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.

Абсолютная влажность вычисляется по формуле:

A = f – a · (t₁ - t₂) · B мм рт. ст. (1)

где:

А - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность (по таблице 5) при t₂,

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

t₁ - температура сухого термометра,

t₂ - температура влажного термометра,

В - барометрическое давление (мм рт. ст.)

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

, % (2)

где:

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.	Вес водяных паров, насыщаю­щих воздух, гр/м	Температура	Напряжение водяных паров в мм рт.ст.	Вес водяных паров, насыщаю­щих воздух, гр/м
-5	3,113	3,360	16	13,530	13,552
-4	3,387	3,614	17	14,421	14,391
-3	3,662	3,902	18	15,357	15,329
-2	3,995	4,194	19	16,364	16,203
-1	4,267	4,522	20	17,391	17,164
0	4,600	4,874	21	18.495	18,204
1	4,940	5,210	22	19,659	19,284
2	5,302	5,574	23	20,888	20,450
3	5,687	5,963	24	22,184	21,604
4	6,097	6,370	25	23,550	22,867
5	6,534	6,791	26	24.988	24,190
6	6,998	7,260	27	26,505	25,582
7	7,492	7,734	28	28,101	27,004
8	8.017	8,252	29	29,782	28,529
9	8,574	8,713	30	31,584	30,139
10	9,165	9.372	31	33,406	31,890
11	9,792	9,976	32	35,359	33,640
12	10,457	10,617	33	37,411	35,480
13	11,162	11,284	34	39.565	37,400
14	11,908	12,018	35	41,827	39,410
15	12,699	12,763	36	44,201	41,510
			37	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)

где:

K - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (по

таблице 3).

0,5 - психрометрический коэффициент,

t₁ - температура сухого термометра,

t₂ - температура влажного термометра,

В - барометрическое давление (в мм 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

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки относительной влажности воздуха

в ___________________________________________________________________

(наименование объекта)

1. Дата исследования время 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:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Исследование проводил (подпись)