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:

 

Черный цвет в интерьере - дизайн

Черный цвет в интерьере - дизайн

Существуют люди, которые предпочитают черный цвет в интерьере, но существуют и такие, которые будут его критиковать. Самым распространенным сочетанием является: черная цветовая гамма с белой.

 

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Декоративные подушки в интерьере – что нужно знать

Подушки - идеальный материал для декорирования интерьера. С их помощью можно легко и быстро преобразить пространство, придав ему особый характер и уникальность.

 

Большие идеи для маленьких кухонь

Большие идеи для маленьких кухонь

Конечно же, все мы мечтаем о прекрасных больших кухнях. Читаем о них в журналах по дизайну, а иногда видим в квартире лучшей подруги. Но наша кухня выглядит иначе, и мы должны смириться с обстоятельствами, в которых живем.