Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА И ОСВЕЩЁННОСТИ В АУДИТОРИИ УНИВЕРСИТЕТА

Константинова А.А. 1
1 Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова
В данной статье анализируются параметры микроклимата и освещённости в аудитории высшего учебного заведения. В микроклиматические показатели включаются температура и влажность воздуха в помещении, температура поверхности стен и пола, а также измерение скорости движения воздуха. При анализе освещённости измеряется искусственное и естественное освещение на рабочих местах, а также коэффициент пульсации. В качестве объекта исследования автор использует, аудиторию 3110, третьего корпуса, Северного (Арктического) федерального университета имени Михаила Васильевича Ломоносова. Данная аудитория является учебной, где ежедневно проводятся различные занятия. Все проделанные измерения в процессе анализа наглядно представлены в карточках учёта результатов исследований по определению температуры, влажности воздуха и освещённости в помещении, а также температуры поверхности стен и пола. Все измерения автор проводит самостоятельно с помощью следующих приборов: аспирационный психрометр МВ-4М, измеритель температуры и влажности «ТКА-ТВ», термометр контактный ТК-5.05, крыльчатый анемометр АСО-3, чашечный анемометр МС-13, люксметр ТКА-04/3, пульсметр-люксметр «Аргум-0,7». В результате выполненных исследований сформулированы выводы по состоянию микроклиматических показателей и освещённости аудитории учебного заведения.
микроклимат
освещённость
температура и влажность воздуха
северный (арктический) федеральный университет им. м.в. ломоносова
аспирационный психрометр мв-4м
измеритель температуры и влажности «тка-тв»
термометр контактный тк-5.05
крыльчатый анемометр асо-3
чашечный анемометр мс-13
люксметр тка-04/3
пульсметр-люксметр «аргум-0. 7»
1. ECONET. ВКЛЮЧИ СОЗНАНИЕ. Главная. Новости. Микроклимат в помещении: что необходимо знать, чтобы не навредить здоровью. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://econet.ru/articles/137051-mikroklimat-v-pomeschenii-chto-neobhodimo-znat-chtoby-ne-navredit-zdorovyu (Дата обращения: 10.03.19).
2. Википедия. Свободная энциклопедия. Северный (Арктический) федеральный университет. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Северный_(Арктический)_федеральный университет) (Дата обращения: 11.03.19).
3. Компания Аналит-Нева. Измеритель температуры и влажности «ТКА-ТВ» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://spblab.ru/izmeritel_temperatury_1 (Дата обращения: 12.03.19).
4. ALL-Pribors.ru. Измерительное оборудование. Термометры контактные цифровые ТК-5. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://all-pribors.ru/opisanie/41002-14-tk-5-42798 (Дата обращения: 12.03.19).
5. Бабич Н.А, Антонов А.М., Нечаева И.С. Метеорология и климатология: методические указания к выполнению лабораторного практикума. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2010. – 63 с.
6. Студопедия. Приборы для измерения параметров воздуха. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: - https://studopedia.ru/13_3795_pribori-dlya-izmereniya-parametrov-vozduha.html (Дата обращения: 13.03.19).
7. STUDFILES. Измерение и оценка естественной и искусственной освещенности. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: - https://studfiles.net/preview/2622703/page:4/ (Дата обращения: 14.03.19).

Важными факторами влияющие на человеческий организм в помещениях являются параметры микроклимата и освещённости [1].

Цель работы: Проанализировать параметры микроклимата и освещённости в аудитории САФУ.

Объект исследования: САФУ имени М. В. Ломоносова, 3 корпус, аудитория 3110.

Исследуемая территория расположена по адресу наб. Северной Двины, 17, Архангельск, третий корпус университета, аудитория 3110 (Рис. 1) [2].

Рис. 1. САФУ имени М. В. Ломоносова, 3 корпус

1) Анализ параметров микроклимата в помещении:

· Измерение температуры воздуха и поверхностей

o Схемы приборов и установок (Рис. 2).

§ Измеритель температуры и влажности «ТКА-ТВ» предназначен для измерения параметров относительной влажности и температуры воздуха внутри помещений. Диапазон измерения величины соответствует следующим значениям: температура от 0 до +50 оС; относительная влажность воздуха от 10 до 98 % [3,4].

§ Термометр контактный ТК-5.05 предназначен для измерения температуры жидких, сыпучих, газообразных сред и поверхностей твердых тел. Диапазон измерения температуры, °С, -20…+200; Предел допускаемой погрешности, °С, ±0,5 [4].

Рис. 2. Схемы приборов и установок: а) Измеритель температуры и влажности «ТКА-ТВ», б) Термометр контактный ТК-5.05

  • Результаты измерений

Значения температуры воздуха и температуры поверхности стен и пола, измеренные с помощью вышеуказанных приборов, занесены в таблицу 1.

Таблица 1. Измерение температуры воздуха и поверхностей

Время и место измерения

Температура поверхности, ºC

Температура воздуха на высоте от пола, ºC

Допустимый перепад

температуры воздуха

по высоте, ºC

Стены

Пола

0,1 м

1 м

1,5 м

Наружной

Внутренней

10.30

аудитория3110

21,2

23,1

23,7

24

24,1

24,1

3

21,5

23

22,9

24,2

24,2

24,3

22,3

22,9

22,8

24,3

24,3

24,3

 

· Определение относительной влажности воздуха

  • Схемы приборов и установок (рисунок 3).

§ Аспирационный психрометр МВ-4М предназначен для определения влажности и температуры воздуха. Диапазон измерения относительной влажности 10-100 % при температуре окружающей среды от -10 до +40 °С (рисунок 3) [5].

Рис. 3. Аспирационный психрометр МВ-4М

  • Результаты измерений

Результаты измерений аспирационным психрометром МВ-4М (время 10.50):

Показания сухого термометра, оС – 24.

Показания влажного термометра, оС – 16,2

Относительная влажность воздуха, % - 30-32 %

· Измерение скорости движения воздуха

  • Схемы приборов и установок (рисунок 4)

§ Крыльчатый анемометр АСО-3: Диапазон измерения скорости движения воздуха от 0,3 до 5м/с. Чувствительность прибора 0,2 м/с. Прибор работает при температурах от -10 до +50 оС. Крыльчатый анемометр со струнной осью состоит из крылатки, размещённой на механической обечайке, счётного механизма и ручки [4,6].

§ Чашечный анемометр МС-13: Диапазон измерения скорости движения воздуха от 1 до 20м/с. Используется для измерения больших скоростей движения воздуха на улице или в воздуховодах. Определение скорости движения чашечным и крыльчатым анемометром производится одинаково.

Рис. 4. Схемы приборов и установок: а) Крыльчатый анемометр АСО-3, б) Чашечный анемометр МС-13

  • Результаты измерений

Значения скорости движения воздуха, измеренные с помощью вышеуказанных приборов, занесены в таблицу 2.

Таблица 2. Определение скорости движения воздуха анемометром

Замера

Тип анемометра

Показания шкалы анемометра

Разность показаний К2 - К1

Время испытания t, сек

(К2-К1)/t,

об/сек

Скорость движения воздуха υ, м/сек

До замера К1

После замера К2

1

Чашечный

857

913

56

100

0,56

1

2

Чашечный

913

1282

369

100

3,69

3,1

3

Крыльчатый

4500

5134

634

100

6,34

2,2

4

Крыльчатый

5134

5843

709

100

7,09

2,8

 

  • Определение оптимальных и допустимых параметров микроклимата с учётом периода года и категории работ.

Таблица 3. Определение параметров микроклимата

Период времени года

Кате-гория работ

Температура

воздуха,  °С

Температура поверхностей,

°С

Относительная влажность, %

Скорость движения

воздуха υ, м/с

Время пребы-вания на

рабочих местах, ч

Измерен-ная

Опти-мальная

Допусти-мая

Измерен-ная

Опти-мальная

Допусти-мая

Измерен-ная

Опти-мальная

Допусти-мая

Измерен-ная

Опти-мальная

Допусти-мая

 

холодный

1-а

ч

24-24,3

23-25

24,1-25

21,2-23,7

22-26

19-26

32

60 - 40

15 - 75

2,05

0,1

0,1

8

1-а

к

2,5

 

  • Оценка полученных результатов. Выводы и рекомендации.

В результате изучения параметров микроклимата в аудитории 3110 установлено, что температура воздуха и перепад температур по высоте, температура поверхностей, относительная влажность воздуха, а также скорость движения воздуха попадают в предел оптимальности и в целом составляют комфортные условия для выполнения легких работ категории 1-а в холодный период года. Единственный параметр, вышедший за пределы оптимального и допустимого значения – скорость движения воздуха.

2) Измерение освещенности на рабочих местах:

  • Схемы приборов и установок (рисунок 5)

- Люксметр ТКА-04/3 предназначен для измерения освещенности в видимой области спектра, создаваемой искусственными ли естественными источниками в лк, а также для измерения накладным методом яркости ТВ-кинескопов, дисплейных экранов и самосветящихся протяжённых объектов. различными источниками, произвольно пространственно расположенными [5].

- Пульсметр-люксметр «Аргум-0,7» предназначен для измерения освещённости создаваемой естественным светом и различными источниками искусственного освещения в спектральном диапазоне от 0,38 до 0,80 мкм и коэффициента пульсации излучения искусственного освещения. Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха от 5 оС до 35 оС; относительная влажность воздуха не более 90%, давление 96-104 кПа [7].

Рис. 5. Схемы приборов и установок: а) Люксметр ТКА-04/3, б) Пульсметр-люксметр «Аргум-0,7»

  • Результаты измерений

- Исследование естественной освещённости

Результаты измерения естественного освещения прибором Люксметр ТКА-04/3 занесены в таблицу 4.

Таблица 4. Результаты определение естественного освещения

Точка замера

Наружная освещённость Ен, лк

Освещённость в помещении

Евн, лк

Измеренный КЕО

Характеристика зрительной работы

Размер объекта, мм

Разряд роаботы

Нормативный КЕО

1

12955

3162

24,4

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

2

12955

979

7,6

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

3

12955

672

5,2

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

4

12955

241

1,9

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

5

12955

174

1,3

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

6

12955

142

1,1

Средней точности

0,5-1

IV

1,65

 

Естественное освещение характеризуется коэффициентом естественной освещенности (КЕО) и определяется по формуле: [7].

КЕО= (1)

где Ев - освещённость внутри помещения, лк;

Ен - освещённость, замеренная равномерно-рассеянным светом небосвода, лк;

КЕО измеряется в %.

На основе изменений составлен график зависимости коэффициента естественной освещённости от расстояния до окна (рисунок 6).

Рис. 6. График зависимости коэффициента естественной освещённости от расстояния до окна

- Исследование искусственной освещенности

Результаты измерения искусственного освещения в помещении прибором Люксметр ТКА-04/3 занесены в таблицу 5.

Таблица 5. Результаты определение искусственного освещения

№ Замера

Освещённость Еi, лк

Отклонение Q1

Квадрат отклонения Q12

Нормативное значение искусственного освещения, лк

1

811

120

14400

400

2

612

-79

6241

3

776

85

7225

4

576

-385

148225

5

621

-70

4900

6

750

59

3481

Среднее арифметическое значение

691

Среднее арифметическое отклонение

99,47

Коэффициент вариации

14,4%

 

- Коэффициент пульсации

Результаты измерения пульсации прибором Пульсметр-люксметр «Аргум-0,7» представлены в таблице 6.

Таблица 6. Результаты измерения коэффициента пульсации

№ Замера

Коэффициент пульсации Кn,%

Нормативное значение коэффициента пульсации Kn,%

1

13,4%

20

2

10,4%

3

11,3%

4

12,2%

 

  • Оценка полученных результатов. Выводы и рекомендации

В результате исследования освещенности рабочих мест в аудитории 3110 установлено:

1) Коэффициент естественного освещения попадает в пределы установленных нормативов. В двух метрах от стены измеренные значения КЕО меньше нормативного, следовательно, работать в данных пределах без искусственного освещения не рекомендуется.

2) Во всех измеренных точках искусственное освещение соответствует нормативному значению. Коэффициент вариации меньше 50% (норма до 50%), что говорит о его равномерности.

3) Коэффициент пульсации не превышает нормативное значение.


Библиографическая ссылка

Константинова А.А. АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА И ОСВЕЩЁННОСТИ В АУДИТОРИИ УНИВЕРСИТЕТА // Международный студенческий научный вестник. – 2019. – № 5-1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=19720 (дата обращения: 04.10.2023).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.685