- •Ульяновский политехнический институт Исследование метеоусловий (микроклимата) производственных помещений
- •Б.А. Соломин канд. Техн. Наук, доцент
- •Ульяновск 1987
- •Содержание:
- •1. Требования по технике безопасности выполнения лабораторной работы
- •2. Цель работы
- •3. Содержание работы
- •4. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой
- •5. Оценка метеоусловий по методу эффективных температур
- •6. Нормирование метеоусловий
- •7. Измерение температуры воздуха
- •8. Определение влажности воздуха
- •8.1. Определение влажности воздуха психрометром Августа
- •8.2. Определение влажности воздуха аспирационным психрометром Ассмана
- •9. Определение скорости движения воздуха
- •9.1 Описание лабораторной установки.
- •10. Определение количества воздуха, подаваемого в помещения системами вентиляции и кондиционирования
- •11. Порядок выполнения работы
- •12. Отчет о работе
- •13. Контрольные вопросы
- •Литература
2. Цель работы
Изучение техники и методики исследования метеоусловий производственных помещений, их оценка и разработка рекомендаций по улучшению.
3. Содержание работы
3.1. До начала лабораторных занятий ознакомьтесь с вопросами влияния метеоусловий на организм человека, оценки параметров метеоусловий и способами их нормализации по лекционному курсу и литературе [1].
3.2. Изучите содержание методических указаний.
3.3. Ознакомьтесь с используемыми приборами и методикой проведения измерений.
3.4. Выполните необходимые исследования и расчеты согласно п.11.
3.5. Оформите отчет о работе согласно п.12.
4. Тепловое взаимодействие человека с окружающей средой
Метеорологические условия (микроклимат) в производственном помещении характеризуются температурой t, относительной влажностью j и скоростью движения воздуха v.
Эти параметры, определяя процесс теплового взаимодействия человека с окружающей средой, характеризуют условия труда работающего.
В человеческом организме постоянно протекают биохимические обменные процессы, сопровождающиеся выделением тепла (в виде тепла в окружающую среду рассеивается около 95% высвобождаемой энергии). Величина тепловыделений взрослого человека составляет примерно 80 Дж/с (69 ккал/ч) во время сна, 90 Дж/с (77 ккал/ч) при бодрствовании в покое, 300-500 Дж/с (258-430 ккал/ч) при работе в зависимости от степени ее тяжести.
Для человека необходимо, чтобы количество образующегося в организме тема всегда было равно теплоотдаче в окружающую среду, которая зависит от ее охлаждающей способности, характеризуемой метеорологическими условиями.
Тепло Q выделяемое человеком, отводится в окружающую среду благодаря конвекции воздуха у тела qк, теплопроводности через одежду qт, излучению qи, испарению влаги, выводимой на поверхность потовыми железами qп, нагрева вдыхаемого воздуха qд:
Q = qк +qт + qи + qп + qд
Регулирование тепловыделения для поддержания постоянной температуры (терморегуляция) в организме человека осуществляется тремя способами: биохимическим (изменением скорости обменных экзотермических процессов), изменением интенсивности кровообращения и потовыделением.
В результате терморегуляции изменение параметров микроклимата вызывает изменение как общего количества выделяемой теплоты Q, так и соотношения между различными путями теплоотдачи q. При нормальных условиях во время легкой физической работы доля qк + qт составляет 30% всей теплоотдачи, qи ~ 45%, qп ~ 20% и qд ~ 5%.
С повышением температуры окружающего воздуха кровеносные сосуды кожи рефлекторно расширяются, при этом усиливается приток крови к поверхности тела, температура кожного покрова повышается, теплоотдача конвекцией и излучением qк + qи увеличивается. Однако, при температуре 33-35°C отдача тепла указанными путями в основном прекращается и практически единственным путем отвода тепла является испарение пота qп (на испарение 1 г. влаги затрачивается около 2.5 кДж (0.6 ккал) тепла).
При понижении температуры окружающего воздуха из-за сужения кровеносных сосудов кожи и уменьшения притока крови ее температура снижается, теплоотдача конвекцией и излучением уменьшается.
Теплоотдача во многом определяется и влажностью воздуха. Если при температуре 16-20°C влажность заметного влияния на организм не оказывает, то повышенная влажность (j > 85%) при более высоких температурах затрудняет теплоотдачу из-за снижения испарения пота qп. Сухой воздух (j < 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей, но при этом человек может в течение нескольких минут выдерживать температуру 120-150°C, то есть значительно превышающую температуру свертывания белка крови (60°С). Наоборот, повышенная влажность при низкой температуре повышает теплоотдачу за счет значительного увеличения теплопроводности воздуха qт.
Движение воздуха также влияет на теплообмен человека с окружающей средой. При повышенной температуре (20-30°С) движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние, но оказывает неблагоприятное воздействие при низкой температуре.
Пребывание человека в условиях высокой температуры и влажности ведет к нарушению теплового баланса (теплоотдача меньше теплообразования), накоплению в организме тепла - перегреву.
Если теплоотдача больше, чем теплообразование, что особенно характерно при действии низкой температуры, высокой влажности и наличии движения воздуха, то происходит переохлаждение организма.
Человеческий организм сохраняет жизнеспособность при температуре от 25-27°C до 43°C.
В производственных помещениях необходимо создать и поддерживать метеорологические условия, которые устанавливая тепловой баланс человека и среды (соответствие тепловыделений организма и охлаждающей способности среды), обеспечивали бы хорошее самочувствие работающих и оптимальные условия для высокой производительности труда. При этом прежде всего нужно учитывать степень тяжести работы, так как от этого зависит количество тепловыделений организма, а, следовательно, уровень теплового баланса.