СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ И САЛОНОВ ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА, ОБОРУДОВАННЫХ СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Российский патент 2007 года по МПК B61D27/00 

Изобретение относится к гигиенической технике эксплуатации и обслуживания пассажирских вагонов и салонов электроподвижного состава, в том числе и метрополитена, а именно к способам измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, в салонах вагонов пассажирского типа специального назначения и салонах электроподвижного состава, оборудованных системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Известен способ контроля и гигиенической оценки микроклимата в пассажирских вагонах, включающий измерение температуры воздуха (tсредн.), относительной влажности, и скорости движения воздуха в помещениях пассажирских вагонов в процессе их эксплуатации в теплый и холодный периоды года, подсчитывают среднюю измеренную радиационную температуру его ограждающих поверхностей, определяют алгебраическую разность температур (Δt) между средней температурой воздуха в помещении вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и поправку на тепловую радиацию (Qt) нанесением значения (Δt) на шкалу 4 номограммы и откладыванием на шкале 1 номограммы среднего измеренного значения скорости движения воздуха и соединением полученных точек на шкале 1 и шкале 4 прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дает значение поправки на тепловую радиацию (Qt) и полученные показатели результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата сравнивают с нормативными значениями результирующей температуры для гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях вагона (см. «Гигиеническое нормирование интенсивности теплового излучения в пассажирских вагонах», журнал «Гигиена и санитария», Москва: Медицина, 1989, №2, с.16-17).

Однако известный способ при своем использовании имеет следующие недостатки:

- не обеспечивает измерение в полной мере параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха,

- не позволяет провести гигиеническую оценку параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, с учетом измеренных параметров микроклимата,

- имеет недостаточную степень оценки влияния специфики помещений железнодорожного вагона на его микроклимат.

Задачей изобретения является создание способа измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов и салонах электроподвижного состава, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха.

Техническим результатом является обеспечение измерения в полной мере параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, проведение гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, с учетом измеренных параметров микроклимата, а также повышение степени оценки влияния специфики помещений железнодорожного вагона на его микроклимат.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что предложен способ измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов и салонов электроподвижного состава, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, включающий измерение температуры воздуха (tсредн.), относительной влажности и скорости движения воздуха в помещениях пассажирских вагонов в процессе их эксплуатации в теплый и холодный периоды года, подсчитывают среднюю измеренную радиационную температуру его ограждающих поверхностей, определяют алгебраическую разность температур (Δt) между средней температурой воздуха в помещении вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и поправку на тепловую радиацию (Qt) нанесением значения (Δt) на шкалу 4 номограммы и откладыванием на шкале 1 номограммы среднего измеренного значения скорости движения воздуха и соединением полученных точек на шкале 1 и шкале 4 прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дает значение поправки на тепловую радиацию (Qt) и полученные показатели результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата сравнивают с нормативными значениями результирующей температуры для гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях вагона, при этом измерение микроклиматических параметров в помещении вагона осуществляют во время движения вагона в одно и тоже время одного дня при закрытых дверях и окнах, открытых жалюзях или шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне не менее 50% и при работающей в автоматическом стационарном режиме системе обеспечения микроклимата, при этом осуществляют одновременное измерение температуры наружного воздуха и температуры воздуха в центре первого, среднего и последнего купе пассажирского вагона, в середине и концах его коридора в трех точках по вертикале на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола, а также в начале, середине и конце салона в двух точках по вертикали на уровне 0,1 ми 1,2 м от пола, а среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитывают по формуле:

,

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1.2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола;

проводят измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и на уровне 1,2 м от пола в центре и концах салона, а полученные показатели относительной влажности усредняют, проводят измерение скорости движения воздуха на уровне 0,1, 1,2 и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора, а также в центре салона на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола в начале, середине и конце салона, а полученные показатели скорости движения воздуха усредняют, дополнительно осуществляют измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, на уровне 0,4 м от дивана, стенки и окна в начале, середине и конце салона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитывают по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м²,

а после определения алгебраической разности температур (Δt) и определения значения поправки на тепловую радиацию (Qt) подсчитывают значение конвекционной температуры tконв.=tсредн.±Qt, которое откладывают на шкале 2 номограммы, затем на шкале 5 номограммы определяют точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха с прямой подсчитанной конвекционной температуры и полученную точку на шкале 5 номограммы соединяют с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией, которая на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы, соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования, показывает значение результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата, а в процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнивают с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 18,3±2°С в холодный период года и 20,3-2°С в теплый период года, а также для жаркого климатического района как 20,3±2°С в холодный период года и 24,5-2°С в теплый период года, причем при совпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата, а при несовпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона и требующую изменения режимов работы систем отопления, а также кондиционирования и вентиляции воздуха, для обеспечения заданные параметры микроклимата пассажирского вагона или вагона электроподвижного состава. При этом при подсчете значения конвекционной температуры (tконв.) значение поправки на тепловую радиацию (Qt) прибавляют к значению средней измеренной температуры воздуха в вагоне (tсредн.), когда средняя измеренная радиационная температура ограждающих поверхностей (tрад.) ниже средней измеренной температуры воздуха в вагоне (tсредн.), и вычитают - когда выше. При этом измерение микроклиматических параметров осуществляют в первой половине дня в холодное время года при температурах наружного воздуха от минус 40°С до плюс 20°С, его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для умеренного и жаркого климатических районов. При этом измерение микроклиматических параметров осуществляют во второй половине дня в теплое время года при температурах наружного воздуха от плюс 20°С до плюс 40°С, его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для умеренного климатического района и от плюс 40°С до плюс 48°С, его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для жаркого климатического района. При этом измерение температуры и относительной влажности воздуха в пассажирских вагонах осуществляют с использованием аспирационного психрометра, а измерение скорости движения воздуха осуществляют с использованием анемометра или кататермометра.

Среди существенных признаков, характеризующих способ измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, в салонах вагонов пассажирского типа специального назначения и салонах электроподвижного состава, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, отличительными являются:

- измерение микроклиматических параметров в помещении вагона осуществляют во время движения вагона в одно и тоже время одного дня при закрытых дверях и окнах, открытых жалюзях или шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне не менее 50% и при работающей в автоматическом стационарном режиме системе обеспечения микроклимата,

- одновременное измерение температуры наружного воздуха и температуры воздуха в центре первого, среднего и последнего купе пассажирского вагона, в середине и концах его коридора в трех точках по вертикале на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола, а также в начале, середине и конце салона в двух точках по вертикали на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола, а среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитывают по формуле:

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1.2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола;

- проведение измерения относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и на уровне 1,2 м от пола в центре и концах салона, а полученные показатели относительной влажности усредняют,

- проведение измерения скорости движения воздуха на уровне 0,1, 1,2 и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора, а также в центре салона на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола в начале, середине и конце салона, а полученные показатели скорости движения воздуха усредняют,

- дополнительное измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, на уровне 0,4 м от дивана, стенки и окна в начале, середине и конце салона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитывают по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м²,

- определения алгебраической разности температур (Δt) и определения значения поправки на тепловую радиацию (Qt) с подсчетом значения конвекционной температуры tконв.=tсредн.±Qt, которое откладывают на шкале 2 номограммы,

- определение на шкале 5 номограммы точки пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха с прямой подсчитанной конвекционной температуры и соединение полученной точки на шкале 5 номограммы с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией, которая на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы, соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования, показывает значение результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата,

- в процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнивают с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 18,3±2°С в холодный период года и 20,3-2°С в теплый период года, а также для жаркого климатического района как 20,3±2°С в холодный период года и 24,5-2°С в теплый период года, причем при совпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата, а при несовпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона и требующую изменения режимов работы систем отопления, а также кондиционирования и вентиляции воздуха, для обеспечения заданные параметры микроклимата пассажирского вагона или вагона электроподвижного состава,

- при подсчете значения конвекционной температуры (tконв.) значение поправки на тепловую радиацию (Qt) прибавляют к значению средней измеренной температуры воздуха в вагоне (tсредн.), когда измеренная радиационная температура ограждающих поверхностей (tрад.) ниже средней измеренной температуры воздуха в вагоне (tсредн.), и вычитают - когда выше,

- осуществление измерения микроклиматических параметров в первой половине дня в холодное время года при температурах наружного воздуха от минус 40°С до плюс 20°С, его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для умеренного и жаркого климатических районов,

- осуществление измерения микроклиматических параметров осуществляют во второй половине дня в теплое время года при температурах наружного воздуха от плюс 20°С до плюс 40°С, его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для умеренного климатического района и от плюс 40°С до плюс 48°С его относительной влажности от 20 до 90% и атмосферном давлении от 84,0 до 106,7 кПа для жаркого климатического района,

- осуществление измерения температуры и относительной влажности воздуха в пассажирских вагонах с использованием аспирационного психрометра, и измерение скорости движения воздуха с использованием анемометра или кататермометра.

Экспериментальные и натурные испытания предложенного способа измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов и в салонах электроподвижного состава, оборудованных системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, показали его высокую эффективность. Способ при своем использовании обеспечивает измерение в полной мере параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, дает возможность провести гигиеническую оценку параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, с учетом измеренных параметров микроклимата, а также дает повышение степени оценки влияния специфики помещений железнодорожного вагона на его микроклимат.

Реализация предложенного способа измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов и салонах электроподвижного состава, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, иллюстрируется следующими примерами натурных испытаний.

Пример 1. Провели измерение и гигиеническую оценку микроклимата в помещениях купейного пассажирского вагона в условиях умеренного климатического района в холодное время года в первой половине дня при температуре наружного воздуха минус 22°С, его относительной влажности 40% и атмосферном давлении 92 кПа. Измерение параметров микроклимата провели в любой последовательности во время движения вагона в одно и то же время одного дня при закрытых дверях и окнах вагона и открытых шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне 65%, включая исследователей, при работающей в автоматическом стационарном режиме системе подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, при этом провели три измерения с интервалом в 2 часа. Измерение температуры осуществили с помощью аспирационного психрометра одновременно наружного воздуха и воздуха в центре первого, среднего и последнего купе, а также в середине и концах его коридора в трех точках по вертикале на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола. Среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитали по формуле:

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1.2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола.

Получили среднее измеренное значение температуры воздуха в помещениях вагона tсредн.=22°С. Затем провели с помощью аспирационного психрометра измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели относительной влажности усреднили. Получили среднее измеренное значение относительной влажности 30%. Провели с использованием анемометра измерение скорости движения воздуха на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели скорости движения воздуха усреднили. Получили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,15 м/сек.

Затем осуществили измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитали по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м²,

Получили среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей tрад=18°С. Затем подсчитали алгебраическую разность температур (Δt) между средней измеренной температурой воздуха в помещениях вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и полученное значение 4°С отложили на шкале 4 номограммы (см. чертеж штриховая линия 1), затем на шкале 1 номограммы отложили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,15 м/сек и полученные точки на шкале 1 и шкале 4 соединили прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дала значение поправки на тепловую радиацию Qt=2°С. Затем подсчитали значение конвекционной температуры (tконв.) по формуле tконв.=tсредн.±Qt, при этом поправку на тепловую радиацию Qt прибавили к среднему измеренному значению температуры воздуха и получили значение 22°С+2°С=24°С. Полученное значение конвекционной температуры tконв.=24°С нанесли на шкалу 2 номограммы. Затем на шкале 5 номограммы определили точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха 30% с прямой подсчитанной конвекционной температуры 24°С и полученную точку на шкале 5 номограммы соединили с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией. Эта прямая линия на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы (соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования V=0,15 м/сек.) показала значение результирующей температуры RT=19°С для измеренных значений параметров микроклимата (см. штриховая линия 1).

В процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях исследуемого пассажирского купейного вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнили с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 18,3±2°С в холодный период года, и установили, что результаты реальной и нормативной результирующих температур совпадают (19°С и 18,3±2°С). По совпадению результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата исследуемого вагона оценили как обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата.

Пример 2. Провели измерение и гигиеническую оценку микроклимата в помещениях купейного пассажирского вагона в условиях умеренного климатического района в теплое время года во второй половине дня при температуре наружного воздуха плюс 32°С, его относительной влажности 80% и атмосферном давлении 86 кПа. Измерение параметров микроклимата провели в любой последовательности во время движения вагона в одно и то же время одного дня при закрытых дверях и окнах вагона и открытых шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне 72%, включая исследователей, при работающей в автоматическом стационарном режиме системе обеспечения микроклимата, при этом провели три измерения с интервалом в 2 часа. Измерение температуры осуществили с помощью аспирационного психрометра одновременно наружного воздуха и воздуха в центре первого, среднего и последнего купе, а также в середине и концах его коридора в трех точках по вертикале на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола. Среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитали по формуле:

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1.2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола.

Получили среднее измеренное значение температуры воздуха в помещениях вагона tсредн.=26°С. Затем провели с помощью аспирационного психрометра измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели относительной влажности усреднили. Получили среднее измеренное значение относительной влажности 70%. Провели с использованием анемометра измерение скорости движения воздуха на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели скорости движения воздуха усреднили. Получили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек.

Затем осуществили измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитали по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м².

Получили среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей tрад.=24°С. Затем подсчитали алгебраическую разность температур (Δt) между средней измеренной температурой воздуха в помещениях вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и полученное значение 2°С отложили на шкале 4 номограммы (см. чертеж штриховая линия 2), затем на шкале 1 номограммы отложили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек и полученные точки на шкале 1 и шкале 4 соединили прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дала значение поправки на тепловую радиацию Qt=1°С. Затем подсчитали значение конвекционной температуры (tконв.) по формуле tконв.=tсредн.±Qt, при этом поправку на тепловую радиацию Qt прибавили к среднему измеренному значению температуры воздуха и получили значение 26°С+1°С=27°С. Полученное значение конвекционной температуры tконв.=27°С нанесли на шкалу 2 номограммы. Затем на шкале 5 номограммы определили точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха 70% с прямой подсчитанной конвекционной температуры 27°С и полученную точку на шкале 5 номограммы соединили с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией. Эта прямая линия на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы (соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования V=0,5 м/сек) показала значение результирующей температуры RT=23,5°С для измеренных значений параметров микроклимата (см. штриховая линия 2).

В процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях исследуемого пассажирского купейного вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнили с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 20,3-2°С в теплый период года и установили, что результаты реальной и нормативной результирующих температур не совпадают (23,5°С и 20,3-2°С). По не совпадению результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата исследуемого вагона оценили как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона. Требуется изменение режимов работы систем кондиционирования и вентиляции воздуха для обеспечения заданных параметров комфортного микроклимата пассажирского вагона.

Пример 3. Провели измерение и гигиеническую оценку микроклимата в салоне вагона электроподвижного состава в условиях жаркого климатического района в холодное время года в первой половине дня при температуре наружного воздуха плюс 5°С, его относительной влажности 50% и атмосферном давлении 106 кПа. Измерение параметров микроклимата провели в любой последовательности во время движения вагона в одно и тоже время одного дня при закрытых дверях и окнах вагона и открытых шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне 74%, включая исследователей, при работающей в автоматическом стационарном режиме системе подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, при этом провели три измерения с интервалом в 2 часа. Измерение температуры осуществили с помощью аспирационного психрометра одновременно наружного воздуха и воздуха в начале, середине и конце салона в двух точках по вертикали на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола. Среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитали по формуле и получили среднее измеренное значение температуры воздуха в помещениях вагона tсредн.=20°С. Затем провели с помощью аспирационного психрометра измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре и концах салона и полученные показатели относительной влажности усреднили. Получили среднее измеренное значение относительной влажности 50%. Провели с использованием анемометра измерение скорости движения воздуха в центре салона на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола в начале, середине и конце салона и полученные показатели скорости движения воздуха усреднили. Получили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек.

Затем осуществили измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана, стенки и окна в начале, середине и конце салона вагона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитали по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м².

Получили среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей tрад=16°С. Затем подсчитали алгебраическую разность температур (Δt) между средней измеренной температурой воздуха в салоне вагона электропоезда и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и полученное значение 4°С отложили на шкале 4 номограммы (см. чертеж штриховая линия 3), затем на шкале 1 номограммы отложили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек и полученные точки на шкале 1 и шкале 4 соединили прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дала значение поправки на тепловую радиацию Qt=1,5°С. Затем подсчитали значение конвекционной температуры (tконв.) по формуле tконв.=tсредн.±Qt, при этом поправку на тепловую радиацию Qt прибавили к среднему измеренному значению температуры воздуха и получили значение 20°С+1,5°С=21,5°С. Полученное значение конвекционной температуры tконв.=21,5°С отложили на шкале 2 номограммы. Затем на шкале 5 номограммы определили точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха 50% с прямой подсчитанной конвекционной температуры 21,5°С и полученную точку на шкале 5 номограммы соединили с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией. Эта прямая линия на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы, соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования V=0,5 м/сек, показала значение результирующей температуры RT=17°С для измеренных значений параметров микроклимата (см. штриховая линия 3).

В процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях исследуемого пассажирского вагона электроподвижного состава полученные показатели по результирующей температуре сравнили с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для жаркого климатического района как 20,3±2°С в холодный период года и установили, что результаты реальной и нормативной результирующих температур не совпадают (17°С и 20,3±2°С). По не совпадению результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата исследуемого вагона оценили как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона электроподвижного состава. Требуется изменение режимов работы систем отопления, кондиционирования и вентиляции воздуха для обеспечения заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона электроподвижного состава.

Пример 4. Провели измерение и гигиеническую оценку микроклимата в помещениях купейного пассажирского вагона в условиях умеренного климатического района в холодное время года в первой половине дня при температуре наружного воздуха минус 12°С, его относительной влажности 60% и атмосферном давлении 85 кПа. Измерение параметров микроклимата провели в любой последовательности во время движения вагона в одно и тоже время одного дня при закрытых дверях и окнах вагона и открытых шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне 65%, включая исследователей, при работающей в автоматическом стационарном режиме системе подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, при этом провели три измерения с интервалом в 2 часа. Измерение температуры осуществили с помощью аспирационного психрометра одновременно наружного воздуха и воздуха в центре первого, среднего и последнего купе, а также в середине и концах его коридора в трех точках по вертикале на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола. Среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитали по формуле:

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1,2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола.

Получили среднее измеренное значение температуры воздуха в помещениях вагона tсредн.=18°С. Затем провели с помощью аспирационного психрометра измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели относительной влажности усреднили. Получили среднее измеренное значение относительной влажности 70%. Провели с использованием анемометра измерение скорости движения воздуха на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и полученные показатели скорости движения воздуха усреднили. Получили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек.

Затем осуществили измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитали по формуле:

где

tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м².

Получили среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей tрад=23°С. Затем подсчитали алгебраическую разность температур (Δt) между средней измеренной температурой воздуха в помещениях вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и полученное значение 5°С отложили на шкале 4 номограммы, затем на шкале 1 номограммы отложили среднее измеренное значение скорости движения воздуха V=0,5 м/сек и полученные точки на шкале 1 и шкале 4 соединили прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дала значение поправки на тепловую радиацию Qt=2°C. Затем подсчитали значение конвекционной температуры (tконв.) по формуле tконв.=tсредн.±Qt, при этом поправку на тепловую радиацию Qt вычитали из значения средней измеренной температуры воздуха и получили значение 18°С-2°С=16°С. Полученное значение конвекционной температуры tконв.=16°С нанесли на шкалу 2 номограммы. Затем на шкале 5 номограммы определили точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха 70% с прямой подсчитанной конвекционной температуры 16°С и полученную точку на шкале 5 номограммы соединили с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией. Эта прямая линия на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата - результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы (соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования V=0,5 м/сек) показала значение результирующей температуры RT=14°С для измеренных значений параметров микроклимата.

В процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях исследуемого пассажирского купейного вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнили с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 18,3±2°С в холодный период года, и установили, что результаты реальной и нормативной результирующих температур не совпадают (14°С и 18,3±2°С). По несовпадению результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата исследуемого вагона оценили как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата.

Изобретение относится к способам измерения и оценки микроклимата. Способ измерения и гигиенической оценки микроклимата заключается в измерении при закрытых дверях и окнах, открытых жалюзях или шторах и при работающей в автоматическом стационарном режиме системе обеспечения микроклимата температуры наружного воздуха и температуры воздуха в центре первого, среднего и последнего купе пассажирского вагона, в середине и концах его коридора в трех точках по вертикали на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола, а также в начале, середине и конце салона в двух точках по вертикали на уровне 0,1 ми 1,2 м от пола. Подсчитывают по формуле среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона. Проводят измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в центре и концах салона и полученные показатели относительной влажности усредняют. Измеряют скорость движения воздуха на уровне 0,1 м, 1,2 м и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора, а также в центре салона на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола в начале, середине и конце салона, а полученные показатели скорости движения воздуха усредняют. Измеряют температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, на уровне 0,4 м от дивана, стенки и окна в начале, середине и конце салона и подсчитывают по формуле среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей. По номограмме определяют значение результирующей температуры для измеренных значений параметров микроклимата. Сравнивают значение результирующей температуры с нормативным значением для определенного климатического района для оценки работы системы регулирования микроклимата. Изобретение повышает точность оценки и надежность. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ измерения и гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях пассажирских вагонов и салонов электроподвижного состава, оборудованных системами отопления и кондиционирования воздуха, включающий измерение температуры воздуха (tсредн.), относительной влажности и скорости движения воздуха в помещениях пассажирских вагонов в процессе их эксплуатации в теплый и холодный периоды года, подсчитывают среднюю измеренную радиационную температуру его ограждающих поверхностей, определяют алгебраическую разность температур (Δt) между средней измеренной температурой воздуха в помещениях вагона и средней измеренной радиационной температурой его ограждающих поверхностей и поправку на тепловую радиацию (Qt) нанесением значения (Δt) на шкалу 4 номограммы и откладыванием на шкале 1 номограммы среднего измеренного значения скорости движения воздуха и соединением полученных точек на шкале 1 и шкале 4 прямой линией, которая в точке пересечения со шкалой 2 номограммы дает значение поправки на тепловую радиацию (Qt), и полученные показатели результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата сравнивают с нормативными значениями результирующей температуры для гигиенической оценки параметров микроклимата в помещениях вагона, отличающийся тем, что измерение микроклиматических параметров в помещении вагона осуществляют во время движения вагона в одно и тоже время одного дня при закрытых дверях и окнах, открытых жалюзях или шторах при численности пассажиров в исследуемом вагоне не менее 50% и при работающей в автоматическом стационарном режиме системе обеспечения микроклимата, при этом осуществляют одновременное измерение температуры наружного воздуха и температуры воздуха в центре первого, среднего и последнего купе пассажирского вагона, в середине и концах его коридора в трех точках по вертикали на уровне 0,1 м, 1,2 ми 1,7 м от пола, а также в начале, середине и конце салона в двух точках по вертикали на уровне 0,1 м и 1,2 м от пола, а среднюю измеренную температуру в помещениях пассажирского вагона подсчитывают по формуле:

,

где t_0,1 - температура воздуха на уровне 0,1 м от пола;

t_1,2 - температура воздуха на уровне 1,2 м от пола;

t_1,7 - температура воздуха на уровне 1,7 м от пола;

проводят измерение относительной влажности на уровне 1,2 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора и на уровне 1,2 м от пола в центре и концах салона, а полученные показатели относительной влажности усредняют, проводят измерение скорости движения воздуха на уровне 0,1, 1,2 и 1,7 м от пола в центре первого, среднего и последнего купе, в середине и концах коридора, а также в центре салона на уровне 0,1 ми 1,2 м от пола в начале, середине и конце салона, а полученные показатели скорости движения воздуха усредняют, дополнительно осуществляют измерение температуры ограждающих поверхностей на уровне 0,4 м от дивана или полки в первом, среднем и последнем купе, а также в коридоре напротив купе пассажирского вагона, на уровне 0,4 м от дивана, стенки и окна в начале, середине и конце салона, при этом среднюю измеренную радиационную температуру ограждающих поверхностей подсчитывают по формуле:

где tпов. - средняя температура каждой поверхности, °С;

F - площадь каждой поверхности, м²,

а после определения алгебраической разности температур (Δt) и определения значения поправки на тепловую радиацию (Qt), подсчитывают значение конвекционной температуры (tконв.) по формуле tконв.=tсредн.±Qt, которое откладывают на шкале 2 номограммы, затем на шкале 5 номограммы определяют точку пересечения кривой измеренной относительной влажности воздуха с прямой подсчитанной конвекционной температуры и полученную точку на шкале 5 номограммы соединяют с точкой значения конвекционной температуры (tконв.) на шкале 2 номограммы прямой линией, которая на пересечении с линией интегрального норматива микроклимата результирующей температуры (RT) на шкале 3 номограммы, соответствующей средней измеренной скорости движения воздуха кондиционирования, показывает значение результирующей температуры (RT) для измеренных значений параметров микроклимата, а в процессе гигиенической оценки работы системы регулирования микроклимата в помещениях вагона полученные показатели по результирующей температуре сравнивают с нормативным значением результирующей температуры (RT), принятым для умеренного климатического района как 18,3±2°С в холодный период года и 20,3-2°С в теплый период года, а также для жаркого климатического района как 20,3±2°С в холодный период года и 24,5-2°С в теплый период года, причем при совпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата, а при несовпадении результатов реальной и нормативной результирующих температур работу системы регулирования микроклимата оценивают как не обеспечивающую поддержание заданных комфортных параметров микроклимата пассажирского вагона и требующую изменения режимов работы систем отопления, а также кондиционирования и вентиляции воздуха, для обеспечения заданных параметров микроклимата пассажирского вагона или вагона электроподвижного состава.