Физиологическое воздействие отопления

При действии системы отопления тепло передается от теплового источника в помещение. В помещении, как пространстве с неоднородным полем температуры, возникает теплообмен между отопительными приборами, внутренними и наружными ограждениями и людьми. При этом должна быть создана тепловая обстановка, благоприятная для хорошего самочувствия и продуктивной деятельности людей.

Физиологическое воздействие отопления

Организм человека непрерывно выделяет некоторое количество тепла, зависящее от интенсивности работы и теплообмена с окружающей средой.

На рисунке показаны основные теплопотери тела человека (конвекцией 1 при нагревании воздуха, излучением 2 и испарением влаги 3 с поверхности кожи) для случая, когда человек не выполняет физическую работу, а также при нормальной влажности и подвижности воздуха в помещении. Как видно, соотношение между величинами, составляющими основные теплопотери, изменяется в зависимости от температуры воздуха (при постоянной температуре поверхности ограждений 20 °С). При конвективном отоплении и tВ = 20°С доля теплообмена конвекцией равняется приблизительно 30%, излучением — 50%, испарением влаги — 20%. В зоне более низкой температуры воздуха это соотношение изменяется незначительно, при более высокой температуре значительно усиливается теплообмен испарением влаги. При лучистом отоплении заметно увеличивается теплообмен конвекцией.

Система терморегуляции человека в состоянии поддерживать равенство между тепловыделением и теплопотерей организма в пределах tв = 14-23 °С (вертикальные пунктирные линии на рисунке). При более низкой или высокой температуре воздуха в теле человека может наблюдаться недостаток или накопление тепла, вызывающие переохлаждение или перегревание организма. Нормальное тепловое состояние человека при этом нарушается, а условия, в которых он находится, называются дискомфортными.

Физиологическое воздействие отопления

Интенсивность теплоотдачи с поверхности тела человека зависит не только от температуры воздуха tB, но и от средней температуры τп поверхностей ограждений и отопительного прибора, обращенных в помещение, расположение (относительно человека) и размеры которых определяют радиационную температуру помещения tR. Сочетание этих температур считается комфортным, если большинство людей в помещении положительно оценивает свое физиологическое состояние.

На рисунке показаны зона теплового комфорта 1, а также зоны переохлаждения 2 и перегревания 3 (кривые линии — границы зон) для человека, находящегося в покое при относительной влажности 55% и умеренной подвижности воздуха. Пунктирная линия отделяет области конвективного (слева вверху) и лучистого (справа внизу) отопления.

Как видно из рисунке, при конвективном отоплении, отличительной характеристикой которого является преобладание температуры воздуха в помещении над средней температурой поверхности ограждений (tв>τп), зона теплового комфорта сужается. При лучистом отоплении, когда средняя температура поверхности ограждений превышает температуру воздуха (τп>tв), эта зона существенно расширяется. При одной и той же температуре воздуха (например, 20° С) ощущения человека в помещении могут характеризоваться оценками «холодно», «нормально» и «жарко» в зависимости от температуры поверхности ограждений.

На рисунке можно также отметить точки, лежащие на наклонной линии, проведенной в пределах зоны комфорта, определяющие наиболее благоприятные сочетания tв с тп. К ним относятся, например, точка А (tв = 28°С и тп=10°С) в области конвективного отопления и точка В (15 и 25 °С) в области лучистого отопления, в которых значительно отличаются температура воздуха и температура поверхности ограждений. Важно также отметить, что при понижении температуры воздуха при лучистом отоплении (например, до 15 °С в точке В) улучшается самочувствие человека. Улучшение самочувствия связано с физиологически благоприятным возрастанием доли конвективного теплообмена при сокращении лучистого.

Для нормального самочувствия человека оказывается также полезным изменение температуры воздуха в течение дня в связи с изменением интенсивности обмена веществ и деятельности. В учреждениях целесообразно поддерживать с утра температуру 19 °С, повышая ее до 21 °С перед обедом и понижая после обеда до 18 °С. В жилых помещениях рекомендуется периодически изменять температуру в течение дня и понижать ее на 2-3° ночью.

Организм человека не приспособлен к неравномерному охлаждению. При адаптации к тепловой обстановке помещения человек ощущает изменение температуры на 0,5-1°; неравномерное нагревание и охлаждение отдельных участков поверхности тела вызывает простудные заболевания. Эти факторы, связанные с физиологическим воздействием окружающей среды на человека, необходимо учитывать при расположении отопительных приборов в помещении и выборе режима действия отопления.

Следовательно, основная роль отопления заключается в обеспечении благоприятного самочувствия и высокой жизнедеятельности людей путем создания комфортной температурной обстановки в помещении в холодное время года, т. е. поддержанием достаточно равномерной температуры воздуха и определенной температуры внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов.


Похожие материалы:
Новые материалы:
Предыдущие материалы:

 

Проектировщику ОВиК и ВК

Проектировщику ОВиК и ВК

В соответствии с постановлением 87 проектная документация на объекты капитального строительства должна состоять из 12 разделов.

 

Как защитить жилище от шума инженерных систем?

Как защитить жилище от шума инженерных систем?

Водопроводные трубы, смонтированные по стенам, можно изолировать коробом из гипсокартона - это позволит снизить уровень шума текущей воды.

 

9 этажный многоквартирный жилой дом раздел отопление и вентиляция

9 этажный многоквартирный жилой дом раздел отопление и вентиляция

Руководством для проектирования систем отопления и вентиляции является задание на проектирование. Настоящие чертежи разработаны на основании задания, строительных чертежей.