Характеристика воздушной среды

Процесс освежения внутреннего воздуха целесообразно осуществлять за счет организации регулируемого притока наружного воздуха.

Действующими санитарными нормами гегламентируется подача в помещении на много человека 20-60 м3/ч свежего (приточного) воздуха.

Необходимость повышенной кратности воздухообмена (количества смен воздуха в помещении) отмечается многими исследователями гигиенических аспектов комфортного кондиционирования. Так, например, отмечается, что помещениях административных зданий с кондиционированием воздуха комфорт обеспечивается при температуре воздуха в помещении 24°С и кратности воздухообмена до 12 смен воздуха в чac. При повышении температуры воздуха до 26°С оптимальные условия сохраняются лишь при кратности воздухообмена, возрастающей до 15 смен в час. При снижении температуры воздуха до 22°С величина воздухообмена должна соответственно уменьшаться.

В жилых помещениях при увеличении объемов подаваемого воздуха с 20 до 60 м3/ч на человека отмечается улучшение функционального состояния организма, повышается работоспособность.

Следовательно, с увеличением количества поступающего в помещение воздуха на человека и кратности воздухообмена прослеживается достаточно четкое улучшение качества воздушной среды.

http://www.innovation-group.com.ua/sprav/sprav_2.php

Здоровье, работоспособность, да и просто самочувствие человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в помещении, где он проводит значительную часть своего времени.

Если говорить о физиологическом воздействии на человека окружающего воздуха, то следует напомнить, что человек в сутки потребляет около 3 кг пищи и 15 кг воздуха. Что это за воздух, какова его свежесть и чистота, душно, жарко или холодно человеку в помещении, во многом зависит от инженерных систем, специально предназначенных для обеспечения воздушного потока.

Среди таких систем можно выделить систему вентиляции, систему отопления (либо комбинированную отопительно-вентиляционную систему) и систему кондиционирования воздуха (СКВ). Воздушное отопление, совмещенное с вентиляцией, создает в помещении вполне удовлетворительный микроклимат и обеспечивает благоприятные условия воздушной среды. СКВ представляет собой систему более высокого порядка (с большими возможностями). Принципиальное преимущество состоит в том, что, помимо выполнения задач вентиляции и отопления, СКВ позволяет создать благоприятный микроклимат (комфортный уровень температур) в летний, жаркий период года, благодаря использованию в своем составе фреоновой холодильной машины или теплового насоса.

Таким образом, подготовка воздуха в СКВ включает его охлаждение, нагрев, увлажнение или осушку, очистку (фильтрацию, ионизацию и т.п.), причем система позволяет поддерживать в помещении заданные кондиции воздуха автоматически, независимо от уровня и колебания метеорологических параметров наружного (атмосферного) воздуха, а также переменных поступлений в помещение тепла и влаги.

Понимая решающее значение для здоровья человека качества потребляемого воздуха, наша компания создает – проектирует, устанавливает и осуществляет техническое обслуживание – комплексные системы кондиционирования воздуха. Наши комплексные СКВ отвечают оптимальным санитарно-гигиеническим требованиям и обеспечивают комфортные условия для жизнедеятельности человека.

Для того чтобы понять, насколько все-таки жизненно необходимо поддержание в жилых помещениях определенных метеорологических параметров, рассмотрим более подробно основные понятия, связанные с комфортным кондиционированием.

КОМФОРТНЫЕ УСЛОВИЯ

Комфортные условия для человека определяют, в основном, следующие четыре параметра воздуха:

        температура;

        влажность;

        состав;

        скорость перемещения (подвижность).

При различных комбинациях значений этих параметров ощущения человека могут оказываться одинаковыми, но не любое их сочетание обеспечивает комфортные условия.

Каждый из этих параметров может быть изменен не произвольно, а только в некоторых определенных пределах, удовлетворяющих условиям комфортных ощущений.

Знание допустимых пределов колебаний температуры, влажности, состава и подвижности воздуха позволяет выбрать применение СКВ, обеспечивающих комфортные условия жизни.

Если человек не ощущает ни холода, ни перегрева, ни движения воздуха около тела, ему легко дышится, метеорологические кондиции окружающей его воздушной среды (с учетом температуры поверхности ограждений) считаются комфортными.

Иными словами, он чувствует себя комфортно в том случае, когда от него нормально (без форсирования теплоотдачи) отводится столько тепла, сколько вырабатывает его организм, т.е. комфортное теплоощущение человека зависит от баланса между теплогенерацией и теплопотерями в окружающую среду. В результате теплогенерации и теплопотерь внутренняя температура человеческого тела поддерживается на уровне 36,6-36,8оС и управляется довольно сложным механизмом автоматической терморегуляции организма: уменьшением или увеличением потока крови через кожный покров, а также усиленным или заторможенным обменом веществ (расходом энергии). Температура кожного покрова человека зависит от параметров окружающего воздуха и, в среднем, равна 33оС. Традиционно средней температурой считается температура лба, составляющая примерно 32оС при температуре окружающей среды 20-21оС.

Благодаря естественной терморегуляции организма человек приспосабливается к изменению параметров окружающего воздуха. Однако эта терморегуляция эффективна лишь при медленных и малых отклонениях параметров от нормальных, необходимых для хорошего самочувствия. При больших и быстрых отклонениях параметров воздушной среды нарушаются физиологические функции организма: терморегуляция, обмен веществ, работа сердечно-сосудистой и нервной системы и т.п. При этом могут наблюдаться и серьезные отклонения в организме человека. Например, у людей, попавших в условия "перегрева" повышается температура тела, резко снижается работоспособность, появляется повышенная раздражительность и т.п. При превышении температуры окружающего воздуха более 26оС наблюдается резкое падение трудоспособности.

Задача кондиционирования воздуха состоит в поддержании таких параметров воздушной среды, при которых каждый человек благодаря своей индивидуальной системе автоматической терморегуляции организма чувствовал бы себя комфортно, то есть не замечал влияния этой среды.

С гигиенической точки зрения наиболее благоприятный уровень температуры, поддерживаемой в жилом помещении, составляет 22°С, а допустимые колебания от 21 до 23°С. При этом следует отметить, что в микроклиматических условиях, которые принято считать нормальными обычно до 10% людей ощущают различную степень дискомфорта. Это объясняется разными социальными условиями жизни - привычным климатом, одеждой, питанием, жилищными условиями и пр.

Проектируя комплексные СКВ, наша компания обязательно учитывает необходимость обеспечения комфортных тепловых условий. Для этих целей наиболее оптимальным мы считаем применение теплых полов и наших комплексных СКВ.

ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА

Для комфортного самочувствия человека очень важно, чтобы его теплообмен был в состоянии температурного баланса с внешней средой – то есть, вырабатываемое человеком количество тепла должно быть равно теплу, отводимому во внешнюю среду. При этом безразлично, какова точно его температура.

Количество отводимого от человеческого тела тепла зависит от 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 испарением (скрытая теплота), а также путем выдыхания теплого воздуха.

Радиационный теплообмен 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 теплота (энергия) организма, идущая на испарение влаги. Теплоотдача испарением будет всегда тем 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 зависят 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 течение 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.

Автоматическое регулирование параметров воздуха в жилом доме, в зависимости от видов деятельности проживающих в нем людей, мы обеспечиваем применением современных управляющих систем, построенных на высокочувствительных датчиках, контроллерах и исполнительных механизмах, управляемых компьютером. Применение в доме таких управляющих систем создает его жителям прекрасные комфортные условия и позволяет называть его «умный дом».

ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

Если человек занимается физическим трудом, то он выделяет пот. Тот, кто не выделяет видимого пота, также выделяет влагу (водяной пар), причем среднее количество этой влаги составляет около 900 г в сутки. Около трети этого количества выдыхается через легкие, остальная часть выделяется кожей. С другой стороны, человеческий организм требует, чтобы выделяемая влага возмещалась не только впитыванием ее из жидкостей и пищи, поступающих в желудок, но и при дыхании через легкие.

Поэтому очень важно, чтобы состояние воздуха в помещении допускало дальнейшее насыщение воздуха водяными парами, выделяемыми находящимися в помещении людьми, которые только при этом условии могут чувствовать себя хорошо. Окружающий нас воздух будет поглощать водяной пар до тех пор, пока не будет достигнуто такое насыщение, после которого любое дополнительное количество водяного пара начнет выпадать в виде конденсата: воздух с очень высоким содержанием водяного пара не может поглотить излишнее количество водяного пара, выделяемого человеком. Это вызывает обильное потение и утомление, так как дыхание становится все более тяжелым, и организм, пытаясь компенсировать потерю влаги, выделяемой при чрезмерном потении, поглощает все больше и больше жидкости. Такое состояние воздуха преобладает в жаркие летние месяцы.

Влияние влажности воздуха на теплообмен человека зависит от основных параметров микроклимата: температуры воздуха и теплового излучения.

Высокая влажность в сочетании с высокой температурой ухудшает теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. Оптимальной считается относительная влажность воздуха в диапазоне от 30 до 60%. Верхняя граница влажности составляет около 70%.

Превышение указанных параметров влажности воздуха в условиях как высоких, так и особенно относительно низких температур крайне нежелательно. При низком влагосодержании воздуха, характерном для холодного периода, возрастает отдача тепла человеком за счет интенсивного испарения влаги с поверхности тела, высыхают поверхности слизистых оболочек дыхательных путей, что способствует прониканию болезнетворных микроорганизмов в органы дыхания, восприимчивости организма к простуде и другим заболеваниям.

Воздух с очень низким содержанием водяного пара также оказывает неблагоприятное воздействие на кожу человека - она становится сухой, шероховатой и может растрескиваться от натяжения. Очень сухой воздух обычно бывает зимой в теплых помещениях. Нижняя граница влажности составляет около 20%. При более низких значениях влажности существенно возрастает дискомфорт и опасность заболевания ринитами и фарингитами у людей, постоянно находящихся в условиях пониженной влажности воздуха в помещении.

Кроме того, пониженная влажность портит мебель, неблагоприятно сказывается на комнатных растениях и домашних животных.

Для того чтобы избежать вредного влияния чрезмерной влажности или, наоборот, сухости воздуха, его необходимо осушать в летние месяцы, и увлажнять зимой. Этот двусторонний процесс и является одной из основных функций нашей системы кондиционирования воздуха.

СОСТАВ ВОЗДУХА

Воздушный комфорт человека в закрытом помещении определяется качественной характеристикой комнатного воздуха, которая во многом зависит от количества поступающего свежего атмосферного воздуха и его чистоты.

Жалобы на духоту и "нехватку кислорода" отмечаются нередко как в помещениях с недостаточным естественным воздухообменом так и в помещениях, уже оснащенных различными системами вентиляции и кондиционирования воздуха. При анализе причин ощущения несвежести воздуха в закрытых помещениях, как правило, решается вопрос: каким должен быть воздухообмен, чтобы был обеспечен оптимальный газовый состав воздуха в помещениях?

Рекомендуемый объем свежего воздуха, который необходимо подавать в помещения, установлен на основании количества углекислоты, выделяемой человеком при дыхании в единицу времени. Эта величина зависит от нескольких переменных: температуры воздуха в помещении, возраста человека, его деятельности.

В условиях комфортного кондиционирования, когда газовый состав изменяется главным образом в результате жизнедеятельности людей, критерием санитарного состояния воздуха служит содержание в нем углекисло го газа (СО2). Допустимым значением концентрации СО2 в помещениях для продолжительного пребывания людей является 1,86 г/м3 по весу или 0,1% по объему (для пребывания детей и больных – 1,3 г/м3 и 0,07% соответственно).