Требуемый температурный режим дома определяется необходимостью обеспечения теплового комфорта.
Содержание
Критерии теплового комфорта
Тепловой комфорт зависит, с одной стороны, от физических условий окружающей среды, с другой — от физиологических, психологических и иных факторов, воздействующих на организм человека.
Теплотехнические свойства строительных конструкций
Теплотехнические свойства строительных конструкций и здания в целом влияют на обмен теплотой между телом человека и окружающей средой. Так как масса людей различна, для теплотехнических расчётов принимается так называемый нормальный человек, рост которого 175 см, площадь поверхности тела 1,8 м².
Холодный период года
Теплотехнические свойства строительных конструкций в холодный период года зависят от:
- тепловых потерь за счёт процесса теплопередачи и излучения;
- тепловых потерь от наружных органов человека.
В первом случае важно установить наибольшую допустимую разницу температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности строительных конструкций. Во втором случае речь прежде всего идёт о тепловых потерях через ногу человека при её соприкосновении с конструкцией пола.
При определённых условиях может случиться, что при соприкосновении ноги с конструкцией пола она чувствительно охлаждается. Наибольший комфорт в этой ситуации сможет обеспечить «тёплый пол» с температурой поверхности около 24°C.
Тёплый период года
Требования и критерии для оценки теплового комфорта человека в тёплый период года исходят из иных условий. Для жилых зданий в тёплый период принимают:
- суммарную температуру помещения (сумму температуры воздуха и средней температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций) ≤51°C;
- относительную влажность внутреннего воздуха в пределах 50%;
- подвижность воздуха не более 0,1 м/с.
Тепловые потери человека
Тело человека теряет теплоту за счёт:
- прямого отвода;
- излучения;
- испарения воды в лёгких;
- выдыхания более тёплого воздуха, чем вдыхаемый воздух;
- испарения пота с поверхности тела.
Тепловые потери за счёт прямого отвода зависят от температуры окружающего воздуха и скорости его движения. Тепловые потери за счёт излучения зависят от температуры окружающих поверхностей. Тепловые потери за счёт испарения пота зависят от давления водяного пара в окружающем воздухе. Так как давление водяного пара зависит от температуры и относительной влажности воздуха, то можно считать, что и тепловые потери человека за счёт испарения пота зависят от этих параметров.
Тепловое равновесие
Если человек находится в абсолютном покое (глубокий сон), в его теле вырабатывается теплота равная 80 Вт. При повышении активности человека количество вырабатываемой тепловой энергии возрастает. Известно, что здоровый человек имеет постоянную температуру тела. Вырабатываемая его телом теплота отводится в окружающее пространство. Состояние при котором в окружающее пространство отводится столько теплоты, сколько её вырабатывается в теле человека, называется состоянием теплового равновесия тела человека.
Таким образом, постоянная температура тела человека и тепловое равновесие являются основным критерием его теплового комфорта.
Из рассмотренного видно, что тепловое равновесие человека в помещении можно обеспечить подбором соответствующих параметров:
- температуры воздуха;
- температуры поверхностей строительных конструкций;
- относительной влажности воздуха;
- скорости циркуляции внутреннего воздуха.
Для обеспечения теплового комфорта человека его тело не должно быть охлаждено или перегрето:
- человек не должен покрываться при работе потом;
- теплопотери тела не должны снижаться за счёт ограничения циркуляции крови между внутренними и наружными органами;
- должно быть обеспечено благоприятное соотношение тепловых потерь тела за счёт прямого отвода и излучения теплоты.
Выводы
Управлением несколькими параметрами можно добиться теплового комфорта. Не следует только забывать, что изменять эти параметры нужно в разумных пределах.
Например, при разнице температуры воздуха и внутренней поверхности ограждения равной 6°C человек теряет ощущение холода только на расстоянии 0,75 м от строительной конструкции по причине интенсивного теплового излучения между телом человека и поверхностью ограждающей конструкции.
Таким образом, снижение коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций ведёт не только к экономии энергоресурсов на отопление, но и значительно повышает тепловой комфорт.
Комментарии