CC BY
4
тарные правила по хранению, транспортировке и применению пестицидов в сельском хозяйстве. М., 1974, с. 47. — Спыну Е. И. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып. 7. Киев, 1969, с. 27—32. — Стефан-с к и й К. С. — В кн.: Гигиена применения, токсикология пестицидов и клиника отравлений. Вып. 9. М., 1973, с. 62—67. — Он же. — Тезисы докладов 5-й Всесоюзной научной конференции «Новейшие вопросы гигиены применения пестицидов». Киев, 1975, с. 31— 32. — В м а 11 С. Е. — «Farm. J.», 1972, v. 96, p. 16. — С о 1 М n s R. L., D u g 1 i a S. — «Weed Sci.», 1973, v. 21, p. 343—49. — D u g g a n R. E., D u g g a n M. B. — In: Edwards C. A. (Ed.) Environment Pollution by Pesticides. New York, 1973, p. 334—65. — Ki -do H., Stafford E. — «J. econ. Entomol.», 1966, v. 59, p. 454—60. — W h e a t-ley G. A. — «In: Edwards C. A (Ed.) Environment Pollution by Pesticides. New York, 1973, p. 365—409.
Поступила 17/XII 1976 r.
За рубежом
УДК 612.53-087.1
Р. Я• Бераха
МЕТОДИКА РАСЧЕТА РАДИАЦИОННОГО БАЛАНСА ПОВЕРХНОСТИ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА В УСЛОВИЯХ ЗАКРЫТОГО ПОМЕЩЕНИЯ
Институт гигиены и питания, Медицинская академия, София
Радиационный баланс поверхности тела человека (/?) представляет собой один из компонентов уравнения теплового баланса тела человека, характеризующего его тепловое состояние. В натурных условиях (на открытом пространстве) /? рассчитывают по формулам М. И. Будыко и Г. В. Циценко. В этом случае он складывается из интенсивности суммарной и отраженной от поверхности Земли солнечной радиации и теплового излучения тела в атмосферу. В случае закрытого помещения в самом общем виде можно записать следующим образом:
Ц^ЧУь + ЧГг + ЧР,-!, (1)
где / — интенсивность прямой, рассеянной и отраженной от поверхностей помещения солнечной радиации, проникающей в помещение через проемы (окна) помещения; — теплообмен излучением поверхности
тела с поверхностями помещения, атмосферой (через проемы помещения) и объемом воздуха в помещении соответственно.
Для расчета Я в гигиенической практике известна полуэмпирическая формула Н. К- Витте:
Я = 93 (Гп — Гст), кал-м-а-мин-1, (2)
где Та и Гст — средняя абсолютная температура поверхности тела и поверхностей помещения соответственно.
Формула (2) учитывает приближенно (о ее применимости подробнее будет сказано ниже) только теплообмен излучением поверхности тела с поверхностями помещения, т. е. и, таким образом, в общем случае неправильно выражает процесс теплообмена излучением поверхности тела с окружающей средой в условиях закрытого помещения.
В настоящей работе предлагается методика расчета
Исходя из общей теории теплообмена (А. Г. Блох; М. Л. Михеев и И. М. Михеева; В. П. Исаченко и Л. И. Осипова), в предположении об изотропном характере излучения (Т. Н. Лиопо и Г. В. Циценко) для величин I, V?!, и Н/3 получают следующие выражения (в кал-м-2-мин-1):
/ = (1 - Л) [/° + ¡; + ('п + /8р) + П]. О)
а?0 000 040 О0О 000 0.70 ОД) О0О ЦОО 1.Ю 1,20 100 1.40 1.50 !,60 1.70 100 100 200 46[
<И 42 40 38 36 34 3? ЗО
гв
26 &
22 20 Гв
1
/
л
/ /
/ /
/ /
/ .
/
/ 1 <
1
0.05 006 СД7 О.Ов аозо.ю 0.11 0,12 0,13 0.14 0,15 0,16 О.П 0,Ю 0,19 0,20 0.21 0,27
1вО ПО 160 150 140 130 120 НО 100 30 во 10 ео
50 40
Рис. 1. Зависимость коэффициента теплоотдачи от скорости воздуха в помещении V. По оси абсцисс — V (в м/с); по оси ординат — а, в кал.м—'.мин-'X Хград У<20 м/с.
й?! = 6СТ-
5,
Я. + Яз 5,
(т*в-т<„).
= ККП6о -574757 (Т4П ~ Т1 в). й7з = ео(г;?-Г4в).
(4)
(5)
(6)
Тп = (а 0Г„ + аГв)/(о0 + а),
где а — постоянная Стефана—Больцмана (о = 8,15-Ю-7 мин-_1град-4); 5х—общая площадь поверхностей, непрозрачных для тепла стен, потолка и пола помещения (в м2), 52 — площадь поверхности проемов (окон) помещения (в м2), к и кп — коэффициенты пропускания тепловой радиации объема воздуха в помещении и проемов помещения (в случае открытых проемов ки = 1); Тъ—абсолютная температура воздуха в помещении; ТК — абсолютная средневзвешенная температура кожи тела человека; Тв>в — абсолютная температура воздуха вне помещения; а0 и а — коэффициенты конвективной теплоотдачи одежды и поверхности тела соответственно. Величину а можно определять по графику (рис. 1); а0 рассчитывается по формуле: а0 = 92,5/г, где г— теплоизоляция одежды в единицах кло. А и Аст выражают среднюю отражательную способность (альбедо) поверхности тела и помещения соответственно, б — относительную излучающую способность поверхности тела (по данным ряда исследований, можно принять А = 0,3, б = 0,93).
Относительный коэффициент излучения е и пропускания к объема воздуха в помещении можно рассчитать по методике, изложенной в монографии А. Г. Блоха. Для рассматриваемого здесь случая на этой основе получаются следующие формулы:
= 1 — ехр (-0,023 У<рЕ1 — 7- Ю-з Ут^.,
/С= 1 —0,023 УуЕ1— 7 ~[/Твс1, 1 =
4 V
Я. + Яг
(7)
(8)
Методика расчета радиационного баланса поверхности тела человека в условиях закрытого
помещения
Показа-тель
Давление водяных паров Е (в ыбар) в зависимости от температуры воздуха в помещении <в (в °С)
с С
Е, мбар
'в Е
'в
Е
10 11 12 13 14 15 16 17
12,27 13,12 14,02 14,97 15,98 17,04 18,17 19,37
18 19 20 21 22 23 24 25
20,63 21,96 23,97 24,86 26,43 28,08 29,82 31,67
26 27 28 29 30 31 32 33
33,61 35,65 37,78 40,05 42,50 44,93 47,55 50,30
где <2—средний диаметр частиц пыли в воздухе помещения (в мк); ¡х — тегловная концентрация пыли (в г/м3); р—плотность вещества пыли (в г/см3); V—объем помещения (в м3); <р — относительная влажность воздуха в помещении; срЕ — парциальное давление водяных паров в воздухе помещения, определяемое по известной формуле Магнуса (в мбар). Значения Е в зависимости от температуры воздуха в помещении Тв приводятся в таблице.
Для помещений бытового назначения ц = 0 и относительный коэффициент излучения е можно определять по приведенному на рис. 2 графику. Для упрощения расчета компонентов радиационного баланса и на рис. 3 построена номограмма для нахождения величины о (Г*—
— 71).
В формуле (3) 1„, /р и /о — количества тепла от прямой, рассеянной и отраженной солнечной радиации соответственно, проникающей в помещение. Расчет этих величин проводится по формулам (Н. М. Гусев):
/п = /п ^Ао-соз(л° -В0); /р = НГ 7Р; /2 = 0,094 (/„+/„),
где Л0 — высота Солнца; А"—азимут Солнца; В°—ориентация проема (все величины в градусах); /п и /р — прямая и рассеянная солнечная радиация на горизонтальную поверхность (в кал-м~2-мин-1). Значения
20 ЭО 40 50 БО Ю во ЗО >00 ПО ПО 130 МО ¡50 160 ПО ЮО
Рис. 2. Относительный коэффициент излучения объема воздуха в помещении е (по оси ординат) в случае отсутствия частиц пыли (ц=0) в зависимости от параметра 6Е/ (по оси абсцисс в
м-мбар).
Рис. З1 Номограмма для расчета компонентов радиационного баланса W,, W2 и По оси абсцисс — Т, (в °К): по оси ординат — а (,т\ — т\) (в калх Хи-'.иин ')•
этих величин необходимо брать из метеорологических таблиц. Некоторые данные для Аст, Кп, 1а и /р приводятся в цитированных работах Н. М. Гусева и Т. Н. Лиопо.
Несмотря на кажущуюся сложность представленных формул, расчет с помощью приведенных графиков и таблицы занимает не более 10—15 мин.
Выводы %
1. Сравнение полученных нами формул для расчета с применением формулы Н. К. Витте показывает, что последняя верна для специального случая закрытого, без проемов, помещения (I =№3 = 0) при отсутствии пыли и небольших размерах помещения (в этом случае = 0, К = 1) и Тп — Тст С 10°. Этим условиям удовлетворяют бытовые помещения с полностью закрытыми проемами, а также камеры экспериментального назначения. Для производственных помещений больших объемов, где можно ожидать значительных концентраций пыли, либо в помещениях с проникающей солнечной радиацией формула Витте непригодна.
2. Разработанная нами методика расчета 7?, полученная из общих физических закономерностей теплообмена, применима в условиях закрытого помещения любого назначения и произвольных переменных факторов естественного климата и микроклимата помещения.
ЛИТЕРАТУРА. Будыко М. И./Циценко Г. В. — «Изв. АН СССР. Сер. геогр.», 1960, № 3, с. 3—11. — Блох А. Г. Основы теплообмена излучением. Л., 1962. — Витте Н. К. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, 1956. — Гусев Н. М. Основы строительной физики. М., 1975. — Л и о п о Т.Н., Ц и ц е н к о Г. В. Климатические условия и тепловое состояние человека. Л., 1971. — Исаченко В. П., Осипова Л. И. Теплопередача, Т. 2. М., 1975. — М и х е-е в М. Л., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М., 1973.
Поступила 28/У111 1976 г.
