Влажность

Влажность

Влажность воздуха обусловливается испарением воды с поверхности морей и океанов. Вертикальный и горизонтальный воздухообмен способствует распространению влаги в тропосфере Земли. Относительная влажность подвержена суточным колебаниям, что связано прежде всего с изменением температуры. Чем выше температура воздуха, тем большее количество водяных паров требуется для его полного насыщения. При низких температурах необходимо меньшее количество водяных паров для максимального насыщения.

В гигиеническом отношении наиболее важное значение имеют относительная влажность и дефицит насыщения. Эти показатели дают представление о степени насыщения воздуха водяными парами и свидетельствуют о возможности отдачи тепла путем испарения. С возрастанием дефицита влажности увеличивается способность воздуха к приему водяных паров. В этих условиях более интенсивно будет протекать отдача тепла в результате потоотделения (табл. 1).

Таблица 1. Влияние влажности воздуха при различных его температурах на выделение влаги человеческим организмом

Температура окружающего воздуха, ⁰С

Потеря воды через кожу и легкие, г/ч

при очень сухом воздухе

при очень влажном воздухе

36,3 54,1 75,4

9,0 15,3 23,9

В зависимости от степени влажности воздуха по-разному ощущается действие температуры. Высокая температура воздуха в сочетании с низкой его влажностью переносится человеком значительно легче, чем при высокой влажности. С увеличением влажности воздуха снижается отдача тепла с поверхности тела испарением.

Насыщение воздуха водяными парами в условиях низкой температуры будет способствовать переохлаждению тела. Важно знать, что потоотделение и испарение при температуре тела выше 35°С являются основными путями отдачи тепла в окружающую среду. Установлено, что при обычных метеорологических условиях наиболее оптимальной относительной влажностью является 40—60%.

ТЕМА 1: МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение температуры воздуха.

2. Радиационная температура и ее гигиеническое значение.

3. Особенности неблагоприятного воздействия высоких, низких температур и их профилактика.

4. Теплообмен человека с окружающей средой.

5. Требования к температурному режиму (допустимые его колебания в течение суток при центральном и местном отоплении, колебания по вертикали и горизонтали) в жилых, общественных зданиях и больничных помещениях. Нормы оптимальных температур в больничных помещениях различного назначения.

6. Приборы, используемые для определения температуры воздуха, радиационной температуры, принципы их устройства и правила работы. Методы измерения температуры воздуха.

7. Отличительные особенности устройства и принцип работы максимального и минимального термометров.

8. Устройство термографа и правила регистрирования температуры данным прибором.

Наиболее благоприятной температурой воздуха в жилых помещениях для человека, находящегося в покое и одетого в обычный домашний костюм, является 18-20⁰ C, а радиационной - 20⁰ С при нормальной влажности (40-60%) и подвижности - (0,2 - 0,3 м/сек) воздуха. Температура воздуха выше 24-25⁰ C и ниже 14-15⁰ С считается неблагоприятной, способной нарушать тепловое равновесие организма и послужить причиной развития различных заболеваний. Однако при выполнении физической работы или при изменении влажности и подвижности воздуха уровни оптимальных температур будут иными. Так, при физической работе средней тяжести оптимальной температурой воздуха считается 10-15⁰ C, а при тяжелой - понижается до 5-10⁰ С.

При наличии в помещении источников тепловой радиации, а именно: установок или приборов, с поверхности которых возможно излучение пониженной или высокой температуры, а также при наличии в помещениях большой площади остекления следует учитывать совместное воздействие на организм конвекционного и лучистого тепла. В этих условиях человек не только подвергается влиянию температуры воздуха, но и находится в зоне действия лучистого тепла от имеющихся в обследуемом помещении источников нагретых или охлажденных поверхностей (поверхность окон и др.).

Особое значение имеет определение радиационной температуры при неравномерной тепловой нагрузке на человека в производственных условиях, а также при нерациональном размещении (в непосредственной близости к окнам, дверным проемам и др.) больных в лечебных учреждениях. В этих условиях определяют радиационную температуру, т.е. температуру, показывающую совместное действие всех видов радиационного воздействия,

В лечебных учреждениях нормативы температуры воздуха, приведенные в таблице 3, и рекомендуемых средних величин общей и радиационной температур в таблице 4, обосновываются производственным назначением помещений, контингентом госпитализированных больных и особенностями их заболеваний.

Таблица 3. Расчетная температура воздуха и допустимые ее перепады по горизонтали и вертикали в отапливаемых помещениях

№	ПОМЕЩЕНИЯ	Температура	Колебания температуры, ⁰С
№	ПОМЕЩЕНИЯ	Температура	по горизонтали	по вертикали
1.	Жилая комната квартиры или общежития			2,5
2.	Палаты для взрослых терапевтических больных, помещения для матерей детских отделений, помещения гипотерапии			2,5
3.	Палаты для туберкулезных больных (взрослых, детей)			2,5
4.	Палаты для больных гипотиреозом			2,5
5.	Послеоперационные палаты, реанимационные залы, палаты интенсивной терапии, родовые, боксы, операционные, наркозные, палаты для ожоговых больных, барокамеры			2,5
6.	Послеродовые палаты			2,5
7.	Палаты для недоношенных, грудных, новорожденных и травмированных детей			2,5
8.	Боксы, полубоксы, фильтр-боксы, предбоксы			2,5
9.	Палатные секции инфекционного отделения			2.5
10.	Предродовые, фильтры, приемно-смотровые боксы, перевязочные, манипуляционные. предоперационные процедурные, комнаты для кормления детей в возрасте до одного гола, помещения для прививок			2,5
11.	Стерилизационные при операционных			2.5

Таблица 4. Рекомендуемые величины общей и радиационной температур для различных помещений

№	Вид помещения	Средняя температура воздуха	Радиационная температура
1.	Жилые помещения	18-20
2.	Учебные лаборатории, классы	17-19
3.	Аудитории, залы	16-18	16-17
4.	Физкультурные залы	12-16
	Ванные комнаты, бассейн	20-23	20-22
6.	Врачебные кабинеты	22-24	22-24
7.	Операционные	25-30	25-30
8.	Палаты для соматических больных	20-23	20-22
9.	Палаты для температурящих больных	18-20	18-20
10.	Палаты для ожоговых больных	26-30	26-30

Измерение температуры воздуха, поверхностей оборудования, предметов в помещениях различного назначения производится термометрическими приборами. Термометры по своему назначению разделяются на измеряющие, рассчитанные на определение температуры в момент наблюдения, и фиксирующие, позволяющие получить максимальное или минимальное значение температуры за определенный период контроля (сутки, неделя, месяц и т. д.).

Кроме того, термометры подразделяются на бытовые, аспирационные, минимальные, максимальные. По своему назначению термометры подразделяются на пристенные, водяные, почвенные, химические, технические, медицинские и др.

Бытовой термометр - комнатный или уличный спиртовой термометр, достаточно точный для наблюдения за температурой воздуха. Ртутные термометры - применяются для измерения температур от -35⁰ C до +357⁰ C. В пределах высоких температур показания ртутного термометра более точные вследствие постоянства коэффициента расширения ртути.

К измеряющим термометрам относятся спиртовые, ртутные и электрические, к фиксирующим — максимальный и минимальный термометры (рис. 2).

Рис. 2. Термометры: а — максимальный; б — минимальный.

Максимальный (ртутный) термометр предназначен для регистрации самой высокой температуры. Это обеспечивается за счет специальной конструкции ртутного резервуара, в дно которого впаян стеклянный штифт, последний одним концом входит в капиллярную трубку, сужая ее просвет.

При повышении температуры воздуха ртуть, расширяясь, поднимается вверх через суженный просвет капилляра. При понижении температуры воздуха находящаяся в капилляре ртуть из-за его сужения не в состоянии возвратиться в резервуар. Перед началом измерения, чтобы возвратить ртуть в резервуар, термометр несколько раз встряхивают. Измерение температуры воздуха проводят при горизонтальном положении термометра.

Минимальный термометр (спиртовой) используется для определения самой низкой температуры воздуха. Внутри его капиллярной трубки, в спирту, находится стеклянный штифт с утолщениями в виде булавочных головок на концах. При повышении температуры воздуха спирт, расширяясь, свободно обтекает штифт, не изменяя его положения. В свою очередь при понижении температуры спирт, сжимаясь, силами поверхностного натяжения мениска перемещает штифт в сторону резервуара, устанавливая в положение, соответствующее минимальной температуре в данный момент. Перед измерением температуры штифт необходимо привести в соприкосновение с мениском спирта, подняв резервуар вверх, и затем установить термометр в рабочее, строго горизонтальное положение.

Для непрерывной регистрации колебаний температуры воздуха в течение определенного отрезка времени (сутки, неделя) применяют самопишущие приборы — термографы. Элементом, воспринимающим изменения температуры, у этих приборов служит биметаллическая пластинка. С повышением или понижением температуры воздуха кривизна биметаллической пластинки изменяется. Эти колебания через систему рычагов передаются на перо с чернилами, которое регистрирует на ленте, закрепленной на вращающемся с определенной скоростью барабане, температурную кривую.

Существуют три системы термометров, отличающихся друг от друга градуировкой шкалы:

1. Термометры Цельсия - 0 на шкале обозначает точку таяния льда, 100 - точку кипения воды.

2. Термометры Реомюра - 0 точка таяния льда, 80 - точка кипения воды.

3. Термометры Фаренгейта - +32 обозначает точку таяния льда, +212 - точку кипения воды. Для перевода градусов температуры с одной системы термометров на другую пользуются следующей таблицей:

1⁰ Цельсия (C) = 4/5 градуса Реомюра = 9/5 градуса Фаренгейта.

1⁰ Реомюра (R) = 5/4 градуса Цельсия = 9/4 градуса Фаренгейта.

1⁰ Фаренгейта (F) = 5/9 градуса Цельсия = 4/9 град. Реомюра.

При переводе градусов Фаренгейта на градусы С и R следует предварительно вычесть из них 32, а при переводе на Фаренгейта к результатам перечисления следует прибавить 32.

ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА.

Измерение температуры воздуха в закрытых помещениях, школах, квартирах, детских, лечебных учреждениях, производственных помещениях и др. проводится с соблюдением следующих правил: при измерении температуры воздуха необходимо защищать термометр от действия лучистой энергии печей, ламп и прочих открытых источников энергии. В жилых помещениях измерение температуры воздуха проводят на высоте дыхания (1,5 м от пола) в центре комнаты. Для более точных измерений одновременно термометры устанавливаются в центре комнаты, наружном и внутреннем углах на расстоянии 0,2 м от стен.

В лечебных учреждениях измерение температуры воздуха дополнительно проводится и на высоте 70 см от пола. Перепады температуры определяются и оцениваются по вертикали и горизонтали. Для определения перепада температуры по вертикали, термометры устанавливаются в центре и по углам помещения на высоте 0,2; 0,7 и 1,5 м от пола. Для определения перепада температуры по горизонтали вычисляется разница между максимальной и минимальной температурой отдельно по каждому уровню (0,2; 0,7 и 1,5 м) во всех измеренных участках помещения. Суточный перепад температуры в палатах измеряется с помощью максимального и минимального термометров, которые устанавливаются в центре помещения на уровне 0,7 и 1,5 м от пола.

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки температурного режима

в _________________________________________________________________

(наименование объекта)

Дата и время исследования ___________________________________________

Место измерения Высота измерения	Наружный угол комнаты	Центр комнаты	Внутренний угол комнаты	Колебания температуры по горизонтали
0,1-0,15м
0,7м
1,5м
Колебания температуры по вертикали
Средняя температура

Заключение:

Подпись исследователя

ТЕМА 3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физиолого-гигиеническое значение влажности воздуха.

2. Какие понятия применяются для характеристики влажности воздуха и в каких единицах они выражаются.

3. Гигиенические нормативы влажности в помещениях и мероприятия, направленные на улучшение температурно-влажностного режима помещений.

4. Приборы, используемые для определения влажности воздуха, их устройство, принцип действия и правила работы.

При гигиенической оценке влажности воздуха используются следующие ее характеристики: абсолютная, максимальная, относительная влажность; физический дефицит влажности и др.

Влажность воздуха зависит от содержания в нем водяных паров. В практике чаще всего для характеристики влажности воздуха пользуются значениями относительной влажности и дефицита насыщения воздуха водяными парами.

Абсолютная влажность — упругость (парциальное давление) водяных паров, находящихся в данное время в воздухе, выраженное в миллиметрах ртутного столба.

Максимальная влажность – упругость водяных паров при полном насыщении воздуха влагой при данной температуре.

Относительная влажность – отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженной в процентах (т.е. насыщение воздуха водяными парами в % от максимально возможного)

Дефицит насыщения (физический дефицит) – разность между максимальной и абсолютной влажностью.

Приборы, используемые для определения влажности, называются психрометрами. Бывают станционные психрометры (Августа) и аспирационные (Ассмана).

Психрометр Августа состоит из двух спиртовых термометров, укрепленных рядом в открытом футляре. Резервуар одного из термометров обернут тонкой тканью, конец которой опущен в трубку - сосуд с дистиллированной водой. С поверхности влажного термометра испаряется вода - тем сильнее, чем суше воздух, поэтому он показывает более низкую температуру, чем сухой термометр, и разница в показаниях термометров будет тем больше, чем суше воздух.

Психрометр устанавливают на высоте 1,5 м, ограждая от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдений 10-15 минут.

Абсолютная влажность вычисляется по формуле:

A = f – a · (t₁ - t₂) · B мм рт. ст. (1)

где:

А - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность (по таблице 5) при t₂,

а - психрометрический коэффициент (для атмосферного воздуха - 0,00074; для комнатного - 0,0011).

t₁ - температура сухого термометра,

t₂ - температура влажного термометра,

В - барометрическое давление (мм рт. ст.)

Относительная влажность определяется по таблице (табл. 4) или вычисляетсяпо формуле:

, % (2)

где:

P - искомая влажность (относительная), %

А - абсолютная влажность,

М - максимальная влажность по таблице при температуре сухого термометра.

Таблица 3. Максимальная влажность воздуха при различной температуре

Температура	Напряжение водяных паров в мм рт. ст.	Вес водяных паров, насыщающих воздух, гр/м	Температура	Напряжение водяных паров в мм рт.ст.	Вес водяных паров, насыщающих воздух, гр/м
-5	3,113	3,360		13,530	13,552
-4	3,387	3,614		14,421	14,391
-3	3,662	3,902		15,357	15,329
-2	3,995	4,194		16,364	16,203
-1	4,267	4,522		17,391	17,164
	4,600	4,874		18.495	18,204
	4,940	5,210		19,659	19,284
	5,302	5,574		20,888	20,450
	5,687	5,963		22,184	21,604
	6,097	6,370		23,550	22,867
	6,534	6,791		24.988	24,190
	6,998	7,260		26,505	25,582
	7,492	7,734		28,101	27,004
	8.017	8,252		29,782	28,529
	8,574	8,713		31,584	30,139
	9,165	9.372		33,406	31,890
	9,792	9,976		35,359	33,640
	10,457	10,617		37,411	35,480
	11,162	11,284		39.565	37,400
	11,908	12,018		41,827	39,410
	12,699	12,763		44,201	41,510
				46,691	43,710

Аспирационный психрометр (Ассмана) (рис. 4) также состоит из двух, но ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, имеющей заводной механизм с вентилятором, с помощью которого обеспечивается равномерное движение воздуха около резервуаров обоих термометров. Резервуары с ртутью окружены двойными металлическими гильзами, предохраняющими термометры от нагревания лучистым теплом и движения наружного воздуха. Эти условия дают возможность для более точного определения влажности воздуха, и поэтому величина "а" в формуле является постоянной.

Перед наблюдением ткань на одном из резервуаров термометра смачивается водой из пипетки. Затем необходимо завести ключом пружину вентилятора, прибор установить в месте наблюдения (на штатив или крюк), через 3-4 мин. температура обоих термометров устанавливается и можно снять показания при работающем вентиляторе.

Рис. 4. Психрометр Ассмана (аспирационный)

Абсолютная влажность вычисляется по формуле:

, мм рт. ст. (3)

где:

K - искомая абсолютная влажность,

f - максимальная влажность при температуре влажного термометра (по

таблице 3).

0,5 - психрометрический коэффициент,

t₁ - температура сухого термометра,

t₂ - температура влажного термометра,

В - барометрическое давление (вмм рт.ст.) в момент наблюдения,

755 - среднее барометрическое давление

Определение относительной влажности производят путем пересчета по формуле (2), или определяют по таблице для аспирационного психрометра (табл. 5)

Для измерения относительной влажности существует прибор, который носит название гигрометра (рис. 5). Он состоит из воспринимающего элемента — обезжиренного волоса, один конец которого укреплен на верхней части рамы, другой (нижний) перекинут через блок и прикреплен к стрелке. В данном устройстве используется свойство волоса изменять свою длину в зависимости от влажности. С увеличением влажности воздуха волос удлиняется, с уменьшением, наоборот, укорачивается, приводя в движение стрелку, которая перемещается по шкале, показывающей относительную влажность в процентах.

Рис. 5. Гигрометр

Для постоянной и систематической записи колебаний влажности воздуха в течение определенного промежутка времени (сутки, неделя), применяют самопишущие приборы – гигрографы (рис. 6), состоящие из:

а) датчика влажности - пучок обезжиренных человеческих волос;

б) передаточного механизма;

в) регистрирующей части - стрелка с пером и барабан с часовым механизмом. Диаграммная бумажная лента разделена горизонтальными параллельными линиями времени.

Рис. 6. Гигрограф

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки относительной влажности воздуха

в ___________________________________________________________________

(наименование объекта)

1. Дата исследования время час

2. Исследование проводилось психрометром_____________________________

3. Показания сухого термометра_________ ⁰ C

4. Показания влажного термометра________⁰ C

5. Расчет влажности по формуле:

6. Расчет влажности по таблице:

Заключение по влажностному режиму в обследованном помещении:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Исследование проводил (подпись)

⇐ Предыдущая 12