Характеристика микроклимата

5.3.1. Понятие о микроклимате и его основные характеристики

Реставрация и консервация неизбежно связаны с тем или иным вмешательством в структуру памятника, и всегда в какой-то мере изменяют эту структуру. Поэтому очень важно создать условия, позволяющие возможно долго обходиться без такого вмешательства или свести его к минимуму. Решение этой задачи во многом сводится к учету тех параметров окружающей среды, которые так или иначе влияют на функционирование и сохранность памятников архитектуры, и к созданию условий этой среды, соответствующей наилучшей сохранности реставрируемого объекта.

Для понимания сущности средств и методов создания условий воздушной среды, обеспечивающих сохранность памятников архитектуры, необходимо иметь представление о температурном и влажностном режимах как воздушной среды сооружения, так и ограждающих конструкций здания. Важно также уметь оценивать и влияние на сооружение внешних условий окружающей среды.

Под микроклиматом помещений в широком смысле этого термина понимают, с одной стороны, состояние воздушной среды, с другой, — температурные и влажностные характеристики ограждающих конструкций и предметов, находящихся в здании или помещении (мебели, предметов искусства, оборудования и др.). Параметры воздушной среды внутри помещения и температура внутренних поверхностей ограждений и находящихся в нем предметов, воздействуя комплексно, формируют те или иные качества микроклиматических условий. Эти условия могут быть как благоприятными, так и неблагоприятными.

Оценка степени благоприятности микроклиматических условий всегда подразумевает учет двух групп требований. Первая группа — это так называемые санитарно-гигиенические требования, т.е. обеспечение условий комфортного пребывания в помещении людей, поэтому их часто называют комфортными. Вторая — технологические требования, к числу которых следует отнести и необходимость обеспечения условий сохранности как самих строительных конструкций, так и элементов интерьеров и тех предметов, что находятся в помещениях.

Для понимания содержания качества микроклимата полезно иметь в виду, с одной стороны, перечень определяющих его параметров воздушной среды, а с другой, — методы учета комплексного воздействия последних.

Итак, состояние воздушной среды с позиций микроклимата определяется тремя параметрами: температурой воздуха tв; относительной влажностью воздуха ф, которая представляет собой отношение количества водяного пара, находящегося в воздухе данного состояния, к тому количеству, которое насыщает воздух при данной температуре (выражается либо в процентах, либо в долях единицы); подвижность воздуха v, т. е. скорость его перемещения без учета направления.

Четвертый параметр, существенно определяющий микроклиматические условия, — так называемая результирующая температура, которая в самом простом представлении является средневзвешенной температурой окружающих строительных поверхностей и предметов, т. е. отношением суммы произведений температуры на площадь соответствующей поверхности к сумме площадей поверхностей.

Заметим, что комфортному состоянию людей соответствует довольно широкий диапазон изменения названных выше параметров. Более того, одинаковое тепловое состояние человека и одинаковые тепловые ощущения могут иметь место при различных комбинациях метеорологических параметров воздуха. Так, при повышении температуры для сохранения первоначального теплового состояния можно увеличить подвижность воздуха или понизить температуру ограждающих конструкций. Для оценки комплексного воздействия введены шкалы эквивалентно-эффективных температур (ЭЭТ) и результирующих температур (РТ). Например, ЭЭТ соответствуют все бесчисленные комбинации температуры, относительной влажности и подвижности воздуха, вызывающие одинаковые тепловые ощущения у человека, причем такие, которые возникают в неподвижном воздухе, полностью насыщенном водяным паром при температуре, численно равной эквивалентно-эффективной.

Если оценить перечисленные выше параметры для наиболее часто встречающихся ситуаций, то можно получить следующие диапазоны, более или менее соответствующие комфортному состоянию людей: температура воздуха 18— 22 °С; относительная влажность воздуха 40—70%; среднерациональная температура окружающих поверхностей 14— 18 °С.

Правильно организованный температурно-влажностный режим оказывает огромное влияние на обеспечение долговременной сохранности реставрируемых памятников архитектуры, а также сохранности исторических и художественных ценностей в музейных, культовых и других старинных зданиях. Требования к микроклиматическим параметрам воздуха в этих зданиях определяются, как правило, материалом ограждающих конструкций и предметов, хранящихся в рассматриваемых зданиях и сооружениях.

Таблица 1. Параметры температурно-влажностного режима воздуха при ЭЭТ=18 °С

Температура, °С 18,0 20,0 18,9 21,1 20,0 22,2 23,3 24,0
Относительная влажность, % 100 49 70 30 69 17 25 9
Подвижность, м/с 0,25 0,25 1,0 1,0

Анализ табл. 1 свидетельствует о том, что материалы и экспонаты предъявляют более жесткие требования к их влажностному состоянию по сравнению с их тепловым состоянием. Связано такое положение с тем, что большинство строительных материалов (кирпич, бетон, штукатурка, дерево и др.) точно так же, как и музейные экспонаты, представляют собой капиллярно-пористую структуру с весьма развитой системой капилляров.

В основе механизма взаимодействия капиллярно-пористых тел с влажным воздухом лежат адсорбция и десорбция парообразной влаги.(т. е. ее поглощение и выделение) системой капилляров, стенки которых смачиваются водой, образуя при этом вогнутый мениск. Направление переноса влаги зависит от знака разности парциального давления водяного пара в воздухе Рnb и непосредственно над поверхностью мениска (внутри капилляра) Рnk

Читайте также:  Если Ваш ребенок не слышит Дети Слух - Центр АВРОРА, Киев

Влажный воздух можно рассматривать как смесь, состоящую из сухой части (кислород, азот, углекислота и инертные газы) и водяного пара. Эта смесь находится под барометрическим давлением, представляющим собой сумму давлений сухой части и водяного пара, которое и принято называть парциальными.

При Рnb> Рnk имеет место поглощение материалом парообразной влаги из воздуха и, наоборот, когда Рnb

Характеристика микроклимата

Параметры микроклимата спортивных помещений и их санитарно-гигиеническое состояние нередко значительно отличаются от оптимальных величин, поскольку в процессе тренировок повышаются: температура, влажность, запыленность, загазованность и микробная обсемененность. Кроме того, современные конструкции спортивных залов характеризуются избыточным остеклением, что способствует избыточному радиационному теплу, которое усугубляет тепловой дискомфорт спортсмена, препятствуя теплоотдаче организма путем радиации.

В случае отсутствия мест для зрителей в спортивных залах расчетная температура воздуха составляет 15°С, для крытых катков – 14°С, для огневой зоны крытых тиров – 18°С, для залов бассейнов (как с местами для зрителей, так и без них) – на 1-2° выше температуры воды в ванне. При наличии мест для зрителей нормы дифференцируются по сезонам года и количеству зрителей. Так, для спортивных залов с количеством мест менее 800 нормируется 18°С для холодного периода года и не более чем на 3°С выше расчетной температуры наружного воздуха в теплый период года. Для спортивных залов с местами для более чем 800 зрителей в холодный период года расчетной температурой воздуха также является 18°С, а в теплый период – не выше 25°С. Расчетная температура для раздевален и душевых, а также санитарных узлов при раздевальнях равна 25°С.

В залах для зрителей нормируется также относительная влажность, которая должна составлять в холодный период года 40-45%, в теплый – 50-55%.

Система вентиляции должна обеспечивать подачу не менее 80 м 3 /ч наружного воздуха на одного занимающегося и не менее 20 м 3 /ч на одного зрителя.

Подвижность воздуха в зонах нахождения занимающихся должна быть не более 0,2 м/с в залах ванн крытых бассейнов; 0,3 м/с в спортивных залах для борьбы, настольного тенниса и в крытых катках; 0,5 м/с в остальных спортивных залах и залах для подготовительных занятий в бассейнах [Полиевский С. А., 1981].

Гигиеническая оценка системы отопления

На большей части территории России отопительный сезон продолжается 6—8 мес., а на севере страны 9—11 мес. В течение отопительного сезона температура наружного воздуха непрерывно меняется, что приводит к изменению разности внутренней и наружной температуры или температурного напора, который достигает наибольшего значения в самый холодный период года (расчетный). Именно в этот период выбирают тепловую мощность отопительных установок для обеспечения теплового комфорта.

Под влиянием температурного напора, а также воздействия на сооружение ветра тепло через наружные ограждения непрерывно передается в окружающую среду. Потери тепла огромны. Большие теплопотери характерны и для спортивных сооружений, особенно бассейнов.

Отопление устраивается таким образом, чтобы подать в помещения зданий тепло в количестве, равном его потерям. При снижении температуры наружного воздуха и усилении ветра подача должна быть увеличена и наоборот. Следовательно, подача тепла в помещения должна регулироваться. Осуществляют подачу тепла отопительные установки, к которым предъявляются определенные санитарно-гигиенические требования: поддержание равномерной должной температуры помещений, ограничение температуры нагревательной поверхности установки и возможность ее очистки, бесшумность и безопасность, соответствие интерьеру спортивного сооружения.

Здания спортивных сооружений относятся ко II группе зданий с переменным тепловым режимом, в которых тепловые условия поддерживаются в двух режимах: в рабочее время — исходя из требований теплового комфорта; в нерабочее время — исходя из условий, обеспечивающих сохранность строений, оборудования и коммуникаций. В этих зданиях может быть устроено водяное отопление с радиаторами, конвекторами и другими приборами или паровое низкого давления, или воздушное, совмещенное с вентиляцией. Предельная температура теплоносителя принимается 115°С. В вестибюлях крупных сооружений предусматривается водяное отопление с напольными панелями.

Важным гигиеническим требованием является ограничение температуры нагревательной поверхности приборов с целью ограничения разложения и сухой возгонки органической пыли, сопровождающихся выделением вредных веществ, в частности окиси углерода. Это разложение начинается при температуре 65—70°С и интенсивно протекает при температуре поверхности более 80°С. Отсутствие вредных примесей в воздухе особенно важно для спортивных сооружений.

ГОСТ 90036—89 определяет предельную температуру воды в нагревательных приборах отопления для жилых и общественных зданий в 95°С.

С гигиенической точки зрения отопление должно быть организовано так, чтобы обеспечивав перепад между температурой наружных ограждений и воздухом в помещении не более 3°С. Однако согласно СНиП II—3—79 нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (наружных стен) для жилых и учебных зданий принят в 6°С, а для остальных общественных зданий в 7°С.

Читайте также:  Дети и взрослые, как никогда нуждаются в вашей помощи

При оценке рациональности различных систем отопления необходимо исходить из того, что наибольшее распространение в современных спортивных сооружениях получили системы центрального водяного и значительно меньше – парового отопления [Белоусов В. В., 1991].

Водяное отопление позволяет с большой степенью надежности поддерживать необходимый микроклимат. В соответствии с требованиями СНиП следует предусматривать применение в качестве теплоносителя горячую воду температурой не более 150°С или водяного пара температурой не более 130°С. Предельная температура теплоносителя в радиаторах, конвекторах и т.д., при расположении их на высоте не более 1 м от пола не должна превышать в плавательных бассейнах 150°С при переменной температуре теплоносителя и 130°С при постоянной его температуре; в зрелищных сооружениях и спортивных залах 115°С [32].

Но следует помнить, что наряду с положительными моментами водяное отопление имеет и недостатки. Главные из них – невозможность равномерного прогрева воздуха в помещениях (по вертикали и горизонтали), возникновение сквозняков, неодинаковый прогрев ограждающих поверхностей: наличие холодных зон на стенах и полу, сравнительно низкий к.п.д. и др. Все это явилось основанием для разработки других, альтернативных систем.

Система воздушного отопления может обеспечить комфортные условия в спортивных помещениях при условиях правильной воздухоподачи, обеспечивающей достаточный прогрев наружных ограждений струёй приточного воздуха. Это особо важно при ленточном остеклении, поэтому перспективным представляется обеспечение возможности направленного воздействия струи подаваемого, прошедшего тепловую обработку воздуха на наружные ограждения и остекление для устранения холодового дискомфорта в приоконной зоне [Губернский Ю. Д., 1976]. При водяном отоплении в вестибюлях спортивных залов и бассейнов круглогодичного действия следует предусматривать воздушно-тепловые завесы (при расчетной температуре отопления — 15°С и ниже). Скрытая проводка трубопроводов предусматривается в спортивных залах, залах для подготовительных занятий и залах ванн в бассейнах, в вестибюлях и фойе спортивных сооружений. При этом в помещениях, где могут находиться обнаженные люди, размещение нагревательных приборов и трубопроводов отопления и горячего водоснабжения должно исключать возможность ожогов.

При панельно-лучистом отоплении обогрев происходит за счет лучистого теплообмена между отопительными панелями и поверхностью ограждений. В спортивных сооружениях используется центральное панельно-лучистое отопление, для которого характерно использование инфракрасного излучения при сравнительно низкой температуре нагревательной поверхности. При размещении отопительных панелей в полу не рекомендуется температура нагрева пола свыше 30°С, чтобы не создавать дискомфортные условия и не повреждать покрытие пола [Губернский Ю. Д., Кореневская Е. И., 1978].

Учебно-тренировочные занятия в залах с большими трибунами требуют значительных расходов на отопление неиспользуемых объемов зала. Отсюда встает вопрос о разработке в таких случаях комбинированной системы общего и местного отопления с использованием, например, инфракрасных излучателей.

Гигиеническая оценка вентиляции

Расчетное количество вентиляционного воздуха обосновано физиолого-гигиеническими исследованиями и составляет не менее 80 м 3 /ч на одного занимающегося и 20 м 3 /ч на одного зрителя. Это минимальный объем, обеспечивающий необходимые комфортные условия воздушной среды спортивного сооружения.

Лучшее расположение приточных и вытяжных отверстий — встречное в противоположных торцовых стенах. В гигиеническом плане важно и расположение воздуховодов. Наиболее часто воздуховоды располагаются в толщах стен, под полом и перекрытием, но в спортивных сооружениях их можно прокладывать над подвесными потолками или на специальных технических этажах. В соответствии с назначением они могут быть из кирпича, бетона, асбоцемента, шлакоалебастровых плит, фанеры, листовой стали, пластмассы и др.

Современные кондиционеры позволяют регулировать не только физические параметры воздушной среды, но и химический состав вентиляционного воздуха. Однако кондиционированный воздух отличается от атмосферного. Концентрация озона в этих помещениях уменьшается по сравнению с атмосферой в 30 раз, изменяется и химическая природа легких аэроионов. Это может служить одной из причин воздушного дискомфорта в кондиционированных спортивных помещениях [Губернский Ю. Д., 1976].

Искусственная ионизация и озонирование воздуха благоприятно влияют на самочувствие и работоспособность в кондиционируемых помещениях. При этом ионно-озонный комплекс по своим параметрам должен соответствовать нормативному атмосферному воздуху, а воздухоподача должна быть на уровне 60—80 м 3 на одного человека [Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т., 1977]. Авторы отмечают, что ионный режим спортивных сооружений зависит от многих факторов, наиболее интенсивными из которых являются плохая работа вентиляции и скопление большого количества людей. При этом должны оцениваться ионный показатель загрязненности (отношение концентрации тяжелых ионов к легким) и коэффициент униполярности.

При обследовании гимнастического зала было выявлено увеличение ионного показателя загрязненности к концу дня с 9,4 до 45,7, а коэффициента униполярности — с 0,8 до 1,3. При этом количество легких ионов снизилось в 3 раза, а тяжелых — повысилось почти в 2 раза.

Микроклимат в производственных помещениях. Вентиляция.

  • « Предыдущая запись
  • Следующая запись »

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей. По этой причине указанные характеристики приняты в качестве нормируемых параметров микроклимата.

Читайте также:  Предменструальный синдром (ПМС) что это, причины, лечение, симптомы

Оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны производственных помещений устанавливаются в зависимости от тяжести выполняемой работы, периода года и количества избытков явного тепла в помещении.

Оптимальными микроклиматическими условиями считаются такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции, создают ощущение теплового комфорта и способствуют поддержанию высокого уровня работоспособности.

Допустимыми условиями считаются такие параметры микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать преходящие и быстро нормализующиеся изменения функционального и теплового состояния организма и напряжение реакций терморегуляции, не выходящих за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения и понижение работоспособности.

Поэтому в производственных помещениях должны обеспечиваться по возможности оптимальные параметры микроклимата.

Мероприятия по нормализации микроклимата.

Нормализации микроклимата по температуре способствует устройство тамбуров-шлюзов, применение воздушно-тепловых завес у ворот и технологических проемов отапливаемых зданий, изготовление ограждающих поверхностей зданий (стен, потолков, полов) из материалов с оптимальными теплоизолирующими свойствами. В частности, материал покрытия полов в отапливаемых производственных помещениях на постоянных рабочих местах, при работе стоя, должен иметь коэффициент теплоусвоения не более 7 Вт-К.

Для обеспечения чистоты воздуха, выполнения требований норм к его температуре и влажности используются также специальные системы: вентиляции, кондиционирования, отопления. Если с их помощью не удается нормализовать параметры микроклимата, то применяются средства индивидуальной защиты работающих.

Системы вентиляции служат для удаления из помещения загрязненного и (или) нагретого воздуха и подачи в него чистого. Системы кондиционирования воздуха обеспечивают создание и автоматическое поддержание в помещении заданных параметров воздушной среды независимо от меняющихся метеоусловий.

По способу осуществления перемещения воздуха системы вентиляции делятся на естественные и искусственные (механические). Естественная вентиляция обеспечивается за счет гравитационного давления, возникающего вследствие того, что наружный и внутренний воздух имеют разную плотность, либо за счет ветрового давления. При механической вентиляции перемещение воздуха осуществляется вентиляторами. Возможно применение и смешанных систем.

По способу подачи и направлению потока воздуха различают системы вентиляции вытяжные, приточные, приточно-вытяжные и системы с рециркуляцией. Приточная вентиляция создает избыточное давление в помещении, и за счет этого исключается попадание в него загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне. Вытяжнаявентиляция создает пониженное давление в помещении, и применяется в тех случаях, когда необходимо исключить распространение в данном помещении вредных выделений. Системы с рециркуляцией – это системы, в которых к наружному воздуху примешивается часть вытяжного воздуха из помещения. По способу конструктивного оформления, обслуживаемому объему системы вентиляции делятся на общеобменные, местные и смешанные. Общеобменная вентиляция – система, которая осуществляет циркуляцию (подачу и вытяжку) воздуха во всем помещении и тем самым создает в нем некоторые средние условия микроклимата. Она применяется при равномерном поступлении вредных веществ в воздух всего помещения и при отсутствии каких-то определенных границ у рабочих мест. Местная вентиляция (вытяжная или приточная) создает требуемые условия только в местах нахождения людей. Конструктивно она может быть выполнена в виде воздушных душей, вытяжных зонтов, отсосов, шкафов.

По назначению системы вентиляции делятся на рабочие и аварийные. Рабочие системы – должны постоянно создавать требуемые параметры микроклимата, аварийные системы включаются при внезапных поступлениях в воздух помещения вредных или взрывоопасных смесей. Как правило, это вытяжные системы.

Естественная вентиляция может быть организованной (аэрация) и неорганизованной (инфильтрация через неплотно закрытые двери, окна, через щели и т. д.). Аэрация осуществляется в заранее установленных пределах (управляемая естественная вентиляция) через специальные проемы (форточки, фрамуги, аэрационные фонари), площади которых рассчитываются. Ее применение дает значительный экономический эффект. В зависимости от конструктивного исполнения аэрация может быть бесканальной и канальной.

Вентиляционные системы должны отвечать ряду специальных требований: не увеличивать пожарную опасность, не создавать повышенного шума, обеспечивать отвод статического электричества; вентиляторы, применяемые во взрыво- и пожароопасных помещениях, должны быть выполнены из материалов, не вызывающих искрообразования.

Методика расчета систем вентиляции и кондиционирования.

В расчете и проектировании систем вентиляции можно выделить следующие основные этапы:

  • Выбор типа вентиляции.
  • Определение количества поступающих в помещение вредных выделений (избыточное тепло, влага, вредные пары, газы).
  • Определение необходимого воздухообмена, т.е. количества воздуха, которое необходимо подать в помещение или удалить из него для обеспечения заданных условий микроклимата.
  • Определение параметров технических средств, с помощью которых будет осуществляться выбор электродвигателя для привода вентиляторов, производительность калориферов, размеры устройств для очистки воздуха, размещение воздухораспределительных устройств и др.

Для естественной вентиляции определяются площади вентиляционных проемов, диаметр воздуховодов при канальной естественной вентиляции.

Подбор кондиционеров осуществляется таким образом, чтобы их производительность по воздуху, холоду и теплу обеспечивала создание требуемых условий микроклимата в обслуживаемых помещениях.

Ссылка на основную публикацию
Фосфор в каких продуктах он содержится и суточная норма потребления
Микроэлементы и здоровье Дата публикации: 16 марта 2017 . Врач-реабилитологотделения медицинской реабилитацииЛешкевич В.В. Микроэлементы - это группа химических элементов, которые...
Филлеры противопоказания Портал
Все о филлерах с гиалуроновой кислотой 28 июня 2018 г. 3 минуты на чтение Многие женщины недовольны состоянием кожи лица,...
Филогенез иммунной системы — Лекции Пашкова — Цель изучения биологии в медицинском вузе
Филогенез иммунной системы. ЛЕКЦИЯ № 24 ТЕМА: ЭВОЛЮЦИЯ ОРГАНОВ И СИСТЕМ. Цель: Знать сущность современных взглядов на происхождение Земли и...
Фото желудка при гастрите изнутри как выглядит гастрит
Гастроэнтеролог: наши люди перекормлены лекарствами! Врач-гастроэнтеролог назвал самый лучший профилактический метод против рака желудка и пищевода, пишет "МК-Эстония". Мы все...
Adblock detector