздуха в течение определенного промежутка вре­мени (сутки, неделя), применяют самопишущие приборы – гигрографы (рис. 6), состоя­щие из:

а) датчика влажности - пучок обезжиренных человеческих волос;

б) передаточного механизма;

в) регистрирующей части - стрелка с пером и барабан с часовым механизмом. Диаграммная бумажная лента разделена горизонтальными параллельными ли­ниями времени.

Рис. 6. Гигрограф


Таблица 4. Определение относительной влажности воздуха по психрометру Августа

Показа­ния су­хого термометра Показание влажного термометра, 0 С
5,3 5.7 6,0 6,4 6,8 7,2 7,6 8,0 8,4 8,7 9.1 9,5 9,9 10,3 10,7 11.3 11,7 12,0
5,9 6,4 6.8 7,2 7,6 8.0 8,4 8,8 9.2 9,6 10,0 10,4 10,8 11.1 11.5 11.8 12,2 12,6 13,0
6.6 7.1 7.5 8,0 8,4 8,6 9.2 9.7 10,1 10.5 10.9 11,3 11,7 12.1 12,5 12,8 13,2 13,6 14,0
7,3 7,8 8,7 9,2 9,6 10.0 10,9 11,4 11,8 12,2 12,6 13,0 13,4 14.2 14,6 15.0
8,0 8,5 9.0 9.4 9,9 10,3 10.8 11,3 11,8 12,2 12,6 13,1 13.5 14,0 14,4 14.8 15,6 15.6 16.0
8,6 9,1 9,7 10,2 10,7 11,2 11.6 12,1 12,6 13,0 13,5 13,9 14,4 14,9 15,3 15,8 16.2 16,6 17,0
9,3 9,9 10.4 10,9 11,4 11,9 12,4 12,9 13,4 13,9 14,4 14,8 15,3 15.7 16,2 16.6 17,1 17.5 18.0
10,0 10,6 11,1 11,7 12,2 12,7 13.2 13.8 14,8 14,8 15,3 15,7 16,2 16,7 17,2 17,6 18,1 18,5 19,0
10,6 11,2 11,8 12,4 12,9 13,4 14,0 14,5 15.1 15,6 16,1 16,6 17,1 17,6 18,1 18,5 19.0 19,5 20,0
11,2 11,9 12,6 13.1 13,6 14,2 14.8 15.3 15,9 16,6 17,1 17.5 18,0 18.6 19,1 19,5 20,0 20,5 21,0
11,8 12,5 13.2 13,8 14,4 15.0 15.6 16.1 16.7 17,3 17,9 18,4 18.9 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0
12.5 13.1 13,8 14.4 15.1 15.7 16,4 17.0 17.6 18,2 18,8 19,3 19,8 20,4 20.9 21,5 22,0 22,5 23,0
13,1 13.8 14,5 15,2 15,9 16,5 17,1 17,8 18,4 19,0 19,6 20,1 20,7 21,3 21.9 22,4 23,0 23,0 24,0
13.7 14,5 15.2 15,9 16,6 17,2 17.9 18,5 19,2 19,8 20,5 21.2 21,7 22,2 22,8 23,3 23,9 24.4 25.0
Относит. влажность %

Таблица 5. Определение относительной влажности по показаниям аспирационного психрометра

Показания сухого термометра Показание влажного термометра, 0 C

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки относительной влажности воздуха

(наименование объекта)

1. Дата исследованиявремя час

2. Исследование проводилось психрометром_____________________________

3. Показания сухого термометра_________ 0 C

4. Показания влажного термометра________ 0 C

5. Расчет влажности по формуле:

6. Расчет влажности по таблице:

Заключение по влажностному режиму в обследованном помещении:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ТЕМА 4: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОДВИЖНОСТИ ВОЗДУХА; ПОСТРОЕНИЕ И ОЦЕНКА РОЗЫ ВЕТРОВ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение подвижности воздуха.

2. Что такое "роза ветров", каково ее гигиеническое значение?

3. Гигиенические нормы подвижности воздуха в жилых помещениях и больнич­ной палате.

4. Профилактика неблагоприятного воздействия на человека больших и малых скоростей движения воздуха.

5. Какими способами определяют направление воздушных течений в открытой атмосфере и в помещении?

6. Какими приборами определяют подвижность воздуха в открытой атмосфере и в помещении, их устройство и правила работы?

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью . На­правление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, а скорость движения - расстоянием, пройденным массой воздуха в единицу вре­мени и выражается в м/сек.

Оба эти показателя имеют большое физиолого-гигиеническое значение, т.к. из­менение направления ветра служит показателем перемены погоды, а движение воздуха:

1) обеспечивает проветривание населенных мест, способствует рассеиванию и снижению атмосферных загрязнений;

2) является важнейшим показателем формирования микроклимата в открытой атмосфере и в помещениях;

3) оказывает большое воздействие на состояние теплового ощущения, нервно-психической сферы организма, процессы терморегуляции и функции дыхания.

Наиболее благоприятной скоростью ветра в наружной атмосфере в летнее время при обычной легкой одежде считается 1-4 м/сек. Раздражающее действие ветра проявляется при скорости выше 6-7 м/сек.

В жилых помещениях, классах, групповых комнатах, детских, лечебных учреж­дениях оптимальной считается подвижность воздуха в пределах 0,2-0,4 м/сек; при меньшей скорости имеет место недостаточный воздухообмен, а при движени­ях воздуха выше 0,4 м/сек отмечается неприятное ощущение сквозняка. В спор­тивных залах допускается скорость движения воздуха до 0.5-0,6 м/сек.

Способы определения направления воздушных течений. Направление ветра в открытой атмосфере измеряется с помощью специального прибора - флюгера и обозначается начальными буквами наименований сторон све­та: С -север, Ю - юг, В - восток, 3 - запад. Кроме четырех главных румбов, использу­ются промежуточные, находящиеся между ними, и в таких условиях направле­ние ветра определяется восемью румбами.

В помещении направление движения воздуха можно определить по отклонению пламени свечи, по отклонению листков папиросной бумаги, подвешенных на нитке; по дыму, исходящему от зажженного кусочка ваты, пропитанного раство­ром четыреххлористого титана (TiCl 4) и укрепленного на конце проволоки. В гигиенической практике имеет значение не только одномоментное направление, как таковое. Велика роль господствующего направления ветра, которое устанавливается на основании обобщения многолетних метеорологических наблюдений повторяемости ветра по румбам, характерной для данной мест­ности.

СОСТАВЛЕНИЕ "РОЗЫ ВЕТРОВ". "Роза ветров" - это графическое изображение повторяемости ветров по румбам (сторонам света), за определенный период (месяц, сезон, год) или за несколько лет.

Для составления "розы ветров" надо сложить число всех случаев ветра и штиля за известный срок, полученная сумма принимается за 100, а число случаев ветра по каждому румбу (и штиля) вычисляется в процентах по отношению к сумме всех случаев ветра и штиля, принятой за 100.

После этого строят график. Для этого из центра проводят 8 линий, обозначающих 8 румбов (С, В, СВ, В, ЮВ, Ю, ЮЗ, 3, СЗ). Затем откладывают по всем линиям в одинаковом масштабе отрезки вычисленных процентных величин ветра всех 8 румбов и штиля, и соединяют последовательно вершины соседних между собой прямыми линиями. Из центра графика описывают окружность с радиусом, соот­ветствующим процентному числу штиля (рис.7).

Рис. 7. Роза ветров

Учитывая розу ветров, можно правильно разместить жилые, медицинские, аптечные и другие учреждения по отношению к источникам загрязнения воздуха (промышленные предприятия и др.). На рис. 7 роза ветров указывает на преимущественное северо-восточное направле­ние ветров в течение года, поэтому жилые дома, аптеки, больницы и т. д. следует размещать в северо-восточном направлении (наветренная сторона), а промышленные предприятия и другие источ­ники загрязнения - в юго-западном (подветренная сторона)

Приборы для измерения скорости движения воздуха (рис. 8.)

Скорость движения воздуха определяют с помощью анемометров (прямой способ) или кататермометров (косвенный способ). Чашечный анемометр (рис. 8A) предназначен для измерения скорости ветра от 1 до 50 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора служит чашечная мельница, полусферы которой обращены в одну сторону. Вращение полусфер передается счетчику оборотов, который являясь регистрирующей частью прибора, ведет от­счет на циферблатах расстояния, пройденного воздушными массами.

Прибор имеет несколько циферблатов, где фиксируются единицы, десятки, сотни и тысячи метров расстояния изучаемого ветра.

A B C

Рис. 8. Анемометры: A – чашечный, B – крыльчатый, C – кататермометры

Крыльчатый анемометр (рис. 8B) предназначен для измерения скорости движения воздуха в пределах от 0,5 до 10 метров в секунду. Воспринимающей частью прибора является колесико с легкими алюминевыми крыльями, огражденными металли­ческим кольцом. Регистрирующая часть аналогично чашечному анемометру представлена тремя циферблатами.

Рабочее положение перечисленных анемометров должно быть таким, чтобы ло­пасти мельницы всегда были перпендикулярными направлению воздушного по­тока. Измерение скорости движения воздуха чашечным и крыльчатым анемомет­рами проводят в течение 1-2 мин. после чего счетчик выключают и записывают показания. Разность конечного и начального показаний делят на количество секунд работы анемометра.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА.

Чашечный и крыльчатый анемометры подносят к работающему вентилятору (открытой форточке) в выключенном состоянии, предварительно записав поло­жение стрелок на циферблатах, и после разгона полушарий одновременно вклю­чают анемометр и секундомер на 1-2 минуты, после чего выключают прибор и записывают показания циферблатов. Опре­деление производят 3 раза и берут среднее из трех измерений.

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки подвижности воздуха

в ___________________________________________________________________

(наименование помещения)

1. Дата исследования ___________________________________________

2. Замеры движения воздуха проводились анемометром _____________

3. Результаты первого замера __________________________ м/сек

4 .Результаты второго замера __________________________ м/сек

5. Результаты третьего замера _________________________ м/сек

6. Среднее из всех замеров ____________________________ м/сек

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Указать, соответствуют ли полученные данные гигиениче­ским нормативам. Обосновать мероприятия по оптимизации подвижности возду­ха в обследованном помещении.

Исследование проводил (подпись)

ТЕМА 5: МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО ДЕЙСТВИЯ МЕТЕОФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Механизмы терморегуляции в организме

2. Физическая терморегуляция. Характеристика путей отдачи тепла и обуслав­ливающих их факторов.

3. Погода, ее определение и определяющие ее факторы. Влияние погоды на орга­низм человека.

4. Метеотропные реакции, заболевания и их профилактика.

5. Клиническая классификация погод, их характеристика и использование в работе врача.

6. Понятие о климате и климатообразующих факторах; классификация климатов и их физиолого-гигиеническая характеристика.

7. Влияние климата на здоровье, формирование, течение заболеваний и их про­филактика.

8. Проблема акклиматизации на современном этапе, и пути ее реализации.

9. Основные принципы закаливания организма, способы и методы закаливания организма.

10. Методы изучения комплексного влияния метеофакторов на организм,ихотличительные особенности, преимущества и недостатки.

11. Сущность метода определения охлаждающей способности воздуха; использу­емые для этого приборы,их устройство и правила работы.

12. Учение об эффективных температурах. Зона, линия комфорта.

Тепловое равновесие в организме человека, как и всех животных, возможно только при условии, если приход тепла равен расходу; в противном случае наблю­дается или перегревание или переохлаждение тела. В зависимости от характера питания, выполняемой работы, одежды, возраста, состояния здоровья и физиче­ских факторов окружающей среды (температуры, влажности, подвижности воз­духа, лучистой энергии) величины теплопродукции и теплоотдачи изменяются в широких пределах. Экспериментально установлено, что для поддержания тем­пературы тела на нормальном уровне необходимо, чтобы одетый человек терял при легкой работе 1,2-1,4 милликалории тепла в секунду с 1 см 2 поверхности тела; при средней и тяжелой работе теплопотери возрастают в 2-3 и более раз. Непос­редственное определение величины теплопотерь организмом крайне сложно, поэтому пользуются различными косвенными способами их определения. Одним из данных способов является метод кататермометрии, позволяющий определить величину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и ско­рости движения воздуха. Хотя он и не может воспроизвести условия потери тепла с поверхности тела человека, которые, как известно, зависят не только от охлаж­дающей способности воздуха, но и от работы терморегуляторных систем организ­ма. С помощью данного метода установлено, что оптимальное тепловое самочув­ствие у лиц "сидячих" профессий при обычной одежде в помещениях наблюдается при величине охлаждения кататермометра в пределах 5,5-7,0 милликалории в секунду. При более высоких показаниях кататермометра данные группы людей будут испытывать холод, а при меньших - духоту; при показаниях кататермомет­ра 3,2 милликалории в секунду повышается потоотделение.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ. Кататермометры бывают двух типов: кататермометр Хилла, имеющий ци­линдрический резервуар и шаровой кататермометр. У кататермометраХиллашкала термометра разделена на градусы от 35 0 до 38 0 , у шарового – от 33 0 до 40 0 (рис. 8С)

ПРИНЦИП РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ

Если нагреть кататермометр до температуры выше температуры окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет, главным образом, под влиянием наруж­ной температуры и движения воздуха, некоторое количество тепла. Вследствие постоянства теплоемкости спирта и стекла, из которых сделан прибор, он теряет при охлаждении с 38 0 до 35 0 строго определенное количество тепла, которое устанавливается лабораторным путем отдельно для каждого кататермометра. Эта потеря тепла с 1 см 2 поверхности резервуара кататермометра выражается в милликалориях и обозначается на каждом кататермометре в виде его постоянного фактора - F.

ПОРЯДОК РАБОТЫ С КАТАТЕРМОМЕТРОМ

A. Прибор нагревают в горячей воде (65-70°) до тех пор, пока спирт не заполнит половины верхнего резервуара; вынув из воды, кататермометр вытирают насухо и помещают на штативе в исследуемое место, защищая при этом от действия лучистой энергии; фиксируют время опускания спирта с 38 0 до 35 0 . Производят расчет по следующей формуле:

H - величина охлаждения прибора, характеризующая охлаждающую спо­собность воздуха при данных условиях мкал/см /сек;

F - фактор прибора;

a - количество секунд, в течение которых спирт опустился 38 0 до 35 0 .

B. Определение скорости движения слабых потоков воздуха производится по эмпирическим формулам:

2 = (менее 1 м/сек)

2 = (более 1 м/сек),

V - скорость движения воздуха в м/сек;

H - величина охлаждения кататермометра;

Q - разность между средней температурой тела 36,5° и температурой воздуха в комнате в момент исследования;

0,20 и 0,40, а также 0,1,3 и 0,47 - коэффициенты.

Однако производить все вычисления по данным формулам нет необходимости. Нужно предварительно определить, чему равно выражение H/Q, а затем по таб­лицам 6 и 7 найти соответствующую этой величине скорость движения воздуха в обследуемом помещении.

Таблица 6. Скорость движения воздуха меньше 1 метра в секунду с учетом поправок на температуру

Н Q Температура воздуха в градусах
10,0 12,5 15,0 17,5 20.0 22,5 25,0 26,0
0,27 - - - - 0,047 0,051 0,059
0,28 - - - 0,049 0,051 0,061 0,070 0,070
0,29 0,041 0,050 0,051 0,060 0,067 0,076 0,085 0,089
0,30 0,051 0,060 0,065 0,073 0,082 0,091 0,101 0,104
0,31 0,061 0,070 0,079 0,088 0,096 0,107 0,116 0,119
0,32 0,076 0,085 0,094 0,104 0,113 0,124 0,136 0,140
0,33 0,091 0,101 0,110 0,119 0,128 0,140 0,153 0,159
0,34 0,107 0,115 0,129 0,139 0,148 0,160 0,174 0,179
0,35 0,127 0.136 0,145 0,154 0,167 0,180 0,196 0,203
0,36 0,142 0,151 0,165 0,179 0.192 0,206 0,220 0,225
0,37 0,163 0,172 0,185 0.198 0,212 0,226 0,240 0.245
0,38 0,183 0,197 0,210 0,222 0,239 0,249 0,266 0,273
0,39 0,208 0,222 0,232 0,244 0,257 0,274 0,293 0,300
0,40 0,229 0,242 0,256 0,269 0,287 0,305 0,323 0,330
0,41 0,254 0,267 0,282 0,299 0,314 0.330 0.349 0,364
0,42 0,280 0,293 0,311 0,325 0,343 0,361 0,379 0,386
0,43 0,310 0,324 0,342 0,356 0,373 0,392 0,410 0,417
0,44 0,340 0,354 0,368 0,385 0,401 0.417 0,445 0,449
0,45 0,366 0,351 0,398 0,412 0,429 0,449 0,471 0.478
0,46 0,396 0,415 0,429 0,446 0,465 0,483 0,501 0,508
0,47 0,427 0,445 0,464 0,482 0,500 0,518 0,537 0,544
0,48 0,468 0,481 0,499 0,513 0,531 0,551 0,572 0.579
0,49 0,503 0,516 0,535 0,566 0,571 0,590 0,608 0.615
0,50 0,539 0,557 0,571 0.589 0,604 0,622 0,640 0,651
0,51 0,574 0,593 0.607 0,628 0,648 0.666 0,684 0,691
0,52 0,615 0.633 0,644 0,665 0,683 0,701 0,720 0,727
0,53 0,656 0,674 0,688 0,705 0,724 0,742 0,760 0,768
0,54 0,696 0,715 0,729 0,746 0,783 0,801 0,808
0,55 0,737 0,755 0,770 0,790 0,807 0,807 0,844 0,851
0,56 0,788 0,801 0,815 0,833 0.851 0,867 0,884 0.894
0,57 0,834 0,852 0,867 0,882 0,898 0,915 0,940
0,58 0,879 0,898 0,912 0,929 0,911 0,959 0,972 0,977
0,59 0,930 0,943 0,957 0,971 0,985 1,001 1,018 1,023
0,60 0,981 0,994 1,008 1,022 1,033 1,014 1,056 1,060

Таблица 7. Скорость движения воздуха больше 1 метра в секунду.

Н Q Скорость м/сек Н Q Скорость м/сек Н Q Скорость м/сек
0,60 1,00 0,83 2,22 1,15 4,71
0,61 1,04 0,84 2,28 1,18 4,99
0,62 1,09 0,85 2,34 1,20 5,30
0,63 1,13 0,86 2,41 1,23 5,43
0,64 1,18 0,87 2,48 1,25 5,69
0.65 1,22 0,88 2,54 1,28 5,95
0,66 1,27 0.89 2,61 1,30 6,24
0,67 1,32 0,90 2,68 1,35 6,73
0,68 1,37 0,91 2,75 1,40 7,30
0,69 1,42 0,92 2,82 1,45 7,88
0,70 1,47 0.93 2,90 1,50 8,49
0,71 1.7

Разработка новых технологических средств контроля и регуляции воздушной среды в производственных помещениях обусловлена необходимостью повышения требований к качеству условий работы. В благоприятной для самочувствия и здоровья в целом среде люди эффективнее справляются со своими обязанностями, что напрямую отражается на объемах производства. На данный момент ключевые факторы обеспечения чистого воздуха базируются на использовании устройств кондиционирования и промышленной вентиляции. Центральное же место в контексте рассмотрения проблем создания оптимальных условий для работы в помещениях занимает микроклимат - это совокупность показателей климата среды внутри производственного объекта. То есть можно выделить два аспекта, важных с точки зрения сохранения оптимального качества воздуха в помещении, - это микроклимат и его параметры.

Что такое производственный микроклимат?

В современных регламентах, предусмотренных для организации немало внимания уделяется безопасности рабочих. На фоне усложнения технологий изготовления, переработки и утилизации на предприятиях возникает и потребность в соответствующей защите людей. В плане определения концепции защиты персонала наибольшее значение имеет именно микроклимат - это совокупность параметров воздушной среды, на основе которых определяются допустимые и оптимальные величины температуры, влажности, теплового облучения и других характеристик. В дальнейшем они становятся отправной точкой для выработки стратегии создания комфортных условий для плодотворной работы людей на предприятии.

Факторы, влияющие на значение параметров

Формирование микроклимата происходит под действием нескольких факторов, определяющих и значения его параметров. В течение дня их показатели могут меняться, а на отдельных участках и вовсе различаться в одно и то же время. В список основных факторов, определяющих параметры микроклимата, входят следующие:

  • климатический пояс и время года;
  • размеры цехов, помещений, отделов;
  • условия и характеристики воздухообмена;
  • техническое обеспечение производственного процесса;
  • количество сотрудников.

Параметры микроклимата

При анализе условий формирования микроклимата в рабочем процессе параметры могут рассматриваться как по отдельности, так и в совокупности. К показателям, характеризующим производственную среду, относят скорость перемещения, значения влажности и температуру воздуха. Помимо этого, также учитывается возможное термооблучение. как правило, определяется характеристиками поверхностей. В частности, берется во внимание состояние конструкций и оборудования (агрегаты, приборы, экраны). Температурные параметры микроклимата учитываются только при условии наличия средств, обеспечивающих тепловыделение. Это же относится и к облучению теплом. Показатели влажности основываются на коэффициентах пара, который содержится в воздушной среде. При этом влажность может рассчитываться как максимальная, относительная и абсолютная.

Влияние микроклимата на организм

Параметры производственного микроклимата напрямую воздействуют на состояние человека. К примеру, снижение показателя температуры и увеличение скорости движения воздушных потоков усиливает конвективный теплообмен и теплоотдачу. Это происходит в процессе испарения пота и может способствовать переохлаждению организма. И напротив, производственный микроклимат может спровоцировать обратные процессы, если температура воздуха повышается. Влажность также играет немалую роль в воздействии производственной среды на тело человека. С этим показателем связаны переносимость организмом температуры и его тепловые ощущения. Если относительная влажность повышается, то испарение пота происходит медленнее и возникает риск перегрева организма.

Неблагоприятные воздействия на тепловые ощущения в большей степени оказывает повышенная влажность в условиях, когда температура превышает 30°С. Весь объем тепла, выделяемого на фоне испарения пота, будет уходить в окружающую среду, которую формирует рабочий микроклимат в данном помещении. Высокие показатели влажности исключают возможность испарения пота - его капли стекают по кожному покрову. В итоге запускается процесс проливного течения пота, что изнуряюще действует на человека и препятствует оптимальной теплоотдаче.

Санитарно-гигиенические требования

Нормы, регулирующие характеристики микроклимата, закреплены в санитарно-гигиенических актах для производственных объектов. В регламенте приводятся гигиенические требования к микроклимату, предусматривающие оптимальные и допустимые значения температуры, скорости движения и влажности воздушной среды. Кроме этого, существуют требования к тепловому облучению для производственных помещений с учетом трудовых нагрузок и времени года.

Выполнение установленных нормативов не всегда возможно на предприятиях, где противоречат технологические требования. В таких случаях соблюдение правил надзорных служб не позволяет достичь экономической целесообразности в работе предприятия. Однако это не значит, что руководители не предпринимают соответствующих мер по созданию благоприятных рабочих условий. В качестве альтернативы практикуется введение мер по защите работающих средствами специальной безопасности.

Оптимальные показатели

Благоприятные микроклиматические условия на производственных объектах в большинстве случаев рассчитываются из показателей рабочего. Оптимальные требования к микроклимату направлены на обеспечение общего и локального ощущения тепловой комфортности в течение восьмичасовой смены. При этом важно, чтобы поддерживалось минимальное напряжение в процессе терморегуляции.

Одним из главных критериев в расчете оптимальных показателей микроклимата является отсутствие факторов, вызывающих отклонения в состоянии здоровья. Кроме этого, производственный микроклимат должен создавать предпосылки для повышения работоспособности людей. Требования распространяются на операторские рабочие места, где функции сотрудника могут быть связаны не только с выполнением технических задач. Это и участки, в работе на которых предусматривается также нервно-эмоциональное напряжение, к примеру, пульты и посты управления, комплексы с вычислительной техникой и кабинеты, откуда оператор управляет технологическими процессами.

Допустимые условия микроклимата

Для формирования условий с допустимыми параметрами используются менее жесткие требования. Так как производственный микроклимат - это совокупность показателей по разным факторам в рабочей среде, крайние показатели нередко становятся единственно возможными. В таких случаях и применяются нормативы с допустимыми значениями. При их соблюдении исключается риск серьезных отклонений в здоровье сотрудников, но влияние на конкретные и общие ощущения в виде дискомфорта, появления плохого самочувствия и снижения работоспособности все-таки возможны. Например, допустимые значения температуры воздушной среды в зависимости от характера рабочего процесса могут составлять от 3 до 5°C, что иногда вызывает дискомфорт, если не предусмотрены специальные средства индивидуальной защиты.

Средства измерения параметров микроклимата

Чтобы определить показатели условий микроклимата, необходимо использовать соответствующие измерительные приборы. Традиционным устройством для контроля температурного режима является термометр, но могут применяться и термографы, с помощью которых фиксируются показатели в определенном промежутке времени. Более широкий перечень устройств используется для определения влажности, на которую также распространяются требования к микроклимату помещений в виде конкретных величин. Это могут быть стационарные и аспирационные а также барометры - анероиды, применяемые и в измерении атмосферного давления.

Профилактика неблагоприятного влияния

Как уже отмечалось, придерживаться требований к микроклимату не всегда возможно, и отклонение от допустимых показателей требует проведения профилактических мероприятий, направленных на устранение вредного влияния. Реализуются они разными средствами, в том числе за счет использования систем воздушного кондиционирования, применения индивидуальных защитных средств от влияния низких и высоких температур и т. д. Поскольку микроклимат - это состояние среды, которая может быть локальной на объекте, нередко практикуется дифференциация помещений на предприятиях в зависимости от характеристик воздуха. Это позволяет обустраивать специальные комнаты отдыха, в которых рабочие нормализуют состояние своего организма.