6 Материалы методического обеспечения занятия.
изучения направления движения воздуха
Под направлением ветра понимают сторону горизонта, откуда дует ветер и обозначают румбами - 4 основными (Пн., Ю., Вост., Зап.) И 4 промежуточными (Ю., Ю. Ю., Пд- вост.).
Летнюю повторяемость ветров в той или иной местности изображают в графическом виде "розы ветров" (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Роза ветров
Для построения "розы ветров" на графике румбов откладывают выраженную в процентах частоту ветров каждого направления и соединяют ломаной линией. Штиль обозначают кругом с радиусом соответственно процента штилевых дней.
"Розу ветров" используют в метеорологии, аэро и гидронавигации, а также в гигиене. В последнем случае - для рационального планирования, взаиморасположение объектов при предохранительном санитарному надзору за строительством населенных мест, промышленных предприятий, оздоровительных объектов, зон отдыха.
Направление движения атмосферного воздуха определяется с помощью вымпела, (на кораблях), флюгеров различной построения и тканевого конуса (на аэродромах).
В помещениях, где движение воздуха недостаточна, направление движения воздуха можно исследовать с помощью фумигатора (дыма, синтезированного тем или иным средствами) или отклонению пламени свечи.
Таблица 1.
Шкала скорости движения воздуха в баллах
Бал |
Сила ветра |
Скорость движения воздуха, м / с |
0 |
Штиль (безветрие) |
0,0 - 0,5 |
1 |
Едва заметный ветерок |
0,6 - 1,7 |
2 |
Очень слабый ветер |
1,8 - 3,3 |
3 |
Слабый ветер |
3,4 - 5,2 |
4 |
Незначительный ветер |
5,3 - 7,4 |
5 |
Довольно сильный (свежий) ветер |
7,5 - 9,6 |
6 |
Сильный ветер |
9,7 - 12,4 |
7 |
Очень сильный ветер |
12,5 - 15,2 |
8 |
Чрезвычайно сильный ветер |
15,3 - 18,2 |
9 |
Буря (шторм) |
18,3 - 21,5 |
10 |
Сильная буря |
21,6 - 25,1 |
11 |
Очень сильная буря |
25,2 - 29,0 |
12 |
Ураган |
29,0 и более |
УЧЕБНАЯ ИНСТРУКЦИЯ
по определению скорости движения воздуха в помещениях с помощью кататермометра
Кататермометр позволяет определить очень слабое движение воздуха в пределах от 0,1 до 1,5 м / с. Прибор представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром. Шкала цилиндрического кататермометра градуированная в пределах от 35 до 38 С, шарового - от 33 до 40 С (рис. 7.3.).
Принцип работы кататермометра заключается в том, что предварительно нагретый, он теряет тепло не только под действием температуры воздуха и радиационной температуры, но и под действием движения воздуха, пропорционально его скорости.
Кататермометр предназначен для определения охлаждающей способности воздуха, на основании которой и рассчитывается скорость движения воздуха. Зная эту величину
Рис. 7.3. Кататермометр
(А - цилиндрический (Хилла), б - шаровой)
охлаждения кататермометра и температуру окружающего воздуха, по эмпирическим формулам и по таблицам можно определить скорость движения воздуха.
Ход работы: шаровой кататермометр погружают в сосуд с горячей водой при температуре последней 65 - 70 С до тех пор, пока закрашен спирт не заполнит на 1 / 2-1 / 3 объем верхнего резервуара. После этого кататермометр насухо вытирают и подвешивают на штатив в центре помещения (или в другом месте, где необходимо определить скорость движения воздуха). При определении в открытой атмосфере кататермометр защищают от воздействия лучевой энергии Солнца. Далее с помощью секундомера определяют время в секундах, за которое столбик опустился от Т 1 до Т2.Интервалы охлаждения кататермометра можно брать от 40 до 33 , то есть такой интервал, чтобы частное от деления суммы равнялась 36,5 .
Величину охлаждения цилиндрического кататермометра и шарового с интервалом 38 - 35 находят по формуле:
Н =
,
где: Н - охлаждающая способность воздуха в Мкал / см 2 с;
F - фактор кататермометра - постоянная величина, нанесена на тыльной стороне шкалы, которая показывает количество тепла, потерянного с 1см 2 поверхности резервуара прибора за время его охлаждения с 38 С до 35 С и равна более 600 Мкал / см 2 (в шарового кататермометра старых выпусков - при охлаждении на 1 и находится в пределах 200 - 250 Мкал / см 2 );
а - срок в секундах, в течение которого кататермометр охлаждается с 38 до 35 .
При использовании шарового кататермометра старого выпуска (у которого фактор градуированный на 1 200 - 250 Мкал / см 2 ) величину охлаждения находят по формуле:
Н =
,
где: 1 Т 2 - разница температур избранное интервала в градусах;
а - время охлаждения прибора в секундах.
Для определения скоростей движения воздуха менее 1 м / с применяют формулу:
,
а для определения скоростей более 1 м / с - формулу:
где: V - скорость движения воздуха (м / с);
H - охлаждающая способность воздуха;
Q - (36,5 - T воздуха) - разность между средней температурой тела 36,5 и температурой окружающей среды;
0,20 и 0,40 - эмпирические коэффициенты;
0,13 и 0,47 - эмпирические коэффициенты.
Скорость движения воздуха при работе с кататермометром может быть определена не только путем расчета по формулам но и с помощью таблиц для шарового кататермометра (табл. 2), после предварительного расчета Или таблицы 3.
Таблица 2
Таблица 4.
Нормы скорости движения воздуха в жилых, общественных и административно-бытовых помещениях (Извлечение из СНиП 2.04.05-86)
Период года |
Скорость движения воздуха, м / с |
|
Оптимальная |
Допустимая |
|
Теплый |
0,2 - 0,3 |
0,5 |
Холодный и переходный |
0,2 |
0,2 |
Примечание: нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 часов непрерывно. |
||
Силу ветра (в баллах и описательно) и скорость движения атмосферного воздуха (в м / с) оценивают по таблице 5.
Таблица 5
Оценка скорости и силы ветра по шкале Бофорта
Бал |
Штифты флюгера |
Скорость ветра, м / с |
Характеристика ветра |
Визуальная оценка |
0 |
0 |
0 ... 0,5 |
Штиль |
Дым поднимается вертикально, листья недвижимое |
1 |
0-1 |
0,6 ... 1,7 |
Тихий |
Движения флюгера незаметны;направление определяется подымом |
2 |
1-2 |
1,8 ... 3,3 |
Легкий |
Порывы ветра ощутимо лицом;листья шевелится |
3 |
2 и 2-3 |
3,4 ... 5,2 |
Слабый |
Листья и тонкие ветви шевелятся |
4 |
3 и 3-4 |
5,3 ... 7,4 |
Умеренный |
Тонкие ветви шевелятся;поднимается пыль |
5 |
4 и 4-5 |
7,5 ... 9,8 |
Свежий |
Качаются тонкие стволы деревьев |
6 |
5 и 5-6 |
9,9 ... 12,4 |
Сильный |
Качаются толстые стволы деревьев |
7 |
6 |
12,5 ... 15,2 |
Сильный |
Качаются стволы деревьев, гнутся большие ветки, против ветра чувствуется сопротивление |
8 |
6-7 |
15,3 ... 18,2 |
Очень сильный |
Ветер ломает тонкие ветки, затрудняет движение |
9 |
7 |
18,3 ... 21,5 |
Шторм |
Ветер наносит большие разрушения |
10 |
|
21,6 ... 25,1 |
Сильная буря |
Ветер наносит большие разрушения |
11 |
|
25,2 ... 29,0 |
Очень сильная буря |
Ветер наносит большие разрушения |
12 |
|
29 и более |
Ураган |
Ветер наносит большие разрушения |
6.1. Задания для самопроверки исходного уровня знаний-умений / с предоставлением в конце блока заданий эталонов ответов - задачи II уровня; тесты разных типов также с эталонами ответов /.
тестовые задания
1 Определение понятия "направление ветра":
A. * Сторона горизонта, откуда дует ветер
B. Ориентация флюгера
C. Показатель анемометра
D. Показатель кататермометра
E. Роза ветров
2 Дайте определение понятия "роза ветров":
A. * Графическое изображение повторяемости ветров за год в данной местности
B. Образное изображение ветров на определенной территории
C. Наглядное изображение ветров на определенной территории
D. Рисунок направления ветра
E. Направление ветра в определенное время года
3 Укажите, как можно исследовать направление движения воздуха в помещении:
A. * отклонением пламени свечи
B. Деревянным конусом
C. Вымпелом
D. психрометрами Ассмана
E. психрометр Августа
4 Назовите прибор, который используется для определения скорости движения воздуха:
A. * кататермометр
B. Гигрометр
C. Флюгер
D. Барограф
E. Электротермометрия
5 Назовите величины скорости движения воздуха, которые можно определить с помощью чашечного анемометра:
A. * От 1,0 до 50 м / с
B. 10-12 м / с
C. От 1,2 до 40 м / с
D. 20-40 м / с
E. От 0,8 до 80 м / с
6 Назовите величины скорости движения воздуха, которые можно определить с помощью крыльчатого анемометра:
A. * 0,5-10 м / с
B. От 1,0 до 1,5 м / с
C. 1,0-1,5 м / с
D. От 0 до 1,0 м / с
E. От 0,1 до 0,5 м / с
7 Укажите, с помощью чего можно определить силу ветра:
A. * 12-балльная шкала Бофорта
B. 10-балльная шкала
C. Индивидуальный график
D. Штифт флюгера
E. Характеристика ветра
8 Определите назначение кататермометра:
A. * Определение охлаждающей способности воздуха
B. Определение нагрева воздуха
C. Оценка терморегуляции организма
D. Определение процесса теплоотдачи
E. Оценка температурного режима
9 Правильно назовите вид кататермометра:
A. * Цилиндрический Хилла
B. Резервуарный
C. Спиртовой
D. Электрический
E. Шаровой с насадкой
10 Перечислите показатели микроклимата, которые учитываются при проведении кататермометр:
A. * Температура воздуха, скорость движения воздуха, радиационная температура
B. Радиационная температура, атмосферное давление
C. Температура воздуха
D. Скорость движения воздуха, радиационное тепло
E. Влажность, скорость движения воздуха
6.2. Информацию, необходимую для формирования знаний-умений можно найти в учебниках: / предоставляются основные литературные источники с указанием страниц /:
О сновные
1 Даценко И.И., Габович Р.Д. Профилактическая медицина. Общая гигиена с основами экологии. - 2-е изд .: К .: Здоровье, 2004. - С. 111-113.
2 Лекция.
Д ополнительную
1 Общая гигиена. Пропедевтика гигиены). / Е.Г. Гончарук, Ю.И. Кундиев, В.Г. Бардов и др. - М .: школа, 2000. - С. 221-237.
2 Общая гигиена. Руководство к практическим занятиям. /И.И.Даценко, О.Б.Денисюк, С.Л.Долошицький и др. / Под ред. И.И. Даценко. - 2-е изд. - Львов: "Мир", 2001 - С. 25-32.
7 Материалы для самоконтроля качества подготовки.
А. Вопросы для самоконтроля
1 Физические основы движения воздуха. Значение солнечной радиации и типа пидстиляючои поверхности Земли в возникновении ветров.
2 Гигиеническое значение движения атмосферного воздуха, его влияние на формирование климата, погоды, чистоту атмосферы. Воздействие сильных ветров на окружающую среду, физиологическое состояние организма, его психо-эмоциональную сферу.
3 Использование господствующих направлений ветров в предохранительном санитарном надзоре при проектировании строительства жилых поселений, промышленных предприятий, мест отдыха. Роза ветров.
4 Значение движения воздуха в формировании микроклимата, его влияние на тепловой обмен организма, на отдачу тепла конвекцией, испарением.
5 Системы усиления движения воздуха в помещениях. Естественная и искусственная вентиляция.
6 Классификация и характеристика приборов для определения направления и скорости движения воздуха.
Б. Тесты для самоконтроля с эталонами ответов.
1 Определите понятие "направление ветра":
Гигиена и экология: Учебник / Под редакцией В. Г. Бардова. - Винница: Новая Книга, 2006 - С. 86.
* 1). Сторона горизонта, откуда дует ветер
2). Ориентация флюгера
3). Показатель анемометра
4). Показатель кататермометра
5). Роза ветров
2 Дайте определение понятия "роза ветров":
Гигиена и экология: Учебник / Под редакцией В. Г. Бардова. - Винница: Новая Книга, 2006 - С. 86.
1). Образное изображение ветров на определенной территории
2). Наглядное изображение ветров на определенной территории
* 3). Графическое изображение повторяемости ветров за год в данной местности
4). Рисунок направления ветра
5). Направление ветра в определенное время года
3 Назовите материалы исследований, необходимые для построения "розы ветров":
Гигиена и экология: Учебник / Под редакцией В. Г. Бардова. - Винница: Новая Книга, 2006 - С. 86.
1). График румбов
* 2). Процентная частота ветров за год
3). Количество дней отсутствия ветров
4). Количество дней штиля в данном направлении
5). Количество дней ветреной погоды
4 Укажите как обозначают штиль на "розе ветров":
Гигиена и экология: Учебник / Под редакцией В. Г. Бардова. - Винница: Новая Книга, 2006 - С. 86.
1). Парабола
2). Треугольник с пометками пунктиром
* 3). Круг с радиусом соответственно процента штилевых дней
4). Прямоугольник, соответственно процента 4-х дней штиля
5). Треугольник соответственно процента 3-х дней штиля
5 Назовите, где используют "розу ветров" в санитарной практике:
Гигиена и экология: Учебник / Под редакцией В. Г. Бардова. - Винница: Новая Книга, 2006 - С. 87.
1). Метеорология
2). Геофизика
* 3). Предупредительный санитарный надзор
4). Гидронавигация
5). Гигиена
В . Задачи для самоконтроля с ответами.
ТИПОВАЯ Ситуационная задача № 1.
При исследовании микроклиматических условий в 3-коечной палате
площадью 21 м2 (при глубине 5,5 м и высоте 3,5 м) терапевтического отделения
больницы получены следующие данные скорость движения воздуха в центре палаты - 0,05 м / с.
ЗАДАНИЕ
А. Дайте гигиеническое заключение по приведенной ситуации.
Б. Ответьте на следующие вопросы:
Какое значение имеет скорость движения воздуха в помещении?
Какими способами можно регулировать микроклиматические условия в
помещениях?
Эталоны ОТВЕТОВ
А. О высокой скорости движения воздуха увеличивается отдача тепла способом
проведения (конвекция) и усиливается испарение с поверхности тела, то есть, как правило, при увеличении скорости движения воздуха теплоотдача увеличивается (и наоборот). Кроме того, движение воздуха в помещении является показателем
наличии вентиляции (воздухообмена). Малая скорость движения воздуха (менее 0,2 м / с) свидетельствует о слабом воздухообмене, а высокая скорость движения (более 0,5 м / с) вызывает неприятные ощущения сквозняка.
Б.Микроклиматични условия в помещении можно регулировать главным
образом изменением интенсивности работы отопительных приборов и изменением
вентиляции помещения.
8.Материалы для аудиторной самостоятельной подготовки:
8.1. Перечень учебных практических заданий, которые необходимо выполнить во время практического (лабораторного) занятия:
определить скорость движения воздуха с помощью крыльчатых или чашечно анемометров ввентиляционном отверстии
определить скорость движения воздуха в помещении с помощью шарового кататермометра
оценить полученные результаты
решить ситуационные задачи о коррекции параметров микроклимата с целью его оптимизации по данным различных вариантов температуры воздуха и поверхностей стен, влажности и скорости движения воздуха
оформить протокол практического занятия
9 Инструктивные материалы для овладения профессиональными умениями, навыками:
УЧЕБНАЯ ИНСТРУКЦИЯ
по определению скорости движения воздуха с помощью анемометров
Скорость движения атмосферного воздуха (а также движения воздуха в вентиляционных отверстиях) определяют с помощью анемометров: чашечно (при скоростях от 1 до 50 м / с) и крыльчатого (0,5 - 10 м / с) (рис. 7.2). Работа вертикально установленного чашечно анемометра не зависит от направления ветра; крыльчатый анемометр нужно четко ориентировать осью на направление ветра.
Для определения скорости движения воздуха сначала записывают исходные показатели циферблатов счетчика (тысячи, сотни, десятки и единицы), отключив его от турбинки, выставляют анемометр в месте исследования (например, в створе окна, вентиляционного отверстия, на улице). Через 1-2 мин.холостого вращения включают одновременно счетчик оборотов и секундомер. Через 10 мин. счетчик отключают, снимают новые показатели циферблатов и рассчитывают скорость вращения крыльчатки (количество делений шкалы в секунду - А):
А = ,
где: N1 - показания шкалы прибора к измерению;
N2 - показания шкалы прибора после измерения;
t - срок измерения в секундах.
По значению "А" делений / сек. на графике (у каждого анемометра есть свой индивидуальный график согласно заводского номера прибора, прилагаемой к анемометра), находят скорость движения воздуха в м / сек.
Для этого по графику анемометра на оси абсцисс находят отметку, соответствующую скорости вращения в об / с, поднимают перпендикуляр к косой линии графика, а отсюда влево на оси ординат находят значение скорости движения воздуха в м / с.
Сила ветра определяется по 12-балльной шкале: от штиля - 0 баллов (скорость движения воздуха 0 - 0,5 м / с) до урагана - 12 баллов (скорость движения воздуха 30 и более м / с).
Подробнее шкала силы ветров и скорости движения воздуха приведена в таблице 1.