Справочно-информационный материал

Воздух оказывает постоянное и непосредственное воздействие на организм человека – работоспособность, настроение, самочувствие, здо­ровье. При гигиенической оценке воздуха необходимо учитывать физичес­кие свойства воздуха – температуру, влажность, скорость его движения, барометрическое давление, электрическое состояние, радиоактивность и напряжение солнечной радиации. Комплекс физических свойств воздуха в различных помещениях определяет их микроклимат и в основном влияет на тепловое равновесие организма. Формирование микроклимата зависит от деятельности человека, планировки и расположения помещений, свойств строительных материалов, климатических условий данной местности, вентиляции и отопления.

1. Определение средней температуры воздуха. Температуру воздуха в помещениях обычно измеряют ртутными или спиртовыми термометрами. Для оценки температурного режима в помещении термометры вывешивают по диагонали или поперечнику помещения в трех точках на расстоянии 0,1-0,2 м от наружной стены, в середине помещения и на расстоянии 0,1-0,2 м от внутренней стены. По вертикали температуру воздуха измеряют на трех уровнях: 0,1-0,15 м от пола, 1-1,1 м от пола (детский уровень) и 1,5 м от пола. Необходимо следить, чтобы при измерении температуры не создавалось дополнительное охлаждение или нагревание термометров за счет нагревательных приборов, открытых окон, тела человека и т. д.

Максимальные перепады температуры воздуха в помещениях по горизонтали допускаются не более 2°С, по вертикали (от пола до высоты головы) – не более 2,5°С

Для изучения динамики температуры воздуха используют самопишущие приборы – термографы. Термограф (Рис. 5) состоит из воспринимающего элемента – изогнутая полая металлическая, наполненная толуолом, или биметаллическая пластинка, соединенной рычагом с регистрирующей частью.

Н

Рисунок 5. – Термограф

а барабане с часовым механизмом укреплена бумажная лента, где стрелка записывает показания температуры воздуха за сутки или за неделю.

Температура воздуха в жилых и учебных помещениях должна быть, в среднем, 18-20°С, детских и лечебных учреждениях параметры температуры различны в зависимости от назначения помещений (Таблица 7).

Таблица 7. – Температура воздуха в помещениях для детей (°С)

Помещения	Гигиенические рекомендации	СНиП
Палаты новорожденных	23-26
Комнаты для детей 1 года	21-22	21
Комнаты для детей 2-3 лет	19-20	19
Групповые комнаты детского сада	18-20	19
Классы, учебные кабинеты, лаборатории	16-18	18
Спортзал, мастерские	14-16	15-16

2. Определение атмосферного давления производится ртутными барометрами или барометрами-анероидами. В работе барометра-анероида использовано свойство безвоздушной металлической коробочки изменять объем под давлением атмосферного воздуха. Эти изменения стенок передаются на стрелку, которая движется по шкале, проградуированной в миллиметрах ртутного столба. Для длительной регистрации атмосферного давления используют барографы – самопишущие приборы, в работе которых использован аналогичный с термографом принцип.

3. Определение влажности воздуха. Для характеристики влажности воздуха используют показатели максимальной, абсолютной и относительной влажности.

Абсолютная влажность – количество водяных паров в граммах, находящихся в данное время в 1 м³ воздуха.

Максимальная влажность – количество водяных паров в граммах, которое содержится в 1 м³ воздуха в момент насыщения.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах, или это процент насыщения воздуха водяными парами в момент наблюдения. Наибольшее гигиени­ческое значение имеет относительная влажность.

При определении влажности воздуха используют психрометры и гигрометры. Абсолютную влажность воздуха определяют с помощью психрометра Августа – обязательного на метеорологических станциях и аспирационного психрометра Ассмана– более усовершенствованного (Рисунок 6). В обоих приборах имеется два совершенно одинаковых ртутных термометра, но резервуар одного из термометров обернут тонкой материей – это влаж­ный термометр. С поверхности влажного термометра испаряется вода и тем интенсивнее, чем суше воздух. При этом влажный термометр охлажда­ется и показывает более низкую температуру, чем сухой термометр. Раз­ница будет тем больше, чем суше воздух. В психрометре Ассмана оба термометра заключены в металлические трубки, через к

Рисунок 6. – Психрометр

оторые равномерно просасывается исследуемый воздух с помощью заводного вентилятора. При определении влажности психрометр устанавливают на расстоянии 1,5 м от пола.

Вычисление абсолютной влажности при работе с аспирационным психрометром производят по формуле:

,

где, К – искомая абсолютная влажность, г/м³; F – максимальная влажность при темпе­ратуре влажного термометра (определяется по таблице); 0,5 –постоянный психрометри­ческий коэффициент; t – температура сухого термометра; t₁ – влажного термометра; В – барометрическое давление в момент исследования, мм рт. ст.; 755 – среднее барометрическое давление, мм рт. ст.

Перевод найденной абсолютной влажности в относительную производят по формуле:

,

где, R – искомая относительная влажность, %; К – абсолютная влажность, г/м³; F₁ – максимальная влажность при температуре сухого термометра (определяется по таблице).

Относительную влажность по показаниям аспирационного психрометра определяют и по психрометрическим таблицам.

Относительную влажность воздуха можно непосредственно определить с помощью волосяного гигрометра и портативных термогигрометров типа ИВТМ-7М, ИВТ-1МК, Ива-6.

Для длительной регистрации влажности используют самопишущий прибор – гигрограф, где воспринимающей частью является пучок обезжиренных волос.

4

Рисунок 7. – Анемометры

. Определение скорости движения воздуха. Большие скорости движения воздуха определяют специальными приборами – анемометрами (Рисунок 7). Существуют две модели – чашечные (до 50 м/сек) и крыльчатые (до 15 м/сек) анемометры.

Для освоения правил работы с анемометром создают движение воздуха с помощью настольного вентилятора, записывают исходное положение стрелок на циферблатах и прибор помещают в ток воздуха. Только после этого одновременно включают стрелки и секундомер. Для освоения методики измерение проводят в течение 100 сек., после чего выключают стрелки. Разницу второго и первого показаний стрелок делят на время замера и по графику, приложенному к каждому анемометру, переводят результат в м/сек.

Для жилых, учебных и детских учреждений наиболее оптимальна подвижность воздуха 0,2-0,4 м/сек. Такие малые скорости анемометром замерить нельзя и в этих случаях пользуются кататермометрами. Кататермометры представляют особые спиртовые термометры, позволяющие определить вели­чину потери тепла физическим телом в зависимости от температуры и скорости движения окружающего воздуха. При определении скорости движения воздуха предварительно требуется определить величину охлаждения кататермометра или, иначе говоря, охлаждающую способность воздуха.

Кататермометры могут иметь цилиндрический и шаровой резервуар: у цилиндрического кататермометра шкала разделена на градусы от 35°С до 38°С, у шарового – от 33°С до 40°С.

Для определения охлаждающей способности воздуха кататермометр опускают в горячую воду и нагревают пока спирт не поднимется до половины верхнего расширения капилляра. После этого кататермометр тщательно вытирают насухо, подвешивают там, где необходимо произвести наблюдение. Далее с секундомером измеряют время (в секундах), в течение которого столбик спирта опустится с 38°С до 35°С.

Величину охлаждающей способности воздуха вычисляют по формуле:

,

где, F – фактор прибора; t – время, в течении которого столбик спирта опустится с 38°С до 35°С.

Оптимальное тепловое состояние у лиц, выполняющих работу сидя, в обычной одежде в помещениях наблюдается при величине охлаждения 5,5-7 мкал/(см²/с). В дальнейшем для определения скорости движения воздуха вычисления производят по формуле:

,

где, V₁ – скорость движения воздуха, м/с; Q – разность между средней температурой тела 36,5°С и температурой окружающего воздуха.

Затем по таблице находят соответствующую этой величине скорость движения воздуха (Таблица 8).

Таблица 8. – Движение воздуха в зависимости от поправки на температуру (при скорости меньше 1 м/с)

H/Q	Температура воздуха, °С
	0	12,5	15	17,5	20	22,5	25	26
0,27	-	-	-	-	0,041	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	0,3065	0,073	0,082	0,091	0,101	0,104
0,31	0,061	0,070	0,079	0,088	0,098	0,107	0,116	0,119
0,32	0,076	0,085	0,094	0,104	0,113	0,124	0,136	0,140
0,34	0,091	0,101	0,110	0,119	0,128	0,140	0,153	0,159
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	0,301
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	0,320	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	0,473
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	0,66	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	0,764	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	0,832	0,867	0,882	0,898	0,915	0,933	0,940
0,58	0,879	0,898	0,912	0,929	0,931	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	1,044	1,056	1,060

Портативные приборы термоанемометры широко используют для измерения скорости потока воздуха и его температуры.

2. Определение лучистого тепла проводится при работе с искусственными источниками излучения в физиотерапевтических кабинетах, на производстве, при организации гелиотерапии, закаливания и т.д.

Измерение интенсивности лучистой энергии производится приборами – актинометрами. Мощность излучения выражается в малых калориях (см²) мин. Наиболее часто для исследований используют актинометр (ЛИ-ОТ). Прибор состоит из гальванометра, шкала которого проградуирована в единицах лучистой энергии, и расположенного сзади приемника тепловой радиации с крышкой. В качестве приемника используется термобатарея, т.е. принцип термопар, концы которых подведены к алюминиевой пластинке с зачерненными и блестящими полосками, что обеспечивает разницу нагрева спаев термобатареи и возникновение термоэлектри­ческого тока. При исследовании открывают крышку приемника радиации, направляют термоприёмник в сторону источника излучения, держа прибор в вертикальном положении. Отсчитывают показания гальванометра через 2-3 сек. Полученные результаты можно сравнить со шкалой профессора Н.Ф.Галанина (Таблица 9).

Таблица 9. – Шкала субъективной оценки тепловой радиации (по Н.Ф.Галанину)

Зона	Радиация	Переносится человеком
0,4-0,8 кал.	Слабая	неопределенно долго
0,8-1,5 кал.	Умеренная	3-5 мин.
1,6-2,3 кал.	Средняя	40-60 сек.
2,3-3,0 кал.	Повышенная	20-30 сек.
3,0-4,0 кал.	Сильная	12-24 сек.
4,0-5,0 кал.	Сильная	7-10 сек.
Больше 5 кал.	Очень сильная	2-5 сек.

Для создания комфортного теплового состояния при температуре в помещении 18-20°С (классы и кабинеты) величина относительной влажности может колебаться в пределах 40-60% (зимой – 30-50%), скорость движения воздуха в помещениях 0,2-0,4 м/сек.