Температура воздуха - Ya

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………….. 3
Глава I……………………………………………………………………….. 5
1.1. Что такое «микроклимат» и каково его значение…………………… 5
1.2. Основные параметры микроклимата помещений…………………… 6
Глава II……………………………………………………………………… 9
2.1. Измерение параметров микроклимата……………………………….. 9
2.2. Определение температуры воздуха в кабинетах школы……………. 10
2.3.Определение влажности воздуха в кабинетах школы……………….. 11
2.4. Определение коэффициента аэрации в кабинетах школы………….. 11
Заключение………………………………………………………………….. 13
Список используемой литературы и источников………………………… 14
Приложения…………………………………………………………………. 15
2
Введение
Проблема зависимости здоровья человека от окружающей среды сейчас
актуальна как никогда. Современный школьник большую часть жизни проводит
в замкнутом пространстве школы. Помещение становится для нас своеобразной
средой обитания. Для здоровья и высокой работоспособности учащихся в
кабинете необходимы благоприятные условия: свет, чистый воздух, тепло.
Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое
самочувствие человека и его работоспособность.
В связи с этим возникла необходимость исследования проблемы влияния
окружающего микроклимата кабинетов школы на самочувствие участников
образовательного процесса.
Данная проблема имеет высокую практическую значимость. Анализ
микроклимата кабинетов позволит улучшить уровень комфортности школьных
помещений, повысит работоспособность учителей и учащихся.
Для решения проблемы мы поставили цель: изучить основные параметры
микроклимата кабинетов МОУ Новоивановской СОШ физическими способами.
Для достижения цели необходимо решить ряд следующих задач:
- изучить роль физических показателей (температуры, влажности,
коэффициента аэрации) в здоровьесбережении учащихся и учителей;
- определить основные физические показатели в некоторых кабинетах МОУ
Новоивановской СОШ;
- разработать рекомендации по улучшению микроклимата кабинетов
школы.
Гипотеза: окружающий микроклимат кабинетов школы оказывает влияние
на состояние и работоспособность учащихся и учителей.
Объект исследования: микроклимат кабинетов школы.
Предмет исследования: влияние физических показателей микроклимата на
самочувствие участников образовательного процесса.
Методы
исследования:
наблюдение,
анализ,
беседа,
сравнение,
эксперимент.
3
Основными источниками исследования стали электронные ресурсы:
гигиеническая
оценка
микроклимата
классной
комнаты
(HYPERLINK
«http://www.bestreferat.ru» http://www.bestreferat.ru), гигиенические требования к
микроклимату производственных помещений: СанПиН 2.4.2.2821 – 10. —
http//www.consultantplus.ru .
Исследование параметров микроклимата в различных помещениях описано
в различной литературе, но в нашей школе такое исследование проведено в
первый раз и составлены рекомендации по улучшению микроклимата в
исследуемых кабинетах.
4
Основная часть
Глава I.
2.1. Что такое «микроклимат» и каково его значение?
Микроклимат – это комплекс физических факторов внутренней среды
помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье
человека. Параметрами микроклимата, при которых выполняет работу человек и
от которых зависит теплообмен между организмом человека и окружающей
средой, являются температура окружающей среды, скорость движения воздуха
и влажность (относительная) воздуха.
Условия микроклимата в помещениях зависят от ряда факторов:
- климатического пояса и сезона года;
-
характера
технологического
процесса
и
вида
используемого
оборудования;
- условий воздухообмена;
- размеров помещения;
- числа присутствующих людей.
Человек в процессе труда постоянно находится в состоянии теплового
взаимодействия
с
окружающей
средой.
Для
нормального
протекания
физиологических процессов в организме человека требуется поддержание
практически постоянной температуры (36,6 ºС). Способность человеческого
организма
к
поддержанию
постоянной
температуры
носит
название
терморегуляции. Терморегуляция достигается отводом выделяемого организмом
тепла в процессе жизнедеятельности в окружающее пространство.
Терморегуляция в окружающей обстановке непостоянна и зависит от
параметров микроклимата в помещении, а также от температуры окружающих
человека поверхностей (стен, потолка, оборудования). Если температура этих
поверхностей ниже температуры человеческого тела, то теплообмен излучением
идёт от организма человека к холодным поверхностям. В противном случае
теплообмен осуществляется в обратном направлении: от нагретых поверхностей
к человеку.
5
Теплоотдача конвекцией зависит от температуры воздуха в помещении и
скорости его движения − от относительной влажности и скорости движения
воздуха. Основную долю в процессе отвода тепла от организма человека
(порядка 90% общего количества тепла) вносят излучение, конвекция и
испарение. Нормальное тепловое самочувствие человека при выполнении им
работы любой категории тяжести достигается при соблюдении теплового
баланса.
1.2. Основные параметры микроклимата помещений.
К основным характеристикам микроклимата помещений относятся
следующие показатели:
- температура окружающего воздуха;
- температура поверхностей;
- влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
Кроме того, существуют и другие показатели микроклимата, которые
являются производными выше указанных:
- градиент температуры по вертикали и горизонтали;
- интенсивность теплового излучения поверхностями.
Рассмотрим более подробно основные характеристики микроклимата.
В соответствии с СанПиН 2.4.2.2821 – 10 «Гигиенические требования к
микроклимату
производственных
помещений»
параметрами,
характеризующими микроклимат, являются:
- температура воздуха;
- температура поверхностей (учитывается температура поверхностей
ограждающих конструкций (стены, потолок, пол), устройств (экраны и т.п.), а
также технологического оборудования или ограждающих его устройств);
- относительная влажность воздуха;
- скорость движения воздуха;
- интенсивность теплового облучения.
6
Температура и влажность воздуха не должны превышать 18–220С и 50–70%
соответственно.
Температура воздуха, измеряемая в °С, является одним из основных
параметров, характеризующих тепловое состояние микроклимата. Температура
поверхностей и интенсивность теплового облучения учитываются только при
наличии соответствующих источников тепловыделений.
Температура
лат. temperatura —
надлежащее
смешение,
нормальное
состояние) — скалярная физическая величина, примерно характеризующая
приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию
частиц
макроскопической
системы,
находящейся
в
состоянии термодинамического равновесия.
Скорость движения воздуха – осредненная по объему обслуживаемой
зоны скорость движения воздуха. Скорость движения воздуха влияет на
ощущение тепла или холода, испытываемое человеком. Измеряется в м/с.
Влажность воздуха — содержание в воздухе водяного пара. Различают
абсолютную, максимальную и относительную влажность.
Абсолютная влажность (А) — упругость водяных паров, находящихся в
момент исследования в воздухе, выраженная в мм ртутного столба, или
массовое количество водяных паров, находящихся в 1 м3 воздуха, выражаемое в
граммах.
Относительная влажность — это отношение массы водяного пара,
содержащегося в единице объема воздуха, к массе водяного пара, содержащегося
в насыщенном водяными парами воздухе (предельной массе водяного пара,
которая может содержаться в воздухе при данной температуре).
φ = (абсолютная влажность)/(максимальная влажность)
Относительная влажность обычно выражается в процентах.
Например, относительная влажность 70 % означает, что в воздухе воды в
парообразном состоянии находится 70 % от максимально возможного
количества. Относительная влажность 100 % означает, что воздух насыщен
водяными парами и в такой среде испарение происходить не может.
7
Кроме основных величин рассмотрим ещё один параметр микроклимата
кабинетов школы – коэффициент аэрации.
Аэрация - (от греч. ἀήρ — «воздух») — естественное проветривание,
насыщение
воздухом, кислородом
(организованный
естественный
воздухообмен).
Коэффициент аэрации служит одним из показателей интенсивности
вентиляции воздуха в помещении, он характеризуется отношением площади
отверстия всех форточек и фрамуг в помещении к площади пола.
Вычисляется
коэффициент
аэрации
по
формуле:
КА
=
Sф/Sп,
где КА - коэффициент аэрации, Sп – площадь пола в помещении , Sф – площадь
отверстия форточек и фрамуг.
Величина коэффициента аэрации выражается соотношением или дробью,
где числитель – единица, а знаменатель – полученное частное. Например, 1:50
или 1/50. Коэффициент аэрации в классах должен быть не менее 1:50 (0,02),
оптимальное значение - 1:30 (0,03).
8
Глава 2.
2.1. Измерение параметров микроклимата.
Для определения основных параметров микроклимата используются
следующие физические приборы:
- термометр (для определения температуры воздуха);
- гигрометр, психрометр (для определения влажности воздуха);
В обычных условиях для измерения температуры воздуха используются
термометры (ртутные или спиртовые), термографы (регистрирующие изменение
температуры за определенное время) и сухие термометры психрометров.
Термометр (греч. θέρμη — тепло; μετρέω — измеряю) — прибор для
измерения
температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует
несколько видов термометров:
- жидкостные;
- механические;
- электрические;
- оптические;
- газовые.
Для
определения влажности
воздуха применяются
переносные
аспирационные психрометры, реже стационарные психрометры и гигрометры.
При использовании психрометров дополнительно измеряют атмосферное
давление с помощью барометров – анероидов.
Кроме
того,
для
определения
влажности
воздуха
используется
психрометрическая таблица (Приложение 1, стр. 15).
В проведённом эксперименте кроме данных приборов использовалась
рулетка для определения площади пола кабинетов, площади всех форточек и
фрамуг. Полученные данные служат для определения коэффициента аэрации в
кабинетах школы.
Все параметры микроклимата, полученные путём измерения, сравниваются
с допущенными СаНПиНом, приведенными в таблице (Приложение 2, стр. 16)
9
Для
определения
параметров
микроклимата
кабинетов
МОУ
Новоивановской СОШ мы выбрали несколько кабинетов на разных этажах
нашей школы:
- 1 этаж: кабинет русского языка, кабинет начальных классов, спортивный
зал;
- 2 этаж: кабинет математики, кабинет истории и обществознания, кабинет
химии и биологии.
Все параметры микроклимата измерялись в разное время:
1 замер – 8.00 утра (начало рабочего дня);
2 замер – 12.00 дня;
3 замер – 16.00 дня (окончание рабочего дня).
2.2. Определение температуры воздуха в кабинетах школы.
Для определения температуры воздуха в кабинетах школы использовался
термометр комнатный (Приложение 3, стр. 17)
Все данные, полученные в ходе измерений, были занесены в таблицу
(Приложение 4, стр. 18)
Температура в кабинетах и спортивном зале школы измерялась в центре
класса для более точного показателя.
Исходя из полученных данных о температуре воздуха в кабинетах школы, а
также в спортивном зале, было выявлено следующее:
- во всех кабинетах, в том числе и спортивном зале школы, значение
температуры превышает допустимые показатели;
- превышение температуры составляет 4 – 6 °С;
- превышение температуры ощутимо и сказывается на общем самочувствии
и работоспособности участников образовательного процесса.
Последний вывод был определён исходя из опроса учителей и учащихся.
Полученные данные отражены в диаграмме, показывающей разницу между
допустимым и истинным показателями температуры (Приложение 4, стр. 18)
10
2.3. Определение влажности воздуха в кабинетах школы
Для определения влажности воздуха в кабинетах и спортивном зале школы
использовался лабораторный психрометр, а также психрометрическая таблица
(Приложение 5, стр. 19)
Как и при измерении температуры, все данные были внесены в таблицу и
сравнены с допустимыми показателями.
Измерение влажности воздуха в кабинетах школы производилось
следующим образом:
1. Снимаем показатели «сухого термометра» 𝑡с ;
2. Снимаем показатели «влажного термометра» 𝑡в ;
3. Находим разность показаний сухого и влажного термометров;
4. Определяем влажность воздуха с помощью психрометрической таблицы.
5. Данные заносим в специальную таблицу (Приложение 6, стр. 20)
Все показатели были сведены в диаграмму, отражающую разницу между
истинным и допустимым показателями влажности воздуха в кабинетах школы
(Приложение 6, стр. 20)
Таким образом, получили следующие выводы:
- относительная влажность воздуха в кабинетах химии, спортивном зале
ниже допустимого значения;
- относительная влажность воздуха в остальных кабинетах (русского языка,
истории, начальных классов, математики) входит в рамки допустимых значений.
2.4. Определение коэффициента аэрации в кабинетах школы
Коэффициент аэрации определяется следующим образом:
1. Измеряется длина и ширина кабинетов, рассчитывается площадь пола.
2. Рассчитывается площадь форточек и фрамуг в кабинетах.
3. По формуле рассчитывается коэффициент аэрации.
Таким образом, получили данные о коэффициенте аэрации в кабинетах
школы. Все данные занесены в таблицу (Приложение 7, стр. 21)
11
Исходя из полученных показателей, можно отметить следующее:
- коэффициент аэрации кабинетов школы соответствует предельной норме;
- коэффициент аэрации спортивного зала школы ниже необходимой нормы.
Отмечаем
и
тот
факт,
что
в
кабинетах
ежедневно
проводится
проветривание. Однако, проветривание производится лишь в обеденный
перерыв. Причём, проветривание спортивного зала осуществляется через
запасный выход на улицу (дверь).
Исходя из проведённых экспериментов, можно сделать общий вывод:
В
целом
микроклимат
кабинетов
МОУ
Новоивановской
СОШ
соответствует допустимым нормам СанПиН.
Однако, следует отметить ряд рекомендаций, выполнение которых (мы
рассчитываем на это) улучшит микроклимат кабинетов нашей школы, повысит
работоспособность, снизит риск утомляемости участников образовательного
процесса:
1. Производить проветривание кабинетов в течение дня (на переменах);
2. В кабинетах с высокой влажностью и высокой температурой (начальные
классы, математика) по возможности оставлять приоткрытой форточку
на уроках. Однако следует избегать сквозняков (должна быть закрыта
дверь)
3. Производить ионизацию воздуха с целью уничтожения вредных
микробов, активно размножающихся при высокой температуре и
высокой влажности.
4. В кабинетах с низкой (или близкой к низкой) влажностью воздуха
следует применять опрыскивание. Это простой, но очень эффективный
способ повышения влажности воздуха.
12
Заключение
Быть здоровым- нормальное желание любого человека. Ведь именно
здоровье- условие долголетия, успешности и активности человека. Генрих Гейне
писал: «Единственная красота, которую я знаю - здоровье». Здоровье человека
является не только эстетической ценностью, но и зависит от эстетических
характеристик окружения, а если сказать в целом – от экологического качества
окружающей среды.
Микроклимат помещений, где мы учимся и работаем, оказывает
существенное влияние на общее состояние нашего организма.
Поэтому, работая над данным исследованием, мы прежде всего хотели
показать значимость микроклимата для здоровья человека.
В ходе работы были получены данные, которые имеют важное практическое
значение. В частности для нашей школы.
Результатом нашего исследования стали рекомендации, выполнение
которых, по нашему мнению, даст положительный результат в сбережении
здоровья и повышении работоспособности участников образовательного
процесса.
Будьте здоровы!
13
Список использованной литературы и источников
1. Мансурова С.Е., Шклярова О.А. «Здоровье человека и окружающая среда» Санкт-Петербург: СМИО ПРЕСС, 2009, 236с.
2. Перышкин А. В. Физика. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват учеб. заведений. М.:
Дрофа, 2008
3. Электронные ресурсы Интернет:
http://www.bestreferat.ru - гигиеническая оценка микроклимата классной
комнаты.
http//www.consultantplus.ru - Гигиенические требования к микроклимату
производственных помещений СанПиН 2.4.2.2821 – 10.
http://med-books.info/valeologiya - основные параметры микроклимата
помещений
14
Приложение 1
Таблица 1. Психрометрическая таблица
15
Приложение 2
Таблица 2. Допустимые показатели температуры в помещениях
16
Приложение 3
Термометр комнатный
17
Приложение 4
Таблица 3. Показатели температуры в различное время рабочего дня в
кабинетах МОУ Новоивановской СОШ
Кабинет
Температура в
8.00, °С
Температура в
12.00, °С
Температура в
16.00, °С
Математики
24
26
26
Истории и
обществознания
Русского языка
26
25
25
23
(производилось
проветривание)
24
26
26
26
25
23
25
26
21
22
20
Начальных
классов
Химии и
биологии
Спортивный зал
Диаграмма 1. Показатели температуры воздуха в кабинетах школы
(в сравнении с нормой)
30
25
20
24
26 26
26 25 25
18
26 26
24
23
18
18
26 25
23
18
25 26
18
21 22 20
15
15
10
5
0
Математики
Истории и
Русского языка
обществознания
Температура в 8.00, °С
Начальных
классов
Температура в 12.00, °С
Химии и
биологии
Температура в 16.00, °С
Спортивный зал
НОРМА
18
Приложение 5
Психрометр лабораторный школьный
19
Приложение 6
Таблица 4. Влажность воздуха в кабинетах МОУ Новоивановской СОШ
Кабинет
Математики
Истории и
обществознания
Русского языка
Начальных классов
Химии и биологии
Спортивный зал
Влажность воздуха в
8.00, %
62
62
Влажность воздуха в
16.00, %
48
51
56
69
43
44
51
55
51
48
Диаграмма 2. Показатели влажности воздуха в кабинетах школы
(в сравнении с нормой)
80
70
69
62
60
60
50
62
60
51
48
56
60
51
55
60
60
60
51
43
44
48
40
30
20
10
0
Математики
Истории и
Русского языка
обществознания
Влажность воздуха в 8.00, %
Начальных
классов
Химии и
биологии
Влажность воздуха в 16.00, %
Спортивный зал
НОРМА
20
Приложение 7
Таблица 5. Показатели коэффициента аэрации в кабинетах МОУ
Новоивановской СОШ
Кабинет
Математики
Истории и
обществознания
Русского языка
Начальных классов
Химии и биологии
Спортивный зал
Коэффициент
аэрации
0,02
0,02
Норма
0,02
0,02
0,02
0,014
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
Допустимая нижняя
граница
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
0,02
Диаграмма 3. Коэффициент аэрации кабинетов школы
(в сравнении с нормой)
0.035
0.03
0.03
0.03
0.03
0.03
0.03
0.03
0.025
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.014
0.015
0.01
0.005
0
Математики
Истории и
Русского языка
обществознания
Коэффициент аэрации
Норма
Начальных
классов
Химии и
биологии
Спортивный зал
Допустимая нижняя граница
21