лб3

Введение

Целью данной лабораторной работы является изучение методики измерения основных показателей, характеризующих микроклимат в производственных помещениях; приобретение навыков исследования микроклимата производственных помещений и его нормализации.

Для проведения замеров, необходимых для выполнения данной работы,

потребуется следующее оборудование: дистанционный термометр (пирометр)

DT-8829, гигрометр психрометрический ВИТ-1, барометр.

Основные задачи работы включают:

−Проведение замера температуры воздуха в рабочей зоне;

−Снятие показаний с сухого и влажного термометров;

−Определение атмосферного давления внутри помещения;

−Вычисление относительной влажности воздуха с использованием расчетного метода;

−Определение относительной влажности воздуха по номограмме;

−Определение относительной влажности воздуха посредством психрометрической таблицы;

−Расчет изменения теплового содержания человека при заданной температуре в рабочей зоне;

−Оценка работоспособности человека на основании расчета изменения теплового содержания;

−Сопоставление полученных результатов с установленными нормативными требованиями.

2

Ход работы

Задание 1. Необходимо измерить температуру воздуха в рабочей зоне

(tрз) (рис. 1), для этого были сняты показания температуры с дистанционного термометра (пирометр) DT-8829, показания сухого (tс) и влажного термометров (tвл), а также показания с барометра.

Рисунок 1 - План помещения

Для анализа изменения микроклимата в течение времени были

проведены два замера в начале работы и спустя один час:

Задание 2. Определить атмосферное давление в помещении (P), для чего

снять показания с барометра. После применения устройства стало известным значение величины давления: P = 764 мм.рт.ст.

3

Задание 3. Определить относительную влажность ( ) тремя способами.

Рассчитаем величины, необходимые для заполнения таблицы.

Абсолютную влажность (Ф) определяется по формуле:

Ф = вл − ( с − вл ) (1),

где Fвл – максимальная влажность при температуре влажного термометра,

tс – температура сухого термометра, ºС;

tвл – температура влажного термометра, ºС;

Р – барометрическое (атмосферное давление), мм.рт.ст.;

α – психрометрический коэффициент (в помещении равен 0,0011).

влажность воздуха (φр):

где Ф – абсолютная влажность воздуха, мм.рт.ст.;

Fс – упругость насыщенных водяных паров при данной температуре по

показанию сухого термометра, мм.рт.ст.

р1 = 12,10612,788 100% = 94,67%

12,452р2 = 13,634 100% = 91,33%

Используя номограмму (Рис. 2), определим относительную влажность воздуха н.

4

Судя по результатам из таблицы 1, следует заметить, что расхождения в значениях не превышают 10%, что, в свою очередь, свидетельствует о правильности расчётов. Наблюдается тенденция к незначительному снижению относительной влажности (с ~95% до ~91%) по мере роста температуры в помещении.

Задание 4. Определить изменение теплосодержания человека.

Чтобы определить изменение теплосодержания человека, сперва необходимо вычислить величину теплосодержания в организме (Q, кДж/кг),

вычисляемую с помощью следующего уравнения:

= | + (1 − )| (3),

где – удельная теплоемкость тканей организма, С = 3,48 кДж/(кг ºС);

– коэффициент смешивания температуры тела, ºС;

– температура тела, ºС;

– средневзвешенная температура кожи, ºС.

Эти параметры можно определить по измеренной в рабочей зоне

температуре воздуха (tрз) с помощью таблицы 2:

Таблица 2 - Температура воздуха в рабочей зоне

То есть, его решение будет выглядеть следующим образом:

6

= 3,48 |0,55 36,8 + 30 (1 − 0,55)| = 3,48 33,74 = 117,41

Теперь перейдём к непосредственному вычислению изменения теплосодержания человека ( ), измеряемого в кДж/кг:

= о − (4),

где о– оптимальное теплосодержание организма человека.

Расчёт данной величины имеет следующий результат:

= 121,5 − 117,41 = 4,09

Задание 5. Определить работоспособность человека.

Рисунок 3 - Работоспособность при различном изменении теплосодержания организма человека

Поскольку температура в обоих замерах попадает в один и тот же диапазон "Прохладно", параметры tm, tK и K не изменились, следовательно,

теплосодержание и его отклонение от оптимального остались одинаковыми.

Как видно на рисунке 3, работоспособность человека в данном помещении на момент проведения работы составила ~90%.

7

Выводы

В ходе выполнения лабораторной работы цель была достигнута, а также сделаны следующие выводы:

1. Параметры микроклимата в помещении:

• За время проведения работы наблюдался рост температуры воздуха в рабочей зоне с +15,4°C до +16,2°C (Таблица 1). Оба значения соответствуют диапазону теплоощущения «Прохладно» (15–19°C для категории работы Iб) и не превышают допустимых норм СанПиН 1.2.3685-21.

• Относительная влажность оставалась стабильно высокой,

снизившись с ~95% до ~91% по мере прогрева воздуха. Оба значения существенно превышают допустимый уровень (до 75% для холодного периода года), что подтверждается расчётами по формуле и номограммой.

• Атмосферное давление составляло 764 мм рт. ст., что является стандартным значением.

2. Тепловой баланс и работоспособность:

• Теплосодержание организма (Q) для обоих замеров составило

117,41 кДж/кг, а его отклонение от оптимального (ΔQ) — 4,09 кДж/кг. Это указывает на незначительное, но стабильное снижение теплового комфорта.

• Работоспособность персонала сохраняется на уровне ~90% (рисунок 3), что подтверждает отсутствие критического дискомфорта, но указывает на наличие влияния микроклимата.

3.Оценка условий труда и сравнительный анализ:

•Помещение относится к учебной аудитории с постоянным пребыванием (категория Iб). Основная деятельность — умственная работа.

•Сравнение двух замеров показало, что микроклиматические условия за час работы несколько изменились: температура повысилась на

0,8°C, а влажность снизилась на ~4%. Однако эти изменения не привели к выходу параметров за границы категории "Прохладно" и не повлияли на расчетные показатели теплосодержания.

8

• Главной проблемой остается стабильно повышенная влажность

(более 90%), которая может вызывать ощущение духоты и способствовать развитию плесени. Это требует корректировки, например, установки принудительной вентиляции или осушителя воздуха.

• На основании повышенной влажности микроклимат в аудитории можно отнести к недопустимым нормам по параметру "относительная влажность".

9