- •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
- •(При скорости движения воздуха 0,2 м/с)
- •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
- •Ветрохолодовой индекс (вхи)
- •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
- •Характеристика классов погоды момента при положительной температуре воздуха
- •Характеристика классов погоды момента при отрицательной температуре воздуха
- •Физиолого-климатическая типизация погод теплого времени года
- •Журнал регистрации сведений о погодных условиях в______________
- •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)
- •Вспомогательная величина а при определении средней радиационной температуры табличным методом в.В. Шиба
- •Вспомогательная величина в при определении средней радиационной температуры табличным методом в.В. Шиба
- •Нормальная шкала эффективных температур
Соотношение прямой и рассеянной солнечной радиации, %
Географические широты |
Прямая радиация |
Рассеянная радиация |
Высокие |
30-40 |
60-70 |
Низкие |
60-70 |
30-40 |
В отдельных случаях возникает необходимость оценки и так называемой отраженной солнечной радиации (в частности, для решения вопроса характера покрытий на отдельных открытых рабочих площадках).
Отраженная солнечная радиация– это та часть радиации Солнца, которая отражается от поверхности Земли в атмосферу. Отраженная радиация характеризуется величиной альбедое:
где (10)
е– альбедо, %;
d– энергия отраженного излучения, кал/см2мин;
a– энергия падающего излучения, кал/см2мин;
100 – перевод отношения в проценты.
Величина альбедо колеблется от 9 (почва) до 90% (свежевыпавший снег).
При оценке теплового эффекта как естественной тепловой радиации, так и от искусственных ее источников (главным образом от искусственных) удобно пользоваться данными, представленными в таблице 14.
Таблица 14
Пределы переносимости человеком тепловой радиации
Интенсивность потока лучистой энергии, |
Определение интенсивности |
Пределы переносимости |
0,4-0,8 |
Слабая |
Переносится длительно |
0,8-1,5 |
Умеренная |
3-5 мин |
1,6-2,3 |
Средняя |
40-60 с |
2,3-3,0 |
Повышенная |
20-30 с |
3,0-4,0 |
Сильная |
12-24 с |
4,0-5,0 |
Весьма сильная |
7-10 с |
Свыше 5,0 |
Очень сильная |
2-5 с |
Опытный исследователь с помощью данной таблицы может по субъективным ощущениям приблизительно дать оценку интенсивности тепловой радиации не только по ее определению, но и в кал/см2мин.
В системе СИ интенсивность тепловой энергии измеряется в вт/м2. Однако, большинство имеющихся приборов градуированы в традиционных единицах. Кроме того, многие литературные источники, в том числе учебные, также приводят данные в кал/см2мин. Поэтому в настоящем методическом руководстве данные приводятся в традиционных единицах измерения.
8.2. Приборы для измерения и методы оценки лучистой энергии
Совокупность измерения лучистой энергии получило название актинометрии (греч.aktis,aktinos– луч иmetreö – измеряю). В основу методов измерения лучистой энергии положен принцип превращения одного вида энергии в другой. При поглощении лучистой энергии солнца зачерненной поверхностью какого-либо приемника происходит переход лучистой энергии в тепловую. Регистрируя выделяющееся при этом количество тепла или повышение температуры приемной поверхности прибора, можно измерить величину потока солнечной радиации или радиации от искусственного источника лучистой энергии, падающего на прямую поверхность. Подобного рода принципы измерения лучистой энергии положены в основу калориметрического метода. Явление фотоэффекта и фотохимические воздействия использованы в фотоэлектрических и фотографических методах измерения.
Величину лучистой энергии выражают в малых калориях, поглощаемых за 1 мин поверхностью в 1 см2, расположенной перпендикулярно к направлению лучей источника радиации (кал/см2´мин).
При актинометрии применяются приборы, в которых поток лучистой энергии определяется разностью температур приемной поверхности и окружающей среды, которая измеряется величиной тока, возникающего в цепи последовательно соединенных термопар. Такого рода приборы являются относительными и нуждаются в градуировке путем сравнения их показаний с показаниями абсолютных приборов.
Все приборы, применяемые для измерения лучистой энергии, получили обобщенное названием актинометров, среди которых условно различают;
пиргелиометры - приборы для измерения интенсивности прямой солнечной радиации;
пиранометры – устройства для измерения рассеянной солнечной радиации;
пиргеометры– устройства для измерения земного (ночного) излучения;
альбедометры– устройства для измерения от земной поверхности солнечной радиации;
Устройства для измерения радиации искусственных источников (могут использоваться и для измерения солнечной радиации) называют актинометрами, то есть идентично обобщенному названию всей группы приборов для измерения лучистой энергии.
Приборы, применяемые при актинометрии разделяют на устройства для относительных и абсолютных измерений, которые конструктивно отличаются друг от друга. Абсолютные измерения позволяет осуществлять пиргелиометр (пиргелиометр Онгстрема) (рисунок 23).
Рис. 23. Пиргелиометр Онгстрема 1 – крышка трубы с щелевидными отверстиями; 2 – крючок щитка; 3 и 5 – целик и мушка; 4 – труба прибора; 6 – головка прибора; 7 – переключатель; 8, 9 и 10 – клеммы для подключения прибора к гальванометру и к цепи нагрева; 11 и 12 – винты для ориентировки прибора на Солнце |
Рис. 24. Пиранометр Янишевского 1 – съемная плитка; 2 – стеклянная полусфера; 3 – колпак, используемый при определении места нуля; 4 – винт для направления пиранометра к солнцу; 5 – установочный винт; 6 – клемма для подключения стрелочного гальванометра; 7 – уровень; 8 – экран |
Прибор состоит из двух трубок, одна из которых зачернена и открыта для прямой солнечной радиации, а другая закрыта. Обе трубки омываются водой. Для уравнивания температуры воды, вытекающей из двух камер, закрытая трубка обогревается током тем большей силы, чем сильнее нагрелась вода, проходящая через открытую для солнечной радиации трубку. Зная количество тепла, выделившегося в первой камере, и площадь приемного отверстия, рассчитывают интенсивность солнечной радиации в абсолютных величинах.
Пиранометр Янишевского. С помощью данного прибора можно измерить интенсивность суммарной и рассеянной солнечной радиации, а по их разности рассчитать интенсивность прямой солнечной радиации.Пиранометр Янишевского(рисунок 24) состоит из корпуса, представляющего цилиндр, на поверхности которого установлена термобатарея; треножной подставки, на которой укреплен корпус; из теневого экрана, служащего для защиты батареи от прямых солнечных лучей при определении рассеянной радиации, и полусферического стеклянного колпака, защищающего батарею от дождя, снега, ветра и т.д.
Действие прибора основано на измерении термоэлектрической электродвижущей силы, возникающей от разности нагрева термоэлементов, состоящих из двух зигзагообразно соединенных полосок манганина и константана. Периферийные спаи прикреплены к медному затененному от прямых солнечных лучей к кольцу, а центральные спаи прикреплены к центральному серебряному диску, зачерненному, подвергающемуся воздействию прямой солнечной радиации. Возникающий в результате разности нагрева термопары ток пропорционален разности температур центральных и периферических спаев, которая пропорциональна потоку радиации. Перед измерением солнечной радиации прибор должен принять температуру окружающего воздуха, для чего его помещают на место исследования за 10–15 минут до измерений. Затем при закрытом пиранометре устанавливают стрелку микрогальванометра с помощью корректирующего винта в нулевое положение.
Для измерения рассеянной радиации теневой экран с помощью шарнира укрепляют так, чтобы полностью закрыть тенью от экрана термобатарею. После экспозиции 15 сснимают показания по микрогальванометру. Определения повторяют еще два раза. Интенсивность рассеянной радиации рассчитывают по формуле:
где (11)
Iрасс– интенсивность рассеянной радиации, кал/см2´мин;
К– переводной коэффициент (цена одного деления в кал/см2´мин);
n1,n2,n3– отсчеты, полученные на микрогальванометре (деления).
Затем экран убирают и определяют суммарную солнечную радиацию аналогичным образом. Величину суммарной радиации вычисляют по формуле:
где (12)
Iсумм– интенсивность суммарной солнечной радиации, кал/см2´мин;
К– переводной коэффициент (цена одного деления в кал/см2´мин);
n4,n5,n6– отсчеты, полученные на микрогальванометре при определении суммарной радиации (деления).
Величину прямой солнечной радиации вычисляют по формуле:
где (13)
Iпрям– интенсивность прямой солнечной радиации.
Альбедометр Янишевского-Былова (походный альбедометр) (рисунок 25). Данный прибор создан для исследований в полевых и экспедиционных условиях и функционирует по принципу, описанному для пиранометра Янишевского. Возможности прибора достаточно широки. С его помощью за счет возможности направления термобатареи в нужную сторону можно измерять указанные выше виды радиации.
Рис. 25. Альбедометр Янишевского-Былова (походный альбедометр) 1 – головка с термобатареей; 2 – кардановый подвес; 3 – рукоятка; 4 – трубка |
Рис. 26. Актинометр Михельсона |
Актинометр Михельсона(рисунок 26). Воспринимающей частью прибора является биметаллическая пластинка, изготовленная из железа и инвара. Поскольку зачерненная железная сторона биметаллической пластинки нагревается и удлиняется, а инвар практически не нагревается и, следовательно, не происходит его удлинения, вся биметаллическая пластинка изгибается, выпячиваясь зачерненной стороной, причем радиус изгиба пропорционален температуре. Перемещение кварцевой нити, размещенной на краю пластинки, служит мерой интенсивности прямой солнечной радиации или радиации от искусственных источников. В настоящее время используется редко, только в специальных исследованиях.
Актинометр ЛИОТ–Н (рисунок 27). Данный прибор используется для измерения лучистой энергии в перегреваемых помещениях от нагревающих поверхностей. Принцип работы прибора идентичен таковому у пиранометра Янишевского. В качестве воспринимающего тепловую энергию устройства используют попеременно зачерченные и блестящие полоски алюминиевой фольги (термобатарея), к которым прикреплены спаи из полосок меди и константана, соединенных последовательно. Вследствие различной лучепоглощающей способности черных и блестящих спаев образуется термоэлектрический ток, регистрируемый с помощью гальванометра.
Рис. 27. Актинометр ЛИОТ-Н Слева – общий вид, справа – воспринимающее устройство (термобатарея) |
Прибор представляет собой плоский цилиндр (реже выпускается прибор прямоугольной формы), закрепленный на ручке. На одной стороне цилиндра укреплен приемник с крышкой из нержавеющей стали, на другой – гальванометр. Шкала гальванометра разбита на деления от 0 до 20 кал/см2мин, каждое деление соответствует 0,5 кал/см2мин. Перед измерением тепловой радиации стрелку гальванометра устанавливают с помощью корректора в нулевое положение. При этом крышка приемника должна быть закрыта. Для измерения интенсивности теплового излучения открывают крышку приемника и находящийся в вертикальном положении приемник направляют в сторону источника излучения. Показания прибора отсчитывают через 3 с. |
Следует иметь в виду, что крышка термобатареи служит не только для ее защиты, когда прибор не находится в работе, но и при измерении защищает кисти рук исследователя. Расстояние установки приемника от источника теплового излучения зависит от конкретных условий и задач исследования. Как правило, это расстояние имитирует расположение работающих в процессе выполнения трудовых операций от источника радиации.
Черный шаровой термометр (шар Вернона) (рисунок 28).Данный прибор представляет собой медный шар диаметром 15см, имеющий черную матовую поверхность (покрыт пенополиуретом, имитирующим по свойствам кожу человека). В него вставляют обычный термометр, у которого ртутный резервуар предварительно покрывают сажей. Прибор закрепляют на штативе. Поскольку при указанных условиях на показания термометра не будет действовать конвекционное тепло, скорость движения воздуха, а черная поверхность шара обусловливает поглощение лучистого тепла, то по показаниям данного прибора в сравнении с таковыми по обычному термометру, можно судить об интенсивности тепловой радиации и ее направленности, если температура шара выше конвекционной, то говорят о положительной тепловой радиации, если ниже – отрицательной. То есть, по показаниям черного шара (шаровой температуре) можно, в какой-то степени, судить о возможности теплоотдачи организмом человека путем радиации. В комплект прибора входит регулируемый по высоте штатив с удлинительными стержнями, что позволяет производить исследования на разной высоте.
Следует учитывать, что прибор имеет значительную инерцию (до 15 мин), следовательно, показания термометра снимаются не ранее этого срока.
Комплекс ТКА-ТВ + Черный шар (рисунок 29). На отдельном рисунке 30 представлен прибор ТКА- ТВ. Применяется для определения тепловой нагрузки среды (ТНС-индекса), температурного индекса WBGT и средней радиационной температуры. Шар надевается на зонд с датчиком температуры таким образом, чтобы датчик располагался приблизительно в центре сферы. Для зонда термогигрометра ТКА-ТВ шар снабжён встроенным ограничителем-втулкой. Производить измерения температуры внутри чёрного шара следует не ранее, чем через 15 минут после установки шара на измерительный зонд, т. е. по достижении теплового равновесия. Прибор предназначен также для измерения в помещениях параметров окружающей среды: освещенности в видимом диапазоне спектра, яркости ТВ-кинескопов, дисплейных экранов и самосветящихся протяженных объектов, температуры воздуха, относительной влажности воздуха.
Рис. 28. Шаровой термометр Вернона-Йокла (шар Вернона) |
Рис. 29. Комплекс ТКА-ТВ + Черный шар |
Рис. 30. Прибор ТКА-ТВ |
Средняя радиационная температура (СРТ). Теплообмен между окружающими предметами, поверхностями и организмом человека осуществляется не только за счет радиации, но и за счет конвекционного тепла и подвижности воздуха. Поэтому для оценки тепловой нагрузки лучистым теплом с учетом данного фактора рассчитывают СРТ, по которой можно судить об общей интенсивности радиационного тепла.
Для определения СРТ можно использовать формулы, таблицы. Причем, для этой цели разными авторами предложены различные формулы, расчет по которым дает близкие показатели СРТ:
(формула В.В. Шиба) где (14)
(15)
(16)
(17)
(18)
СРТ – средняя радиационная температура, оС;
t – температура воздуха по сухому термометру, оС;
t – температура по шаровому термометру, оС;
V – скорость движения воздуха, м/с.
(19)
Вычисление средней радиационной температуры по таблицам В. В. Шиба. В приложении 3 представлены таблицы 1 и 2 для определения СРТ
Определение производят с помощью четырех последовательных действий:
— нахождение в таблице 1 приложения 3 вспомогательной величины А по скорости движения воздуха и разности между величинами температур по шаровому и сухому термометрам t = tш — t; в таблице 1 приложения 3 по горизонтали приведены величины t = tш — t, а по вертикали — величины V;
— нахождение в таблице 2 приложения 3 вспомогательной величины В по величине температуры черного шара tш; в таблице по вертикали нанесены целые величины tш, а по горизонтали десятые доли градуса;
— вычисление вспомогательной величины С, равной: С = А + В;
— в таблице 2 приложения 3 по вспомогательной величине С находят среднюю радиационную температуру, обратным действием на вертикальной шкале отыскивают величину СРТ, а на верхней горизонтальной — десятые доли градуса.
Пример. t = tш — t = 17,1 — 10,3 = 6,8°, а V = 0,5 м/с.
По таблице 1 приложения 3 подвижности воздуха, равной 0,5 м/сек, и t = 6° соответствует А = 11,02, a t = 7° — 12,85.
Интерполируем, чтобы получить А, соответствующее t = 6,8:
А = 11,02 + (12,85-11,02)0,8= 12,48.
По таблице 2 приложения 3 температуре шара 17,1° соответствует величина В, равная 74,35.
Вычисление величины С дает следующий результат:
С = А + В = 12,46 + 74,35 = 86,83.
По данным таблице 2 приложения 3 этой величине в вертикальной колонке соответствует величина 28, а в горизонтальной 6. Следовательно, средняя радиационная температура в этих условиях составляет 28,6°.
Однако эти способы громоздки и не нашли распространения в практике гигиенических исследований. Широко применяется достаточно простой, удобный, экспрессный метод определения СРТ с помощью номограммы (рисунок 31). Номограмма состоит из четырех вертикальных шкал: на первой представлены величины разностей температур по шаровому и сухому термометру, вторая шкала является вспомогательной (вертикальная линия без каких-либо обозначений), третья – для получения величины СРТ и четвертая – величин шаровой температуры. Кроме того, между первой и второй вертикальными шкалами имеется одна горизонтальная шкала, на которой отложены значения скорости движения воздуха (ветра) в м/с.
Например, при определении СРТ в учебной аудитории кафедры гигиены были получены следующие исходные показатели микроклимата: температура по сухому термометру аспирационного психрометра составила 19С, шаровая температура 23С, скорость движения воздуха, определенная с помощью шарового кататермометра составила – 0,2 м/с.
Находим значение tw–t, которое в данном случае равно +4(23 – 19). Отмечаем найденную величину на первой вертикальной шкале. Далее, на горизонтальной шкале находим отметку, соответствующую скорости движения воздуха 0,2 м/с. Из точки, соответствующей на левой вертикальной шкале +4проводим линию через точку на горизонтальной шкале, соответствующую скорости движения воздуха 0,2 м/с, до пересечения ее со вспомогательной вертикальной шкалой, на которой отмечаем точку пересечения с четвертой вертикальной шкалой, в точке, соответствующей шаровой температуре +23. На третьей вертикальной шкале точке пересечения данной линии будет соответствовать СРТ воСРТ или средняя интенсивность излучения в помещении. СРТ в данном примере равна 26или средняя интенсивность излучения – 660 кал/см2мин.
По полученным результатам можно сделать вывод, что имеет место значительная тепловая нагрузка на организм за счет лучистой энергии, так как СРТ на достаточно большую величину превышает конвекционную температуру воздуха в аудитории.
Рис. 31. Номограмма для определения средней радиационной температуры (СРТ)
(tш-tв) – разница температур по шаровому и обычному термометру;
v– скорость движения воздуха, м/с;
tш– температура по шаровому термометру;
Тр– средняя радиационная температура;
Е– средняя интенсивность излучения.
Расчет излучаемого тепла от тел (поверхностей). В соответствии с законом Стефана-Больцмана все тела излучают тепло, рассчитываемое по формуле:
Q = C Е T4, где (20)
Q – интенсивность тепловой радиации, кал/см2мин;
С – коэффициент лучеиспускания, равный 0,82510-10;
Е – величина, характеризующая степень черноты тела (находится по таблице Х);
Т – температура поверхности тела в градусах Кельвина (273+tоС).
Избыточная радиация, направленная от одного предмета к другому определяется по формуле:
где (21)
Q – тепловая энергия, получаемая предметом с более низкой температурой, кал/см2мин;
С – коэффициент лучеиспускания, равный 0,82510-10;
Е – величина, характеризующая степень черноты тела (находится по таблице 15);
Т и Т1 – температура поверхностей предметов, обменивающихся тепловым излучением,
о Кельвина.
Таблица 15