Обеспечение оптимальных термических условий в помещении

Обеспечить в закрытом помещении оптимальные термические условия вне зависимости от сезонных и погодных условий возможно, естественно, только искусственным путем и, следовательно, правильная организация внутренней среды закрытых помещений, обеспечивающая комфортное тепловое состояние организма, должна базироваться на научно обоснованных оптимальных параметрах микроклимата. Поскольку форма и организация внешней среды постоянно видоизменяются, меняется жилище, меняются условия проживания, то параметры микроклимата, по-видимому, не должны быть константными.

Схема размещения датчиков на поверхности тела человека для измерения температуры кожи и теплового потока

В разных климатических районах и в различные сезоны года тепловой комфорт различен для мужчин и женщин, для стариков и детей и лиц с ослаблением функций терморегуляции. Следовательно, нормативы для жилых и общественных зданий должны учитывать пределы адаптационных возможностей разных групп населения, в связи с чем должны быть дифференцированными нормативы теплового комфорта.

В целом, для всех групп населения можно сказать, что такие терморегуляторные реакции, как значительные колебания теплопродукции, спазм (сокращение) или резкое расширение кожных сосудов, усиленное потоотделение - предназначены для поддержания температурного гомеостазиса в условиях экстремального и относительно кратковременного отклонения внешних условий от оптимума. Длительное функционирование этих механизмов неизбежно приводит организм в состояние пониженной работоспособности и функционального истощения. В условиях жилища это особенно нежелательно, так как отрицательно влияет на процессы снятия напряжения после трудового дня и восстановительные процессы.

Необходимость обеспечения оптимальных условий микроклимата диктуется также тем обстоятельством, что дискомфортные условия при длительном воздействии, вызывая сдвиг теплового равновесия организма и напряжение аппаратов терморегуляции вследствие переохлаждения или перегрева, приводит к ослаблению общей сопротивляемости организма, снижению иммунного потенциала, что в свою очередь может вызывать такие заболевания, как катары верхних дыхательных путей, ревматизм, ангины, невралгии, отягощать течение сердечно-сосудистых заболеваний и болезней обмена веществ.

При гигиеническом изучении влияния факторов микроклимата на организм человека исходят из одновременного учета и сопоставления как инструментальных измерений каждого из метеорологических факторов, так и данных о физиологических реакциях человека на изменение метеорологических условий.

Исследования по определению оптимальных параметров микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий включают измерение и анализ температуры воздуха и его подвижности, влажности воздуха и температуры ограждающих поверхностей (пола, потолка, стен, остекления) и изучение ответных физиологических реакций терморегуляции человека.

Выбор показателей, которые необходимо измерять, зависит от того, можно ли в данном помещении требовать достижения оптимального или всего лишь допустимого микроклимата.

Для определения параметров оптимального микроклимата изучают следующие показатели: физические - шаровую температуру (результирующую температуру шарового термометра, ° С); температуру воздуха (°С); относительную влажность воздуха (%); скорость воздуха (м/с); число стандартных слоев одежды; поверхностную температуру строительных конструкций (°С); температуру излучающих поверхностей (°С).

Температура воздуха измеряется аспирационным психрометром Ассмана, на уровне 10, 110, 170 см от пола в центре помещения и в наружном углу на расстоянии 0,5 м от стен.

Относительная влажность воздуха измеряется аспирационным психрометром Ассмана (одновременно с температурой) в центре помещения, на высоте 100 см от пола.

Применяемые в настоящее время методы изучения и оценки лучистого компонента микроклимата помещений можно условно разделить на методы физические и методы, основанные на связи с физиологическими терморегуляторными реакциями человека, а именно, лучистыми теплопотерями с поверхности тела, температурой кожи.

Метод оценки радиационного режима по величине лучистого теплового потока в конкретных точках помещения нашел широкое применение и утвердился в гигиене труда и в коммунальной гигиене, в физиологии.

Величины облученности в каждой точке могут быть подсчитаны и аналитически. Для этого надо знать распределение температуры на поверхности окружающих предметов, с которыми происходит лучистый теплообмен человека, их излучательную способность, угловые коэффициенты. Менее трудоемок метод непосредственного измерения лучистой энергии соответствующими приборами - измерителями полусферического излучения, например, актинометром, чувствительность которых должна быть повышена, или радиометрами.

Для проведения опроса людей используются анкеты, включающие шкалы оценки комфортности качества среды и оценки теплоощущения (субъективные).

Оценка "комфортно" и нейтральные теплоощущения у человека возникают в том случае, когда: а) не ощущаются ни тепло, ни холод; б) не ощущается неприятная циркуляция воздуха; в) не тяготит одежда; г) воздух в помещении не кажется ни сухим, ни сырым.

Оценка "слегка дискомфортно" (1) или "слегка прохладно" или "слегка тепло": а) ощущение легкой прохлады или тепла (их связывают, однако, незначительно, зачастую не очень четко); б) ощущение циркуляции воздуха; в) одежду не хочется поменять; г) некоторые (более чувствительные) лица указывают на чувство сырости или чувство сухости.

Оценка "дискомфортно" (2) или же "прохладно" или "тепло": а) ощущением холода или тепла, сопровождающегося небольшим выделением пота; б) циркуляция воздуха осязается как заметная; в) одежда ощущается или слишком легкой или слишком тяжелой и возникает желание ее поменять; г) имеет место ощущение неприятной сырости или сухости или же духоты.

Оценка "очень дискомфортно" (3) или же "холодно" или "жарко" сопровождается: а) сильным ощущением холода или жары с обильным выделением пота; б) циркуляция воздуха ощущается как дуновение "до костей" проникающего холода, а при жаре сильная циркуляция воздуха, применяемая для охлаждения,- как вызывающая чрезмерное охлаждение частей тела, покрытых потом; в) одежда в большинстве случаев кажется совсем неподходящей; г) возникает ощущение большой сырости, когда холодно, или большой сухости, или гнетущей духоты, когда жарко.

Анкета освещает также следующие вопросы: характеристика деятельности; сведения о рабочем месте опрашиваемого; описание его одежды; возможность индивидуальной регулировки температуры помещения; основные данные об опрашиваемом лице: возраст, вес, рост, должность, состояние здоровья и т. д.

При определении оптимальных условий принимается, что даже в специальных лабораториях, имеющих практически идеальные условия, как правило, не меньше 5% опрашиваемых лиц высказывает ощущение дискомфорта. Поэтому объективные инструментальные исследования являются необходимыми в случае, когда число недовольных лиц, высказывающих ощущение дискомфортности, составляет более 20% (лица в легкой одежде), или же 10% (лица в более теплой одежде).

При этом необходимо установить, не находятся ли некоторые из недовольных лиц в чрезвычайно дискомфортных местах (холодная тяга воздуха из окна, местное тепловое излучение и т. п.). В случае, если это имеет место, необходимо осуществить объективные исследования микроклимата именно в данном месте.