Движение воздуха (ветер) обусловлено разницей давлений и температур, характеризуется скоростью, направлением, формой (ламинарное, турбулентное) и продолжительностью, является важным фактором окружающей среды.
Охлаждающее действие ветра резко увеличивается при отрицательных температурах воздуха. Скорость его движения субъективно ощущается уже при сотых долях метра в секунду. Оказывая давление на поверхность одежды, ветер способствует проникновению холодного воздуха под одежду и тем самым вызывает общее охлаждение организма.
По мере повышения температуры воздуха и уменьшения температурного градиента снижаются теплопотери организма путем конвекции. Если температура воздуха становится равной температуре кожи (34 °С), теплоотдача прекращается, а если превышает ее, то устанавливается обратный поток тепла от воздуха к телу (конвекционное нагревание). Однако согревающее действие движущегося воздуха наступает лишь в том случае, если оно превышает количество тепла, теряемого за счет испарения пота. Это отмечается при температуре воздуха выше 60 °С или при его 100%-й относительной влажности, когда испарение пота прекращается. В других случаях (при влажности менее 100% и температуре воздуха ниже 60 °С) движущийся воздух оказывает охлаждающее действие. То есть, ветер в жаркую погоду оказывает благоприятное действие на организм, способствуя удалению излишков тепла, что особенно ощутимо при выполнении физической работы. Наоборот, в холодное время ветер вызывает охлаждение организма и увеличивает риск обморожений. Общеизвестно, что в безветренную погоду температура воздуха -30-40 °С переносится легче, чем при -10-15 °С и сильном ветре.
Охлаждающее действие подвижного воздуха улучшает микроклимат производственных помещений с источниками тепловых излучений. Движение воздуха удаляет излишек тепла, поступающего на поверхность тела, благодаря чему можно работать, даже если величина инфракрасной радиации превышает предельно переносимые уровни.
При температуре воздуха от 18 до 20 °С в судовых помещениях оптимальной является скорость движения воздуха 0,05-0,25 м/с, допустимой — 0,3 м/с. По мере повышения температуры воздуха (23-24 °С) значение оптимальной скорости его движения увеличивается до 0,5 м/с. Его дальнейшее увеличение в помещении нецелесообразно, поскольку создается ощущение сквозняка, что чревато возникновением простудных заболеваний. Не рекомендуется принимать воздушные ванны при скорости движения воздуха более 3 м/с. Раздражающее действие проявляется при скорости ветра выше 6-7 м/с. Установлены следующие зависимости температуры и скорости движения воздуха, обеспечивающие комфортное тепловое состояние для человека.
Рис. Комфортное значение температуры воздуха в зависимости от скорости его движения: 1,3 — верхняя и нижняя границы; 2 — линия комфорта
Определение скорости движения воздуха необходимо не только для оценки его влияния на теплообмен организма человека с окружающей средой, но и для оценки воздухообмена помещений.
В жилых и общественных помещениях на судах обычно устанавливается скорость воздуха в пределах 0,1-0,3 м/с, в служебных помещениях, где возможно повышение температуры воздуха до 27 °С, — 0,3-0,5 м/с, в производственных — 1 м/с. Скорость движения воздуха в помещениях малых судов также определяется работой системы вентиляции.
Подвижность воздуха также оказывает выраженное действие на тепловое состояние организма человека, вызывая усиление или уменьшение теплоотдачи. Человек субъективно начинает ощущать движение воздуха при его скорости примерно 0,05-0,10 м/с. Такая скорость движения воздуха способствует хорошему самочувствию и удаляет теплый и насыщенный водяными парами слой воздуха с поверхности тела. Постоянное воздействие даже слабого движения воздуха может вызывать ухудшение самочувствия у людей. Увеличение скорости движения воздуха, особенно в условиях пониженных температур, способствует охлаждению организма. Рекомендации авторов разных стран по оптимальной скорости движения воздуха в помещениях при комфортных значениях температуры сводятся к следующему: США — 0,15 м/с при 18,5+1,5 °С; Великобритания — 0,2-0,3 м/с при 20 °С, ФРГ — 0,20-0,44 м/с при 18-26 °С, Франция — 0,1 м/с при 18 °С, РФ — 0,15 м/с при 20-22°С.
Движение воздуха в судовых помещениях