4. Определение скорости движения воздуха (кататермометрия).

Для определения малых скоростей движения воздуха в помещениях (до 1-2 м/с) применяется кататермометр, а для больших скоростей (до 50 м/с) – анемометры.

Кататермометры могут быть с цилиндрическим или шаровидным резервуаром, заполненным подкрашенным спиртом.

У цилиндрического кататермометра на шкалу нанесены деления от 35 до 38⁰. Если нагреть кататермометр до температуры более высокой, чем температура окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет некоторое количество калории, причем при охлаждении с 38 до 35⁰ это количество калорий будет постоянно для прибора. Эта потеря тепла с 1 см² поверхности резервуара определяется лабораторным путем и обозначается на каждом кататермометре в виде постоянного фактора (F), выраженного в милликалориях/см².

Для определения охлаждающей способности воздуха кататермометр нагревают в водяной бане до тех пор, пока спирт не заполнит на ½ - 2/3 верхнее расширение резервуара, затем кататермометр вытирают насухо, вешают на штатив в место, где необходимо определить скорость движения воздуха, и по секундомеру отмечают время, за которое столбик спирта опустится с 38⁰ до 35⁰. Величина охлаждения кататермометра Н, характеризующая охлаждающую способность воздуха, находится по формуле:

Н= , где

F – это фактор кататермометра в милликалориях/см² (обозначается на каждом приборе);

t – время в сек., за которое столбик спирта опустится с 38⁰ до 35⁰.

Шаровой кататермометр, в отличие от цилиндрического, имееет температурную шкалу от 33 до 40⁰. Работа с ним производится так же, как с цилиндрическим. При наблюдении за охлаждением кататермометра, в пределах различных интервалов температуры необходимо соблюдать следующее условие: среднее арифметическое высшей (Т₁) и низшей (Т₂) температуры должно равняться 36,5, т.е. можно выбирать интервалы от 40 до 38⁰, от 39 до 34⁰ и от 38 до 35⁰.

Для вычисление величины Н в этом случае применяют формулу:

Н= , где

Ф – константа кататермометра, измеряемая в мкал/см² град;

t – время (сек), за которое кататермометр охладится с температуры Т₁ до Т_2.

Зная величину охлаждения сухого кататермометра (Н) и температуру окружающего воздуха, можно вычислить скорость движения воздуха по формулам:

V= 2 – для скорости воздуха менее 1 м/с

или

V= 2 – для скорости воздуха более 1 м/с.

В формулах приняты следующие обозначения:

V – искомая скорость движения воздуха в м/с;

Н – величина охлаждения сухого кататермометра в милликалориях/см² с;

Q – разность между средней температурой тела 36,5 и температурой окружающего воздуха в градусах;

0,20; 0,40; 0,13; 0,47 – эмпирические коэффициенты.

Методы оценки комплексного влияния на организм человека метеорологических факторов.

Комплексные методы оценки атмосферных условий позволяют косвенно определить суммарное влияние трех метеорологических факторов (температуры, влажности и скорости движения воздуха) на тепловое состояние организма. Оценка метеорологических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температур, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощущениями человека.

Эффективная температура – это показатель теплового состояния среды, оцениваемый по теплоощущению человека и складывающихся из суммарного действия температуры и влажности воздуха.

Эквивалентно-эффективная температура – это условная температура, показывающая эффект теплоощущения, зависящий от одновременного воздействия на организм температуры, влажности и движения воздуха.

Оценка микроклиматических условий производится на основании сопоставления определенных комбинаций температур, влажности и движения воздуха с субъективными тепловыми ощущениями человека.

Для обозначения эффективных температур введены особые термины: зона комфорта или линия комфорта. Зона комфорта находится между 17,2⁰ и 21,2⁰ при различных комбинациях влажности и скорости движения воздуха; в этих пределах не менее 50% испытуемых лиц чувствуют себя хорошо (комфортабельно). Внутри зоны комфорта, в пределах 18,1⁰ – 18,9⁰, где отмечают приятное самочувствие не менее чем 95% испытуемых лиц, находится линия комфорта.

Методика определения эффективной температуры:

На одновременном учете воздействия на терморегуляцию человека температуры, влажности и движения воздуха построена шкала эффективных температур. Для их вычисления применяют специальные таблицы – номограммы.

Номограмма, составленная В.А. Яковенко, состоит из 2-х вертикальных шкал, показывающих температуру сухого и влажного термометров аспирационного психрометра и расположенных между ними кривых скоростей движения воздуха и поперечной шкалы эффективных температур.

Определив с помощью психрометра температуру сухого и влажного термометров и с помощью кататермометра или анемометра скорость движения воздуха, соединяют линейкой обе температурные точки и в месте пересечения проведенной прямой линии с кривой линией, показывающей скорость движения воздуха, находят на проходящей в этом пункте поперечной шкале номограммы искомую эффективную и эквивалентную температуру.

По этим кривым возможно определить:

1. Соответствует ли комплекс метеорологических данных комфортабельным условиям.

2. Как должны быть изменены метеорологические условия, чтобы они приблизились к комфортабельным.

Таблица 7.1.

Упругость насыщенных водяных паров.

Температура воздуха	Напряжение водяных паров мм.рт.ст.	Температура воздуха	Напряжение водяных паров мм.рт.ст.	Температура воздуха	Напряжение водяных паров мм.рт.ст.
-200	0,94	+120	10,518	+300	31,842
-150	1,44	+130	11,231	+320	35,663
-100	2,15	+140	11,987	+350	42,175
-50	3,16	+150	12,786	+370	47,067
-30	3,67	+160	13,634	+400	55,324
-10	4,256	+170	14,530	+540	71,88
00	4,579	+180	15,477	+550	118,04
+10	4,926	+190	16,477	+700	283,7
+20	5,294	+200	17,735	+1000	760,0
+40	6,104	+210	18,650
+60	7,103	+220	19,827
+80	8,045	+240	22,377
+100	9,209	+250	23,756
+110	9,844	+270	26,739

3. Объекты изучения (наглядные пособия, оснащение): таблица «Номограмма для определения эффективной температуры», учебный стенд «Гигиена воздушной среды», приборы (психрометр Ассмана, Августа, термометры (спиртовые, ртутные), кататермометры, барометр, гигрометр, гигрограф, барограф, термограф), калькулятор.