Государственный комитет

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ

таганрогский государственный радиотехнический

университет

133

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

МЕТОДИЧЕСКОЕ УКАЗАНИЕ

по курсу

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Для студентов всех специальностей

всех форм обучения

Таганрог 1994

Составители: Т. Н. Бакаева, Е. С. Малюкова

ББК'65.9(2)248Я73

Исследование метеорологических условий на рабочем мес­те: Методическое указание к лабораторной работе по курсу - «Безопасность жизнедеятельности»/Таганрог. гос. радиотехн. ун-т; Сост. Т. Н. Бакаева, Е.С. Малюкова. Таганрог, 1994. 21 с.+2 вклейки.

В работе рассматривается принцип нормирования метеоро­логических условий в производственных помещениях, предла­гается методика определения параметров микроклимата на ра­бочем месте.

Табл. 6. Ил. 6. Библиогр.: 5 назв.

Рецензент В. К. Семин, канд. техн. наук, доцент кафедры ИП и ОТ ТРТУ.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

1.1. Цель работы

Изучить принцип нормирования метеорологических усло­вий в производственных помещениях, освоить методику опре­деления параметров микроклимата на рабочем месте и оце­нить полученные результаты в сравнении с ГОСТ 12.1.005—88.

1.2. Теоретическая часть

Одним из необходимых условий нормальной жизнедея­тельности человека является обеспечение нормативных метео­рологических условий в производственных помещениях, ока­зывающих существенное влияние на тепловое самочувствие че­ловека. Метеорологические условия или микроклимат зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции.

Жизнедеятельность организма человека сопровождается непрерывным выделением теплоты в окружающую среду. Ве­личина тепловыделения организмом человека зависит от сте­пени физического напряжения в определенных климатических условиях и составляет от 85 (в состоянии покоя) до 500Дж/с (тяжелая работа). Для того, чтобы физиологические процес­сы в организме человека протекали нормально, выделяемая организмом теплота должна полностью отводиться в окружа­ющую среду. Нарушение теплового баланса может привести к перегреву либо к переохлаждению организма человека и, как следствие, к потере трудоспособности, потери сознания и теп­ловой смерти.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделения (Q_тa) организма человека полностью воспри­нимаются окружающей средой (Q_то), т. е. когда имеет место тепловой баланс Q_TB = Q_ТО. В этом случае температура внут­ренних органов остается постоянной на уровне 36,5°С.

Теплообмен между человеком и окружающей средой осу­ществляется конвекцией в результате омывания тела возду­хом (q_к), теплопроводностью через одежду (q_к) излучением на окружающие поверхности (q₀) и в процессе тепло массообмена (q_TМ) при испарении влаги, выводимой на поверх­ность кожи потовыми железами (q_п) и при дыхании (q_д) [1]:

.

Конвективный теплообмен — это перенос теплоты в жид­костях или газах перемещающимися частицами. Благодаря конвекции происходит обмен теплотой между поверхностью твердого тела и омывающим эту поверхность воздухом.

Величина и направление конвективного теплообмена чело­века с окружающей средой определяется в основном темпера­турой окружающей среды, барометрическим давлением, под­вижностью и влагосодержанием воздуха.

Передачу теплоты теплопроводностью через одежду чело­века можно условно представить как передачу тепла от час­тицы к частице при их непосредственном контакте друг с дру­гом. Таким образом осуществляется передача теплоты в твер­дых телах.

Так как теплопроводность тканей одежды мала, то основ­ную роль в процессе транспортировки тепла играет конвектив­ная передача с потоком крови.

Теплообмен излучением происходит при помощи электро­магнитных волн между телами, разделенными лучепрозрачной средой. Тепловая энергия, превращаясь на поверхности горячего тела в лучистую, передается на другую (холодную поверхность), где вновь превращается в тепловую.

Количество теплоты, отдаваемое человеком в окружающую среду при испарении влаги, выводимой на поверхность пото­выми железами, меняется в значительных пределах. Так, при температуре воздуха 30°С у человека, не занятого физическим трудом, потоотделение через кожу составляет 120 г/ч, а при выполнении им тяжелой работы потоотделение увеличивается до 570 г/ч.

Количество теплоты, отдаваемой в окружающий воздух с поверхности тела при испарении пота, зависит не только or температуры воздуха и интенсивности работы, выполняемом человеком, но и от скорости движения окружающего воздуха и его относительной влажности.

В процессе дыхания воздух окружающей среды, попадая в легочный аппарат человека, нагревается и одновременно на­сыщается водяными парами.

Частота дыхания человека непостоянна и зависит от сос­тояния организма и его физической нагрузки. Таким образом, количество теплоты, выделяемой челове­ком с выдыхаемым воздухом, зависит от его физической наг­рузки, влажности и температуры окружающего (вдыхаемого) воздуха. Чем больше физическая нагрузка и чем ниже темпе­ратура окружающей среды, тем больше будет отдаваться теплоты с выдыхаемым воздухом.

Можно сделать вывод, что тепловое самочувствие человека (или тепловой баланс «человек — окружающая среда») зави­сит от температуры окружающей среды, подвижности и отно­сительной влажности воздуха, барометрического давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физи­ческой нагрузки организма.

Параметры: температура, скорость, относительная влаж­ность и барометрическое давление окружающего воздуха — получили название параметров микроклимата.

Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры воздуха при прочих раз­ных условиях приводит к увеличению разности температур между поверхностью тела человека и окружающей средой, что в свою очередь приводит к увеличению теплоотдачи путем конвекции и лучеиспускания и, следовательно, может привес­ти к переохлаждению организма. Повышение скорости возду­ха ухудшает самочувствие, т.к. способствует усилению кон­вективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота [2].

При повышении температуры воздуха возникают обратные явлении. Исследованиями установлено, что при температуре воздуха более 30°С работоспособность человека начинает па­дать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Предельная температура вдыхаемого возду­ха, при которой человек в состоянии дышать в течении нескольких минут без специальных средств защиты, около 116°С.

Переносимость человеком температуры, как и его тепло-ощущение, в значительной мере зависит от влажности и ско­рости движения окружающего воздуха. Чем больше относи­тельная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела, Особенно неблагоприятное воздействие на тепловое самочувствие чело­века оказывает высокая влажность tос>30°C, т.к. при этой температуре практически все выделяемое тепло отдается в ок­ружающую среду при испарении пота. При повышении влаж­ности пот не испаряется, а стекает каплями с поверхности кож­ного покрова. Возникает так называемое «проливное» течение пота, изнуряющее организм и не обеспечивающее не­обходимую теплоотдачу.

Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испа­рения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрес­кивания, а затем и загрязнения болезнетворными микроорга­низмами. Вследствие этого при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30...70% [1].

Следует иметь в виду, что вода и соли, уносимые потом, должны возмещаться, т.к. их потеря ведет к сгущению крови и нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Вопреки установившемуся мнению потовыделение мало зависит от недостатка воды в организме пли от чрезмерного ее потреб­ления. У человека, работающего в течение трех часов без пи­тья, образуется только на 8% меньше пота, чем при полном возмещении потерянной влаги. При потреблении воды вдвое больше потерянного количества наблюдается увеличение потовыделения всего на 6% но сравнению со случаем, когда вода возмещалась на 100%.

Считается допустимым тля человека снижение его веса на 2…3% путем испарения влаги (обезвоживание организма). Обезвоживание на 6% влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения. Обезвоживание на 15…20% приводит к смертельному исходу.

Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей (до 1%, в т.ч. 0,4...0,6% NаСl). При неблагоприятных уcловиях потопи жидкости может достигать 8...10 л за смену и в ней до 60 г поваренной соли (всего в ор­ганизме около 140г NaCl). Потеря соли лишает кровь способ­ности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. При высокой температуре воздуха и дефиците воды в организме усиленно расходуются углеводы, жиры, разрушаются белки [1].

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к зна­чительному накоплению теплоты в организме и развитию пе­регревания организма выше допустимого уровня (гипертер­мия) - состояние, при котором температура тела поднимает­ся до 38…40°С. При гипертермии п. как следствие, тепловом ударе наблюдается головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание остаточного азо­та и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами судороги, потеря сознания.

Производственные процессы, выполняемые при понижен­ной температуре, большой подвижности и влажности воздуха могут быть причинами охлаждения и даже переохлаждения организма (гипотермия). В начальный период воздействия умеренного холода наблюдается уменьшение частоты дыхания, увеличение объема вдоха. При продолжительном действии хо­лода дыхание становится неритмичным, частота и объем вдо­ха увеличивается, изменяется углеводный обмен. Прирост об­менных процессов при понижении- температуры на 1°С состав­ляет около 10%, а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза по сравнению с уровнем основного обмена. Появление мышечной дрожи, при которой внешней работы не совершается и имеет место превращение всей энергии в теп­лоту, может в течение некоторого времени задерживать сни­жение температуры внутренних органов. Результатом дейст­вия низких температур являются холодовые травмы.

Барометрическое давление (Р₀) оказывает существенное влияние на такой жизненно важный момент, как процесс ды­хания. Если без воды и пищи человек может прожить несколь­ко дней, то без кислорода — всего несколько минут.

Наиболее успешно диффузия кислорода в кровь происходит при парциальном давлении кислорода в пределах 95...120мм рт. ст. Изменение Р₀ вне этих пределов приводит к затрудне­нию дыхания человека и увеличению нагрузки на сердечно­сосудистую деятельность. Так, на высоте 2...3 км (р » 70 мм рт. ст.) насыщение крови кислородом снижается до такой степени, что вызывает усиление деятельности сердца и легких. В то же время даже длительное пребывание человека в ука­занной зоне не сказывается существенно на его здоровье, и она называется зоной достаточной компенсации.

С высоты 4 км (Р₀»60мм рт. ст.) диффузия кислорода из легких в кровь снижается до такой степени, что несмотря на большое содержание кислорода (21%), может наступить кис­лородное голодание — гипоксия. Основные признаки гипок­сии — головная боль, головокружение, замедленная реакция, нарушение нормальной работы органов слуха и зрения, нару­шения обмена веществ [1].

Как показали исследования, удовлетворительное самочувст­вие человека при дыхании воздухом сохраняется до высоты ~4км, а при дыхании чистым кислородом (100%) — до вы­соты ~12 км. Поэтому при длительных полетах на летатель­ных аппаратах на высоте свыше 4 км применяют либо кисло­родные маски, либо скафандры, либо герметизацию кабин.

При нарушении герметизации давление в кабине резко сни­жается. Часто этот процесс протекает так быстро, что имеет характер своеобразного взрыва и называется взрывной деком­прессией. Эффект воздействия взрывной декомпрессии на ор­ганизм человека зависит от начального значения и скорости понижения давления, от сопротивления дыхательных путей человека, от общего состояния организма.

Основными параметрами, обеспечивающими процесс теп­лообмена человека с окружающей средой, как было сказано выше, являются метеорологические факторы, совокупность которых называется микроклиматом [3].

Процессы регулирования тепловыделений для поддержания постоянной температуры тела человека называются терморе­гуляцией.

Процессы регулирования тепловыделений осуществляются в основном тремя способами: биохимическим, изменением ин­тенсивности кровообращения, изменением интенсивности по­товыделения.

Терморегуляция биохимическим путем заключается в из­менении интенсивности окислительных процессов, происходя­щих в организме человека. Например, мышечная дрожь, воз­никающая при сильном охлаждении организма, повышает вы­деление теплоты до 125...200 Дж/с.

Второй способ — терморегуляция путем изменения интен­сивности кровообращения — заключается в способности ор­ганизма регулировать подачу крови (которая является в дан­ном случае теплоносителем) от внутренних органов к поверх­ности человеческого тела путем сужения или расширения кро­веносных сосудов. При высоких температурах окружающей среды кровеносные сосуды кожи расширяются, и к ней от внут­ренних органов притекает большое количество крови и, сле­довательно, больше теплоты отдается окружающей среде. При низких температурах происходит обратное явление: сужение кровеносных сосудов кожи, уменьшение притока крови к кож­ному покрову и, следовательно, меньше теплоты отдается во внешнюю среду.

Терморегуляция путем изменения интенсивности потовы­деления заключается в изменении процесса теплоотдачи за счет испарения. При потовыделении поверхность кожи теряет теплоту из-за испарения влаги.

Условия воздушной среды, которые обусловливают опти­мальный обмен веществ в организме человека и при которых отсутствуют неприятные ощущения и напряженность системы терморегуляции, называются комфортными (оптимальными) условиями. Зона, в которой окружающая среда полностью от­водит теплоту, выделяемую организмом человека, и нет нап­ряжения системы терморегуляции, называется зоной комфор­та.

Условия, при которых нормальное тепловое состояние че­ловека нарушается, называются дискомфортными. При нали­чии незначительной напряженности системы терморегуляции и при небольшой дискомфортности устанавливаются допусти­мые метеорологические условия [3].

Кроме основных параметров микроклимата, влияющих на самочувствие человека, можно отметить ряд параметров, ха­рактеризующих состояние воздушной среды и связанных основными параметрами: теплосодержание, абсолютная влаж­ность, парциальное давление, точка росы, влагосодержание.

Теплосодержанием воздуха I (ккал/кг) при постоянном атмосферном давлении называется количество тепла, находя­щегося во влажном воздухе, сухая часть которого весит 1 кг.

В окружающем нас воздухе всегда находится некоторое количество водяного пара. Масса водяного пара, находя­щегося в 1 м воздуха, называется абсолютной влажностью (D г/м³).

Парциальным давлением газа Р (мм рт. ст.), входящего в состав смеси (например, давление паров воды в определенном объеме воздуха), называется такое давление, которое давал бы этот газ, находясь один в этом объеме при той же самой температуре,

С повышением абсолютной влажности D пары воды все ближе подходят к состоянию насыщенного пара (пар, нахо­дящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью).

Максимальной абсолютной влажностью D_максr при данной температуре является масса насыщенного водяного пара в 1 м³ воздуха.

Относительной влажностью j называется отношение абсо­лютной влажности к максимальной абсолютной влажности при данной температуре, выраженное в процентах.

Если воздух охлаждать при постоянном влагосодержании, то его относительная влажность начнет увеличиваться, приб­лижаясь к 100%. Дальнейшее охлаждение приводит к конден­сации паров воды. Наименьшая температура, до которой мож­но охладить воздух при постоянном его влагосодержании, на­зывается температурой точки росы.

Влагосодержанием воздуха d (г/кг) называется вес водя­ных паров, находящихся во влажном воздухе, сухая часть ко­торого весит 1 кг.

Масса водянных паров d рассчитывается на основании за­кона Авогадро, согласно которому равные объемы различных газов при одинаковых давлениях и температурах содержат одно и то же количество молекул.

Для упрощения решения ряда практических задач, выпол­нение которых аналитическим путем требует весьма сложных вычислений, разработана I-d диаграмма влажного воздуха, на которой графически выражена зависимость основных парамет­ров влажного воздуха:

I — теплосодержание, ккал/кг; t — температура, °С; j — относительная влажность, %; р — парциальное давление во­дяных паров, мм рт. ст.; d - вес водяных паров, г/кг.

На рис. 1 изображена I-d диаграмма для барометрическо­го давления Р = 760мм рт.ст. На левой стороне ее по верти­кали проведена ось температур t°C, от которой с небольшим наклоном вниз проведены линии равных температур — изо­термы. Теплосодержание сухого воздуха при соответствующих температурах определяется прямыми, направленными к оси температур почти диагонально.

По горизонтальной оси отложено влагосодержание d су­хого воздуха и парциальное давление водяного пара. Линии, параллельные осп ординат, отражают условия постоянного влагосодержания d и парциального давлениям водяного пара р. Относительная влажность воздуха в процентах изображена рядом расходящихся кривых.

По I-d диаграмме, зная два параметра, можно найти ос­тальные, характеризующие состояние воздуха.

Пример 1. При барометрическом давлении Р = 760мм рт. ст. замерена температура воздуха t = 21°С и относитель­ная влажность j = 50%. Определить по I-d диаграмме тепло­содержание влажного воздуха I, температуру точки росы, влагосодержание и парциальное давление.

Решение. На диаграмме I-d (см. рис. 1) находим точку пересечения изотермы t=21°С с кривой относительной влаж­ности j = 50%. Для определения теплосодержания воздуха двигаемся от данной (рабочей) точки параллельно линиям теплосодержания до пересечения с кривой I (ккал/кг). Най­денной точке соответствует теплосодержание 9,8 ккал/кг. Для определения значений влагосодержания и парциального давле­ния проектируем рабочую точку на ось влагосодержания и пар­циального давления. Получаем результат d = 7,9 г/кг, р = 9,0 мм рт. ст. Для определения температуры точки росы не-

Рис. 1

Рис. 2

обходимо из рабочей точки опустить перпендикуляр до пере­сечения с кривой относительной влажности j=100%, а затем, двигаясь параллельно линиям изотерм (влево и вверх) до пересечения с осью температур, определить значение температу­ры точки росы t=10°С.

Было замечено, что благодаря способности организма к терморегуляции среди равноценных по тепловому ощущению сочетаний температур и относительной влажности (при нуле­вой скорости движения воздуха, т.е. u= 0) имеется и такое со­четание, при котором относительная влажность j = 100%. Под эффективной температурой (ЭТ) понимают температуру на­сыщенного неподвижного воздуха, обладающего такой же ох­лаждающей способностью, как воздух с заданными значения­ми температуры и влажности.

Если при определенной категории работы и значения ЭТ воздуха тепловое ощущение находится на уровне комфортно­го, то при более высокой ЭТ оно характеризуется как ощущение перегрева, при более низкой ЭТ возникает ощущение излиш­него охлаждения. Чем больше отклонение ЭТ от комфортного, тем выше степень дискомфорта. В то же время для любого со­четания t, j и u можно найти температуру неподвижного насы­щенного воздуха, который создает тоже тепловое ощущение, т.е. обладает той же охлажденной способностью. Эта темпе­ратура называется эквивалентно-эффективной (ЭЭТ).

На рис. 2 приведен график эффективных и эквивалентно-эффективных температур. Левая сторона графика представля­ет шкалу температур «сухого» термометра, правая — шкалу температур «влажного» термометра.

Сходящиеся кривые скоростей воздушного потока опреде­ляют на графике климатическую зону в диапазоне эффектив­ных температур 0...36,5°С. При температуре воздуха 36,5°С любая скорость воздушного потока и любая относительная влажность не сказывают охлаждающего действия на организм человека вследствие равенства нормальной температуры тела человека (36,5°С) с температурой окружающей среды. В этой точке (t=36,5°С) все кривые различных скоростей воздушно­го потока сходятся.

Эквивалентно-эффективные температуры, вызывающие хо­рошее самочувствие, на графике ограничены линиями «Зимняя зона комфорта» и «Летняя зона комфорта». «Зона комфорта» определяется таким сочетанием метеорологических парамет­ров, которые обеспечивают минимальную нагрузку на сердеч­но-сосудистую систему и выделение минимального количества внутренней энергии организма на терморегуляцию, что, в свою очередь, стимулирует повышение работоспособности.

Пример 2. Определить эффективную температуру, если на рабочем месте неподвижный воздух имеет температуру T_сух=21, t_вл = 14,5°С.

Решение. На графике эффективных и эквивалентно-эффективных температур точки, соответствующие показаниям сухого термометра (t_сух=21°С) и влажного (t=14,5°С), соеди­ним прямой линией. Находим, что при нулевой скорости воз­духа t = 0 эффективной температурой воздуха является t_эф=19°С. Из графика видно, что найденная эффективная температура находится в «Зоне комфорта».

Пример 3. На рабочем месте при температуре 22°С. нормальном атмосферном давлении и неподвижном воздухе рабочим жарко, появились симптомы плохого самочувствия. Средства вентиляции позволяют создать скорость воздуха на рабочем месте 2 м/с. Какой должна быть относительная влаж­ность, чтобы при включении вентиляции создать условия ком­форта, соответствующие эффективной температуре t_эф = 19°С?

Решение. По графику эффективных температур (см. рис. 2) определяем показания влажного термометра, для чего соединяем прямой линией точку на оси температур сухого тер­мометра tсух =22°С с точкой климатической зоны, соответст­вующей t_эф=19°C и u = 2 м/с. Находим t_вд =14°С. На рис. 3 дан психрометрический график, пользуясь которым, опреде­лим необходимую относительную влажность воздуха следую­щим образом. Вверху на графике указана шкала температур в градусах °С.. Вертикальными прямыми отмечены показания «сухого» термометра, наклонными — показания «влажного» термометра. В центре психрометрического графика даны циф­ры, соответствующие относительной влажности. Пересечение прямой линии, соответствующей 22°С и наклонной, соответст­вующей 14°С, позволяет определить относительную влажность j = 40%.

Эффективным средством обеспечения чистоты и допусти­мых параметров микроклимата воздуха рабочей зоны являет­ся промышленная вентиляция.

Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения заг­рязненного воздуха и подачу на его место свежего. По спосо­бу перемещения воздуха различают естественную, механичес­кую и комбинированную вентиляцию [1].

Воздухообмен в производственных помещениях при естест­венной вентиляции осуществляется благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри зданий.

Неорганизованная естественная вентиляция-инфильтрация или естественное проветривание осуществляется сменой воз­духа в помещениях через неплотности в ограждениях и эле­ментах строительных конструкций благодаря возникающей разности давлений снаружи и внутри помещения. Такой воз­духообмен зависит от случайных факторов: силы и направле­ния ветра, температуры воздуха внутри и, снаружи здания, ви­да ограждений и качества работ.

Для обеспечения постоянного воздухообмена, требуемого по условиям поддержания чистоты воздуха в помещении, необ­ходима организованная вентиляция. Организованная естест­венная вентиляция может быть вытяжной без организованного притока воздуха (канальная и бесканальная — аэрация).

Канальная естественная вытяжная вентиляция без органи­зованного притока воздуха широко применяется в жилых и административных зданиях.

Аэрацией называется организованная общеобменная естес­твенная вентиляция помещении в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и две­рей. Воздухообмен в помещении регулируют различной степе­нью открывания фрамуг (в зависимости от температуры на­ружного воздуха, скорости и направления ветра). Как способ вентиляции аэрация нашла широкое применение в промышлен­ных зданиях, характеризующихся технологическими процесса­ми с большими тепловыделениями (прокатные, литейные цехи, кузницы). Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года выполняют с таким расчетом, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону. Для этого наружный воз­дух подается в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола. В теплый период года приток наружного воздуха ориентируют через нижний ярус оконных проемов [1].

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механичес­кой энергии. К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может сущест­венно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и, кроме того, поступающий в помещение воздух не проходит предварительную обработку, т. е. не очищается и не охлаждается.

Вентиляция, при помощи которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этих целей специальных механических побудителей, называется механи­ческой.

Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ (возможностей): большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором; изменение или сохранение необходимого возду­хообмена независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра; предварительная очистка, сушка или увлаж­нение, подогрев пли охлаждение вводимого в помещение воз­духа; оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам; улавливание вредных вы­делений непосредственно в местах их образования и предотв­ращение их образования и предотвращения их распростране­ния по всему объему помещения, а также очистка загрязнен­ного воздуха перед выбросом его в атмосферу. К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стои­мость сооружений и эксплуатации и необходимость проведе­ния мероприятий по борьбе с шумом.

По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции; приточная, вытяжная, приточно-вытяжная и системы с рециркуляцией. Приточная сис­тема — это система, при которой воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточная система применяется для вентиляции помещений, в которых нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.

Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. В помещении при этом создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесооб­разно применять в том случае, когда вредные выделения дан­ного помещения не должны распространяться на соседние по­мещения, например для вредных цехов, химических и биоло­гических лабораторий.

Приточно-вытяжные системы являются наиболее распрост­раненными в промышленности, т. к. они более полно удовлет­воряют условиям создания нормируемых параметров воздуха помещений. Системы с рециркуляцией отработавшего воздуха — это системы, в которых к наружному воздуху подмешивает­ся часть вытяжного воздуха. После термовлажностной обра­ботки смесь поступает в вентилируемое помещение. Системы с рециркуляцией применяются для снижения расхода тепла в холодный период года пли для снижения расхода холода в теплый период года.

Рис. 3

Рис. 4

Систему вентиляции с рециркуляцией разрешается исполь­зовать только для помещений, в которых отсутствуют выделе­ния вредных веществ и концентрация их в воздухе, подавае­мом в помещение, не превышает 30%. Применение рециркуля­ции не допускается и в том случае, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы или имеются резко выраженные неприятные запахи.

По способу обеспечения метеорологических факторов сис­темы вентиляции подразделяются на общеобменные, местные, смешанные, аварийные и системы кондиционирования [2].

Общеобменная вентиляция предназначена для создания и поддержания необходимых параметров воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений. Она применяется втом случае, когда вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения и когда рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению.

Местная вентиляция характеризуется тем, что с ее помо­щьюнеобходимые метеорологические параметры создаются на отдельных конкретных рабочих местах. Например, это улав­ливание загрязнений непосредственно у источника возникно­вения, вентиляция кабин наблюдения и т. д. По аналогии с общеобменной вентиляцией различают местную, приточную, вытяжную и в отдельных случаях местную приточно-вытяжную вентиляцию.

Смешанная система вентиляции является сочетанием эле­ментов местной и общественной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Од­нако часть вредных веществ через неплотности укрытий прони­кает в помещение. Эта часть удаляется общественной венти­ляцией.

Аварийная вентиляция предусматривается в производствен­ных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздух больших количеств вредных или взрывоопасных ве­ществ.

Для создания оптимальных метеорологических условий в производственных помещениях применяется наиболее совер­шенный вид промышленной вентиляции — кондиционирование воздуха. Кондиционированием воздуха называется его искусственная автоматическая обработка с целью поддержания в производственных помещениях заранее заданных метеороло­гических условий независимо от изменения наружных условии и режимов внутри помещения. При кондиционировании авто­матически регулируется температура воздуха, его относитель­ная влажность и скорость подачи в помещение, в зависимости от времени года, наружных метеорологических условий и характера технологического процесса в помещении. Создание таких строго определенных параметров воздуха осуществля­ется в специальных установках, называемых кондиционерами. В ряде случаев помимо обеспечения санитарных норм микро­климата воздух в кондиционерах проходит специальную об­работку: ионизацию, дезодорацию, озонирование и т.п.

Кондиционеры могут быть местными (для обслуживания отдельных помещений) и центральными (для обслуживания нескольких отдельных помещений).

1.3. Применяемые приборы

Психрометр аспирационный (рис. 4) предназна­чен для измерения относительной влажности воздуха. Прин­цип действия основан на разности показаний сухого и мокрого термометра в зависимости от влажности окружающего возду­ха.

Для защиты от нагревания солнечными лучами и механи­ческих повреждений термометры помещены в двойные труб­чатые цилиндры с воздушными зазорами. Резервуар одного термометра обернут батистом и перед работой смачивается водой. Вентилятор предназначен для вытяжки испаряющейся воды и ускорения процесса испарения.

Анемометры (крыльчатые или чашечные, рис. 5) служат для измерения средней скорости направленного воз­душного потока. Измерения производят с помощью секундо­мера.

Чашечными анемометрами замеряются скорости воздушно­го потока в пределах от 1 до 30 м/с, а крыльчатыми — от 1 до 10 м/с.

Конструктивно анемометр выполнен в виде крыльчатки, ось которой механически сопряжена с редуктором счетчика числа оборотов крыльчатки. На корпусе счетчика имеется ры­чажок для пуска и выключения счетчика.

Измерение скорости движения воздуха может производить­ся в одной точке и в определенном сечении воздушного потока.

1.4. Порядок проведения эксперимента

1.4.1 Определение температуры и относительной влажности воздуха

Температуру воздуха определить по показанию «сухого» термометра аспирационного психрометра.

Для определения относительной влажности воздуха смочить водой резервуар «мокрого» термометра, запустить вен­тилятор. На четвертой минуте после пуска вентилятора снять показания с обоих термометров.

При помощи психрометрического графика (рис. 3) опреде­лить относительную влажность воздуха.

Результаты измерений занести в табл. 1.

Таблица 1

№ п/п

Показания «сухого» термометра, t°С

Показания «влажного» термометра, t°C

Относительная влажность воздуха, %

1.4.2. Определение скорости воздушного потока

Для замера скорости воздушного потока крыльчатый ане­мометр установить таким образом, чтобы плоскость вращения крыльчатки была перпендикулярна струе падающего воздуха. Через 100 секунд их выключить и зафиксировать показания счетчика. С помощью тарировочного графика (рис. 6) пересчи­тать полученное число оборотов в 1 с на скорость воздушного в м/с. Результаты измерений занести в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п	Показания анемометра	Время измере-ния, с	Число делений, об./с	Скорость воздушного потока, м/с
Началь­ные обо­роты	Конеч­ные обо­роты	Разность показа­ний оборотон

1.4 3. Определение основных параметров воздуха

По известной температуре и относительной влажности воз­духа (табл. 1) при помощи I-d диаграммы (см. рис. 1) опре­делить влагосодержание, теплосодержание, парциальное дав­ление и температуру точки росы. Результаты занести в табл.3.

Таблица 3