Гигиеническая оценка физических факторов воздушной среды

Температура, влажность, подвижность, барометрическое давление воздуха являются основными метеорологическими элементами, характеризующими в со­вокупности физические свойства воздушной среды - микроклимат в жилых, де-тстких, лечебных и других помещениях.

Термин микроклимат закрытого помещения - собирательное понятие, характеризующее физическое состояние воздушной среды какого-то по­мещения. Составными элементами микроклимата являются: температура воздуха и ее колебания во времени и в пространстве; влажность воздуха; его подвижность. Кроме того, при установлении особенностей и норми­ровании микроклимата закрытых помещений учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций (стен, окон) и перепад темпе­ратур воздуха в помещении и внутренних поверхностей ограждающих консгрукции. Все эти составные факторы микроклимата оказывают интегральное влияние на тепловой обмен организма с окружающей средой. Микроклимат любого помещения, особенно больничной палаты, должен бьпъ оптималъным. Под оптимальными понимаются такие микроклима­тические условия, при которых механизмы терморегуляции организма (в лечебном учреждении организма больного) наименее напряжены, то есть тепловой комфорт обеспечивается наиболее физиологично, без всяких функциональных перегрузок.

Компенсаторные возможности больного организма ограничены, а чувствительность к неблагоприятным факторам внешней среды повышена. Следовательно, диапазон колебаний метеофакторов в больнице должен быть меньше, чем в любом помещении, предназначенном для здоровых людей. Кроме того, к поддержанию oптимального микроклимата в больнице предъявляются более строгие тpeбования, поскольку вследствие отклонения oт него напрягаются меха­низмы терморегуляции организма. Если для здорового человека такое напряжение (только не перенапряжение) допустимо, хотя и не желательно, то для больного в условиях стационара всякие напряжения без­условно вредны и их необходимо исключить вследствие ограниченных возможностей компенсаторных систем больного, его растренированности и повышенной чувствительности.

Микроклиматические условия в лечебно-профилактических учреждениях имеют важное значение в общем комплексе лечебных мероприятий. Для правильной оценки микроклиматических условий в лечебно-профилактиче­ских учреждениях врачу необходимо освоить устройство приборов, методические подходы исследования физических свойств воздушной среды и умение давать им обоснованную гигиеническую оценку.

Первое занятие тема: методы исследования и гигиеническая оценка температурного режима помещений

Цель занятия: Освоить методы изучения температурного режима помещений воздуха и приборы, с помощью которых проводится данное исследование. Научить давать гигиениче­скую оценку и разрабатывать мероприятия по оптимизации температурного ре­жима в больничных помещениях.

Объем самостоятельной работы студентов

1 .Ознакомиться с устройством приборов для измерения температуры воздуха.

2. Освоить правила работы с приборами для измерения температуры воздуха.

3. Провести исследование температурного режима в заданном пре­подавателем помещении.

4. Оформить протокол по результатам выполненных исследований.

5. Оформить заключение по полученным результатам с рекомендациями по оптимизации температурного режима помещения.

Температуру воздуха в помещении характеризует средняя температура, измеренная в разных точках, а также перепады температуры по горизонтали и вертикали, суточные колебания температуры и перепад температур воздуха иограждений.

Для измерения температуры воздуха в жилых помещениях термометры устанавливаются в середине комнаты на высоте дыхания (1,5 м от пола). Для более точного измерения на этой высоте термометры устанавливаются в шести точках: в центре комнаты и в 4 ее углах на расстоянии 0,2м от стены.

Для определения перепада температуры по горизонтали вычисляется разница между максимальной и минимальной температурой на уровне дыхания.

Для определения перепада температуры по вертикали термометры устанавливаются на высоте 0,1 – 1, 0 -1,5 м от пола. Через 10 минут после начала измерения снимают показания термометра, вычисляется средняя температура воздуха, определяется перепад между минимальными и максимальными величинами температур по горизонтали и вертикали.

Допустимые перепады температур для жилых комнат: по горизонтали 2 0 по вертикали – 2,5° (разница между показаниями температурами около пола и на высоте дыхания).

Суточный период перепада температур измеряется с помощью максимального и минимального термометров, которые устанавливаются в центре жилого помещения на уровне дыхания. Допустимые суточные колебания температуры для кирпичных зданий +-2°, деревянных +-3°.

Исследование влажности воздуха

Влажность воздуха характеризуется следующими основными понятиями:

Абсолютная влажность кол-во водяных паров в гр.в 1м 3 воздуха.

Максимальная влажность - кол-во водяных паров в г, необходимых для полного насыщения в 1м 3 воздуха при данной температуре.

Относительная влажность- отношение влажности абсолютной к влажности максимальной, выраженное в процентах.

Дефицитом насыщения разность между влажностью максимальной и абсолютной.

Физиологический дефицит влажности -максимальной при температуре 37 0 равной фактической абсолютной влажностью.

Гигиеническое значение более всего имеют относительная влажность и дефицит насыщения. Эти понятия дают представление о степени насыщения воздуха водяными парами, которое определяет интенсивность и скоростьиспарения пота с поверхности тела, что, в свою очередь, позволяет судить о величине теплоотдачи, тепловом самочувствии и самочувствии человека.

Влияя на эффективность испарения пота, относительная влажность воздухапри высокой температуре (25-30°) становится главным, а при температуре 35° - решающим фактором, участвующим в формировании теплового состояния человека.

При высокой температуре воздуха и ограждений, когда теплоотдача путём излучения и проведения затруднена или имеется тепловосприятие, высокая влажность воздуха способствует более быстрому нарушению т.е. накоплению тепла и нагреванию организма.

В условиях низкой температуры неблагоприятное влияние на состояние и самочувствие человека высокой влажности воздуха объясняется теплопотеря организма за счет более высокой теплопроводимости влажности воздуха, повышения его теплоемкости и снижения теплозащитных свойств одежды вследствие повышения ее влажности. В результате сырой воздух кажется всегда более холодным.

Условия длительного пребывания людей в помещении с повышенной влажностью воздуха и низкой температурой служат причиной переохлаждения, снижения сопротивляемости организма. Они способствуют учащению некоторых заболеваний (артриты, невралгии, неврозы, катары верхних дыхательных путей, нефрит и др.).

Таким образом для человека сырой, влажный воздух как в условиях низких, так и в условиях высокой температуры является относительным фактором, затрудняющим терморегуляцию организма.

Воздух пониженной влажности обуславливает благоприятное повышение теплоотдачи при высокой температуре и способствует снижению теплопотерь при низкой температуре. Сухой воздух раздражает чувствительные окончания тройничного нерва, через посредство которого осуществляется увлажнение выдыхаемой струи воздуха. Перераздражение тройничного нерва со временем приводит к органическим изменениям секреторных желез, является причиной развития катара.

Мерцательный эпителий слизистых оболочек носовой полости, придаточных пазух носа, носоглотки, гортани, трахеи и бронхов лучше всего функционирует при относительной влажности 40-60%.

В жилых помещениях нормальной считается относительная влажность воздуха, равная 30-60%. Измеряется влажность с помощью приборов - психрометра Августа, аспирационного психрометра Ассмана, гигрометра и гигрографа.

Измерение относительной влажности воздуха

Относительная влажность воздуха может быть определена с помощью психрометра Ассмана тремя способами – по номограмме, по таблице и по формуле. С помощью психрометра Авгеста – по таблице илипутем расчета по формуле.

Измерение относительной влажности воздуха с помощью психрометра Ассмана.

В пипетку набирается дистиллированная вода и вводится в трубочку, где наладится резервуар влажного термометра, обернутый кусочкам батиста. Капелька воды, оставшаяся на ткани, стряхивается. Ключом заводится вентилятор я прибор подвешивается в заданной точке на крючок или штатив. В жилом помещении на высоте 1,5 м от пола, в производственном помещении на фиксированном рабочем месте на уровне дыхания. Показания термометров через 4-5 минут. Относительная влажность определяется по номограмме в соответствии с точкой пересечения линяй, соответствующих показаниям сухого термометра.

По таблице - в соответствии с показаниями сухого и влажного термометров.

По формуле - R = (К: F) * 100, где

R - искомая относительная влажность

K - абсолютная влажность (определяется по формуле Шпрунга)

F - максимальная влажность (находится по таблице) .

Исследования фактора движения воздуха

Движение характеризуется двумя показателями направлением и скоростью. Оба эти показатели имеют немаловажное гигиеническое значение.

Направление ветра (в открытой атмосфере) определяется стороной горизонта, откуда дует ветер. Измеряются флюгером и обозначается начальными буквами румбов. Существуют 4 румба главных (С, Ю, В, 3) и 4 румба промежуточных.

Для гигиены и санитарии имеет значение роль господствующего направлении ветра, которое устанавливается на основании многолетних метеорологическими наблюдений повторяемости ветра по румбам для данной местности.

Повторяемость ветров изображается графически в виде розы ветров. Роза ветров строится путем отложения на линях румбов отрезков в определенном масштабе, величины которых соответствуют числу повторяющихся ветров направлении каждого румба. Концы отрезков соединяются прямыми линиями. Штиль изображается окружностью в том же масштабе.

С необходимостью знания розы ветров врач может встретиться при решении многих вопросов: при определении рационального взаимного размещения на территории населенного пункта промышленной и селитебной зоны, при оценке взаимного размещения цехов и производства на территории промышленного предприятия, при выборе планировке жилых микрорайонов и кварталов, при установлении оптимальной ориентации оконных проемов зданий, при озеленении и т.д. Решение всех перечисленных вопросов имеет созданий для него оптимального микроклимата.

Направление движения воздуха в помещении определяется или по наклону пламени свечи, или по отклонению подвешенных на нитку листков папиросной бумаги; очень слабое движение обнаруживается по перемещению облачка хлористого аммония или четыреххлористого титана, выпущенного в воздухе.

Санитарно- гигиеническое значение скорости движения воздуха двояко: во первых, скорость ветра- движение воздуха в открытой атмосфере обуславливает 1) эффективность проветривания населенных мест; 2) удаления за пределы населенного пункта дыма, газов; во вторых, от скорости движения воздуха зависит состояние нервной психической сферы организма, состояние его терморегуляции и тепловое ощущение; сильный ветер нарушает нормальный ритм дыхания, замедляет на 20- 30% скорость передвижения. Сквозняки могут быть причиной переохлаждения.

Летом оптимальной является скорость ветра в пределах 1 - 4 м/сек. В жилых помещениях, классах и групповых комнатах детских учреждений комфортабельное состояние воздушной Среды (при прочих оптимальных показателях микроклимата) обусловливает подвижность воздуха в пределах 0.05- 0.1 м/сек; при меньшей скорости имеет место недостаточный воздухообмен, ощущение застойного неподвижного и спертого воздуха, скорость движения воздуха, превышающая 0.4 м/сек, вызывает не прямое ощущение сквозняка,

Для производственных помещений допускаются санитарными нормативами иные скорости движения воздуха. Измеряются скорости движения воздуха с помощью различных приборов.

Приближенно скорость ветра может быть измерена с помощью флюгера Вильда, более точно - с помощью анемометра чашечного или крыльчатого. Незначительные скорости движения ветра в помещении измеряются с помощью кататермометров и электротермоанемометр

Анемометрия

Измерение скорости движения воздуха с помощью анемометра состоит в следующем:

1. Записываются показания циферблата;

2. Анемометр устанавливается в исследуемой точке. Рабочей положение прибора - вертикальное;

3. Когда устанавливается равномерное движение колеса, включается счетчик оборотов (находящегося сбоку корпуса) и одновременно -замечается время.

4. Через 1-2 минуты останавливают счетчик оборотов;

5. Записывают вторично показания циферблата.

6. Производят расчет: из второго показания циферблата вычитается первоначально записанное, разность делится на число секунд наблюдений.

Когда скорость движения воздуха незначительно и определить ее анемометром невозможно, то применяется кататермометр.

Эффективная температура (ЭТ) - условная величина, полученная чист субъективным путем, которая отражает самочувствие человека при различных комбинациях температуры, влажности и движения воздуха. За градус эффективной температуры (ЭТ) - принята температура воздуха при 100% влажности и при неподвижном воздухе. Широкая постановка опытов дала возможность американским исследователям составить развернутые таблицы эффективных температур, при которых человек испытывает различные теплоошущения. При этом они установили, какие комбинации физических свойств воздуха создают приятное самочувствие, а при каких - неприятное вызывающее переохлаждение или перегревание организма.

На основании результатов этих исследования были составлены общеприняты шкалы эффективных температур:

1. Основная шкала ЭТ - для человека, обнаженная до пояса и находящегося в покое.

2. Нормальная шкала ЭТ - для обычно одетого человека, производящего легкую работу.

Обе шкалы эффективных температур представляют собой таблицы.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что эффективны температуры в интервале от 17,5 до 21,7 0 вызывают у 50% исследуемых состояние теплового комфорта. Эта область - зона комфорта, а внутри нок выделена "линия комфорта", которая соответствует 18,1 - 18,9° ЭТ, при которых 90% исследуемых ощущали состояние теплового комфорта. За пределами "зоны комфорта" (ниже или выше) находятся ЭТ, вызывающие неприятные ощущения - состояние дискомфорта. С помощью таблицы ЭТ можно установит, какие необходимо создать микроклиматические условия, чтобы у человека возникло состояние комфорт, корректировать данные метеофакторы можно тремя путями: понижением или повышением температуры, влажности и движении воздуха. Однако у данного метода оценки теплового самочувствия человека есть недостатки,- при его использовании не учитываются: интенсивность, теплоотдачи организма (теплоизлучение), климат местности, труда, возраст, пол и др. факторы.

В связи с тем, что ЭТ не учитывают влияние тепловой радиации, были созданы специальные шкалы эффективно - радиационных температур (результирующие температуры) - РТ, которые это влияние учитывают.

Определение результирующих температур

Метод позволяет определить и оценить суммарное тепловое воздействие на человека четырех компонентов метеорорлогического фактора: температуры, влажности, движения воздуха и теплового излучения.

Результирующие температуры характеризуют интенсивность теплового (или холодового) воздействия на теплоошущение людей при различных комбинациях температуры воздуха и окружающих предметов, влажности и скорости движения воздуха. Единицей сравнения в этом методе, как и в методе эффективных температур, служит температура неподвижного, насыщенного влагой воздуха (при условии равенства температуры ограждений и воздуха).

Результирующие температуры, имея в основе эффективные температуры, вносят в последние определенную поправку, зависящую от величины средней радиационной температуры.

Результирующие температуры находят по номограмме. Для нахождения искомой РТ по номограмме необходимо иметь сведения о температуре воздуха по сухому и влажному термометрам, а также среднюю радиационную температуру, которая определяется при помощи специального шарового термометра.

Контрольные вопросы по теме

1. Понятие «микроклимат закрытого помещения»

2. Понятие «оптимальные микроклиматические условия»

3. Особенности терморегуляции организма человека.

4. Гигиенические подходы к установлению оптимальных параметров микроклимата больниц.

5. Физиолого - гигиеническое значение температуры воздуха.

6. Расчетная температура воздуха и допустимые ее перепады для различных помещений лечебных учреждений.

7. Приборы для измерения температуры воздуха.

8. Метод изучения температурного режима помещений.

9. Виды влажности: абсолютная, максимальная, относительная, дефицит насыщения, физиологический дефицит влажности, точка росы.

10. Физиолого - гигиеническое значение влажности воздуха.

11. Приборы для измерения влажностивоздуха.

12. Методы определения влажности воздуха.

13. Гигиенические нормативы влажности воздуха.

14. Физиолого - гигиеническое значение подвижности воздуха.

15. Виды движения воздуха, единицы выражения скорости и направления движения воздуха.

16. Гигиенические нормы подвижности воздуха.

17. Приборы для определения подвижности воздуха.

18. Методы определения скорости движения воздуха.

19. Санитарно - гигиеническое значение направления движения воздуха.

санитарное значение, методика построения.

20. Розы ветров, ее санитарное значение, методика построения.

21. Комплексное воздействие метеорологических факторов на организм человека.

22. Кататермометрия,

23. Расчет скорости движения воздуха с помощью кататермометра.

24. Понятие о эффективных и результирующей температурах.

25. Исследования реакции организма на действие микроклиматических факторов.

26. Гигиенические требования к системам отопления лечебных учреждений.

Самостоятельная работа студентов

1. Определить температуру воздуха в помещении учебной аудитории и перепады температуры по горизонтальному и вертикальному уровням.

2. Определить влажность воздуха в помещении.

3. определить скорость движения воздуха в помещении учебной аудитории.

4. Построить розу ветров по исходным данным.

5. Дать комплексное гигиеническое заключение о микроклимате помещения.

6. Провести измерения кожной температуры у присутствующих с помощью электротермометра с последующей оценкой результатов групповой термометрии. Измерение температуры произвести в следующих точках: на.лбу, у верхнего края грудины, между 4 и 5 пальцем на тыльной стороне кисти. Результат оформить в виде протокола.

Образец протокола для выполнения задания

Определение температурного режима помещения.

Полученные результаты измерения температуры воздуха протоколируются по нижеприведенной форме и оцениваются в сравнении с санитарными нормами (см.таблицу).

Протокол

Исследования и оценки температурного режима в

наименование объекта. Дата и время иследования

Полученные результаты измерения температуры воздуха в обследуемом объекте протоколируются по нижеприведенной форме и оцениваются в сравнении с санитарными нормами (см. таблицу).

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки температурного режима в

наименование объекта

Дата и время исследования

2. Определение влажности воздуха.

ПРОТОКОЛ

исследования и оценки относительной влажности воздуха

наименование объекта

1. Дата исследования время час

2. Исследование проводилось психрометром

3. Показания сухого термометра

4. Показания влажного термометра

5. Расчет влажности по формуле

6. Расчет влажности по таблице

Заключение по влажностному режиму в обследованном помещении

3. Определение скорости движения воздуха на рабочем месте с помощью шарового катотермометра.

Время охлаждения прибора (t сек (среднее из трех измерений); фактор прибора (F .....мкал/см 2); Н=F/t мкал/см 2 /сек

Скорость движения воздуха подсчитывается по формуле:

V=((H/Q-0,2)/0,4) 2

Q =36,5 - Т 0 , где 36,5 - середина температурной шкалы катотермометра, а Т 0 - температура воздуха в данной точке помещения.

4. Дать комплексное гигиеническое заключение о микроклимате помещения.

В заключении следует указать, соответствуют ли полученные в ходе исследования результаты нижеприведенным гигиеническим нормативам. При необходимости обосновать мероприятия по оптимизации микроклиматических параметров в учебной аудитории. СНиП-2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха устанавливает следующие оптимальные нормы микроклимата (нормы установлены для людей, находящихся в помещении более 2 часов непрерывно):

5. Решение ситуационных задач по оценке микроклимата больничных помещений.

Приборы для определения санитарно-гигиенических показателей условий пребывания больных в лечебном учреждении и физиологических реакций организма на микроклимат.

Тема 3. Инсоляционный режим. Естественное и искусственное осВещение больниц

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ТЕМЫ:

Зрение приносит человеку наибольшее количество информации (80-85%) об окружающем мире. Освещение, отвечающее гигиеническим требованиям, обеспечивает наилучшие условия для зрительной работы, оптимальную общую работоспособность, благоприятствует здоровью и хорошему самочувствию человека. Недостаточное и нерациональное освещение ухудшает функцию зрения, уменьшает умственную и физическую работоспособность, понижает газообмен, азотистый, минеральный, суточный обмен веществ, влияет на эмоциональное состояние, изменяет кроветворение, ухудшает заживление ран; способствует возникновению ряда заболеваний, в частности близорукости у детей, создает условия для возникновения травм.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ:

Студенты должны:

Усвоить физиолого-гигиенические особенности влияния естественного и искусственного освещения на здоровье человека (функциональное состояние зрительного анализатора, биологическое действие, влияние на ЦНС, работоспособность, санитарное состояние помещений, эффективность лечения больных).

Усвоить гигиенические требования к инсоляционному режиму, естественному и искусственному освещению в помещениях больниц, их оценкой, нормативами.

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ:

Состав солнечной радиации. Биологическое и гигиеническое значение лучей солнечного спектра.

Основные показатели естественного освещения помещений, их гигиенические нормы для помещений разного назначения в лечебно-профилактических учреждениях.

Гигиенические требования к искусственному освещению помещений. Нормы искусственного освещения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ:

Освоить расчетные и инструментальные методы исследования естественного и искусственного освещения в помещениях различного назначения лечебных учреждений с гигиенической оценкой полученных результатов.

Научиться оценивать инсоляционный режим в лечебных учреждениях, принимать меры по оптимальному размещению больных в палатах с различным инсоляционным режимом.

ЛИТЕРАТУРА:

Основная: 1. Румянцев Г.И. с соавт. Общая гигиена. -М.: 1985-С.271-275. 2. Пивоваров Ю.П. Руководство к лабораторным занятиям по гигиене. М. -1983. -С. 101-110.

Дополнительная: 1. Маненко А.К., Сахновская Н.Н. Гигиена лечебных учреждений. Киев. -1982. -.С. 54-60. 2. Больничная гигиена (перев. с нем.). Минск.-1984.-С 350-356. 3. Руководство к практическим занятиям по коммунальной гигиене. (под ред. Е.И. Гончарука), М. -1990. -С. 341-354. 4. Гопкинсон Р.И. Освещение больниц. М.-1968.