- •В.А. Петров, а.В. Посохова методы измерения и гигиеническая оценка некоторых физических факторов среды обитания человека
- •Общие положения
- •1. Основные методические регламенты реализации образовательных программ по теме учебно-методического пособия
- •2) Ситуационные задачи по расчету и оценке эффективной температуры (эт) или эквивалентно-эффективной температуры (ээт) с помощью номограммы.
- •2. Некоторые термины, понятия, определения
- •3. Основы терморегуляции организма человека
- •Температуры воздуха
- •4. Основные последствия воздействия неблагоприятных метеорологических и микроклиматических факторов воздушной среды и их профилактика
- •4.1. Перегревание организма
- •Степени перегревания организма
- •Температуры, зарегистрированной при поступлении в больницу
- •Массы тела человека нормальной массы
- •Некоторые признаки, характеризующие периоды (стадии) тепловой адаптации человека к высокой тепловой нагрузке
- •4.2. Охлаждение организма
- •4.3. Прогнозирование состояния здоровья людей в зависимости от температуры наружного воздуха
- •Поправка коэффициента рк значению температуры воздуха
- •5. Методы измерения температуры воздуха и оценки температурных условий
- •5.2. Изучение температурных условий
- •Результаты изучения температурных условий в учебной аудитории
- •6. Гигиеническое значение, методы измерения и оценки влажности воздуха
- •6.1. Гигиеническое значение и оценка влажности воздуха
- •Максимальное напряжение водяных паров при разных температурах воздуха,
- •Максимальное напряжение водяных паров надо льдом при температурах ниже 0о,
- •6.2. Измерение влажности воздуха
- •Величины психрометрических коэффициентов а в зависимости от скорости движения воздуха
- •7. Гигиеническое значение, методы измерения и оценки направления и скорости движения воздуха
- •7.1. Гигиеническое значение движения воздуха
- •7.2. Приборы для определения направления и скорости движения воздуха
- •Скорость движения воздуха (при условии скорости менее 1 м/с) с учетом поправок на температуру воздуха при определении с помощью кататермометра
- •Скорость движения воздуха (при условии скорости более 1 м/с) при определении с помощью кататермометра
- •Шкала скорости движения воздуха в баллах
- •8. Гигиеническое значение, методы измерения и оценки теплового (инфракрасного) излучения
- •8.1. Гигиеническое значение теплового (инфракрасного) излучения
- •Соотношение прямой и рассеянной солнечной радиации, %
- •Пределы переносимости человеком тепловой радиации
- •8.2. Приборы для измерения и методы оценки лучистой энергии
- •Относительная степень черноты некоторых материалов, в долях единицы
- •9. Методы комплексной оценки метеорологических условий и микроклимата помещений различного назначения
- •9.1. Методы комплексной оценки метеорологических условий и микроклимата при положительных температурах
- •Различные сочетания температуры, влажности и подвижности воздуха, соответствующие эффективной температуре 18,8
- •Результирующей температур по основной шкале
- •Результирующей температур по нормальной шкале
- •9.2. Методы комплексной оценки метеорологических условий и микроклимата при отрицательных температурах
- •Вспомогательная таблица для определения теплового самочувствия (условной температуры) методом, рекомендуемым для населения
- •10. Методы физиолого-гигиенической оценки теплового состояния организма человека
- •Тепловое самочувствие военнослужащих до и после проведения коррекции рационов питания с целью повышения резистентности организма к холодовому воздействию
- •Потери воды организмом человека потоотделением (г/ч) при различных температурах и относительной влажности воздуха
- •11. Физиолого-гигиеническая оценка атмосферного давления
- •11.1. Общие гигиенические аспекты значения атмосферного давления
- •Характеристика форм декомпрессионной болезни по тяжести заболевания
- •Зоны высоты над уровнем моря в зависимости от реакции организма человека
- •11.2. Единицы измерения и приборы для измерения атмосферного давления
- •Единицы измерения атмосферного давления
- •Соотношение единиц измерения барометрического давления
- •Приборы для измерения атмосферного давления.
- •12. Гигиеническое значение, методы измерения интенсивности ультрафиолетового излучения и выбор доз искусственного облучения
- •12.1. Гигиеническое значение ультрафиолетовой радиации
- •12.2. Методы определения интенсивности ультрафиолетовой радиации и ее биодозы при профилактическом и лечебном облучении
- •Основные характеристики приборов серии «Аргус»
- •Время получения одной биодозы от различных источников излучения
- •12.3. Применение искусственных источников коротковолнового ультрафиолетового излучения для обеззараживания объектов внешней среды
- •13. Аэроионизация; ее гигиеническое значение и методы измерения
- •14. Приборы для измерения показателей метеорологических и микроклиматических условий с совмещенными функциями
- •Режимы работы прибора ивтм -7
- •Требования к измерительным приборам
- •15. Нормирование некоторых физических факторов среды обитания в различных условиях жизнедеятельности человека
- •Характеристика отдельных категорий работ
- •Допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела
- •Критерии допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)*
- •Критерии допустимого теплового состояния человека (нижняя граница)*
- •Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)* для продолжительности не более трех часов за рабочую смену
- •Критерии предельно допустимого теплового состояния человека (верхняя граница)* для продолжительности не более одного часа за рабочую смену
- •Допустимая продолжительность пребывания работающих в охлаждающей среде при теплоизоляции одежды 1 кло*
- •Гигиенические требования к теплозащитным показателям
- •(Суммарное тепловое сопротивление) головных уборов, рукавиц и обуви
- •Применительно к метеорологическим условиям различных климатических регионов
- •(Физическая работа категории iIа, время непрерывного пребывания на холоде – 2 часа)
- •Значения тнс-индекса (оС), характеризующие микроклимат как допустимый в теплый период года при соответствующей регламентации продолжительности пребывания
- •Рекомендуемые величины интегрального показателя тепловой нагрузки среды
- •Классы условий труда по показателям микроклимата для рабочих помещений
- •Охлаждающим микроклиматом
- •Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °с (нижняя граница), для открытых территорий в зимний период года применительно к категории работ Iб
- •Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °с (нижняя граница), для открытых территорий в зимний период года применительно к категории работ iIа—iIб
- •Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °с (нижняя граница) для неотапливаемых помещений применительно к категории работ Iб
- •Классы условий труда по показателю температуры воздуха, °с (нижняя граница) для неотапливаемых помещений применительно к категории работ Па—Пб
- •Взаимосвязь между средневзвешенной температуры кожи человека, его физиологическим состоянием и типом погоды и оценка типов погоды для отдыха, лечения и туризма
- •Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в помещениях жилых зданий
- •Гигиенические требования к параметрам микроклимата основных помещений закрытых плавательных бассейнов
- •Уровни уф-а излучения (400-315 нм)
- •2.2.4. Гигиена труда. Физические факторы
- •2. Нормируемые показатели аэроионного состава воздуха
- •3. Требования к проведению контроля аэроионного состава воздуха
- •4. Требования к способам и средствам нормализации аэроионного состава воздуха
- •Термины и определения
- •Библиографические данные
- •Классификация условий труда по аэроионному составу воздуха
- •16. Ситуационные задачи
- •16.1. Ситуационные задачи по расчету прогноза состояния здоровья людей в зависимости от температуры наружного воздуха
- •16.2. Ситуационные задачи по расчету количества ламп – источников ультрафиолетового излучения для дезинфекции воздуха
- •Ультрафиолетового облучения с помощью биодозиметра
- •16.4. Ситуационные задачи по определению количества эритемных ламп – источников ультрафиолетового излучения для облучательных установок
- •16.5. Ситуационные задачи по определению регламентов облучения ультрафиолетовым излучением в фотариях
- •17. Литература, нормативные и методические материалы
- •17.1. Библиография
- •17.2. Нормативные и методические документы
- •Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений: СанПиН 2.2.4.1294-03
- •Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров: СанПиН 2.1.3.1375-03.
- •Психрометрическая будка (будка Вильде) с закрытой психрометрической цинковой клеткой
- •Психрометрическая будка (будка Вильде, английская будка)
Величины психрометрических коэффициентов а в зависимости от скорости движения воздуха
Скорость движения воздуха, м/с |
Психрометрический коэффициент а |
Скорость движения воздуха, м/с |
Психрометрический коэффициент а |
Скорость движения воздуха, м/с |
Психрометрический коэффициент а |
0,13 |
0,00130 |
0,30 |
0,00100 |
0,90 |
0,00070 |
0,16 |
0,00120 |
0,40 |
0,00090 |
3,00 |
0,00069 |
0,20 |
0,00110 |
0,80 |
0,00080 |
4,00 |
0,00067 |
Пример определения абсолютной и относительной влажности воздуха с помощью станционного психрометра.При определении влажности воздуха было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2С, «влажного» термометра – 19,4С, скорость движения воздуха была во время исследования 0,16 м/с, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст.
Находим по таблице величину f(максимальную влажность при температуре «влажного» термометра).f равна 16,89 мм. рт. ст. Далее, по таблице находим психрометрический коэффициент (а), который при скорости движения воздуха 0,16 м/с равен 0,00120. Подставляем все, имеющиеся значения в формулу и рассчитываем абсолютную влажность воздуха в мм. рт. ст.
мм рт. ст.
Таким образом, абсолютная влажность составила 10,75 мм. рт. ст.
Определение относительной влажностипроизводятся по формуле:
(4)
R– искомая относительная влажность, %;
К– абсолютная влажность, мм рт. ст.;
F– максимальная влажность при температуре сухого термометра, мм рт. ст.;
100 – перевод в проценты.
Для определения относительной влажности по таблице находим максимальную влажность при температур «сухого» термометра (F), которая оказывается равной 25,51 мм. рт. ст. Подставляем значенияКиFв формулу и рассчитываем относительную влажность воздуха в процентах.
Таким образом, уровень относительной влажности в помещении свидетельствует о том, что воздух можно считать сухим, способствующим оптимальному теплообмену при данных температурных условиях.
Для приблизительного определения относительной влажности воздуха можно использовать данные таблицы 8. Округляем температуру по сухому термометру и находим ее в левой колонке. В сетке таблицы находим значение температуры влажного термометра. Далее, находим ячейку таблицы, в которой пересекаются векторы температур по сухому и влажному термометрам. Затем из найденной ячейки проводим вертикальный вектор вниз и в последней графе находим относительную влажность воздуха в %.
Пример.Условия примера: температура по сухому термометру составляет 22,2С, по влажному термометру – 16,8С.
Решение.Округляем температуру по сухому термометру и получаем 22С. В сетке таблицы в графе, соответствующей этой температуре, находим значение температуры по влажному термометру. Так как в сетке отсутствует температура 16,8С, берем в расчет температуру 16,7С. Из найденной ячейки таблицы опускаем вектор до нижней графы и находим приблизительную относительную влажность воздуха, которая равна 50 %.
Аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) (рисунок 15).Принцип работы данного прибора идентичен предыдущему, однако он является более совершенным, так как в нем заложены конструктивные особенности, позволяющие в большой степени предотвратить влияние на точность определения влажности скорости движения воздуха и лучистой энергии. «Сухой» и «влажный» термометры аспирационного психрометра, их резервуары защищены от воздействия лучистого тепла щитками из никелированной нержавеющей стали. Через трубки, выполненные из данного материала, защищающие резервуары термометров с помощью вентиляторов с механическим или электрическим приводом равномерно просасывается исследуемый воздух, что нивелирует влияние на показания термометров посторонних потоков воздуха. При сильном ветре вентилятор защищается специальным щитком, входящим в комплект прибора. Данные конструктивные особенности аспирационного психрометра получение более точных результатов. Однако данный прибор предназначен для разовых исследований и не позволяет проводить постоянный контроль влажности воздуха. В связи с этим оправдано использование в гигиенической практике как стационарного, так и аспирационного психрометров.
Порядок определения влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра. Прибор подвешивают на штативе в месте измерения, специальной пипеткой не наклоняя психрометр смачивают дистиллированной водой ткань, покрывающую резервуар «влажного» термометра, включают вентилятор и через 4-5 минут после пуска на полном ходу вентилятора снимают показания термометров. В зимнее время показания термометров снимают через 15 минут, для чего имеет место необходимость подзаводки вентилятора. Пример определения абсолютной влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра. При определении влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра имели место те же данные, которые представлены в примере определения с помощью станционного психрометра, то есть было установлено, что температура «сухого» термометра составила 26,2С, «влажного» термометра – 19,4С, скорость движения воздуха при работе с аспирационным психрометром не учитывается, так как с помощью вентилятора создается постоянный поток воздуха, барометрическое давление – 753 мм. рт. ст., по таблице находим значениеf, которое, которое как и в предыдущем примере, составляет 16,89 мм. рт. ст. Абсолютная влажность рассчитывается по формуле: |
Рис. 15. Аспирационный психрометр (психрометр Ассмана) |
(5)
К – искомая абсолютная влажность,мм рт. ст.;
f– максимальное напряжение водяных паров при температуре влажного термометра (находят по таблицам 5 или 6),мм рт. ст.;
0,5 – постоянный психрометрический коэффициент;
t – температура сухого термометра,оС
t1– температура влажного термометра,оС;
В– барометрическое давление,мм рт. ст.
755 – среднее значение барометрического давления на уровне земли,. мм рт. ст.
Подставляем в формулу 5 указанные в примере значения и рассчитываем искомую абсолютную влажность:
мм рт. ст.
То есть, в данном случае, как и при определении влажности с помощью станционного психрометра, воздух должен определяться как сухой, способствующий нормальному теплообмену организма с окружающей средой.
Для приблизительного определения относительной влажности воздуха можно использовать данные таблицы 9. Алгоритм работы с таблицей 9 близок к таковому при пользовании таблицей 8.
Пример.Условия примера: температура по сухому термометру составляет 22,2С, по влажному термометру – 16,8С, то есть идентичны предыдущему примеру.
Решение.В крайних левой или правой колонках находим округленную температуру 22С. Температуру по влажному термометру 16,8С округляем до 17С. В сетке таблицы, на пересечении горизонтального и вертикального векторов, соответствующих температурам по сухому и влажному термометрах, находим искомую относительную влажность воздуха, которая будет равна 61 %.
Рис. 16. Гигрометр волосяной |
Гигрометр.В гигиенической практике можно пользоваться различными видами гигрометров – волосяным, пленочным, конденсационным. Однако наиболее приемлемым и простым для постоянного контроля влажности воздуха являетсяволосяной гигрометр (рисунок 16), с помощью которого можно определять относительную влажность воздуха. Основной частью волосяного гигрометра (воспринимающей) является обезжиренный в этиловом спирте человеческий светлый волос. Такой волос обладает способностью удлиняться во влажном воздухе и укорачиваться в сухом. Причем установлено, что относительное изменение длины обезжиренного волоса прямо пропорционально изменению относительной влажности воздуха. Вместе с тем, показано, что данный прибор не обеспечивает абсолютной точности исследования, так как при удлинении волоса при различной влажности происходит неодинаково: при небольшой влажности оно более значительно, чем при высокой. |
Устройство прибора.На металлической рамке укреплен человеческий обезжиренный волос. Верхний его конец скреплен с винтом-регулятором, снабженным гайкой и контргайкой. Ослабляя контргайку и поворачивая гайку, можно сместить винт и тем самым переместить волос вверх или вниз.
Нижний конец волоса закреплен на дужке, сидящей на горизонтальном стержне. Последний вместе со стрелкой прибора скреплен с осью. Стрелка перемещается по шкале, установленной посередине рамки. Стержень оканчивается грузиком, натягивающим волос. При удлинении волоса грузик опускается и поворачивает стержень по часовой стрелке. Стрелка гигрометра, скрепленная со стержнем, поворачивается вправо, то есть в сторону возрастающих цифр шкалы прибора, градуированной в процентах относительной влажности. Если волос укорачивается, дужка со стержнем поворачивается в обратную сторону, а стрелка прибора перемещается по шкале влево.
Определение влажности по волосяному гигрометру производят непосредственно отсчетом по шкале. Наблюдение в новом месте ведут до тех пор, пока стрелка прибора не примет устойчивого положения. Продолжительность исследования при этом 20-30 минут. Если же прибор установлен для постоянного наблюдения, то результат фиксируется на каждый необходимый момент. Отсчитывают только целые деления шкалы. Точность показаний прибора составляет +5%. Волосяной гигрометр выверяют по данным аспирационного психрометра.
В пленочном гигрометрев качестве воспринимающего материала используется биологическая пленка, также укорачивающаяся или удлиняющаяся в зависимости от влажности воздуха. Устройство прибора идентично волосяному гигрометру.
Конденсационный гигрометр Ламбрехтаопределяет абсолютную влажность воздуха с помощью определения точки росы по появлению тонкого налета (росы) на зеркальной поверхности. По среднему значению точки росы в таблице находят упругость водяного пара, насыщающего воздух при данной температуре. Зная температуру воздуха в момент определения, вычисляют и его относительную влажность. Данный прибор в гигиенической практике практически не используется в связи со сложностью работы с ним в сравнении с другими гигрометрами.
Гигрограф (рисунок 17). Данный прибор используется для непрерывных наблюдений за изменениями относительной влажности в течение определенного времени (сутки, неделя и т.д.). Устройство и действие прибора основано на том же принципе, что и волосяного гигрометра. Воспринимающей частью в нем служит натянутый на рамку пучок обезжиренных человеческих волос. Пучок оттянут за середину крючком, соединяющим его с передаточным механизмом. Изменение длины пучка под влиянием изменения влажности воздуха с помощью системы рычагов передается на стрелку, заканчивающуюся пером. |
Рис. 17. Гигрограф |
Кривизну рычагов подбирают таким образом, чтобы уменьшение чувствительности волоса при высоких влажностях воздуха компенсировалось увеличением движения пера при изменении длины пучка волос. Это позволяет получать на ленте гигрографа равномерную шкалу делений. Шкала бумажной ленты состоит из тонких горизонтальных линий и вертикальных дуг, обозначающих время. Одно деление шкалы приблизительно составляет 1% относительной влажности. Правила постановки ленты гигрографа и регулировки его те же, что для других самопишущих приборов. Показания гигрографа сверяют по аспирационному психрометру.