Внутренние и наружные климатические условия

Лекция №12. Внутренние и наружные климатические условия.

Тема 5 Отопление зданий

Около 80% своей жизни человек проводит в помещении: жилых, общественных, производственных зданиях, транспорте. Здоровье и работоспособность человека в значительной степени зависят от того, насколько помещения в санитарно-гигиеническом отношении удовлетворяют его физическим требованиям.

Микроклимат помещения характеризуется совокупностью температуры воздуха и поверхностей, обращенных в помещение, влажностью и скоростью движения воздуха. Значения параметров микроклимата следует принимать в зависимости от назначения помещения, категории работ и периода года, исходя из требований комфорта для находящихся в помещении людей и нормального протекания технологического процесса.

В результате протекающих в организме человека процессов обмена веществ освобождается энергия в виде теплоты. Эта теплота путем конвекции, излучения, теплопроводности и испарения должна быть передана окружающей среде, поскольку организм человека стремится к сохранению постоянной температуры (36,6 ^оС). поддержание постоянной температуры организма обеспечивает физическая система терморегуляции. Для нормальной жизнедеятельности и хорошего самочувствия человека должен быть тепловой баланс между теплотой, вырабатываемой организмом, и теплотой, отдаваемой в окружающую среду.

Интенсивность теплоотдачи человека зависит от микроклимата помещений, а именно от:

t_B – температуры внутреннего воздуха;

t_R – радиационной температуры помещения (осредненной температуры его ограждающий поверхностей);

V_B – скорости движения (подвижности) воздуха;

_B – относительной влажности воздуха.

Сочетание этих параметров микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции, называют комфортным или оптимальным. Наиболее важно поддерживать в помещении в первую очередь благоприятные температурные условия, т. к. подвижность и относительная влажность воздуха имеют, как правило, несущественные колебания. Кроме оптимальных различают допустимые сочетания параметров микроклимата, при которых человек ощущает небольшой дискомфорт.

Приближенно величину t_R допускается определять осредненной по площадям отдельных поверхностей F_i

t_R

Температурная обстановка в помещении характеризуется результирующей температурой помещения t_п, принимаемой для обычных помещений с небольшой подвижностью воздуха (0,1 – 0,15 м/с).

t_п = (t_B + t_R) / 2

Температурная обстановка в помещении характеризуется двумя условиями комфортности.

Первое условие комфортности температурной обстановки определяют такую область сочетания t_B и t_R, при которых человек, находясь в середине помещения, отдавая все явное тепло, не испытывает ощущения перегрева или переохлаждения.

Для холодного периода года первое условие характеризуется формулой:

t_R = 0,57 t_п – 0.57 t_B 1.5

Второе условие комфортности определяет допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека в непосредственной близости от них (до стен на расстоянии до 1 м).

Допустимая температура поверхности стены и потолка в холодный период года (во избежание недопустимого радиационного перегрева или переохлаждения головы человека) принимается равной:

Для нагретой поверхности (при допустимой теплоотдаче излучением 11,6Вт/м²)

t_наг^доп 19,2 + 8,7 / _{r - п}

Для охлажденной поверхности (при допустимой теплоотдаче излучением 70Вт/м²)

t_охл^доп 23 + 5 / _{r - п}

Минимально допустимую температуру окна (при теплоотдаче излучением не более 93Вт/м²) следует принимать

t_ок^доп 14 – 4,4 / _{r - ок}

где _{r - п}, _r-ок – коэффициенты облученности от поверхности элементарной площадки на голове человека в сторону нагретой при охлажденной поверхности (стены, потолка или окна).

Температура поверхности холодного пола зимой может быть лишь на 2 – 2,5 ^оС ниже температуры воздуха помещения вследствие большой чувствительности ног человека к переохлаждению, но не выше 22 – 34 ^оС в зависимости от назначения помещения. Основные нормативные требования к микроклимату помещений содержатся в санитарных нормах СН 245-71, строительных нормах и правилах СНиП 2.04.05-86 и ГОСТ 12.1.005-88.

Расчетные параметры воздуха нормируются в зависимости от периода года. Различают три периода года: теплый, холодный и переходной. Холодный период года характеризуется среднесуточной температурой наружного воздуха t_н ниже +8^оС, теплый при t_н выше +8^оС и переходной – при t_н = +8^оС.

По интенсивности труда все виды работ делятся на три категории: легкие, средней тяжести и тяжелые с затратой энергии соответственно до 172 Вт, 172 – 293 Вт и более 293 Вт.

В зависимости от интенсивности явных тепловыделений различают три группы помещений: с незначительными теплоизбытками явной теплоты (до 23Вт/м²); со значительными избытками явной теплоты (более 23 Вт/м²); жилые, общественные помещения и вспомогательные помещения производственных зданий при всех значениях явной теплоты. Причем под последней согласно ГОСТ 12.1.005-85 понимают теплоту, поступающую в рабочее помещение от оборудования, отопительных приборов, нагретых материалов, людей и других источников теплоты.

Под избытком явной теплоты понимают остаточное количество явной теплоты (за вычетом теплопотерь) после осуществления всех мероприятий по их уменьшению.

Оптимальные и допустимые метеорологические условия в обслуживаемой зоне жилых, общественных и административно-бытовых помещениях устанавливаются СН 245-71 и СНиП 2.04.05-86 и ГОСТ 12.1.005-88 в рабочей зоне производственных помещений. В холодный период года оптимальная температура воздуха составляет, ^оС: для легкой работы – 20-23, для работы средней тяжести – 17-20, для тяжелой работы – 16-18; допустимые температуры равны соответственно 19-25, 15-23 и 13-19 ^оС. Для теплого периода года оптимальные температуры воздуха для указанных категорий работ составляют соответственно 22-25, 21-23, 18-21 ^оС. Максимально допустимая температура воздуха в рабочей зоне равна 28 ^оС и лишь при расчетной температуре наружного воздуха больше 25 ^оС допускается до 33 ^оС.

Оптимальные значения относительной влажности нормируются в диапазоне 40 – 60 %. Оптимальные скорости воздуха в помещении для холодного периода года принимаются 0,2 – 0,3, а для теплого 0,2 – 0,5 м/с.