Какой объем воздуха потребляет человек в час? - VITC33.RU

Какой объем воздуха потребляет человек в час?

Какое количество кислорода необходимо человеку для дыхания?

Кислород необходим для жизнедеятельности всех биологических существ в том числе человека. Воздух необходим для окислительных процессов, происходящих во всех живых организмах на Земле. Человек для получения кислорода использует дыхание. Кислород из легких кровью доносится до всех клеток организма и расходуется в процессе окисления. Результатом окисления является энергия.

Состав воздуха в процентах следящий: азот 78.08 процентов, кислород 20.94% (по массе 23,15%), аргон 0.93 %, углекислый газ 0.04 %. Остальные газы в ничтожных долях. В том числе: неон, гелий, метан, криптон, водород, ксенон, закись азота.
Количество кислорода в воздухе зависит от многих факторов и в том числе от высоты над уровнем моря, температуры и влажности. Далее в статье я буду употреблять понятие воздух, имея ввиду что в нем содержится нормальное количество кислорода – 21%

Сколько же воздуха нужно человеку?
Количество воздуха, перекачиваемое человеческими легкими за одну минуту, называется легочной вентиляцией. Эта величина меняется в довольно широких пределах. Она зависит как от физических и физиологических свойств конкретного индивидуума, так и от вида его деятельность.

Общий объём легких у человека 3 — 4 литра. Это средние показатели, которые легко замеряются путем измерения выдыхаемого воздуха после глубокого вдоха. Такой прибор есть в каждой поликлинике. Средний показатель у женщин 3 л, а у мужчин 4 л. Конечно у тренированных людей, деятельность которых связана с задержкой дыхания этот объём гораздо выше и превышает вдвое указанные выше средние показатели. У людей, занимающихся подводным погружением без дыхательного оборудования, объём достигает 8 литров. Но мало кто знает, что после полного выдоха в легких остается 1-1,5 литра остаточного воздуха. Поэтому и возникло название «легкие». У мертвого человека также воздух остается в легких, чем и объясняется малый удельный вес этого органа. Кусочек легкого всплывает в воде если животное или человек произвел в жизни хотя бы один вдох. Достаточно вдоха и остаточный воздух займет свое место.

Взрослый человек в спокойном состоянии осуществляет 16 — 20 дыхательных движений за минуту. При этом объём вдоха всего 500 мл, а не 3-4 литра. То есть в легкие попадает 1/6 – 1/8 их реального объёма. И при этом до альвеол (система организма преобразующая кислород воздуха в кислород в крови) доходит примерно 300-350 мл. Остальные 150-200 мл воздуха остаются в воздухоносных путях. Следовательно, происходит обновление только около 1/7 — 1/10 воздуха которые могут содержаться в легких (3-4 литра). Другими словами, воздух в легких разводится со свежим, а не обновляется. В этом есть логика. Воздух находящийся в легких всегда примерно одного состава по пропорции содержания газов. Кровь в альвеолах контактирует с воздухом легких примерно одинакового процентного газового набора.

У грудного ребенка частота дыхания составляет 55-75 раз в минуту, к пяти годам уже в среднем 26, а в 16-20 уже около 20 раз в минуту. Взрослый человек делает 16 вдохов в минуту. Таким образом зная показания по количеству и объёму можно рассчитать общий объём дыхания в минуту в спокойном состоянии. Это равно 500х16 и получится 8000мл.
Если мышцы человека работают и требуется больше кислорода, то количество дыхательных движений за одну минуту увеличивается. И вентиляция легких, равная в покое в примерно восьми литрам, уже при тяжелом физическом труде увеличивается в двадцать раз. Мышечная работа приводит к учащению и углублению дыхания. У хорошо тренированных спортсменов проходит через легкие до ста сорока литров в минуту!
Теперь для удобства дальнейших расчётов переведем все в кубометры. В одном кубометре тысяча литров. Исходя из приведенных выше цифр, через легкие человека за сутки будут перекачаны около 12 кубических метров воздуха (если не было тяжелого физического труда).

Таким образом, человеку нужно ВСЕГО 0,5 кубометра в час для поддержания в нормальном состоянии окислительных процессов в организме.

Следующим шагом попробуем рассчитать, что происходит в помещении офиса или дома если конечно мы не занимаемся в этих местах спортом или тяжелым физическим трудом. Получается, что в 10 метровой герметичной комнате с потолком 2.5 метра содержится 25 кубометров воздуха и человеку должно хватать кислорода в воздухе на примерно на 50 часов. Это конечно чистый расчёт и много зависит от индивидуальных особенностей человека, но для понимания сути дальнейших выводов достаточно. Только прошу не проводить практический эксперимент, не дочитав до конца про другие факторы комфорта среды.

Теперь добавим элемент — проветривание, а если правильно, то воздухообмен. Старый воздух заменяется на новый. Поскольку в помещении, в отличии от улицы происходит смешение свежего воздуха с уже находящимся в помещении, то будем считать, что в каждом кубе воздуха обновляется 20% в час за счет проветривания. Это значит в нашу опытную 10 метровую комнату поступит каждый час 5 кубометров. При таком расчёте, мы будем иметь каждый час десятикратное превышение необходимого человеку кислорода. Теперь сколько это будет в пересчете на площадь комнаты? А на один квадратный метр будет приходится всего 0,5 кубометра в час. И это с десятикратным запасом!

Тогда сразу возникает вопрос: Откуда в строительных и санитарных нормах взялась цифра 3 и более кубометра на один метр жилой площади в час? Это значит 10 метровую комнату необходимо по санитарным нормам обеспечить 30 кубометрами свежего воздуха в час. Это полная замена воздуха в 10 метровой комнате. Зачем так много, если при нашем расчёте и 5 кубометров в час для человека это уже десятикратный запас.

А ответ на этот вопрос в следующей статье про углекислый газ.

Нормы воздухообмена на человека для помещений различного назначения

Проживание людей в городских квартирах или загородных домах определяется перечнем условий, продиктованных требованиями институтов здравоохранения, строительными и монтажными нормами. Давно доказано, что любое нарушение тут же сказывается на комфорте или здоровье жильцов.

Одно из необходимых условий – свежий воздух с определенным содержанием кислорода. Чтобы создать благоприятный для жизни микроклимат, оборудуют систему вентиляции, предварительно произведя некоторые расчеты.

Для расчетов требуются нормативные данные, среди которых важное место занимает воздухообмен на человека и рассмотрим более подробно, что скрывается за этим понятием, а также выясним, какие нормы воздухообмена приемлемы для жилых помещений.

Что такое воздухообмен и кратность?

Часто путают или не видят разницы между воздухообменом и его кратностью, хотя на самом деле это два различных, хотя и связанных между собой, понятия.

Термин «воздухообмен» употребляют, когда необходимо охарактеризовать систему вентиляции в помещении закрытого типа. Есть и второе значение – это процесс воздухозамещения, который происходит внутри здания, причем для разных внутренних помещений параметры отличаются.

Величина воздухообмена рассчитывается в м³/ч. Единицы обозначают, какой объем воздуха должен смениться в течение 1 часа. Например, если воздухообмен равен 60 м³/ч, значит, за 1 час в помещении должен произойти обмен 60 м³ воздуха.

Кратность же обозначает, сколько раз за 1 час воздух полностью меняется на новый. Проще говоря, воздухообмен – это объем воздуха, а кратность – количество смен этого объема.

В расчетных таблицах, приводимых в документации СНиП или ГОСТ, могут указываться оба значения.

Для составления проекта вентиляции производят расчеты, используя специальные формулы. Но есть и усредненные нормы, на которые можно опираться при выборе вентиляционных труб или климатического оборудования.

Например, в СНиП 31-01-2003 размещена таблица с нормами кратности и величиной воздухообмена в 2-х режимах, нерабочем и обслуживающем:

Когда работают над более сложными вентиляционными системами медицинских учреждений, общественных заведений или производственных цехов, при расчетах берут во внимание и дополнительные факторы: наличие вредных примесей в воздухе, количество обслуживающего персонала и посетителей, параметры температуры и влажности, теплоту, выделяемую электроприборами и пр.

Нормы воздухообмена для жилого дома

Квартира в многоэтажном доме состоит из помещений самого разного назначения, и в связи с этим требования по нормативам предъявляются также разные. Они продиктованы и длительностью нахождения жильцов в той или иной комнате (коридоре, санузле), и качеством самого воздуха.

Читайте также  Какие бывают петли для ворот?

Рассмотрим, каких норм воздухообмена на 1 человека следует придерживаться при оборудовании вентиляции для конкретных помещений, и что нужно делать, если реальные параметры отличаются от нормативов.

#1 – спальня и гостиная

Для помещений, в которых жильцы проводят большую часть времени, приняты одни и те же нормы. Считается, что это гостиная, где собирается вся семья, и спальня, в которой люди отдыхают – то есть проводят, в среднем, 8 часов в сутки. В эту же категорию входят жилые комнаты общежитий.

По стандартным расчетам, приток воздуха в помещения частого пользования должен быть 30 м³/ч или более на каждого жильца. Кратность в нерабочем режиме – 0,2, в состоянии эксплуатации – 1,0 (в других источниках – от 0,35). Единица говорит о том, что каждый час воздух в спальне или гостиной должен полностью замещаться 1 раз.

Если ограждающие конструкции признаны плотными для прохождения воздуха, а в комнате установлен камин или механическая вытяжка, необходимы дополнительные устройства, обеспечивающие достаточный приток воздуха.

Есть люди, которые не вникают в строительные или санитарные нормативы – им комфортно жить или с закрытыми наглухо окнами, или, наоборот, с постоянно приоткрытыми форточками. Здесь нужно ориентироваться по собственному самочувствию, но второй вариант предпочтительнее, особенно, если в доме или квартире установлено газовое оборудование.

#2 – детская комната

Детская комната – это помещение, в котором ребенок спит, играет, занимается уроками, тренируется, то есть проводит все свое свободное время.

В ней же он и спит, поэтому для детской нормы те же, что и для спальни или гостиной:

  • величина воздухообмена – 30 м³/ч;
  • кратность в нерабочем режиме – 0,2;
  • кратность при обслуживании – 1,0.

Если в комнате проживает 2 ребенка, соответственно, воздухозамещение также умножаем на два и получаем воздухообмен, равный 60 м³/ч.

Напоминаем, что нормативные параметры рассчитаны для помещений с нормальной влажностью и комнатной температурой, и эти показатели не должны измениться после установки вентиляционных устройств.

#3 – кухня с газовой или электрической плитой

Для городских квартир подходят оба варианта: если многоэтажные дома, по новым правилам, обеспечивают электрическими плитами, то 5-этажки и 2-этажки старой застройки чаще оснащены газовым оборудованием.

Требования к помещениям с газовыми плитами и духовками более жесткие:

  • величина воздухообмена – 90 м³/ч (в кухнях с 4-конфорочными плитами);
  • кратность – 1,0 + 100 м³, если установлена плита.

Если кухня является частью жилой комнаты или квартиры-студии, параметры рассчитывают с учетом конкретных условий, при этом оборудуют механическую приточно-вытяжную вентиляцию.

Для электрических плит нормативы другие:

  • величина воздухообмена – 60 м³/ч (в кухнях с 2-конфорочными плитами) и 75 м³/ч (в кухнях с 3-конфорочными плитами);
  • кратность – 0,5 в нерабочем режиме.

Если на кухне активно используется газовое оборудование, максимальный воздухообмен равняется 180 м³/ч, при нечастом применении плиты он сокращается до 45 м³/ч.

#4 – туалет и ванная

Несмотря на традиционно небольшой метраж ванных комнат, туалетов и санузлов, воздухообмен в этих помещениях должен быть достаточным, чтобы компенсировать повышенную влажность.

Если ванная является отдельным помещением, то для нее и для туалета актуальны следующие требования:

  • постоянный режим – 25 м³/ч;
  • максимальный режим – 90 м³/ч;
  • минимальный режим – 10 м³/ч.

Под максимальным режимом подразумевается усиленное обслуживание жильцов. Это происходит, когда в квартире проживет большая семья или одновременно присутствует много гостей.

Минимальный режим «включается» при длительном отсутствии владельцев жилья, а также при проживании 1 человека, редко пользующегося душем и ванной.

Для совмещенного санузла нормативные величины увеличиваются:

  • постоянный режим – 50 м³/ч;
  • максимальный режим – 120 м³/ч;
  • минимальный режим – 20 м³/ч.

Все данные усреднены и приемлемы, если перечисленные выше помещения используются, а не простаивают в нежилой квартире.

#5 – другие помещения

Для гардеробных и кладовых особых требований не существует, только указывается, что кратность воздухообмена должна быть 1,0-1,5.

Учитывая, что эти помещения не имеют окон, приток и выход воздуха осуществляются через приоткрытые двери или отверстия, специально проделанные в дверях.

Например, для сауны или тренажерного зала рассчитываются параметры с учетом активности жильцов и качества воздушной среды. То же касается и гаража, если он расположен в цокольном этаже. Для бассейна, кроме также расчетных норм, необходима установка механической вентиляции.

Нормы кратности воздухозамещения для остальных помещений в многоэтажных домах и общежитиях:

  • постирочная – 7;
  • гладильная, комната для сушки белья – 3;
  • хозяйственная комната – 1,5;
  • камера для сбора мусора – 1,0;
  • кабинет или библиотека – 0,5.

Для вестибюлей, лестничных клеток, передних, общих коридоров никаких требований не предъявляется, так как циркуляция воздуха происходит постоянно через открываемые двери и окна.

Как увеличить воздухообмен своими руками?

Что делать, если естественная вентиляция воздуха в квартире не соответствует норме на человека или не выполняет на полную мощность свои функции? Придется улучшать условия своими силами, причем добиться этого несложно.

Для усиления притока воздуха есть несколько эффективных способов, а для вытяжки обычно используют специальные электрические приборы.

Предлагаем несколько устройств, которые могут значительно повысить производительность вентиляционной системы:

Какой объем воздуха потребляет человек в час?

Правильный воздухообмен — залог здоровья

Ученые подсчитали, что среднестатистический человек проводит 95% своего времени внутри помещения. И мало кто задумывается, насколько зависит его самочувствие от качества окружающего воздуха. Тем временем, оснащенные стеклопакетами офисы, квартиры, дома превращаются в термос. С одной стороны современные дома отлично удерживают тепло, а с другой стороны, во многих из них нет притока свежего воздуха, так необходимого нашему организму. Отсюда быстрая утомляемость, рассеянность, головные боли… наш организм сигнализирует о том, что без кислорода он очень страдает. С проблемой может справиться грамотно спроектированная система вентиляции.

Проверка работы вытяжных каналов

Если находясь в помещении Вы чувствуете перманентную усталость, в ванной постоянная сырость, а на кухне пахнет соседской подгоревшей рыбой, первым делом нужно проверить работу вытяжных каналов. Для этого используют подручные средства или специальные приборы. Остановимся на первом методе. Сначала нужно открыть в помещении форточку, затем взять лист тонкой бумаги и поднести к вентиляционной решетке. Если бумага прилипла к решетке — все хорошо, если нет, вытяжной канал нуждается в прочистке. Приточная вентиляция не будет работать без вытяжной.

Расчет производительности приточной вентиляции

Необходимый расход воздуха для жилого помещения определяют по значению воздухообмена для одного из этих показателей: кратность воздухообмена или число людей в комнате. Ниже приведены очень простые формулы, которые помогут Вам быстро и грамотно рассчитать производительность приточной вентиляции.

Формула для расчета воздухообмена

Для жилья нормальная кратность воздухообмена равна единице. Что означает величина? Это количество полных смен воздушных масс в помещении за 1 час времени. Формула выглядит следующим образом:

где Vпом – объем комнаты, м³ Кр – минимальная кратность воздухообмена, 1/ч.

Как определить объем комнаты?

Перед началом расчета нужно определить общий объем комнаты в кубических метрах. Для этого используется простая формула:

A(длина) x B(ширина) x H(высота) = V(объем) (м³).

В качестве примера возьмем жилую комнату длиной 6 м, шириной 3 м и высотой 2,8 м. Для определения объема воздуха, необходимого для вентиляции этого помещения, рассчитаем объем комнаты:

6 х 3 х 2,8 = 50,4 м³.

Затем, умножаем полученное значение на кратность воздухообмена, которая в случае жилых комнат равна 1 и определяем требуемую производительность установки приточной вентиляции:

50,4 м³ х 1/ч = 50,4 м³/ч.

Формула для расчета воздухообмена по количеству людей

L — требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч.

N — количество людей в помещении.

Ln — норма расхода воздуха на одного человека: 20 м³/ч — состояние покоя, 40 м³/ч — работа за компьютером, 60 м³/ч — физический труд.

В качестве примера возьмем детскую, в которой 2 ребенка. Например, для детской, предназначенной для 2-х детей, максимально понадобится 120 м³/ч во время активных игр и минимально 40 м³/ч во время сна.

Выбираем систему приточной вентиляции

Мы определили показатели производительности воздухообмена, которые необходимы для поддержания комфортного микроклимата в нашей комнате. Нужно выбрать систему, которая легко монтируется и вписывается в общий дизайн комнаты. При этом производительность должна быть не меньше, чем 120 м³/ч.

Читайте также  Почему медленно набирается вода в бачке унитаза?

Компактная приточная вентиляция iFresh от Швейцарской компании Luftberg — идеальное решение для нашего случая. Система подходит для установки в помещениях с площадью 35-40 квадратных метров.

Характеристики устройства

У системы следующие характеристики:

  • рабочее напряжение — 220 В;
  • расход воздуха — от 40 до 120 м³/ч;
  • мощность нагревателя — от 370 до 800 Вт;
  • вес — 7,5 кг.

Вентилятор iFresh имеет 3 скорости вращения. В зависимости от выбранной скорости проветриватель подает в помещение 40, 80 и 120 м³/ч свежего воздуха.

Приточная вентиляция эффективно фильтрует воздух, для этого применяются сразу два фильтра: тонкой очистки и активный угольный.

Прибор снабжен керамическим нагревателем, который мягко подогревает воздух, не влияя на концентрацию кислорода в нем.

Основное «узкое место» приточных систем вентиляции — сильный шум от вентиляторов, что ограничивает их использование в ночное время суток или во время дневного сна. Но конструкторы фирмы Lufberg нашли уникальное техническое решение. Корпус приточной установки выполнен из экструдированного полипропилена. Этот материал обладает высокими показателями шумо-, вибро и тепло- изоляции. Благодаря чему iFresh стал одним из самых тихих приборов, представленных на рынке.

Есть и другие особенности, отличающие прибор от аналогов. Надежная автоматика постоянно следит за состоянием системы. Микропроцессор предотвращает риск перегрева, анализирует расход воздуха. Если фильтр засорен, электроника подаст сигнал о необходимости замены. Управлять прибором можно с помощью ИК-пульта, который входит в комплект поставки.

Система приточной вентиляции iFresh — идеальная система для помещений с площадью 35-40 квадратных метров.

Физиология дыхания человека

Атмосфера Земли состоит на 99,9% из воздуха, водяного пара, природных (действие вулканов) и промышленных газов, твердых частиц. В результате природных факторов Земли и процессов жизнедеятельности человека, состав атмосферы в том или ином регионе планеты может подвергаться незначительным изменениям. Одной из главных составных частей атмосферы является воздух. Воздух представляет собой смесь газов, основными компонентами которого являются: Азот (N2) – 78%; Кислород (О2) – 21%; Углекислый газ (СО2) – 0,03%; Инертные газы и другие вещества – до 1%. В воздухе также присутствуют в незначительном количестве водород, оксид азота, озон, сероводород, водяной пар, инертные газы: аргон, неон, гелий, аргон, криптон, ксенон, радон, а также пыль и микроорганизмы.

Общая информация о физиологии дыхания человека

Поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система человека.

Транспорт газов и других необходимых организму веществ обеспечивается с помощью кровеносной системы.

Обмен О2 и CO2 между организмом и окружающей средой осуществляется благодаря ряду последовательных процессов:

Легочная вентиляция – обмен газами между окружающей средой и легкими.

Легочное дыхание – обмен газами между альвеолами легких и кровью.

Внутреннее (тканевое) дыхание – обмен газами между кровью и тканями тела.

Дыхательная система – совокупность органов и тканей, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание. Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и собственно легких.

Воздухоносные пути включают в себя:


Воздух вдыхает человек, он попадает в нос и носовую полость. В носовой полости находятся обонятельные рецепторы, с помощью которых мы различаем запахи. Также в носовой полости есть волосы, предназначенное для задержки частиц пыли, поступающего вместе с воздухом из атмосферы.

Воздух, проходя через нос и носовую полость попадает в носоглотку. Носоглотка покрыта слизистой оболочкой, обогащенной кровеносными сосудами, благодаря чему осуществляется нагрев и увлажнение воздуха.

Трахея начинается у нижнего конца гортани и спускается в грудную полость где делится на левую и правую бронхи. Входя в легкие бронхи постепенно делятся на все более мелкие трубки – бронхиолы, маленькие из которых и является последним элементом воздухоносных путей.

Наименьший структурный элемент легкого – долька, которая состоит из конечной бронхиолы и альвеолярного мешочка. Стенки легочной бронхиолы и альвеолярного мешочка образуют альвеолы.

Легкие (легочные дольки) состоят: конечные бронхиолы; альвеолярные мешочки; легочные артерии; капилляры; вены легочного круга кровообращения.

Воздух, проходя через бронхи и бронхиолы, заполняет большое количество альвеол – легочных пузырьков, в которых осуществляется газообмен между кровью и альвеолярным воздухом. Стенки альвеол состоят из тонкой пленки, которая вмещает большое количество эластичных волокон.

С помощью которых альвеолярные стенки могут расширяться, тем самым увеличивать объем альвеол. Диаметр каждой альвеолы составляет около 0,2 мм. А площадь ее поверхности около 0,125 мм. В легких взрослого человека около 700 млн. альвеол. То есть, общая площадь их поверхности составляет около 90 м 2 .

Таким образом, дыхательная поверхность в 60-70 раз превышает поверхность кожного покрова человека. При глубоком вдохе альвеолы растягиваются, и дыхательная поверхность достигает 250 м 2 , превышая поверхность тела более чем в 125 раз.

Процесс газообмена при дыхании

Сущность процесса газообмена заключается в переходе кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь, которая циркулирует по легочных капиллярах (поглощение кислорода), и в переходе углекислого газа из венозной крови в альвеолярный воздух (выделение углекислого газа).

Этот обмен проходит через тонкие стенки легочных капилляров по законам диффузии, вследствие разности парциальных давлений газов в альвеолах и крови.

Обогащенная кислородом кровь из легких разносится по всей кровеносной системе, отдавая для обогащения тканям кислород и забирая от них углекислый газ. Кислород, поступающий в кровь, доставляется во все клетки организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту и доставляет их в альвеолы. Этот процесс и является внутренним, или тканевым дыханием.

Основные параметры процесса дыхания

Основным параметрами, характеризующими процесс дыхания человека, являются:

жизненная емкость легких;

мертвое пространство органов дыхания;

доза потребления кислорода.

Жизненная емкость легких – это максимальное количество воздуха (л), которую может вдохнуть человек после максимально глубокого выдоха. Этот показатель измеряется прибором, который называется спирометр. Нормальная жизненная емкость легких взрослого человека – примерно 3,5 л.

У тренированного человека, занимающегося спортом, жизненная емкость легких составляет 4,7-5 л.

Общий объем легких человека состоит из жизненной емкости и остаточного объема. Остаточный объем, это количество воздуха, который всегда остается в легких человека после максимального выдоха. Этот объем составляет 1,5 л и его человек никогда не может удалить из органов дыхания.

Как видно из диаграммы, после спокойного вдоха в легких человека находится 3,5 л воздуха, а после спокойного выдоха остается только 3 л воздуха. Таким образом, при дыхании в спокойном состоянии человек использует при каждом вдохе только 0,5 л воздуха, называется дыхательным.

После спокойного вдоха, при желании, человек может продлить вдох и дополнительно вдохнуть еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется дополнительным. После спокойного выдоха человек также может дополнительно выдохнуть из легких еще 1,5 л воздуха. Этот воздух называется запасным или резервным.

Таким образом, жизненная емкость легких состоит из суммы дыхательного, дополнительного и запасного объемов воздуха.

При конструировании изолирующих аппаратов с замкнутым циклом дыхания, в которых используются емкости для приготовления и хранения дыхательной смеси (дыхательные мешки), необходимо учитывать, что их объем должен быть не менее максимальную жизненную емкость легких человека. Поэтому в современных изолирующих аппаратах используются дыхательные мешки, которые имеют объем 4,5-5 л, из расчета, что в них могут работать хорошо физически развитые люди.

Во время выдоха не весь выдыхаемый воздух выходит из организма человека в окружающею среду. Часть воздуха остается в носовой полости, гортани, трахее и бронхах. Эта часть воздуха не участвует в процессе газообмена, и пространство, которое она занимает, называется мертвым пространством.

Воздух, находящийся в мертвом пространстве, содержит малую концентрацию кислорода и насыщенный углекислым газом. При вдохе, воздух мертвого пространства, вместе с воздухом вдыхаемого, попадает в легкие человека, вредно влияет на процесс дыхания. Поэтому мертвое пространство еще иногда называют вредным пространством. Объем мертвого пространства у взрослого человека составляет примерно 140 мл.

Каждый изолирующий аппарат также имеет своё мертвое пространство, которое в общем прилагается к мертвому пространству органов дыхания человека. Мертвое пространство изолирующих аппаратов содержат маска и дыхательные шланги. Пространство между маской и лицом спасателя (органов дыхания) называется подмасочным пространством, оно также является мертвым пространством.

Читайте также  Как определить глубину для бурения скважины на воду?

Легочная вентиляция (л/мин.) – Количество воздуха, вдыхаемого человеком за одну минуту.

Частота дыхания – это количество циклов (вдох-выдох), происходящих за одну минуту. Частота дыхания является не постоянной величиной и зависит от многих факторов.

Частота дыхания в зависимости от возраста человека

В зависимости от возраста человека, частота дыхания меняется и составляет:

у только что родившихся – 60 вдохов / мин.

у годовалых младенцев – 50 вдохов / мин.

у пятилетних детей – 25 вдохов / мин.

у 15–летних подростков – 12-18 вдохов / мин.

С возрастом человека, частота дыхания значительно не изменяется. Однако следует отметить, что у физически хорошо развитого человека частота дыхания уменьшается до 6-8 вдохов / мин.

При выполнении работы с физической нагрузкой, ускоряются физико-химические процессы в организме человека и возрастает потребность в большем количестве кислорода. Согласно этому, увеличивается частота дыхания, при значительной нагрузке может достигать 40 вдохов в минуту.

Однако следует помнить, что полностью используется жизненный объем легких только при частоте дыхания 15-20 вдохов / мин. При увеличении частоты дыхания возможность использования полной емкости легких уменьшается. Дыхание становится поверхностным.

При частоте дыхания 30 вдохов / мин., Емкость легких используется только на 2/3, а при 60 вдохов / мин. всего лишь на 1/4. Количество кислорода, поглощаемого человеком из воздуха при дыхании в единицу времени, называется дозой потребления кислорода. Доза потребления кислорода человеком, величина не постоянная и зависит от частоты дыхания и легочной вентиляции.

При увеличении физической нагрузки на организм человека, увеличивается частота дыхания и легочная вентиляция. Соответственно, растет доза потребления кислорода и увеличивается концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Интересным свойством организма является то, что при вдыхании воздуха через нос в организм попадает на 25% больше кислорода, чем при вдыхании через рот.

Как рассчитать по углекислоте количество воздуха, необходимое для одного человека в час.

Гигиеническое значение CO2 состоит в том, что он является косвенным показателем загрязнения воздуха в помещении. CO2 – летучий продукт обмена веществ человека, содержащийся в выдыхаемом воздухе. В норме, содержание углекислого газа для помещений, требующих высокого уровня чистоты (палаты, операционные), допускается не более 0.7 мл в литре воздуха. В обычных помещениях допускается концентрация до 1 мл в литре воздуха.

При пребывании в помещении людей количество углекислого газа увеличивается. Один человек выделяет приблизительно 22,6 л углекислого газа в час.

Если каждый литр подаваемого в помещение воздуха содержит 0.4 мл углекислого газа и таким образом может еще «принять» 0.3 мл (0.7 — 0.4) для чистых по­мещений (до 0.7 мл в литре) и 0.6 мл (1 — 0.4) для обычных по­мещений (до 1 мл в литре).

Так как каждый час 1 человек выделяет 22.6 л (22600 мл) углекислого газа, а каждый литр подаваемого воздуха может «принять» указанное выше число мл углекислого газа, то количество литров воздуха, которое необходи­мо подать в помещение на 1 человека в час составляет:

  1. Для чистых помещений(палаты, операционные) — 22600 / 0.3 = 75000 л = 75 м 3 . То есть, 75 м 3 воздуха на каждого человека в час долж­но поступить в помещение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 0.7 мл на литр.
  2. Для обычных помещений 22600 / 0.6 = 37000 л = 37 м 3 . То есть, 37 м 3 воздуха на каждого человека в час должно поступить в поме­щение, для того чтобы концентрация углекислого газа в нем не превысила 1 мл на литр.

Если в помещении находится не один человек, то указанные цифры ум­ножаются на количество человек.

Выше было подробно объяснено, как находится величина вентиляцион­ного объема прямо на конкретных цифрах, общая формула выглядит следующим образом:

V- объем необходимого воздуха (м 3 ).

К — количество углекислого газа, выдыхаемого человеком за час (л).
N — число людей в помещении.

Р — максимально допустимое содержание углекислоты в помещении.
Р0 — содержание углекислого газа в атмосферном воздухе.

Перечислите показатели, по которым оценивается достаточность естественного освещения в больничных помещениях, какой из этих показателей положен в основу светотехнического нормирования достаточности естественного освещения в помещениях.

Гигиеническая оценка естественного освещения помещений проводится на основе ознакомления с проектами зданий и их осмотра.

Оценивается: – ориентация окон;

– затемнение соседними зданиями;

– расстояние от верхнего края окна до потолка;

– расстояние между окнами;

– площадь оконных рам;

– затененность окон шторами;

– качество и чистота стекол;

– окраска стен и потолка, пола и мебели;

– наличие растений на подоконнике.

Для гигиенической оценки достаточности естественного освещения помещений определяют геометрические и светотехнические показатели.

К геометрическим показателям относятся: световой коэффициент, угол падения и угол отверстия.

Световой коэффициент— это отношение S остекленной поверхности окон к S пола. В учебных комнатах, в операционных он должен быть не менее 1:4 — 1:5, в больничных палатах — 1:5 — 1:6, в жилых помещениях — 1:8-1:10.

Угол падения показывает, под каким углом падают лучи света на рабочую поверхность (чем больше угол, тем выше освещенность).

Угол падения образован двумя линиями, одна из которых проводится горизонтально от места определения к нижнему краю окна, другая из этой же точки к верхнему краю. Угол падения должен быть не менее 27°

Угол отверстия дает представление о величине небосвода, непосредственно освещающего исследуемое место. Углом отверстия называется угол, образуемый линиями: одна, проведенная из исследуемой точки к верхнему наружному краю окна, другая, проведенная из той же точки к самой высшей точке противостоящего затеняющего объекта. Угол отверстия должен быть не менее 5°.

К светотехническим показателям относится коэффициент естественной освещенности. КЕО — это отношение освещенности в данной точке помещения к одновременной наружной освещенности в условиях рассеянного света, выраженная в процентах. Определяется КЕО экспериментально с помощью люксметра и расчет производится по формуле:

КЕО=E1 x 100% / E2

где Е1- горизонтальная освещенность внутри помещения;

E2-освещенность горизонтальной плоскости вне здания.

В учебных комнатах, в операционных КЕО должен быть не менее 1,5%. в жилых комнатах, больничных палатах — не менее 0,5%.

15.Назначение, принцип, устройство и порядок работы с объективным люксметром.

Объективный люксметр – прибор для измерения освещенности поверхностей при естественном и искусственном освещении.

Действие его основано на свойстве фотоэлемента при действие на него света давать электрический ток (фототок). Между образующимся фототоком и освещением имеется прямая зависимость., позволяющая по велечине электродвижущей силы тока определить освещенность поверхности.

Он состоиит из селенового фотоэлемента вставленного в оправу и чувствительного стрелочного гальванометра. Шкала гальванометра градуирована в люксах. При измерении фотоэлемент помещают на рабочую поверхность, при этом он не должен затеняться. Он градуируется при освещении лампами накаливания. Поэтому при определении естественной освещенности показания гальванометра надо умножать на поправочный коэффециент 0,8. При определении искуссственного освещения от люминисцентнх ламп на 0,9.

Так же показания люксметра зависят от температуры. На показаниях сказывается «усталость» фотоэлемента, чувствительность которого иизменяется от времени. Из-за этого прибор необходимо проверять каждые 6 месяцев.

16.Актинометр ЛИОТ: назначение, принцип устройства и порядок работы.

Используется для измерения потока лучистой энергии от искусственных источников.

состоит из гальванометра, имеющего шкалу, показания которой даны в малых калориях на 1 см2 в минуту в пределах ингенсивности от 0 до 20.

1 деление = 0,5 калории; и приемникатепловой радиации с крышкой. Приемник состоит из чередующихся зачерненных и блестящих пластинок. При децствии на них света они принимают различную температуру. Разность температур через соответствующие термоспаи приводит к возникновению термоэлектрического тока в цепи.

Перед наблюдением стрелку гальванометра устанавливают на нулевое пооложение при закрытой крышке приемника радиации. Крышку открывают и прибор направляют на источник излучения, спустя 2-3 сек. производят запись показаний и закрывают крышку. Длительно подвергать непрерывному излучению актинометр нельзя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: