Тема 2: Параметры микроклимата помещений и их нормирование.

Занятие №3: Требования к комфортности тепловой обстановке при проектировании.

План занятия:

1. Основные требования к микроклимату.

2. Оптимальные и допустимые условия комфорта.

3. Определение температурной обстановки в помещении.

3.1 Первое условие комфортности.

3.2 Второе условие комфортности.

1. В жилых, общественных и промышленных зданиях требуется поддерживать необходимые для людей и производственных процессов метеорологические условия – определенный микроклимат. Защиты ограждений от воздействия наружного климата недостаточно для круглогодичного обеспечения необходимых условий в помещениях. Эти условия могут быть созданы искусственно, работой систем отопления, вентиляции.

Основное требование к микроклимату – поддержание условий, благоприятных для находящихся в помещении людей. Напряжение системы терморегуляции сказывается на самочувствии и работоспособности человека.

Интенсивность теплоотдачи человека зависит от тепловой обстановки в помещении, которая характеризуется температурой воздуха , радиационными условиями (радиационной температурой и температурой (допустимой температурой поверхности)), размерами и расположением нагретой и охлажденной поверхностей, а также подвижностью воздуха ω и относительной влажностью φ.

2. Комфортными считаются такие сочетания показателей микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции. Они могут быть оптимальными и допустимыми.

Допустимыми являются такие метеорологические условия, при которых возникает некоторая напряженность процесса терморегуляции и имеет место небольшая (допустимая) дискомфортность для человека тепловой обстановки в помещении.

Деятельность человека обычно связана с частью объема помещения (рабочей или обслуживаемой зоной). Требуемые внутренние условия должны быть обеспечены системой отопления, вентиляции и теплозащитой ограждений именно в этой зоне. Ощущение температурного комфорта зависит от температуры окружающего воздуха и температуры поверхностей, обращенных в помещение. Когда и поверхностей равны, в помещении имеется температурный уровень или «температура помещения» , равная этой температуре, то есть . Опытами установлено, что для приблизительного соблюдения условий температурного комфорта понижению температуры воздуха должно соответствовать определенное повышение температуры поверхностей (смотри исследования………………………………………………………………)

Учитывая наличие такой связи, удобно характеризовать условия в помещении «температурой помещения», понимая под ней такую одинаковую температуру воздуха и поверхности, при которых теплоотдача человеком будет такая же, как и при заданных неравных температурах воздуха и поверхностей.

Для наиболее распространенных помещений (с небольшой подвижностью и влажностью внутреннего воздуха и малой относительной площадью нагретых и охлажденных поверхностей) принимают приблизительно равным среднеарифметическому значению и :

3. Температурную обстановку в помещении можно определить двумя условиями комфортности:

3.1 Первое условие температурной обстановки устанавливает зону сочетаний и , при которых человек, находясь в середине помещения (обслуживаемой зоны), не испытывает чувства перегревания или переохлаждения. Для холодного периода года первое условие записывается:

– нормируемое значение, соответствующее комфортным условиям при разной интенсивности мускульной работы.

Для спокойного состояния

для легкой работы

средней тяжести

тяжелая работа

Это уравнение определяет осредненную температурную обстановку в помещении. С его помощью определяют, какая должна быть температура воздуха, если известны и назначение помещения. Заметная разница между и возникает при наличии в помещении лучистого и конвективного теплообмена, при сильно развитых холодных поверхностях наружных ограждений в помещении (2 или более наружные стены). В остальных случаях можно считать .

3.2 Кроме общего теплового баланса на тепловое самочувствие в значительной степени влияют условия, в которых находятся отдельные части тела. Существенно сказываются на ощущении комфортности обстановки тепловые условия, в которых находятся голова и ноги человека. Голова человека чувствительнее к радиационному перегреву и переохлаждению, а для ног важны температуры поверхности пола, с которыми они непосредственно соприкасаются, и наличие холодных токов воздуха вдоль пола.

Второе условие комфортности температурной обстановки определяет допустимые температуры нагретых и охлажденных поверхностей при нахождении человека на границах обслуживаемой зоны, то есть в непосредственной близости от этих поверхностей.

Для предупреждения радиационного перегревания или переохлаждения человека поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой температуры или охлаждены , где φ – коэффициент облученности с поверхности на голове в сторону поверхности; , где y – расстояние от головы человека до поверхности, - усредненный размер поверхности

Допустимая температура нагретого пола принимается в зависимости от назначения и особенностей режима работы помещения. Температура холодного пола зимой может быть ниже температуры воздуха на 2÷2.5 .

Л3 стр.34-37, 485.