ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Оптимальные (допустимые) параметры микроклимата

Период года	Категория работы	Температура, °С	Относительнаявлажность, %	Скорость движения воздуха, м/c	Температура поверхностей, °С
Холодный	Iа	22 – 24 (20 – 25)	40 – 60 (15 - 75)	0,1	21-25 (19-26)
Iб	21 – 23 (19 – 24)	40 – 60 (15 - 75)	0,1 (0,2)	20-24 (18-25)
IIа	19 – 21 (17 – 23)	40 – 60 (15 - 75)	0,2 (0,3)	18-22 (16-24)
IIб	17 – 19 (15 – 22)	40 – 60 (15 - 75)	0,2 (0,4)	16-20 (14-23)
III	16 – 18 (13 – 21)	40 – 60 (15 - 75)	0,3 (0,4)	15-19 (12-22)
Тёплый	Iа	23 – 25 (21 – 28)	40 –60 (15 - 75)	0,1 (0,2)	22-26 (20-29)
Iб	22 – 24 (20 – 28)	40 –60 (15 - 75)	0,1 ( 0,3)	21-25 (19-29)
IIа	20 – 22 (18 – 27)	40 –60 (15 - 75)	0,2 (0,4)	19-23 (17-28)
IIб	19 – 21 (16 – 27)	40 –60 (15 - 75)	0,2 (0,5)	18-22 (15-28)
III	18 – 20 (15 – 26)	40 –60 (15 - 75)	0,3 (0,5)	17-21 (14-27)

4. Приборы для исследования параметров микроклимата

Требования к организации контроля и методам измерения параметров микроклимата приведены в СанПиН [4]. При этом могут использоваться следующие приборы.

Термометры – применяются для измерения температуры воздуха и поверхностей. Могут быть жидкостными (ртутные и спиртовые) и электронными. В зависимости от выполняемых функций различают обычный, максимальный, минимальный и парный жидкостные термометры.

Максимальный термометр (ртутный) применяется для определения наивысшей температуры, которая была в помещении между сроками наблюдений. В этом термометре имеется сужение капилляра в месте сочленения его с резервуаром. Здесь столбик ртути, поднявшийся при повышении температуры, при последующем охлаждении воздуха отрывается от общей массы ртути в резервуаре и, таким образом, остается зафиксированным на достигнутом уровне шкалы. Для проведения последующих измерений термометр необходимо расположить резервуаром вниз и сильно встряхнуть, чтобы протолкнуть ртуть из капилляра до соединения со ртутью в резервуаре.

Минимальный термометр (спиртовой) применяется для фиксации самой низкой температуры, которая была в помещении между сроками наблюдений. Минимальный термометр имеет внутри капилляра свободно передвигающийся стеклянный штифтик. Перед измерением температуры термометр переворачивают резервуаром кверху, и штифтик под действием силы тяжести опускается до конца столбика спирта (дальнейшему движению его мешает поверхностная пленка, ограничивающая мениск), затем термометр располагают горизонтально. При понижении температуры и укорачивании столбика спирта штифтик будет увлечен спиртом, а при повышении температуры спирт свободно обтекает его. Таким образом, по грани штифтика, обращенной к мениску спирта, можно судить о минимальной температуре.

Парный термометр применяется для измерения температуры воздуха в помещениях, имеющих источники значительных тепловых излучений. При замерах температуры в таких помещениях показания термометров обычных типов могут не соответствовать истинной температуре воздуха, т. к. они показывают температуру поверхности самого термометра, нагреваемого тепловыми излучениями. Парный же термометр состоит из двух термометров, у одного из которых резервуар со спиртом посеребрён, а у другого зачернён. Поэтому один отражает основную часть лучистого тепла, а другой поглощает его. Истинная температура воздуха при этом определяется по формуле:

t_ТЕПЛ = t_Б – К(t_Ч – t_Б), (2)

где t_Б – показания "блестящего" термометра;

t_Ч – показания “чёрного" термометра;

К – градуировочный коэффициент, определяемый заводом.

Электронные термометрыиспользуют различные типы датчиков, реагирующих на температуру. Они позволяют ускорить и автоматизировать процесс измерения, получить результат в цифровой форме, могут сопрягаться с ПЭВМ.

Психрометры и гигрометры применяются для определения влажности воздуха. Наиболее распространенными при измерениях относительной влажности воздуха в рабочих помещениях являются психрометры Августа и Ассмана, волосяные и электронные гигрометры.

Психрометр Августа состоит из двух одинаковых ртутных термометров с ценой деления до 0,2 °С, укрепленных рядом на штативе. Резервуар одного из термометров обернут марлей или батистом, смоченным в дистиллированной воде. С рабочей поверхности смачиваемого ("влажного") термометра вода испаряется тем сильнее, чем суше воздух, и тем сильнее охлаждает его. Поэтому показания "влажного" термометра всегда ниже показаний "сухого" (за исключением случая, когда относительная влажность равна 100 % и показания обоих термометров одинаковы).

Относительная влажность воздуха при измерении психрометром Августа определяется по формуле:

φ = [P_НАС.В – α(t_С – t_В)P_АТМ]•100/P_НАС.С, %, (3)

где P_НАС.В – давление насыщенного пара при температуре “влажного” термометра (табл. 2), гПа;

P_НАС.С – давление насыщенного пара при температуре “сухого” термометра (табл. 2), гПа;

P_АТМ – атмосферное (барометрическое давление), гПа.

t_С– показания “сухого” термометра, °С;

t_В– показания “влажного” термометра, °С;

α – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха (табл. 3).

Таблица 2

Давление и плотность насыщенного водяного пара

при различных температурах

t, °С	Давление насыщенного пара, гПа	Плотность насыщенного пapa, г/м³	t, °С	Давление насыщенного пара, гПа	Плотность насыщенного пapa, г/м³
–5	4,01	3,24		23,38	17,3
	6,10	4,84		24,86	18,3
+5	8,27	6,84		26,43	19.4
	10,73	8,30		28,08	20,0
	12,28	9,4		29,83	21.8
	l3,12	10,0		31.67	23,0
	14,02	10,7		33.60	24.4
	14,97	11.4		35.64	25.8
	15,98	12,1		37,79	27,2
	17,05	12,8		40,04	28.7
	I8,17	13,6		42.42	30,3
	19,37	14,5		73,74	5l.2
	20,63	15,4		123.30	83,0
	21,97	16,3

Таблица 3

Психрометрический коэффициент

Скорость движения воздуха, м/с	0,13	0,16	0,20	0,40	0.80	2,3
α	0,00098	0,00090	0,00083	0,00068	0.00060	0.00053

Примечание. Для закрытых помещений без вентиляции α = 0,00083.

Психрометр Ассмана. Недостатком психрометра Августа является непостоянство скорости движения воздуха вокруг резервуара влажного термометра, вызванное местными воздушными потоками, сквозняками, перемещением людей.Этого недостатка нет у аспирационногопсихрометра Ассмана. В этом приборерезервуары обоих термометров помещены в двойные латунные трубки, через которые равномерно просасывается исследуемый воздух с помощью маленького заводного вентилятора. Такое устройство психрометра обеспечивает защиту резервуаров термометров от лучистой теплоты и гарантирует постоянную скорость движения воздуха вокруг термометров. Кроме того, благодаря просасыванию значительной массы воздуха показания этого прибора более точные, чем психрометра Августа, который определяет влажность воздуха, находящегося в непосредственной близости от прибора.

Перед работой резервуар правого термометра, обернутый батистом, смачивается дистиллированной водой, заводится пружина вентилятора, и через 4 минуты снимаются показания с термометров. Относительная влажность воздуха определяется по формуле (%):

φ =( P_НАС.В – 0,497·10^-3(t_С – t_В)P_АТМ )*100/ P_НАС.С.(4)

Бытовые психрометры (например, ПБУ-1) аналогичны психрометру Августа. Их применяют для быстрой оценки относительной влажности по показаниям "сухого" и "влажного" термометров с помощью психрометрической таблицы, приведенной на приборе.

Гигрометры являются приборами для непосредственного определения относительной влажности воздуха. Чувствительным элементом гигрометров является обезжиренный в эфире или спирте человеческий волос (или специальная синтетическая плёнка), который определённым образом соединён с легкой стрелкой-указателем. При уменьшении относительной влажности чувствительный элемент укорачивается, а при увеличении удлиняется, перемещая конец указательной стрелки вдоль шкалы с делениями от 0 до 100 % относительной влажности. Гигрометр является единственным прибором для определения влажности при отрицательных температурах, однако точность его не превышает 5 %.

Скорость движения воздуха измеряется кататермометрами и анемометрами (крыльчатыми, чашечными и термоэлектрическими).

Кататермометр предназначен для измерения малых скоростей движения воздуха (от 0,04 до 2 м/с) в служебных и бытовых помещениях. Принцип работы прибора основан на определении охлаждающей силы воздушной среды. Кататермометр представляет собой спиртовой термометр со шкалой от 35 до 38 °С. Количество тепла, теряемое кататермометром при его охлаждении от 38 до 35 °С, постоянное, а продолжительность охлаждения зависит от действия всех метеорологических факторов.

Для подготовки кататермометра к измерениям его резервуар со спиртом осторожно нагревают в воде (60 – 70 °С) до тех пор, пока спирт не заполнит 1/5 – 1/3 объема верхнего расширения капилляра, затем прибор вытирают насухо, подвешивают в исследуемом месте (возможно дальше от излучающих тепло приборов) и по секундомеру замеряют время охлаждения кататермометра от 38 до 35 °С. Таким образом, по существу прибор измеряет охлаждающую способность воздуха при температуре человеческого тела. Скорость движения воздуха (V, м/с) определяется по эмпирическим формулам:

V = 6,25 (f /∆t – 0,5)²при f /∆t < 0,6; (5)

V = 4,53(f /∆t – 0,13)²при f /∆t ≥ 0,6, (6)

Где f = F/T_к – охлаждающая способность воздуха, кал/см²∙с;

F = 472 кал/см² – параметр кататермометра, определяющий количество тепла, теряемого с 1 см² резервуара кататермометра (указывается заводом-изготовителем на приборе);

T_к – замеряемое по секундомеру время охлаждения кататермометра (от 38 до 35 °С), с;

∆t– разность между средней температурой кататермометра (36,5 °С) и температурой окружающего воздуха.

Крыльчатый и чашечный анемометры состоят из воспринимающей части, вращающейся под действием воздушного потока, и счётного механизма. Крыльчатый анемометр применяется для определения скоростей свободного воздушного потока от 0,3 до 5 м/с, а чашечный – от 1 до 20 м/с. Для определения скорости воздушного потока с помощью анемометров определяют скорость вращения воспринимающей части за определённое время по показаниям счётного механизма (число делений в секунду) и по специальному графику переводят её в линейную скорость воздуха, м/с.

Барометры – приборы для измерения атмосферного давления. Наиболее распространен барометр-анероид, принцип действия которого основан на использовании упругих деформаций мембран анероидных коробок под влиянием изменений атмосферного давления.

Порядок выполнения работы

1. Изучить назначение и принцип действия основных приборов для измерения параметров микроклимата.

2. Определить температуру воздуха на рабочем месте (с помощью “сухого” термометра бытового психрометра) и барометрическое (атмосферное) давление (750 мм рт. ст. = 1000 гПа).

3. По показаниям психрометра рассчитать относительную влажность воздуха на рабочем месте по формуле (3) и абсолютную из формулы (1).

4. По варианту задания (номер бригады), используя данные из таблицы на стенде, выполнить следующие расчёты:

a) по формуле (2) определить температуру воздуха в помещении при наличии источников значительных тепловых излучений (данные – из таблицы вариантов);

b) определить скорость движения воздуха в помещении, используя данные из таблицы вариантов, по формулам (5) и (6) для кататермометра или по графику на стенде для анемометра;

c) по показаниям “сухого” и “влажного” термометров психрометра рассчитать по формулам (3) или (4) относительную влажность воздуха в помещении, а по формуле (1) – абсолютную влажность;

d) определить по номограмме эквивалентно-эффективную температуру в помещении, используя результаты пп. a), b), c), и сделать вывод о соответствии её зоне комфорта.

5. Используя номограмму для определения эквивалентно-эффективной температуры, построить график её зависимости от скорости движения воздуха: ЭЭТ = F(V)при φ= const и t_c= const. Данные для “сухого” и “влажного” термометров взять из таблицы вариантов на стенде. Скорость движения воздуха задавать по соответствующим кривым номограммы.

6. Используя номограмму для определения эквивалентно-эффективной температуры, построить график зависимости эквивалентно-эффективной температуры от относительной влажности воздуха ЭЭТ = F(φ)при V= const и t_c= const. Для построения графика следует задать несколько значений температуры по шкале “влажного” термометра (t_в), данные для значения температуры по шкале “сухого” термометра (t_c) взять из таблицы вариантов на рабочем стенде, а скорость движения воздуха (V) – из расчётов по п. 4,b. Расчёт значений относительной влажности для каждой пары значений “сухого” и “влажного” термометров провести по формуле (3).

7. Результаты измерений и вычислений свести в таблицу итоговых результатов (табл. 4).

Таблица 4

Результаты измерений и расчётов

Для рабочего места	По варианту задания
№ варианта	t_С , °С	t_В , °С	φ, %	P_АТМ_, гПа	ЭТ	t_ТЕПЛ , °С	V, м/с	φ, %	P_АТМ_, гПа	ЭЭТ

Контрольные вопросы

1. Как осуществляется теплообмен организма человека с окружающей средой?

2. Основные параметры микроклимата.

3. Влияние параметров микроклимата на организм человека.

4. Что такое эквивалентно-эффективная температура?

5. Комфортные метеорологические условия.

6. Принципы нормирования параметров микроклимата.

7. Оптимальные и допустимые микроклиматические условия.

8. Назначение и принцип действия метеорологических приборов.

Библиографический список

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов /Под ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 2004.

2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов /Под ред. Э.А. Арустамова. М.: ИД Дашков и К^о, 2003.

3. Раздорожный А.А. Безопасность производственной деятельности: Учеб. пособие для вузов. М.: Инфра-М, 2003.

4. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

5. Гост 12.1.005-88.ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.