Физиологические основы воздушного комфорта в помещении

Здоровая обстановка в помещении подразумевает близкий нативному состав воздуха, отсутствие в нем вредных приме­сей и неприятных запахов. В такой обста­новке человек ощущает воздушный ком­форт, что очень важно, ведь большую часть жизни он проводит в замкнутом объеме помещения и вынужден дышать внутренним воздухом.

Нарушение комфортного ощущения воздушной среды в гражданских зда­ниях связано со следующими причинами:

· накоплением антропотоксинов;

· деструкцией полимерных материалов в помещении;

· фоновым загрязнением наружного воздуха, подаваемого в помещение;

· деструкцией наружного воздуха при обработке в системах вентиляции и

· кондиционирования воздуха.

В промышленных зданиях воздух может быть загрязнен также токсичными парами, газами, аэрозолями и пылью, выделяющимися в технологическом процес­се. Попадая в организм через дыхательные пути, кожу и пищу, токсичные вещест­ва могут вызывать отравление. Степень воздействия их на человека зависит от вредности вещества, его концентрации в воздухе помещения (обычно измеряется в мг массы вещества на 1 м3 воздуха), продолжительности действия.

Наиболее распространены такие вредные вещества, как:

1) окись углерода - угарный газ без цвета и запаха, образующийся в резуль­тате неполного сгорания топлива; он хорошо смешивается с воздухом, легко со­единяется с гемоглобином крови, связывает его и вызывает кислородное голода­ние организма, что приводит к потере сознания и затем - к смерти;

окислы азота - газы, образующиеся при сгорании топлива, они вызы­вают раздражение легких; воздействуя на астматиков и детей наихудшим обра­зом, увеличивают риск респираторных заболеваний;

летучие химические соединения - в основном пары растворителей и чистящих бытовых веществ, при длительном воздействии раздражающие сли­зистую оболочку глаз и дыхательные пути, отрицательно влияющие на нервную систему, кожу, печень и почки;

формальдегид - бесцветный газ с резким запахом, выделяющийся из дре- весно-стружечных плит (мебели, отделочных материалов), а также пенопластовых уреаформальдегидных материалов (теплоизоляционных); малые концентрации способствуют раздражению глаз, носа и горла, при более высоких концентрациях появляется ощущение тошноты и одышка;

радон - радиоактивный природный газ, не имеющий цвета, запаха и вку­са; он выделяется из грунтов, содержащих повышенную концентрацию урана (ра­дия), который в малом количестве имеется во всех почвах и породах; наибольшая концентрация радона возможна в подвалах и помещениях первого этажа; долго­временное воздействие радона повышает риск заболевания раком легких;

6) волокнистые пыли, состоящие из мелких волокон минералов или син­тетических минеральных веществ; наиболее опасны волокна асбеста, который до недавнего времени широко использовался как строительный материал и в качестве теплоизоляции; проникая в легкие, пыль от волокон раздражает и по­вреждает ткани, что может привести к тяжелым заболеваниям, в том числе раку легких;

свинец и его соединения, испаряющиеся при температуре более 500 0С, образует аэрозоли окислов; его широко применяют для приготовления красок, в качестве добавок к бензину. Попадая в кровь в больших дозах, он нарушает рабо­ту нервной системы, почек и системы кровоснабжения; в малых дозах отрица­тельно воздействует на умственное и физическое развитие детей.

биологические загрязняющие вещества:

плесень - разновидность грибов, обнаруживаемая в сырых, плохо вен­тилируемых помещениях; вызывает у чувствительных людей аллергические реак­ции, сходные с сенной лихорадкой или астмой;

пыль биологического происхождения, попадающая снаружи (частицы почвы, цветочная пыль, пылевые клещики) или возникающая внутри помещения (перхоть кошек и собак, птичьи перья, споры плесневых грибов, тараканы), мед­ленно выводится из организма, вызывает аллергические реакции;

бактерии, накопившиеся в помещении, особенно в бумажных обоях, попадая в помещение с вентиляционным воздухом, становятся источником ин­фекционных заболеваний;

табачный дым, содержащий капельки смолы и других вредных веществ, вызывает легочные заболевания, в том числе рак легких даже у некурящих людей; особенно велико вредное воздействие дыма на детей.

На промышленных предприятиях, кроме того, выделяется сернистый газ, пары синильной кислоты, пары и пыль марганца, пары ртути и другие высокоток­сичные пары и газы, а также многочисленные виды пыли, дымы, возникающие в результате механической обработки, а также горения и возгонки материалов.

Одно из условий воздушного комфорта - это отсутствие в воздухе неприят­ных запахов, сопутствующих выделению необязательно токсичных веществ. В прошлые эпохи с запахами боролись, сжигая в помещении благовония, что заме­няло вентиляцию. В настоящее время отсутствие неприятных запахов является одним из безусловных требований к кондиционируемому воздуху.

Применительно к способам дезодорации, запахи подразделяют на легко рас­творимые и трудно растворимые в воде. К первым относят запахи, выделяемые человеческим телом. Они легко устранимы при обработке воздуха в орошаемых водой слоях или в форсуночных камерах. Для удаления трудно растворимых в во­де запахов (органических веществ, духов, сероводорода, кухонных запахов и т.п.) необходимо использовать сильно окисляющие агенты (озон, хлор), термическую обработку воздуха. Невысокая концентрация пахнущих веществ удаляется при прохождении через активированный уголь. Однако все перечисленное технически трудно осуществимо, поэтому лучший способ борьбы с вредными запахами - ло­кализующая и общеобменная вентиляция.

Выявление гигиенически обоснованного воздухообмена в помещении осно­вано на замещении в воздухе углекислого газа СО2, избыток и недостаток которо­го во вдыхаемом воздухе одинаково вредно отражается на состоянии организма. Его работоспособность и физиологические функции существенно не изменяются, если содержание углекислого газа во вдыхаемом воздухе составляет 0,04-0,5 %. Потребность в свежем воздухе для одного человека составит 20 м /ч, если принять концентрацию СО2 в воздухе помещения, равную 0,1%, однако при подаче такого воздуха большое число людей ощущает дискомфорт. Потребное количество све­жего воздуха следует определять из условия разбавления комплекса токсичных веществ, выделяющихся в процессе жизнедеятельности организма человека, - так называемых антропотоксинов. Из более чем 30 вредных веществ некоторые вы­сокотоксичны и выделение организмом таких веществ означает превышение их предельно допустимой концентрации в воздухе.

По данным отечественных гигиенистов, при подаче в помещение 60 м /ч свежего воздуха на одного человека ощущение дискомфорта наблюдается у 25 % испытуемых; лишь 5% недовольны, если в помещение поступает не менее 80 м /ч свежего воздуха на одного человека. Однако для полного ощущения комфор­та только подачи нужного количества воздуха оказывается недостаточным. Уста­новлено, что в помещениях, оборудованных воздушным отоплением и кондицио­нерами, при соблюдении всех комфортных условий ощущается дискомфорт, что объясняется нарушением озоно-ионного состава воздуха.

Как известно, отрицательные ионы кислорода благотворно воздействуют на человека, причем легкие ионы предпочтительнее, чем тяжелые. В то же время при обработке воздуха в кондиционерах происходит деструкция ионного состава воз­духа. По данным Ю.Д.Губернского, этот процесс настолько губителен, что со­держание легких отрицательных ионов в помещении в среднем сокращается в 8 раз. После обработки наружного воздуха в оросительной камере доля легких от­рицательных ионов составляет 0,7% от нативной, а в соплах эжекционных довод­чиков их количество уменьшается в 72 раза.

Аналогичный процесс деструкции распространяется на такой важный ком­понент комфортного ощущения, как содержание озона, которое в помещении в 30-100 раз меньше, чем в наружном воздухе.

Приведенные данные свидетельствуют о предпочтительности с гигиенической точки зре­ния естественного проветривания, а также о желательности восстановления озоно-ионного со­става воздуха, например, с помощью ионизаторов.