5. Оценка метеоусловий по методу эффективных температур

Тепловое ощущение человека определяется суммарным дей­ствием температуры, влажности и скорости движения воздуха. Например, человек при температуре 20.7°C и относительной влаж­ности воздуха 50% будет испытывать такое же ощущение тепла, как при температуре 22.3°C и влажности 30%. Сочетание t = 30°C и j = 30% будет вызывать пониженное ощущение тепла по срав­нению с сочетанием t = 30°C и j = 60%. При движении воздуха теплоощущение также будет изменяться. Поэтому для оценки метео­условий необходима величина, которая отражала бы тепловое ощу­щение человека, являясь функцией величин, характеризующих со­стояние среды. Широкое распространение для определения и ка­чественного учета тепловых ощущений получил метод эффективных температур.

Благодаря способности организма к терморегуляции среди равноценных по тепловому опущению сочетаний температур и отно­сительной влажности при неподвижном воздухе (v = 0) имеется и такое сочетание, при котором относительная влажность j = 100%. Под эффективной температурой t_э (°С) понимают температуру насыщенного неподвижного воздуха, обладающего такой же охлаждающей способностью, как воздух с заданными значениями температуры и влажности.

В то же время для любого сочетания t, j и v можно найти температуру неподвижного насыщенного воздуха, который со­здает то же тепловое ощущение, то есть обладает той же охлажда­ющей способностью. Эта температура называется эквивалентно-эффективной t_ээ (°С).

В подвижном воздухе с температурой до З6°C те же значения температуры и относительной влажности, которые в неподвижном воздухе создавали определенное впечатление тепла, будут созда­вать у человека меньшее теплоощущение, то есть t_ээ < t_э.

Определение эффективной и эквивалентно-эффективной температур производится по номограмме, показанной на рис. 1 (анало­гичная имеется на лабораторном столе).

Рис.1

Значения t_э и t_ээ, обеспечивающие наилучшее самочув­ствие человека, образуют зону комфорта, при более высоких или низких значениях возникают ощущения перегрева или переохлажде­ния. Метод не учитывает тяжесть труда, интенсивность тепловых излучений, поэтому имеет ограниченное применение, однако, дает хорошие результаты оценки метеоусловий при выполнении легких физических работ и умственного труда, например, в ау­диториях и лабораториях учебных заведений, научно-исследова­тельских институтов, медицинских учреждение и т.п.

Принцип эквивалентных по тепловому воздействию сочетаний параметров воздуха широко использован в действующих нормах [2-4].

6. Нормирование метеоусловий

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 [2] устанавливаются оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны произ­водственных помещений - пространства высотой 2 м над уровнем пола или площадки, где находятся рабочие места (табл. 1-3). Табл. 1 содержит оптимальные нормы параметров метеоусловий. Допустимые нормы в холодный и переходный периоды года приведе­ны в табл. 2, в теплый период года - в табл. 3.

Сочетания оптимальных параметров характеризуют метеоусло­вия, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморе­гуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта.

Сочетания допустимых параметров при длительном и система­тическом воздействии на человека могут вызвать приходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возмож­ностей. При этом не возникает повреждений или нарушений состоя­ния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения.

Нормативные значения параметров метеоусловий устанавлива­ются с учетом:

1. Периода года - теплый период со среднесуточной температурой наружного воздуха +10°С и выше; холодный и переходный периоды с температурой ниже +10°С.

2. Категории работ. Все работы по общим энергозатратам ор­ганизма подразделяются на три категории.

   Легкие физические работы (категория I) - работы, произво­димые сидя, стоя или связанные о ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия и переноски тяжестей; энергозатраты до 172 Дж/с (150 ккал/ч).

   Физические работы средней тяжести (категория П) охватыва­ют виды деятельности, при которых расход энергии составляет 172-232 Дж/с (150-250 ккал/ч) - категория IIа и 232-293 Дж/с (200-250 ккал/ч) - категория IIб. К категории IIа относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, выполняемые стоя или сидя, но не требующие перемещения тяжестей. К категории IIб от­носятся работы, связанные с ходьбой и переноской небольших (до 10 кг) тяжестей.

   Тяжелые физические работы (категория III) – работы, связанные с систематическим физическим напряжением, в частности, с постоянным передвижениями и переноской значительных (свыше 10 кг) тяже­стей; энергозатраты более 293 Дж/с (250 ккал/ч).

   Таблица 1

Сезон года	Категория работ	Температура, °C	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с, не более
Холодный и переходный периоды года	Легкая – I	20 – 23	60 – 40	0.2
	Средней тяжести – IIа	18 – 20	60 – 40	0.2
	Средней тяжести – IIб	17 – 19	60 – 40	0.3
	Тяжелая – III	16 – 18	60 – 40	0.3
Тёплый период года	Легкая – I	22 – 25	60 – 40	0.2
	Средней тяжести – IIа	21 – 23	60 – 40	0.3
	Средней тяжести – IIб	20 – 22	60 – 40	0.4
	Тяжелая – III	18 – 21	60 – 40	0.5

Таблица 2

Категория работ	Температура воздуха, °C	Относительная влажность, %, не более	Скорость движения воздуха, м/с, не более	Температура воздуха вне постоянных рабочих мест, °C
Легкая – I	19 – 25	75	0.2	15 – 26
Средней тяжести – Iiа	17 – 23	75	0.3	13 – 24
Средней тяжести – IIб	15 – 21	75	0.4	13 – 24
Тяжелая – III	13 – 19	75	0.5	12 – 19

1. Характеристики помещения по теплоизбыткам. Различают помещения с незначительными избытками явного тепла не более 23 Дж/м³с (20 ккал/ м³ч) и со значительными избытками - более 23 Дж/м³с.

Явное тепло - тепло, поступающее в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников тепла, в результате инсоляции, и воздей­ствующее на температуру воздуха в этом помещении. К избыткам явного тепла относятся остаточное количества явного тепла (за вычетом теплопотерь), поступающие в помещение после осуществле­ния всех мероприятий по их уменьшению, включая теплоизоляцию, герметизацию оборудования, устройство отсосов нагретого воздуха и т.п.

При кондиционировании производственных помещений должны соблюдаться оптимальные параметры метеоусловий.

ГОСТ 12.1.005-76 содержит также ряд дополнительных указаний по нормированию микроклимата.

Таблица 3

Категория работ	Температура воздуха в помещениях, °C		Относительная влажность, %, в помещениях	Скорость движения воздуха, м/c, в помещениях		Температура воздуха вне постоянных рабочих мест, °C, в помещениях
	с незначительным избытком явного тепла	со значительным избытком явного тепла		с незначительным избытком явного тепла	со значительным избытком явного тепла	с незначительным избытком явного тепла	со значительным избытком явного тепла
1	2	3	4	5	6	7	8
Легкая – I	Не более чем на 3 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28	Не более чем на 5 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 28	При 28 °C не более 55 При 27 °C не более 60 При 26 °C не более 65 При 25 °C не более 70 При 24 °C не более 75	0.2 – 0.5	0.2 – 0.5	Не более чем на 3 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца	Не более чем на 5 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца
Средней тяжести – IIа				0.2 – 0.5	0.3 – 0.7
Средней тяжести – IIб				0.3 – 0.7	0.5 – 1.0
Тяжелая – III	Не более чем на 3 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 26	Не более чем на 5 выше средней температуры наружного воздуха в 13 ч самого жаркого месяца, но не более 26	При 26 °C не более 65 При 25 °C не более 70 При 24 °C не более 75	0.3 – 0.7	0.5 – 1.0

Метеоусловия в обслуживаемой зоне помещений жилых и общест­венных зданий, вспомогательных зданий промышленных предприятий нормируются в соответствии со СНиП П-33-75 [3], температуры и скорости движения воздуха при воздушном душировании, метеоусло­вия в производственных помещениях, характеризующихся значитель­ной интенсивностью лучистого тепла (350 Дж/м²с и более) уста­новлены СН 245-71 [4].