Как влияет повышенная влажность воздуха на человека. Старт в науке

01.10.2015

Как много мы знаем о влиянии влажности на здоровье человека? Наверное, большинство из нас сразу сможет вспомнить о том, как плохо чувствуешь себя в жару, если на улице высокая влажность. А кто-то более осведомленный скажет, что низкая влажность воздуха – тоже плохо: особенно, если ты простудился и начался кашель. Так где же та золотая середина, о которой нужно знать, чтобы избежать негативного влияния влажного воздуха на свое здоровье? Попробуем разобраться вместе.

Влияние низкой влажности

Все мы знаем, что человек почти на 90% состоит из воды. Слишком сухой воздух всегда вызывает у нас шелушение кожи, сушит слизистые оболочки, из-за чего они покрываются микротрещинами. Все это становится причиной инфекционных и воспалительных процессов. Важно и том, что низкая влажность отрицательно влияет на тепловой обмен в организме. Если уровень влажности воздуха опустится до 10%, то даже у совершенно здоровых людей появится ощущение сухости в носоглотке, глаза начнут болеть и краснеть из-за пересушивания, а у некоторых может даже начаться носовое кровотечение.

Для людей, которые страдают респираторными заболеваниями (бронхиальной астмой, бронхитом и т.д.), из-за низкого уровня влажности может сильно ухудшиться самочувствие, участятся приступы. А если у вас начался бронхит, то именно из-за сухого воздуха он может перерасти в воспаление легких. Согласитесь, не слишком радужная перспектива.

Что касается положительного влияния влажности на здоровье человека, то именно низкий уровень влаги в воздухе позволяет людям чувствовать себя более комфортно при очень высоких температурах. Да и сильные морозы при низкой влажности – это намного комфортнее, чем при высокой.

Влияние высокой влажности

Об этой стороне вопроса, как никто, лучше знают люди, страдающие гипертонической болезнью, сердечно-сосудистыми заболеваниями, атеросклерозом. Когда влажность увеличивается до 80% и выше у них обычно обостряются приступы заболеваний.

Если говорить об абсолютно здоровых людях, то при высокой влажности и температуре воздуха +25°C у них нарушается отдача тепла с кожи, в результате этого организм может перегреться. Это проявляется ощущением духоты, тяжелым дыханием, ухудшением самочувствия, снижением работоспособности. Доказано, что человек, который постоянно находится в помещениях с очень высокой влажностью, сильно подвержен развитию инфекционных и простудных заболеваний, заболеваний почек, ревматизму и туберкулезу. Кроме того, в помещениях с повышенной влажностью активно развивается плесень и грибок, которые заражают воздух, которым мы дышим.

Оптимальная влажность

Чтобы снизить отрицательное влияние влажности на здоровье человека, нужно соблюдать санитарные рекомендации по оптимальному уровню влажности воздуха. Рекомендуется удерживать ее на уровне 40-70%. Это чрезвычайно важный критерий микроклимата. С особым вниманием нужно относиться к данному показателю, если в доме есть дети. Новорожденный ребенок в особенности нуждается в том, чтобы вокруг был влажный воздух, иначе его кожа будет сушиться. Помимо этого, влажный воздух облегчает дыхание младенца и предотвращает засыхание слизи в носу. Сухой воздух для малыша – это дисбактериоз, нарушение функций почек, появление аллергических реакций, развитие хронических болезней.

На состояние здоровья человека большое влияние оказывает состав воздуха. В зависимости от этого параметра может изменяться его работоспособность и эмоциональное состояние. Одним из основных показателей является содержание влаги в воздушных массах. Её величина уменьшается под воздействием различных бытовых приборов и отопительных систем. В результате организм начинает быстрее стареть, кожа обезвоживается, увеличивается риск возникновения аллергических реакций. В данной статье мы рассмотрим интересные факты о влажности воздуха и значение этой характеристики для жизни человека.

Ощущения человека при изменении увлажнённости

В летний период чрезмерная увлажнённость негативно сказывается на состоянии людей. В воздушных массах содержится большое количество влаги. При увеличении температуры они «впитывают» в себя воду. Человек с трудом дышит, у него может повыситься давление. Зимой, в процессе уменьшения температурных показателей, происходит снижение влажности. Организм начинает отдавать тепло. Значение влажности в жизни человека трудно переоценить.

Если температура внешней среды высокая, но состав воздушных масс характеризуется пониженным содержанием влаги, жару переносить достаточно легко. При увеличении значений этого параметра у человека могут возникать неприятные состояния:

• повышается температура тела;
• появляется слабость и головная боль;
• учащается пульс;
• чаще становится дыхание;
• наблюдается обильное потоотделение.

При наличии низкой температуры и высокой увлажнённости организм человека наоборот будет переохлаждаться. Для того, чтобы условия проживания были комфортными, процентное содержание влаги должно находится в пределах 30-60%. В противном случае могут возникнуть проблемы со здоровьем. Кожный покров высыхает, организм обезвоживается. Сухость слизистых оболочек даёт возможность проникновения болезнетворных вирусов и бактерий.

Влажность воздуха для человека играет огромную роль. Большое содержание влаги приводит к увеличенной отдаче тепла. Организм может быстро перегреться. При длительном нахождении в подобной среде снижается иммунитет. Происходит обострение сердечных заболеваний, гипертонии и атеросклероза. Данная ситуация негативно воздействует не только на человеческий организм. Появление сырости способствует ускоренному размножению грибковых образований. Разрушаются строительные сооружения. Портятся предметы мебели и интерьера.

Воздействие изменения содержания влаги в воздухе на мебель и предметы быта

От состава воздушных масс зависит не только наше хорошее самочувствие. Значение влажности в быту подлежит особому рассмотрению. Очень тонко реагируют на изменение процентного содержания влаги изделия из древесины. Ухудшается состояние мебели, интерьерных конструкций и музыкальных инструментов. При высокой увлажнённости деревянные покрытия деформируются и изменяют свою форму.

Сухой воздух не менее опасен для бытовых предметов. Это становится особенно заметно при наступлении холодов и включении центрального отопления:

• мебельная поверхность трескается;
• паркет начинает расслаиваться;
• музыкальные инструменты труднее настраиваются.

Сухой воздух негативно сказывается на состоянии художественных произведений искусства. От поверхности картин отслаивается краска. Именно поэтому в помещении крупных музеев и выставочных залов устанавливаются специальные устройства, которые фиксируют изменение показателей состава воздушных масс.

Влажность воздуха и метрология

Вода покрывает всю поверхность земли. Она содержится в любом живом организме. В атмосферный состав входит 15 000 км3 влаги. Она представляет собой следующие образования:

• капли воды;
• снежные кристаллы;
• водяной пар.

Количество водяных паров влияет на погодные и климатические условия. Океаны, моря, озёра и реки занимают огромную площадь. Несмотря на это содержание воды в атмосфере над различными участками планеты не одинаково. В результате перемещения воздуха в отдельных местах земной поверхности жидкость испаряется быстрее, чем происходит её конденсация.

Влажность в метеорологии характеризуется с помощью нескольких параметров:

• под абсолютной влажностью понимают плотность водяных паров, содержащихся в воздушных массах;
• то, что называют относительной влажностью воздуха, является отношением давления, которое создают водяные пары при определённых температурных показателях к давлению паров, находящихся в насыщенном состоянии.

Относительная влажность воздуха, другими словами, показывает уровень насыщения водяного пара.

Способы измерения содержания влаги

Определить содержание влаги можно с помощью различных измерительных приборов:

• в состав психометрического устройства входят спиртовые термометры – «сухой» и «мокрый». Используя разность температур и справочную таблицу, рассчитывают относительную влажность;
• прибор с весовой конструкцией содержит u-образные трубки и адсорбирующее вещество. Через него проходит исследуемый воздух. При закачке воздушной массы возрастает или уменьшается вес материала. По его изменению определяют процентное содержание влаги;
• с помощью волосных и плёночных гигрометров измеряется относительная влажность;
• у керамических устройств изменяется сопротивление при увеличении или уменьшении состава воздуха;
• в конденсационном гироскопе измеряется температура конденсата на зеркальной поверхности. Её предварительно охлаждают. Полученное значение сравнивается с температурой окружающей среды.

Таблица влажности воздуха используется при измерении содержания влаги с помощью «сухого» и «мокрого» термометров. Разница температур соответствует значению относительной влажности.

Народные приметы

При изменении погоды изменяется содержание влаги в воздушной массе. Народные приметы, связанные с влажностью воздуха, говорят о том, что, если ожидается ясная и сухая погода, дым из печки будет подниматься вертикально вверх. Перед дождём он стелется по поверхности земли.

Если присутствует сильный мороз и сухой воздух, дрова в печке горят ярким пламенем и сгорают за короткое время. При бледном, тусклом пламени, большом количестве образующейся сажи и недостаточной тяге велика вероятность высокого содержания влаги в воздушных массах.

В вечернее время, при отсутствии ветра, температура воздуха падает. Над землёй часто можно увидеть парообразную влагу – туман. По его поведению также можно судить о предстоящей погоде. По приметам поднятие тумана вверх свидетельствует о будущем дожде. Если он ложится на поверхность земли, можно ожидать сухую погоду. Ночной и утренний туман в долине, который исчезает с восходом солнца, говорит о предстоящей хорошей погоде. Такой же прогноз можно поставить при наличии утренней обильной росы.

Если увеличивается содержание влаги в воздушных массах, у многих цветов наблюдается сжатие соцветий. Запах рябины становится острее. У хвойных деревьев опускаются ветви. При сухом воздухе они поднимаются.

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

ВВЕДЕНИЕ

Здоровье человека напрямую зависит от качества и состояния воздуха, которым он дышит. Ведь это влияет на жизнедеятельность, работоспособность и самочувствие человеческого организма. Проведенный мной опрос среди учащихся школы показал, что основная характеристика воздуха, интересующая респондентов это чистота и мало кто задумывается о влажности воздуха которым мы дышим. Но от этого фактора зависит не только состояние жизни человека, но и животных, растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусств. Большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды. Продукты питания, строительные материалы, книги и даже электронные компоненты допускается хранить в строго определённом диапазоне относительной влажности воздуха. Многие технологические процессы возможны только при строгом контроле содержания паров воды в воздухе производственного помещения.

В своей работе я предлагаю подробно рассмотреть, научиться измерять и регулировать такую важную характеристику воздуха, как влажность.

Цель: Изучение влияния влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Задачи:

Познакомиться с понятием влажность воздуха, выяснить от каких параметров она зависит, как вычисляется.

Рассмотреть принцип действия приборов, с помощью которых измеряют влажность воздуха.

Овладеть различными способами измерения влажности воздуха.

Изучить влияния влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Измерить влажности воздуха в разных помещениях школы и сравнить полученные данные с санитарно-гигиеническими нормами.

Предложить варианты по нормализации влажности воздуха.

Объект исследования: процентное содержание влаги в помещениях школы.

Предмет исследования: влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека.

Методы исследования:

Анкетирование.

Работа с литературой и материалами в СМИ.

Эксперимент.

Сравнение и анализ.

Гипотеза: если выяснить от каких параметров зависит влажность воздуха и научиться ее регулировать, то можно создать благоприятный микроклимат для жизнедеятельности человека.

Практическая значимость: сформулированные способы регулирования влажности воздуха.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

1.1. Физические расчеты и параметры влажности воздуха

Атмосферный воздух состоит из азота, кислорода, углекислого газа и некоторых других газов, которые составляют не более 1 % от общей массы. Но кроме этих газов воздух также содержит в себе водяной пар и другие примеси. Водяной пар в воздухе обычно является ненасыщенным. Насыщенный пар находится в динамическом равновесии со своей жидкостью. Это состояние ха-рактеризуется тем, что число молекул, покидающих поверхность жидкости, равно в среднем числу моле-кул пара, возвращающихся в жидкость за то же вре-мя. Название пара — насыщенный — подчеркивает, что при данной температуре в данном объеме не мо-жет находиться большее количество пара. Если пар еще не достиг состояния динамического равновесия с жидкостью, он называется ненасыщенным. Перемещение воздушных масс, обусловленное в конечном счете излучением Солнца, приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация.

Под влажностью воздуха понимают то количество водяного пара, которое на данный момент (и в данном месте) содержится в воздушной массе. Для характеристики содержания водяного пара в воздухе вводят ряд величин: абсолютную влажность, парциальное давление и относительную влажность.

Т.к., атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов и водяного пара, то каждый из газов вносит свой вклад в суммарное давление, производимое воздухом на находящиеся в нем тела. Давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали, называют парциальным давлением (или упругостью) водяного пара. Парциальное давление водяного пара принимают за один из показателей влажности воздуха. Его выражают в единицах давления - паскалях или миллиметрах ртутного столба.

Абсолютная влажность(плотность водяного пара) показывает, сколько граммов водяного пара фактически содержится в одном кубическом метре конкретной воздушной массы. Обо-зна-че-ние аб-со-лют-ной влаж-но-сти : (как и обык-но-вен-ное обо-зна-че-ние плот-но-сти). Еди-ни-цы из-ме-ре-ния аб-со-лют-ной влаж-но-сти : (в СИ) или (для удоб-ства из-ме-ре-ния неболь-шо-го со-дер-жа-ния паров воды в воз-ду-хе). Фор-му-ла вы-чис-ле-ния аб-со-лют-нойвлаж-но-сти :

Обо-зна-че-ния:

масса пара (воды) в воз-ду-хе, кг (в СИ) или г;

объем воз-ду-ха, в ко-то-ром ука-зан-ная масса пара со-дер-жит-ся, .

Но эта ве-ли-чи-на неудоб-на с точки зре-ния вос-при-им-чи-во-сти влаж-но-сти жи-вы-ми ор-га-низ-ма-ми. Ока-зы-ва-ет-ся, на-при-мер, че-ло-век ощу-ща-ет не мас-со-вое со-дер-жа-ние воды в воз-ду-хе, а имен-но ее со-дер-жа-ние от-но-си-тель-но мак-си-маль-но воз-мож-но-го зна-че-ния.

Для опи-са-ния та-ко-го вос-при-я-тия вве-де-на такая ве-ли-чи-на как от-но-си-тель-ная влаж-ность. От-но-си-тель-ная влаж-ность воз-ду-ха - ве-ли-чи-на, по-ка-зы-ва-ю-щая, на-сколь-ко далек пар от на-сы-ще-ния. Т. е. ве-ли-чи-на от-но-си-тель-ной влаж-но-сти, по-ка-зы-ва-ет сле-ду-ю-щее: если пар далек от на-сы-ще-ния, то влаж-ность низ-кая, если бли-зок - вы-со-кая.

Обо-зна-че-ниеот-но-си-тель-ной влаж-но-сти: . Еди-ни-цы из-ме-ре-нияот-но-си-тель-ной влаж-но-сти: %. Фор-му-ла вы-чис-ле-ния от-но-си-тель-ной влаж-но-сти:

Обо-зна-че-ния: плот-ность во-дя-но-го пара (аб-со-лют-ная влаж-ность), (в СИ) или, парциальное давление, Па (СИ) или мм.рт.ст. - плот-ность на-сы-щен-но-го во-дя-но-го пара при дан-ной тем-пе-ра-ту-ре, (в СИ) или, давление насыщенного пара при данной температуре, Па (СИ) или мм.рт.ст.

Таким образомотносительной влажностью воздуха называют выраженное в процентах отношение абсолютной влажности к плотности насыщенного пара при данной температуре (или отношение парциального давления водяного пара к давлению насыщенного пара при данной температуре).

Чем меньше относительная влажность, тем дальше пар от насыщения, тем интенсивнее происходит испарение. Давление насыщенного пара при заданной температуре — величина табличная. Парциальное давление водяного пара (а значит, и абсолютную влажность) определяют по точке росы. Точка росы это температура при которой водяной пар становится насыщенным . При охлаждении ниже точки росы начинается конденсация паров: появляется туман, выпадает роса, запотевают окна. Точка росы позволяет определить упругость водяного пара, находящегося в воздухе при определенной температуре, а значит парциальное давление водяного пара и абсолютную влажность с помощью таблиц, в которых представлена зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры.

Давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха, равной точке росы, и есть парциальное давление водяного пара, содержащегося в атмосфере.

1.2. Приборы для измерения влажности воздуха

Проблема влажности воздуха интересовала людей с давних времен, особенно там, где сухой и жаркий климат. Для ее решения применялись самые обычные методы: ткань или бумага, пропитанная водой, посуда с жидкостью.. Современный прибор для измерения влажности - гигрометр.

В настоящее время существует несколько вариантов гигрометра.

волосной;

• керамический;

  конденсационный;

  электронный;

  психрометрический (психрометр)..

По сути, принцип действия любого гигрометра достаточно прост и базируется на физических или химических свойствах материалов и веществ.

Практически любой гигрометр подойдет для использования в бытовых условиях, но самые точные данные все же дают электронные гигрометры.

1.3. Влияние влажности воздуха на жизнедеятельность человека

При изменении оптимальных параметров влажности происходит снижение иммунитета. Здоровье человека ухудшается, появляется чувство усталости и вялости. В домашних условиях, где климат изменен, естественный баланс влажности нарушается. Особенно это ощущается в зимний период. Именно в это время перепад влажности наиболее существенный. Воздух, попадая в помещение, высушивается из-за общего отопления в комнатах.

Слишком сухой воздух может высушивать кожу и быстрее обезвоживать организм. В первую очередь страдают слизистые оболочки, контактирующие с открытым воздухом, они покрываются микротрещинами и пересыхают, открывая прямую дорогу в организм вредоносным бактериям и вирусам. При относительной влажности воздуха менее 10% даже здоровые люди испытывают ощущение сухости в носоглотке, «резь» в глазах, может даже начаться носовое кровотечение. Особенно опасен сухой воздух для больных бронхиальной астмой, у них наблюдается общее ухудшение самочувствия, возможны приступы. Достаточно долгое пребывание в сухом воздухе грозит снижением иммунитета и частыми респираторными заболеваниями. Это случается из-за того, что пересушенная слизистая препятствует нормальному дыханию, вследствие чего организм не получает достаточного количество кислорода.

Тем не менее, сухой воздух позволяет легче переносить низкие и высокие температуры. Так, например, при малой относительной влажности летняя жара переносится легче, чем та же температура, но в районах с высокой влажностью. То же самое и с отрицательными температурами. Сильные морозы при низкой влажности приносят гораздо меньший дискомфорт, чем небольшой «минус» в условиях влажного воздуха.

Большая концентрация влаги не позволяет телу человека поддерживать нормальную температуру - не работает должным образом механизм терморегуляции. Чтобы охладить себя, человеческое тело использует потоотделение. Пот, испаряясь с поверхности кожи, выводит лишнее тепло. При высокой влажности организм начинает работать с повышенной силой, а это приводит к обратному результату - перегреву. Возможны вялость, рвота, потеря сознания, сильная вязкость крови и, как следствие, проблемы с сердцем. Даже возможно кислородное голодание мозга.

На высокую влажность особенно сильно реагируют больные гипертонической болезнью, атеросклерозом, люди с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями. При сильно влажном воздухе (80…95%) возможны обострения и приступы.

Большая влажность в сочетании с низкой температурой опасна слишком сильным переохлаждением и обморожениями. Это может произойти и около 0°C, а не только при минусе.

Насыщенное влагой тепло - идеальные условия для развития бактерий и всевозможных грибков, что может привести к возникновению и усилению аллергических реакций.

Постоянное пребывание человека в помещениях с высокой влажностью приводит к снижению сопротивляемости организма к инфекционным и простудным заболеваниям, а также к более серьезным последствиям: заболеванию почек, туберкулезу, ревматизму и т.д.

От высокой влажности страдает не только организм человека, но и интерьер помещений. В сырых местах развиваются грибок и плесень, выделяющие большое количество спор в атмосферу помещения, заражая воздух, которым мы дышим. Опасность высокой влажности - в медленной скорости реакций. На протяжении многих лет можно не замечать причины ухудшения здоровья, самочувствия и появления различных болезней.

Однако насыщенный влажный воздух очень полезен. Именно поэтому на берегу озера или реки человек чувствует себя хорошо. Такой воздух насыщает организм человека, облегчая головные боли и другие недомогания. Не случайно во время отпуска многих тянет на морские побережья.

«Правильная» влажность - один из важнейших критериев микроклимата для ребенка, особенно новорожденного. Несмотря на мощные защитные функции только что рожденного ребенка, он все же имеет особенно уязвимые места. И в первую очередь это кожа, которая до момента рождения все время пребывала в окружении околоплодных вод, и, особенно, слизистые оболочки.

Влажный воздух в спальне младенца облегчает дыхание, предотвращает закупорку носа, эффективен при лечении бронхита, сухого кашля, крупа и прочих заболеваний дыхательных путей.

Низкая влажность для взрослого здорового организма - это в большинстве случаев просто дискомфорт, для новорожденного малыша - катастрофа, провоцирующая дисбактериоз, проблемы с почками, появление аллергических реакций. Сухой воздух для младенца опасен не только временными осложнениями, а их рецидивами, способными привести к хроническим заболеваниям.

1.4. От чего зависит влажность воздуха

В первую очередь влажность зависит от географического расположения и климата. Так, например, вблизи морей и океанов относительная влажность воздуха в среднем равна 70-80%, в глубине континентов она снижается (в пустынях - всего 4-5%). Дождливый климат способствует поддержанию высокой влажности в географическом регионе, сухой - наоборот.

Но не менее важным является и техногенный фактор. В больших городах влажность обычно низкая. Однако внутри помещений она может значительно изменяться, исходя из специфики их назначения (прачечная, кухня, бассейн и пр.), а также от типа применяемых строительных и отделочных материалов.

Особенно следить за состоянием воздуха в жилых и рабочих помещениях нужно зимой, когда холодная атмосфера не может удержать в себе достаточного количества влаги, а ту, что имеется, норовят высушить радиаторы отопления.

Немаловажным фактором также является наличие вентиляции в квартире, доме или любом другом помещении. Чем интенсивнее воздухообмен, тем быстрее высушивается воздух (особенно в холодное время года). Также интенсивно утилизируют влагу кондиционеры, в которых не предусмотрена функция поддержания влажности.

1.5. Приборы и устройства, с помощью которых можно

регулировать влажность воздуха

Осушитель воздуха прогоняет влажный воздух через «испаритель», где разница температур (в приборе температура ниже, чем в комнате) превращает влагу в конденсат. Капли конденсата стекают в специальную емкость. Воздух вновь нагревается и поступает в комнату. Таким образом лишняя влага исчезает из помещения. При покупке осушителя воздуха основное внимание уделяется его производительности, которая исчисляется в «литрах в сутки». Бытовой осушитель может поглощать от 12 до 300 литров воды за 24 часа. Осушители бывают переносные и стационарные. Переносные можно использовать в разных комнатах. Стационарные монтируются в стену и перемещению не подлежат. При этом они обладают большей производительностью. Преимуществом осушителей является их способность функционировать в холодных помещениях, так как иней, образующийся в процессе работы, убирается автоматически. При заполнении резервуара для воды и несвоевременном его опорожнении прибор отключается без участия владельца. В небольшой комнате понизить влажность можно при помощи поглотителей влаги. В устройство входит специальная таблетка, адсорбирующая воду из воздуха. Она рассчитана на площадь в среднем до 20 м². Неудобство поглотителя в том, что таблетка нуждается в частой смене. Преимущество — в отсутствии шума, компактности и цене. Особенно поглотитель влаги подходит тем, у кого наличие влажности — сезонное явление.

Увлажнители воздуха предназначены для работы в одном замкнутом помещении, например, комнате. Они не требуют специального монтажа: все, что нужно сделать — это залить воду в бачок и включить увлажнитель в розетку. Для выбора увлажнителя вам необходимо знать три основные составляющие: объём помещения (площадь, умноженная на высоту потолков), качество воды (та вода, которую вы будете заливать в увлажнитель), условия, в которых будет эксплуатироваться увлажнитель (спальня, офис, детская комната и т.д.).

ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

2.1. Определение влажности воздуха в помещениях школы

Так как в течение учебного года ученикам приходится больше времени проводить в школе, то не маловажную роль играет состояние влажности в учебных кабинетах. Исходя из этого, я выяснил, отвечает ли санитарным нормам условия наших кабинетов. Измерения проводились электронным гигрометром в предметных кабинетах, в компьютерном классе, в столовой и в спортивном зале. Измерения и показания занесены в таблицы.

Место определения влажности	Температура воздуха	Норма, согласно СанПину	Относительная влажность		Норма, согласно СанПину
Кабинет физики
Кабинет биологии
Библиотека
Столовая
Спортзал
Медицинский кабинет

2.2 Изготовление психрометрического гигрометра (психрометр)

Для создания аналога психрометрического устройства понадобятся: два спиртовых термометра, предназначенных для измерения температуры воздуха, дистиллированная вода, нить, вата.

Установить в вертикальном положении два термометра так, чтобы они находились параллельно по отношению друг к другу. Наконечник одного термометра, обернуть ватой, смоченной в воде, после чего не очень туго перевязать нитью. Принцип действия такого устройства, собранного своими руками, абсолютно схож с принципом действия психрометрического гигрометра. Для вычисления относительной влажности воздуха понадобится специальная таблица. По разнице показаний «сухого» и «влажного» термометра вычисляют влажность окружающей среды..

2.3 Измерение влажности воздуха подручными средствами

Оборудование: стакан стеклянный прозраяный 200 мл, сосуд с водой (температура от 0 до 5° С), сосуд с горячей водой, термометр, таблица зависимости давления насыщенных водяных паров от температуры..

Ход работы: Наливаем в прозрачный стаканчик ледяную воду и опускаем в неё термометр. Через некоторое время наружные стенки стаканчика запотеют. Очень медленно доливаем из второго стаканчика горячую воду, пока не исчезнет роса на стенках. Замечаем температуру, при которой исчезла роса. По таблице определяем парциальное давление водяных паров p в классе, затем, измерив комнатную температуру, определяем максимальное давление водяных паров р 0 в классе. По формуле =(p/p 0)100%находим относительную влажность воздуха в классе. t = 25 C, p 0 = 3,17 кПа, t = 15 С, p = 1,71 кПа, =53%.

ВЫВОДЫ

Показния сухого термометра - 25° С, влажного - 17 ° С, разница в показаниях - 8 ° С, относительная влажность - 44 %, т.е. на 1% выше, чем показал электронный гигрометр, т.е. данный самостоятельно изготовленный гигрометр дает вполне точные показания и может быть использован для измерения влажности.

Влажность воздуха может быть измерена подручными средствами, для этого нужно самое простое оборудование и таблицазависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры. Но данный способ оказался менее точным.

Во всех школьных помещениях влажность воздуха соответствует норме, но находится в пределах нижней границы. К концу смены (6-7 уроки) влажность воздуха в кабинетах повышается. В кабинетах с большим количеством зеленых насаждений влажность воздуха значительно выше.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вода является важнейшим элементом для обеспечения нормальной жизнедеятельности. В организм человека она в основном поступает с пищей или питьем. Однако, достаточное количество влаги необходимо не только внутренним органам, но и слизистым оболочкам глаз, дыхательных путей, коже. Следовательно, важно не только потребление жидкости вовнутрь, но и получение ее из окружающего влажного воздуха. Для нормального самочувствия людей в помещении, необходимо, чтобы оптимальная влажность воздуха составляла примерно от 40 до 60%.

Для того, чтобы понизить влажность в помещении, нужно:

1. Обеспечить хорошую вентиляцию в помещении. Несколько раз в день необходимо проветривать комнату, где уровень влажности превышает нормативные показатели. Устраивайте короткие по времени сквозняки, но при этом интенсивность проветривания должна быть высокой.

2. Отремонтировать все краны и прочую сантехнику. Протекающие краны, батареи и другие конструкции повышают влажность воздуха, поэтому замените устаревшие детали или отремонтируйте участки, где есть протечки.

3. Уменьшить число домашних комнатных растений. Цветы и миниатюрные деревья увеличивают площадь испарения влаги в комнате - вода испаряется с листьев и увлажненной почвы. Отдайте предпочтение растениям, которые устойчивы к засухе и снизьте общее количество комнатных цветов. 4. Организовать хорошую систему отопления помещения. Отопление в холодное время года должно работать постоянно - периодические отключения (например, на ночь) увеличивают влажность воздуха и способствуют формированию сырости на стенах и потолке.

5. Проконтролировать вытяжное оснащение помещения. Необходимость установки вытяжки продиктована нормами уровня влажности - если источником влаги является плита с постоянными испарениями или душевая кабина, то сооружение вытяжных конструкций просто необходимо. Вытяжка должна обеспечивать удаление отработанного пара и регулировать уровень влажности.

6. Выбирать «правильную» отделку для стен. Рассматривая разные варианты для отделки стен, потолка и пола, отдайте предпочтение натуральным отделочным материалам, которые поглощают излишнюю влагу (гипсокартон, древесина).

7. Влажную уборку завершать сухим протиранием. Мытье полов, удаление пыли и прочие хозяйственные работы с применением воды следует завершать обязательным высушиванием - пройдитесь по поверхностям куском сухой ткани, обладающей хорошими впитывающими свойствами.

8. Приобрети специальный прибор — осушитель воздуха.

Повысить влажность можно следующим образом:

1. Регулярно проветривать помещение, особенно в сырую погоду и проводить влажную уборку.

2. Комнатные растения увлажняющие воздух, распределенные по квартире, сведут проблему на нет. Например, циперус способен испарить до 3 литров в день. Да и процесс регулярного опрыскивания растений тоже ощутимо поможет.

3. Поставить большой аквариум, можно даже не заводить рыбок, а просто украсить аквариум декоративными камнями и водорослями.4. Расставить по помещению, между секциями радиаторов или под ними резервуары с водой. Это могут быть кувшины или вазы с водой. На батареи можно повесить мокрые полотенца или простыни.

5. Комнатные фонтаны не только увлажняют хорошо воздух, но еще и украшают интерьер комнаты.

6. Использовать специальный прибор - увлажнитель воздуха. Этот прибор постоянно испаряет в воздух большое количество влаги и способен поддерживать в помещении оптимальную влажность. Купить такой прибор можно практически в любом магазине бытовой техники.

Практическое использование результатов.

Влажность важная характеристика воздуха, оказывающая существенное влияние на качество жизни человека, поэтому нужно обязательно следить за влажностью воздуха в помещении. Прибор для измерения влажности можно изготовить самостоятельно(даны подробные инструкции), способы определения влажности достаточно просты и доступны. В ходе исследовательской работы проведен сравнительный анализ приборов регулирующих влажность. Даны подробные рекомендации, позволяющие контролировать влажность в помещении. Исследование помещений в школе показало, что нормы влажности соответсвуют нормам СанПина, но находятся в пределах нижней границы нормы, что можно объяснить временем исследования (отопительный сезон). Данная работа может быть использована на уроках физики или факультативных занятиях, а также для самообразования учащихся.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика 10. М.: Дрофа, 2013.

2. В.А.Буров. Практикум по физике. М.: Просвещение,1973.

3. Г.С.Ландсберг. Элементарный учебник по физике. М.: Наука,1985.

4. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики. М.: Просвещение, 2004.

5. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. М.: Просвещение, 2006.

6. Перельман Я.И. Занимательная физика. М.: Наука, 2008.

7. Методическая газета. Физика.№18. М.:Перовое сентября,2009.

8. Научно-методический журнал. Физика в школе. М.: Школьная пресса,2007. 9. Бесплатная электронная библиотека технической литературы.

http://www.allbeton.ru/

http://uchilok.net/

11. Журнал «Здоровье и спорт». http://getmedic.ru/

12. Сайт компании «Инрост».

http://www.inrost.ru/humidifiers/guide/optimal/html

13. Сайт компании «Легин климат».

http://www.legion-klimat.ru/

14. Сайт «Узнайка».

http://uznay-kak.ru/

15. Сайт эконом.ру. http://echome.ru/

Приложение 1

Впервые определить уровень влажности попытался кардинал Н. Кузанский в середине 15 века. Он использовал весы, на одной чашке которых была шерсть, а на другой - камешки. При повышенной влажности шерсть перетягивала их, напитавшись влагой, и стрелка показывала это. При повышенной сухости перетягивали камешки.

Врач из Венеции через двести лет построил другой гигрометр - струнный. Натянутые нитки, использовавшиеся в качестве измерителя влажности, издавали разный звук при колебаниях её.

А герцог Тосканский сделал прибор в виде сосуда. Конический сосуд заполнялся льдом, снаружи на стекле конденсировалась влага, стекающая в измерительный стакан (сосуд был перевернут). Всё бы хорошо, только где летом брать лёд?

Амонтон Гильом, механик из Франции, сделал гигрометр из кожаного шара. Менялся объём шара, в трубке, соединенной с ним, менялся уровень столбика жидкости.

Всерьёз и надолго занялся изготовлением гигрометра швейцарец Б. Соссюр в 18 веке. Перепробовав множество материалов, он остановился на волосах. Прокипятив их в растворе соды, Соссюр сделал гигрометр. Создал стоградусную шкалу, Длина волоса изменялась при изменении влажности воздуха.

Это явление исследовал в 1895 году Б. И. Срезневский, метеоролог и вывел зависимость удлинения волоса от процента влажности. Удлинение оказалось прямо пропорциональным логарифму относительной влажности.

Приложение 2

Волосной гигрометр

Волосные гигрометры работают на основе обычного волоса и его свойств. Волос может изменять свою длину при различной влажности воздуха. Он натягивается на дощечку или рамку и, удлиняясь или укорачиваясь, двигает стрелку, которая в свою очередь перемещается по шкале устройства.

Волосной гигрометр хорош для домашнего использования, если необязательно получение предельно точных данных.

Также их не стоит перемещать или как-то иначе механически на них воздействовать. При малейшем ударе гигрометр может выйти из строя, так как вся его конструкция достаточно хрупка и деликатна.

Весовой гигрометр

Абсолютный весовой гигрометр состоит из нескольких трубок, приведенных в систему. В них помещается гигроскопическое вещество, которое может поглощать из воздуха влагу.

Через всю систему протягивается определенная порция воздуха, взятая в одной точке пространства.

Так, человек определяет массу трубочной системы до пропуска через нее воздуха и после, а также непосредственно объем проведенного воздуха и при нехитрых математических манипуляциях может просчитать изучаемый показатель в абсолютном значении.

Механический (керамический) гигрометр

Пористая или твердая керамическая масса, в состав которой также входят металлические элементы имеет электрическое сопротивление. Его уровень напрямую зависит от влажности.

Для правильного его действия керамическая масса должна состоять из некоторых окислов металла. В качестве основы используется каолин, кремний и глина.

Конденсационный гигрометр

Такой гигрометр достаточно прост в применении. Принцип его действия основывается на использовании встроенного зеркала. Температура этого зеркала изменяется вместе с температурой воздуха в окружающем пространстве.

Определяется его температура в первоначальный момент измерения. Далее на поверхности зеркала появляются капли влаги либо небольшие кристаллы льда. Температура измеряется еще раз.

С помощью разницы температур, определенных конденсационным гигрометром, и определяется влажность воздуха.

Электронный гигрометр

На пластинку из стекла или другого подобного электроизоляционного вещества наносят слой хлорида лития.

Меняется влажность - увеличивается или уменьшается концентрация и сопротивляемость хлористого лития.

Стоит отметить, что на показания электронного (электролитического) гигрометра может оказывать незначительное влияние температура воздуха, поэтому он часто оборудован встроенным термометром.

Такой гигрометр предельно точен и дает показания с минимальной погрешностью.

Психрометрический гигрометр (психрометр)

Психрометр представляет собой систему из двух обычных спиртовых термометров. Один из них сухой, а второй - влажный (это состояние регулярно поддерживается).

Чем быстрее испаряется влага, тем ниже относительная влажность. Конденсированная жидкость при этом начинает охлаждаться. Таким образом, устанавливают разницу между температурами двух термометров и скорость испарения, а на их основе находят влажность воздуха.

Психрометр не является гигрометром в прямом смысле, но измеряет тот же показатель, поэтому их зачастую отожествляют.

Приложение 3

Типы и характеристики увлажнителей воздуха:

1.«Традиционные» или увлажнители холодного типа являются самыми простыми. Такие приборы оснащены бачком, в который заливается вода, потом она попадает в поддон на специальные увлажняющие сменные картриджи. Вентилятор, который встроен в такой увлажнитель, прогоняет через эти картриджи воздух и увлажняет его естественным путем.

Большинство моделей традиционных увлажнителей можно использовать и для ароматерапии. Для этого просто устанавливается капсула с ароматическим веществом, а прибор, работая, начинает медленно выделять и поддерживать приятный аромат. Такая процедура не только улучшит микроклимат в помещении, но и окажет тонизирующее, расслабляющее и оздоравливающее действие на организм.

Но при всей простоте в использовании и невысокой стоимости, такие увлажнители имеют и свои недостатки. Прежде всего, это ограниченный максимальный уровень влажности воздуха, всего до 60%. Такие аппараты как бы поддерживают «естественную» влажность, но не насыщают воздух принудительно. Стоит отметить, что для обычной квартиры этот недостаток весьма условный. К тому же они шумно работают, 35-40 дБ - это небольшие цифры, но, если вы оставляете прибор работать на ночь, у некоторых это может вызвать дискомфорт.

Плюсы:

Довольно просто, плюс ко всему, происходит еще и очистка воздуха от пыли.

Небольшая стоимость.

Простота в эксплуатации.

Возможность использования для ароматерапии.

Минусы:

Шум при работе.

Ограниченные возможности увлажнения.

Периодическая смена фильтра.

2. Паровые увлажнители воздуха - это своего рода маленькие «паровозики», а по принципу действия напоминают электрочайники. Вы заливаете в них воду, она нагревается, кипит и выходит виде пара, увлажняя помещение. У таких увлажнителей много как минусов, так и плюсов.

Плюсы:

Прекрасно работают с грязной и очень жесткой водой.

Возможность использования для ингаляций (в комплектации у некоторых моделей есть специальные насадки).

Высокая производительность (от 7 до 16 литров в сутки).

Отсутствие расходных материалов.

Увлажнение воздуха выше 60%.

Возможность использования любых растворов, в том числе аромамасел.

Минусы:

Высокий уровень шума.

Высокая потребляемая мощность (от 300 до 600 Вт).

Горячий обжигающий пар (50-60 градусов на выходе).

Большие размеры.

Возможно образование белого налета на мебели.

Если в вашем доме есть маленькие дети или животные, и вы пока не определились, какой увлажнитель выбрать, то паровой - это не самая лучшая идея, ведь паром такое устройство может обжечь.

3. Наиболее современными увлажнителями воздуха можно назвать ультразвуковые. Они оснащены специальной мембраной, которая благодаря высокой частоте колебаний с легкостью «превращает» воду в холодный пар.

Такие аппараты практически бесшумны в работе (25 дБ), здесь возможно самим регулировать необходимый уровень влажности, причем делается это как автоматически, так и в ручную благодаря встроенному гигрометру. Многие ультразвуковые увлажнители оснащены гигрометром, который измеряет уровень влажности, но он, к сожалению, не показывает точную картину, так что не слишком доверяйтесь его показаниям, лучше все же приобрести отдельный гигрометр для более достоверных данных.

Некоторые модели оснащены функцией «нагрева воды», а ведь это смертельный приговор многим микробам. Очень неплохая опция, но учтите, что «многим» вовсе не означает, что всем.

Ультразвуковые приборы намного комфортнее для человека, чем их собратья, паровые и традиционные, так как у них низкий уровень шума.

Единственное, что может доставить дискомфорт, — это редкое «бульканье» картриджа, из которого выходят пузырьки воздуха.

Многие модели таких аппаратов автоматически отключаются при исчезновении воды, а встроенный гигрометр позволит прибору самостоятельно включаться и выключатся, поддерживая тем самым заданный уровень влажности, а вращающийся распылитель можно направлять в нужную сторону.

Такие приборы оснащены высокоэффективным фильтром-картриджем, который очищает воду от различных примесей и минералов, тем самым препятствуя образованию белого налета на мебели и других предметах, как это происходит в случае с использованием паровых и традиционных увлажнителей. Но срок службы фильтров небольшой, около 3-х месяцев, в зависимости от загрязненности и жесткости воды, после требуется замена.

Такие приборы, в зависимости от модели, оснащены или сенсорными кнопками, или поворотной ручкой. Отдельно нужно сказать о безопасности таких аппаратов для любых живых существ. Ультразвуковые излучения направлены на расщепление воды и совершенно неопасны для любых биологических форм жизни, обитающих в вашем доме.

Плюсы:

Бесшумность в работе.

Автоматическая регулировка уровня влажности.

Автоматическое отключение при отсутствии воды.

Безопасность для животных в доме.

Автоматическое очищение воды от примесей.

Широкий диапазон влажности.

Возможность направлять пар в любую сторону.

Не оставляют белого налета на мебели.

Минусы:

Более тщательный уход за прибором.

Необходимость замены катриджей -фильтров.

Стоимость.

Приложение 4

Психометрическая таблица

Приложение 5

Зависимость давления и плотности насыщенного водяного пара от температуры

Температура t, °с	Давление р н, кПа	Плотностьρ н, г / м 3	Температура t, °с	Давление р н, кПа	Плотностьρ н, г / м 3

Оптимальный уровень влажности в помещении для хорошего самочувствия – 45-65%. Повышение влажности хотя бы до 70% ведет к целому ряду негативных последствий. Во-первых, страдает здоровье, во-вторых, страдает интерьер.

Чем выше влажность помещения, тем интенсивнее развиваются болезнетворные плесневые грибки. Наличие плесени можно определить по черным точкам на потолке, позеленениям на поверхности стен, специфическому запаху, который заметен для гостей, не живущих в квартире. Плесневые грибки выделяют огромное количество спор, которыми дышат обитатели дома.

Повышенная влажность в сочетании с негативным воздействием плесени способствует возникновению целого ряда заболеваний. Прежде всего, это касается ревматизма и воспалительных процессов дыхательных путей. Кроме того, высокая влажность может провоцировать обострения аллергических заболеваний, в частности бронхиальной астмы.

Коварство «незаметной» влажности заключается в том, что человеку трудно понять причину заболевания. Он проходит курс лечения, но через некоторое время болезнь возвращается снова.

Сырость в доме негативно сказывается на состоянии интерьера: отклеиваются новые обои, рассыхается мебель, вздувается паркет. Особенно страдает ванная комната и кухня. В углах и по швам стыковки кафельных плит появляются характерные черные пятна, которые выдают присутствие плесени.

В зону особого риска попадают ванные комнаты, кухни, первые этажи и полуподвальные помещения, новостройки с плохо просушенными стенами, старые «хрущевки», дома, в которых много комнатных

Чаще всего от излишней влажности страдает ванная комната и кухня. В этих помещениях избыточная влажность возникает вследствие естественной жизнедеятельности человека – испарения после приема душа, приготовления пищи.

В старых домах повышенная влажность может быть вызвана протеканием сантехнических систем. Кроме того, влагоизоляционные свойства стройматериалов, которые использовались в советские времена, далеки от идеала. Они могут впитывать наружную влагу, создавая благоприятную среду для размножения плесени.

Достаточно проблематичной оказывается установка стеклопакетов без обеспечения дополнительной вентиляции. Дело в том, что старые деревянные рамы частично пропускали воздух с улицы. Баланс атмосферы за окном и внутри поддерживался естественным образом. Однако стеклопакеты закрывают квартиру наглухо. Поэтому необходимы регулярные проветривания «нараспашку» и установка более мощной вентиляционной системы.

Как показывает практика, огромное количество людей страдают от повышенной сухости воздуха в квартире, особенно, во время отопительного сезона. Им приходится приобретать специальные увлажнители и всячески изощряться, чтобы сделать воздух в помещениях достаточно влажным для нормального существования. Однако многие жители нижних этажей и частных домов сталкиваются с обратной проблемой – сыростью в своих жилищах. Попробуем обсудить, что собой представляет повышенная влажность воздуха в квартире, что делать с ней, какое влияние она оказывает на человека, и как лучше ее нормализовать в помещении.

Влияние повышенной влажности на организм человека

Оптимальная влажность воздуха в жилом помещении составляет около пятидесяти-пятидесяти пяти процентов. Если эта цифра повышается, то в квартире становится сыро. Безусловно, чрезмерная влажность воздуха доставляет много проблем жильцам, она приводит к заметной и быстрой порче различных предметов обихода, которые изготовлены из натурального материала – кожи либо дерева. Натуральные напольные покрытия в таких квартирах часто вздуваются, обои начинают отставать от стен. Со временем портятся также потолки и стены. Штукатурка, покрывающая их, обретает влажную и рыхлую структуру, и может даже начать осыпаться при прикосновениях. Кроме того чрезмерная влажность приводит к порче книг и разной техники.

Также чрезмерная влажность отрицательно сказывается на здоровье человека. Подобное явление может провоцировать аллергические реакции и становиться причиной ряда самых разных недугов. Так все аллергики знают, что справиться с болезнью очень сложно, если живешь в условиях чрезмерной сырости. В сильно влажном воздухе с легкостью размножаются грибковые организмы и микробы, провоцируя тем самым разные недуги дыхательного аппарата и особенно легких. В особенности часто от вредного влияния сырости страдают дети, ведь их иммунитет еще не сильно развит.

Кроме всего сказанного, повышенная влажность воздуха в помещении приводит и к прочим негативным последствиям. В таких домах даже воздух становится затхлым, он насыщается стойким и достаточно специфическим запахом сырости, который проникает в одежду, въедается в мебель и в постельное белье. Сырость может привести даже к возникновению плесени на одежде в шкафах.

Как справиться с избыточной влажностью?

Для того чтобы нормализовать уровень влажности в помещении нужно первым делом определить причины ее повышения. Так, как показывает практика, чаще всего сырость развивается из-за недостаточно хорошо функционирующей вентиляции либо ее отсутствия. Кроме того такая проблема может быть спровоцирована затоплением подвала в доме либо незаделанными межстенными швами. Иногда чрезмерная влажность является следствием неправильной установки кухонной техникой, если новые отводы для вентиляции перекрывают основные ее пути. Обычно от подобного ремонта страдают нижерасположенные этажи.

Еще одним фактором, способным вызвать избыток влажности, может стать закрытие водопроводных труб специальными коробами, что делает невозможным своевременное обнаружение протечек воды.

Со многими из перечисленных проблем должна бороться управляющая компания, которая занимается обслуживанием вашего дома.

Если вы обнаружили непонятную сырость в своем доме, обязательно проверьте трубы. Небольшая утечка может никак не давать о себе знать, но становиться причиной повышения уровня влажности. А если вы ее не выявите вовремя, она может стать причиной сильного потопа.

Для избавления от повышенной влажности в квартире можно воспользоваться небольшим осевым вентилятором. Вы вполне можете установить его в области входного отверстия в вентиляционный канал либо внутри него или же внутри специального проема в наружной стенке.

Но стоит учитывать, что установка осевого вентилятора возможна лишь в тех домах, в которых нет отопительного оборудования с открытым пламенем, в том числе и газовых водонагревателей, имеющих естественный отвод для продуктов сгорания.

Для устранения высокого уровня влажности также можно прибегнуть к проведению систематических проветриваний, особенно их нужно осуществлять в ванной комнате, где скапливается пар, а также в кухне, где готовится пища. Кроме того не рекомендуется сушить белье в помещении и не допускать снижения температуры в жилище ниже пятнадцати градусов.

Еще нужно обязательно предотвратить перекрывание потока теплого воздуха с радиаторов отопления по направлению к стеклу – откажитесь от плотного зашторивания, так как это нарушит конвекцию воздуха около стекол.

Отличной находкой для людей, в чьих жилищах царит сырость, станет специальный прибор – осушитель воздуха. Его легко можно приобрести в специализированных магазинах или же заказать через интернет. Он может иметь разный уровень мощности и обрабатывать различную площадь. Лучше всего отдать предпочтение конструкции, которая способна включаться автоматически, когда уровень влажности вновь повысится.

Также специалисты советуют время от времени протапливать помещение, где возникает сырость. Это поможет осушить квартиру. В летнее время года в качестве альтернативы протапливанию подойдет проветривание в течение нескольких часов, которое стоит повторять ежедневно.

Таким образом, с повышенной влажностью в жилище вполне можно справиться разными методами.

Екатерина, www.сайт

P.S. В тексте употреблены некоторые формы свойственные устной речи.