 |
Факторы, обеспечивающие требуемый микроклимат помещения.
|
|
|
|
БЛОК № 1 – Строительная теплофизика, теоретические основы создания микроклимата, отопление
Влияние параметров окружающей среды на самочувствие человека. Тепловой баланс человека. Факторы, обеспечивающие требуемый микроклимат помещения.
Влияние параметров окружающей среды на самочувствие человека.
Параметры микроклимата оказывают непосредственное влияние на тепловое самочувствие человека и его работоспособность. Например, понижение температуры и повышение скорости движения воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости движения воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота.
При повышении температуры воздуха возникают обратные явления. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 300С работоспособность человека начинает падать. Для человека определены максимальные температуры в зависимости от длительности их воздействия и используемых средств защиты. Существенное значение имеет равномерность температуры. Вертикальный градиент не должен выходить за пределы 5 0 С.
Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. Чем больше относительная влажность, тем меньше испаряется пота в единицу времени и тем быстрее наступает перегрев тела.
Недостаточная влажность воздуха также может оказаться неблагоприятной для человека вследствие интенсивного испарения влаги со слизистых оболочек, их пересыхания и растрескивания, а затем и загрязнение болезнетворными микроорганизмами. Поэтому при длительном пребывании людей в закрытых помещениях рекомендуется ограничиваться относительной влажностью в пределах 30…70%.
|
|
|
Параметры внутреннего воздуха должны удовлетворять гигиеническим и технологическим требованиям. Метеорологические условия воздушной среды в рабочей зоне производственных помещений, исходя из гигиенических требований, регламентированы ГОСТ 12.1.005-76 «Воздух рабочей зоны». За рабочую зону принимается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или временного пребывания работающих.
Параметры воздушной среды в обслуживаемой зоне помещений жилых и общественных зданий и вспомогательных зданий промышленных предприятий регламентированы СНиП II-33-75.
Нормы устанавливают оптимальные и допустимые микроклиматические условия в помещениях в зависимости от категории выполняемой работы и избытков явного тепла для холодного, переходного и теплого периодов года.
Оптимальные микроклиматические условия - сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции.
Допустимые микроклиматическuе условия - сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызывать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей человека.
Тепловой баланс человека
Известным исследователем параметров комфорта и качества воздушной среды Оле Фангером предложена формула теплового баланса между человеческим телом и окружающей средой. В этой формуле принимается за основу теплообмен человека, находящегося в покое, в состоянии температурного баланса с внешней средой. при этом безразлично, какова точно его температура. В этих условиях вырабатываемое количество тепла равног теплу, отводимому во внешнюю среду, из чего следует:
|
|
|
M = W + Qд + Qk где M - количество тепла, вырабатываемого организмом, Вт/кв.м; W - объем производимой механической работы, Вт/кв.м;
Qд - общее количество тепла, выделяемого при дыхании, Вт/кв.м; Qк - общее количество тепла, отводимого через кожу, Вт/кв.м.
Количество отводимого от человеческого тепла зависит нескольких переменных параметров, и главным образом, от следующих:
разницы температур (положительной или отрицательной) между телом и окружающей воздушной средой;
потерь (или получения) тепла от окружающих стен;
кожных испарений (охлаждения при испарении);
явных и скрытых потерь тепла при дыхании, соответственно за счет теплопроводности и испарения.
Теплота, выделяемая организмом человека, передается в окружающую среду через кожный покров радиационным теплообменом. конвекцией, теплопроводностью (явная теплота) и испранением (скрытая теплота), а также путем выдыхания теплого воздуха.
Радиационный обмен происходит между человеком и поверхностями ограждений, его величина и направление зависят от температуры этих поверхностей. Теплота, передаваемая конвекцией и теплопроводностью, зависит от температуры, влажности и скорости воздуха, вида и теплопроводности одежды.
Испарение влаги с поверхности тела человека (скрытый теплоотвод) осуществляется за счет разности парциальных давлений водяных паров в насыщенном слое у поверхности тела и в воздухе помещения. При этом расходуется теплоат (энергия) организма, идущая на испарения влаги. Теплоотдача испарением будет всегда больше, чем ниже значение относительной влажности при данной температуре воздуха в помещении. Уменьшение относительной влажности приводит к увеличению разности парциальных давлений пара у поверхности тела человека и в окружающем воздухе и тем самым к увеличению испарения.
Комфортные кондиции воздушной среды могут иметь различные значения и зависеть главным образом от интенсивности труда, совершаемого человеком, и его одежды.
|
|
|
В зависимости от состояния организма (сон, отдых, умственная работа, мускульная работа различной интенсивности) и параметров окружающей воздушной среды каждый человек в течении часа выделяет 330-1050 кДж теплоты, 40-415 г влаги и 18-36 л углекислого газа.
При постоянной температуре воздуха и поверхностей ограждений с ростом физической нагрузки на организм человека увеличиваются общие тепловыделения и доля теплоты, отводимой испарением влаги. При неизменной нагрузке и повышении температуры окружающей среды уменьшается доля явного теплоотвода, а теплоотвод испарением возрастает при практически неизменных общих тепловыделениях.
Факторы, обеспечивающие требуемый микроклимат помещения.
В различных климатических условиях требования к параметрам микроклимата жилища не одинаковы. Так, чем суровее климатические условия, тем более высокой должна быть температура воздуха жилища: в районах с умеренным климатом tв =18°С, в районах Севера tв = 20°С. Следует иметь в виду, что нормы микроклиматадля зимнего периода действительны для конвекционных систем отопления и неприменимы для помещений с лучистым отоплением, так как известно, что при лучистом, отоплении человек отдает излучением меньше теплоты, чем при конвекционном.
Требования к микроклимату помещений зависят также от рода трудовой деятельности.
В жилых помещениях подвижность воздуха является благоприятной в пределах 0,05—0,07 м/с при tв =18÷20°C и относительной влажности φ = 0,45 в зоне дыхания.
Выработанные, экспериментальным путем метеорологические данные являются базовыми при устройстве систем вентиляции. В производственных зданиях требуемые метеорологические условия могут обеспечиваться не для всего помещения, а только в определенных зонах и только на рабочих местах (местная вентиляция). При местной приточной вентиляции метеорологические условия обеспечиваются путем подачи на рабочее место с определенной скоростью воздуха определенной температуры и влажности. Параметры воздуха назначаются в зависимости от характера производимой работы, продолжительности непрерывного облучения и др.
|
|
|
