Кондиционирование воздуха

В последнее время для обеспечения необходимых параметров микроклимата у нас в стране все более широко внедряется кондиционирование воздуха. Здесь мы не ограничиваемся рассмотрением комнатных кондиционеров, а говорим о кондиционировании в более широком аспекте, поскольку за этими системами имеется определенное будущее.

Системами кондиционирования воздуха - СКВ - называются инженерные устройства, служащие для обеспечения и поддержания в закрытых помещениях заданных параметров микроклимата. К системам кондиционирования микроклимата относятся все виды систем кондиционирования воздуха, радиационного охлаждения, отопления и вентиляции. С типологической и гигиенической точек зрения представляет интерес деление всех систем на две принципиально различные группы: к первой относятся устройства, служащие только для охлаждения или отопления помещений и не выполняющие функцию вентиляции, ко второй - не только создающие в помещениях нужные температурные условия, но и регулирующие состав воздушной среды путем постоянной подачи искусственно обработанного наружного воздуха.

Радиационные и конвекторные системы отопления относятся к первой группе систем кондиционирования микроклимата,- при их применении вентиляция помещения осуществляется естественным образом за счет проветривания и качество внутреннего воздуха зависит от состава наружного.

Системы второй группы поддерживают в помещении, помимо заданной температуры, требуемый состав воздушной среды независимо от параметров наружного воздуха. Это воздушное отопление, центральные и местные, неавтономные и автономные системы кондиционирования воздуха,- здесь свежий наружный воздух подается в помещения после предварительной искусственной обработки в различных агрегатах, где он очищается, охлаждается, осушается или увлажняется и т. д.

Практически, в закрытых помещениях только с помощью тех или иных систем кондиционирования воздуха можно обеспечить человеку при длительном пребывании его в жилых и общественных зданиях необходимые условия теплового и воздушного комфорта.

Кондиционирование воздуха или иного рода искусственное охлаждение неизбежно войдет в южное жилище в самом широком масштабе.

Косвенным доказательством целесообразности кондиционирования могут служить условия микроклимата в лучших образцах жилых домов, рассчитанных на естественные средства регулирования среды. В народном жилище Хивы и Бухары при соблюдении всех мер защиты от перегрева температуры в дневные часы летних месяцев не были ниже 27-28° С.

Кондиционирование воздуха, особенно в условиях жаркого климата, способствует повышению производительности труда рабочих и служащих на различных предприятиях и в учреждениях.

Так, получены данные, свидетельствующие о повышении работоспособности служащих Ташкента на 11,2% при снижении температуры воздуха в помещении с 36 до 25° С. Причем, как показали наблюдения, повышение производительности труда при кондиционировании воздуха обеспечивается не столько за счет улучшения работоспособности сотрудников, сколько за счет резкого сокращения продолжительности периодов отдыха. В наиболее жаркий период года при наружной температуре воздуха 37-42° С повышение производительности труда составило 46%.

Результаты эксперимента позволили выявить и динамику изменений простудных заболеваний и заболеваний сердечно-сосудистой системы в течение года для людей, находящихся в помещениях с СКВ и без них, а также проанализировать количество рабочих чел. • дней, потерянных в результате заболеваемости, к общему количеству чел. • дней в месяц. Оказалось, что в сравнении с обычным уровнем заболеваемость среди служащих, работающих в помещениях с СКВ, снижается в среднем на 17,5%.

При этом следует отметить, что не удается выявить существенной связи между работоспособностью человека и микроклиматом помещений, когда температура воздуха в помещении слегка превышала комфортные значения (т. е. не превышала 29° С), а наружные условия характеризовались температурой воздуха не выше 32-34° С. Так, не обнаружено различий в работоспособности людей, занимающихся умственной деятельностью, в условиях с температурой воздуха 26 и 32° С, тогда как в условиях с температурой воздуха 20 и 38° С различия становились явными. Очевидно, главное преимущество систем кондиционирования воздуха - защита человека от жары. Системы кондиционирования воздуха, обеспечивая оптимальные условия микроклимата в помещениях, в которых без искусственного охлаждения температура воздуха может достигать 30-35° С и более, создают благоприятные условия для функционирования терморегуляторной системы организма человека, и организм не тратит усилий на борьбу с перегревом, что и способствует повышению работоспособности, снижению заболеваемости по сравнению с этими показателями в условиях, когда человек длительное время находится в дискомфортной тепловой среде. Отсюда несомненна целесообразность применения систем кондиционирования воздуха в условиях жаркого климата. Чтобы представить себе уровень усилий, которые требуется приложить для достижения комфорта одними естественными средствами в жарком климате, приведем предложения по организации жилища в условиях климата Ирана.

На рисунке показан проект компактного односемейного одноэтажного дома. Центральное место занимает помещение для отдыха в летнее время, над которым возвышается бодгир - вертящееся сооружение для воздухозабора, которое оборудовано сеткой от насекомых и парусным управлением, поворачивающим бодгир против ветра. Летняя терраса выходит на север, кухня имеет дополнительное прямое проветривание, зимняя жилая комната (выходит на юг и запад) летом служит лишь для защиты пространства дома от перегрева, отдельная комната используется то утром, то вечером в зависимости от времени года, имеется зимняя терраса; применены такие конструктивные решения, как отражающие солнечный блеск решетки и жалюзи, двойные слоистые стены со съемной затеняющей конструкцией, раздвижные перегородки и т. п. Указанный комплекс средств лишь дополняет основной фактор, снижающий перегрев на 3,5- 4° С - а именно расположение всех помещений непосредственно на грунте, в первом этаже.

Проекты одноквартирного и блокированного жилых домов для жаркого климата
Проекты одноквартирного (слева) и блокированного (справа) жилых домов для жаркого климата, защита от перегрева помещений в которых организована за счет естественных средств регулирования среды. Иран
1 - воздухозабор; 2 - место отдыха в жаркие дни; террасы: 3 - летняя, 4 - зимняя; 5 - зимняя комната; 6 - двор .

Представляется, что поиски подобного рода крайне полезны, особенно в научном плане. Однако для массового жилища многое оказывается излишним, неоправданно сложным по сравнению с искусственным охлаждением, которое так или иначе должно найти свое место в южном жилище. Следует отметить, что в последние годы наметилась тенденция широкого применения кондиционирования воздуха и в условиях умеренного климата в целях защиты от проникновения химических загрязнений и шума снаружи, а также обеспечения оптимальных условий среды. Действительно, оптимальный температурно-влажностный режим в кондиционируемых помещениях обеспечивается, но одновременно, согласно исследованиям последних лет, проведенным в кондиционируемых административных зданиях, имеют место определенные изменения в физико-химических свойствах кондиционированного воздуха. При этом в результате исследований выявлено большое число жалоб, связанных с повышенной утомляемостью (71,5%), ощущением духоты (64,5%), частыми головными болями (19%), ощущением "недостаточности свежего воздуха и кислорода" в помещении (22%).

Содержание легких ионов в наружном воздухе и в помещениях
Содержание легких ионов в наружном воздухе и в помещениях

В ряде случаев имеет место опасность роста заболеваний верхних дыхательных путей. Грибки, актиномицеты, органическая пыль, скапливающиеся в воздуховодах, могут вызвать такие заболевания, как хронический бронхит, пневмония, астма, аллергические реакции, болезнь "легионеров", поскольку не все фильтры способны задерживать взвешенные мелкодисперсные частицы, микроорганизмы.

Иногда считают, что кондиционирование воздуха необходимо применять в больших городах, независимо от климатических условий, в связи с загрязнением воздуха, которое затрудняет проветривание помещений через оконные проемы. Однако исследования, проведенные в административных зданиях Москвы, не выявили каких-либо улучшений в химическом составе воздушной среды в помещениях оборудованных кондиционированием воздуха, по сравнению с некондиционируемыми и, кроме того, после обработки воздуха в системе кондиционирования имеет место его денатурация в отношении ионноозонного режима по сравнению с исходным нативным атмосферным воздухом (Ю. Д. Губернский, 1978). Представляется, что в зоне умеренного климата эффект, достигаемый с помощью кондиционирования, может быть получен без нежелательных последствий для людей и более дешевым способом - путем изменения конструкции зданий. Поэтому можно идти как по пути дальнейшего совершенствования систем кондиционирования воздуха (приемы "освежения" воздуха), так и придерживаться известных и проверенных практикой принципов строительства, т. е. применения строительных материалов и архитектурно-планировочных и инженерных решений в соответствии с климатом.

Снижение содержания озона в процессе вентилирования помещений
Снижение содержания озона в процессе вентилирования помещений

Только при повышении температуры воздуха в помещении более 28° С включение СКВ становится необходимым. Поэтому для жилых зданий развитие систем кондиционирования должно идти по пути оборудования помещений автономными кондиционерами, которые включаются при необходимости.

Применение кондиционеров, которые эксплуатируются только в самые жаркие часы суток, позволит избежать герметизации помещений, что требуется при кондиционировании воздуха, и создать в помещении оптимальную внутреннюю среду, лишенную недостатков, характерных для помещений с централизованными системами кондиционирования воздуха.

Применение систем кондиционирования в обязательном порядке целесообразно в условиях жаркого климата для борьбы с перегревом зданий, распространение систем кондиционирования воздуха и в районах с умеренным климатом необходимо лишь тогда, когда это обуславливается вескими причинами.

Однако это положение не распространяется на многие типы общественных зданий (больницы, театры, кинотеатры, залы заседаний, спортивные сооружения и т. п.), предназначенных для временного скопления большого количества людей, где обеспечение оптимальных параметров микроклимата, независимо от климатических условий региона, может быть достигнуто только путем оборудования зданий системами кондиционирования воздуха.