Тема 7
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ І ГІГІЄНІЧНА ОЦІНКА НАПРЯМКУ ТА ШВИДКОСТІ РУХУ ПОВІТРЯ
4. Завдання (задачі) для самопідготовки
4.1. В населеному пункті планується будівництво нової лікарні. Визначте, у якому напрямку по відношенню до теплової електростанції слід вибрати ділянку для будівництва, якщо роза вітрів характеризується такими даними: Північ – 8 %, Північ-Схід – 7 %, Схід – 6 %, Південь-Схід – 4 %, Південь 8 %, Південь-Захід – 11 %, Захід – 22 %, Північ-Захід – 27 %, Штиль – 7 %.
4.2. Визначте швидкість руху повітря у цеху, якщо фактор шарового кататермометра (F) дорівнює 620, час падіння стовпчика спирту з 38 до 35° - 100 сек., температура повітря 26°.
УЧБОВА ІНСТРУКЦЯ
з вивчення напрямку руху повітря
Під напрямом вітру розуміють сторону горизонту, звідки віє вітер і позначають румбами – 4 основними (Пн., Пд., Сх., Зх.) і 4 проміжними (Пн-Зх., Пн-Сх., Пд-Зх., Пд-Сх.).
Річну повторюваність вітрів в тій чи іншій місцевості зображають у графічному вигляді “рози вітрів”(мал. 7.1).
Мал. 7.1. Роза вітрів
Для побудови “рози вітрів” на графіку румбів відкладають виражену у відсотках частоту вітрів кожного напрямку і з’єднують ламаною лінією. Штиль позначають колом з радіусом відповідно відсотка штильових днів.
“Розу вітрів” використовують в метеорології, аеро- і гідронавігації, а також у гігієні. В останньому випадку – для раціонального планування, взаєморозміщення об’єктів при запобіжному санітарному нагляді за будівництвом населених місць, промислових підприємств, оздоровчих об’єктів, зон відпочинку.
Напрямок руху атмосферного повітря визначається за допомогою вимпела, (на кораблях), флюгерів різної побудови та тканинного конусу (на аеродромах).
В приміщеннях, де рух повітря надто слабкий, напрямок руху повітря можна досліджувати за допомогою фумігатора (диму, синтезованого тим або іншим засобами) або відхиленням полум’я свічки.
УЧБОВА ІНСТРУКЦІЯ
з визначення швидкості руху повітря за допомогою анемометрів
Швидкість руху атмосферного повітря (а також руху повітря у вентиляційних отворах) визначають за допомогою анемометрів: чашечного (при швидкостях від 1 до 50 м/с) і крильчатого (0,5 – 10 м/с) (мал. 7.2). Робота вертикально встановленого чашечного анемометра не залежить від напрямку вітру; крильчатий анемометр потрібно чітко орієнтувати віссю на напрям вітру.
Для визначення швидкості руху повітря спочатку записують вихідні показники циферблатів лічильника (тисячі, сотні, десятки та одиниці), відключивши його від турбінки, виставляють анемометр у місці дослідження (наприклад, в створі відкритого вікна, вентиляційного отвору, надворі). Через 1–2 хв. холостого обертання вмикають одночасно лічильник обертів і секундомір. Через 10 хв. лічильник відключають, знімають нові показники циферблатів і розраховують швидкість обертання крильчатки (кількість поділок шкали за секунду – А):
А = ,
де: N1 – показання шкали приладу до вимірювання;
N2 – показання шкали приладу після вимірювання;
t – термін вимірювання в секундах.
За значенням “А” поділок/сек. на графіку (у кожного анемометра є свій індивідуальний графік згідно заводського номера приладу, що додається до анемометра), знаходять швидкість руху повітря в м/сек.
Для цього по графіку анемометра на осі абсцис знаходять відмітку, відповідну швидкості обертання в об/с, піднімають перпендикуляр до косої лінії графіка, а звідси вліво на осі ординат знаходять значення швидкості руху повітря в м/с.
Сила вітру визначається за 12-бальною шкалою: від штилю – 0 балів (швидкість руху повітря 0 – 0,5 м/с) до урагану – 12 балів (швидкість руху повітря 30 і більше м/с).
Детальніше шкала сили вітрів і швидкості руху повітря наведена в таблиці 1.
Таблиця 1.
Учбова інструкція
з визначення швидкості руху повітря в приміщеннях за допомогою кататермометра
Кататермометр дозволяє визначити дуже слабкий рух повітря в межах від 0,1 до 1,5 м/с. Прилад представляє собою спиртовий термометр з циліндричним або кульовим резервуаром. Шкала циліндричного кататермометра градуйована в межах від 35 до 38° С, кульового – від 33 до 40°С (мал. 7.3.).
Принцип роботи кататермометра полягає в тому, що попередньо нагрітий, він втрачає тепло не лише під дією температури повітря та радіаційної температури, але і під дією руху повітря, пропорційно його швидкості.
Кататермометр призначений для визначення охолоджуючої здатності повітря, на підставі якої і розраховується швидкість руху повітря. Знаючи цю величину
(а – циліндричний (Хілла); б – кульовий)
охолодження кататермометра та температуру навколишнього повітря, по емпіричних формулах і за таблицями можна визначити швидкість руху повітря.
Хід роботи: кульовий кататермометр занурюють в посудину з гарячою водою при температурі останньої 65 – 70° С до тих пір, поки зафарбований спирт не заповнить на 1/2-1/3 об’єм верхнього резервуару. Після цього кататермометр насухо витирають і підвішують на штатив в центрі приміщення (або в іншому місці, де необхідно визначити швидкість руху повітря). При визначенні у відкритій атмосфері кататермометр захищають від впливу променевої енергії Сонця. Далі за допомогою секундоміра визначають час в секундах, за який стовпчик опустився від Т1 до Т2. Інтервали охолодження кататермометра можна брати від 40° до 33°, тобто такий інтервал, щоб частка від ділення суми дорівнювала 36,5°.
Величину охолодження циліндричного кататермометра та кульового з інтервалом 38 – 35° знаходять за формулою:
Н = ,
де: Н – охолоджуюча здатність повітря в мкал/см2× с;
F – фактор кататермометра – постійна величина, нанесена на тильній стороні шкали, яка показує кількість тепла, втраченого з 1см2 поверхні резервуару приладу за час його охолодження з 38°С до 35°С і дорівнює більше 600 мкал/см2 (у кульового кататермометра старих випусків – при охолодженні на 1° і знаходиться в межах 200 – 250 мкал/см2);
а – термін в секундах, протягом якого кататермометр охолоджується з 38° до 35°.
При використанні кульового кататермометра старого випуску (у якого фактор градуйований на 1° » 200 – 250 мкал/см2) величину охолодження знаходять за формулою:
Н = ,
де: Т1-Т2 – різниця температур вибраного інтервалу в градусах;
а – час охолодження приладу в секундах.
Для визначення швидкостей руху повітря менше 1 м/с застосовують формулу:
,
а для визначення швидкостей більше 1 м/с – формулу:
,
де: V – швидкість руху повітря ( м/с );
H – охолоджуюча здатність повітря;
Q – (36,5 – t° повітря) – різниця між середньою температурою тіла 36,5° та температурою навколишнього середовища;
0,20 і 0,40 – емпіричні коефіцієнти;
0,13 і 0,47 – емпіричні коефіцієнти.
Швидкість руху повітря при роботі з кататермометром може бути визначена не лише шляхом розрахунку за формулами але і за допомогою таблиць для кульового кататермометра (табл. 2), після попереднього розрахунку , або таблиці 3.
Таблиця 2
Норми швидкості руху повітря в житлових, громадських і адміністративно-побутових приміщеннях (Витяг з БНіП 2.04.05-86)
|
Період року |
Швидкість руху повітря, м/с |
|
|
Оптимальна |
Допустима |
|
|
Теплий |
0,2 – 0,3 |
0,5 |
|
Холодний і перехідний |
0,2 |
0,2 |
|
Примітка: норми встановлено для людей, які знаходяться в приміщенні більше 2 годин безперервно. |
||
Силу вітру (у балах та описово) і швидкість руху атмосферного повітря (в м/с) оцінюють за таблицею 5.
