Общая характеристика климатических факторов

Климатические факторы — это температура воздуха, влажность, атмосферная циркуляция (скорость движения воздуха), солнечная радиация и атмосферное давление. Кроме того, к погодным факторам относятся атмосферные осадки. Климат внутренней среды, помещений называют микроклиматом. Он оценивается сочетанием четырех факторов: температурой воздуха (t_В), скоростью движения воздуха (V_В), относительной влажностью (Y) и радиационной температурой излучающих ограждений и предметов ().

Организм человека постоянно находится в состоянии теплообмена с окружающей средой. Вследствие белкового, углеводного и жирового обмена в клетках и тканях организма вырабатывается тепло, количество которого зависит от рода деятельности и интенсивности выполняемой работы.

Теплопродукция, вырабатываемая организмом, отдается в окружающую среду посредством теплоотдачи конвекцией (через воздух), излучением и испарением влаги с поверхности кожи. Тепло непосредственно отдается с открытых участков тела и через одежду, которая частично поглощает и экранирует тепловую энергию.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека различными путями, зависит от климатических факторов. Тепло, передающееся конвекцией, Q_к (Вт) определяется зависимостью

(4.1)

где — коэффициент теплоотдачи, который зависит от скорости движения воздуха, Вт/(м² ∙ град);

F — площадь поверхности тела, м²;

— температуры тела и окружающего воздуха, °С.

Из формулы (4.1) видно, что теплоотдача конвекцией зависит от скорости движения и температуры воздуха.

Отдача тепло излучением происходит от человека к поверхностям, имеющим температуру ниже, чем температура открытых частей тела (32...34°С) и температуры поверхности одежды (27...31°С). При температуре окружающих поверхностей t > 35°С теплообмен идет в обратном направлении — от нагретых поверхностей к человеку.

Теплоотдача за счет испарения влаги зависит от влажности воздуха, а для открытых участков тела еще и от скорости его движения.

Абсолютной влажностью (А, г/м³) называется количество водяного пара, содержащееся в 1 м³ воздуха, а максимальной влажностью (F, г/м³) — количество водяного пара, которое может содержаться в 1 м³ воздуха при данной температуре и давлении. Максимальная влажность при увеличении температуры воздуха становится больше.

Влажность воздуха характеризуют относительной влажностью Y

(4.2)

Нормальные для данного рода деятельности теплоощущения человека характеризуются уравнением теплового комфорта: теплопродукция организма (Q_теп, Вт) должна равняться количеству тепла, отдаваемого конвекцией (Q_к, Вт), излучением (Q_изл, Вт) и испарением влаги с поверхности кожи (Q_исп, Вт)

. (4.3)

В организме человека имеется психофизиологическая система терморегуляции, позволяющая ему адаптироваться к изменениям климатических условий и поддерживать постоянную нормальную температуру тела. Терморегуляция осуществляется двумя физиологическими процессами: выработкой тепла и теплоотдачей, течение которых регулируется ЦНС.