1. Теоретическая часть

Метеорологические условия во, многом -определяют степень благоприятности региона для жизни населения: их знание необходимо при установлении очередности и форы расселения, определении времени адаптации людей к данной природной среде и особенностей организации их труда, быта и отдыха, проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования. Ряд метеорологических характеристик (например, скорость и направление ветра и вертикальная устойчивость воздуха) определяет рассеивание токсических выбросов и используется в расчетах приземных концентраций вредных веществ, зон загрязнения с превышением предельно допустимых концентраций и зон поражающего действия ядовитых веществ.

Метеорологические факторы существенно влияют на тепловое состояние организма и сказываются на здоровье, безопасности и работоспособности человека. Общее тепловое воздействие окружающей среды на организм может быть выражено уравнением теплового баланса

Qчел ± Qконд ± Qконв. ± Qрад - Qисп = О,

где Qчел - тепло, генерируемое самим человеком; Qконд - тепло, передаваемое (или получаемое):кондукцией через .непрерывную и неподвижную среду с поверхности одежды и кожи; Qконв - тепло, передаваемое (иди получаемое) за счет перемещения газовой среды с поверхности одежды и кожи; Qрад - тепло, передаваемое (или получаемое) за счет излучения; Qисп - тепло, отдаваемое за счет испарения.

Если уравнение теплового баланса равно нулю, то внутренняя температура тела не меняется и, значит, обеспечивается состояние теплового комфорта. При отрицательных значениях наступает охлаждение организма, а при положительных его перегревание.

Первым компонентом уравнения теплового баланса является тепло, генерируемое самим человеком, его энергозатраты. Величина энергозатрат в покое составляет около 90 ккаK/час и увеличивается при тяжелой работе до 600 и более ккаK/час.

К метеорологическим факторам относятся:

• температура воздуха, от которой зависит конвекционный перенос тепла;

• скорость движения воздуха, существенно влияющая на интенсивность конвекционных процессов и скорость испарения с поверхности кожи;

• влагосодержание окружающего воздуха; его величина определяет скорость и эффективность испарения с поверхности кожи;

• средняя радиационная температура окружающей среды, от которой зависит теплоотдача (или получение тепла) за счет излучения.

Температуру воздуха измеряют жидкостными (ртутными или спиртовыми) и электрическими термометрами. Последние менее инерционны, позволяют проводить дистанционный контроль метеорологических условий, но требуют систематической проверки и калибровки. Для определения температурных перепадов в течение смены используют максимальные и минимальные ртутные термометры. Динамику температуры воздуха исследуют с помощью суточных и недельных термографов.

Различаются следующие виды влажности воздуха:

• абсолютная, которая выражается величиной парциального давления, создаваемого водяными парами (единица измерения Па) или массой водяных паров в единице объема (единица измерения г/м³);

• максимальная, т".е. наибольшее количество водяных паров, которое может содержаться в воздухе при данных температуре и давлении (максимальное влагосодержание резко увеличивается с повышением температуры);

• относительная, представляющая собой отношение абсолютной влажности к максимальной, выраженная в процентах.

При 100% абсолютной влажности в случае понижения температуры ее избыток выпадает в виде росы (при положительных значениях) или осаждается в виде инея (при отрицательных значениях).

Температура, при которой влажность воздуха достигает 100%, является точкой росы.

Возможность и эффективность теплоотдачи испарением определяются не абсолютными значениями влагосодержания, а их отношением к максимальной влажности. Поэтому в качестве нормируемого показателя влагосодержания воздуха выбрана относительная влажность.

Измерения влажности воздуха проводят с помощью психрометров Августа и Ассмана, электрических гигрометров и влагомеров, суточных и недельных гигрографов.. В психрометрах имеются по два термометра, ртутный иди спиртовой, резервуар одного из которых обернут кусочком влажной ткани. Из-за испарения воды температура мокрого термометра по сравнению с температурой сухого термометра будет тем ниже, чем меньше водяных паров содержится в воздухе. Психрометр Ассмана более точен, так как в нем обеспечивается равномерный и одинаковый поток воздуха у ртутных резервуаров, асами резервуары надежно защищены от лучистого тепла. Со показаниям сухого и влажного термометров находят абсолютную влажность воздуха, которую затем используют для определения относительной влажности. Недостатками психрометров являются их инерционность и необходимость проведения ряда расчетов. Меньшая инерционность и большая точность у электрических гигрометров и влагомеров, но они являются дорогими и более сложны в эксплуатации. Суточные и недельные гигрографы, принцип работы которых заключается в измерениях степени натяжения мембраны иди конского волоса в зависимости от вдагосодержания окружающего воздуха, позволяют изучить динамику влажности. Однако этот вид приборов обеспечивает меньшую точность измерений, чем при оценке влажности с помощью психрометра Ассмана.

Скорость движения воздуха измеряют крыльчатыми (диапазон0,5...5м/с) и чашечными (диапазон 1...20 м/с) анемометрами. Принцип действия состоит в определений количества вращении крыльчатки в единицу времени с последующим нахождением по графику скорости движения воздуха в м/с . Для меньших скоростей движения воздуха применяют кататермометры, :действие которых основано на изменении скорости охлаждения нагретого тела в зависимости от температуры и подвижности окружающего воздуха, а диапазон измеряемых скоростей составляет 0.1... ,10 м/с.

Диапазон .измеряемых термоанемометрами скоростей, составляет 0...5 м/с; принцип действия их состоит в изменении сопротивления подогреваемого терморезистора в зависимости от подвижности воздуха. Термоанемометры мало инерционны, обеспечивают более высокую точность замеров, но требуют систематического контроля и калибровки, и стоимость их выше.

Кроме того, для определения влажности воздуха и расчетов технических устройств, обеспечивающих создание оптимальных или допустимых метеорологических (микроклиматических) условий в жилых и производственных помещениях (систем отопления, вентиляции и кондиционирования), необходимо знать уровень атмосферного давления.

Уровень барометрического давления определяется с помощью барометра-анероида.

Оценка метеорологических факторов включает:

• определение комфортности подученных значений температуры воздуха, его скорости движения и относительной влажности;

• оценку погодных условий.

Для метеорологических условий на открытой местности большое значение имеют скорость ветра и солнечная радиация.

Зоной комфорта в умеренном климате для человека, находящегося в покое или выполняющего легкую работу, является диапазон температур воздуха 20-25°С, относительная влажность воздуха в диапазоне 40-60% и скорость движения воздуха в диапазоне0,25-0.5 м/с (скорость 1-1,5 м/с вызывает ощущение сквозняка).

Оценка погодных условий проводится в соответствии с данными табл. 1 (см.. условные обозначения внизу таблицы). ^:

Таблица 1. Физиолого-гигиеническая классификация погодных условий

Теплый период года (со среднесуточной температурой > 10°С)
Темпера воздуха оС	Облачность (баллов)
	0...4 5...7 8...10
	Скорость ветра, м/с
	0-2	2,1-4	4,1-6	0-2	2,1-4	4,1-6	0-2	2,1-4	4,1-6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
36-33	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Ж	Т
32,9-30	Ж	Ж	Ж	Ж	Т	Т	Т	Т	Т
29,9-27	Ж	Т	Т	Т	Т	Т	Т	Т	К
26,9-24	Т	Т	Т	Т	Т	К	К	К	К
23,9-21	К	К	К	К	К	К	К	К	П
20,9-18	К	К	К	К	К	П	К	К	П
17,9-15	К	К	П	К	П	П	П	П	П
14,9-12	К	П	П	П	П	П	П	П	П
12	П	П	П	П	П	П	П	П	П

Холодный период года (со среднесуточной температурой < 10°С)
Температура воздуха оС	Скорость ветра, м/с
	0-2	2,1-2,5	3,6-4	4,1-4,5	4,6-5	5
1	3	4	5	6	7	8
0...-5	П	П	П	Х	Х	С
-5,1...-10	П	Х	Х	Х	Х	С
-10,1...-15	П	Х	Х	Х	Х	С
-15,1...-20	П	Х	Х	Х	Х	С
-20,1...-25	Х	Х	Х	Х	Х	С
-25,1...-30	Х	Х	С	С	С	С
-30,1...-35	Х	С	С	С	С	С
-35,1...-40	С	С	С	С	С	С

Условные обозначения: 1. Облачность оценивается в баллах: 0 - при отсутствии облаков; 10 - при полной облачности;

2. Ж - жаркая, Т - теплая, К - комфортная, П - прохладная, Х - холодная, С - суровая.

Для нормализации микроклиматических условий в помещениях применяют вентиляцию, отопление и кондиционирование воздуха. Нормативные значения метеорологических условий для производственных и .жилых помещении устанавливают соответственно ГОСТ121.00588 и СНиП 2.04.0591.