Курс лекций по "Промышленная вентиляция и кондиционирование"

       Отсутствие движения воздуха  в помещении или чрезмерно  низкие его значения ассоциируются с плохой вентиляцией. Причина неприятного самочувствия в плохо вентилируемом помещении объясняется тем, что при отсутствии движения воздуха вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу.

       Легкое движени воздуха сдувает  обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха.

       Если температура окружающей  среды ниже температуры тела  человека, то с повышением подвижности  воздуха потеря тепла человеком  возрастает. Для сохранения комфортных  условий необходимо либо увеличить относительную влажность воздуха, уменьшив тем самым испарение, либо увеличить его температуру.

       В тоже время чрезмерная подвижность  воздуха, особенно в условиях  охлаждения, вызывает увеличение теплопотерь конвекцией и испарением и способствует быстрому охлаждению организма.

       Значение подвижности воздуха  выбирается в зависимости от  характера деятельности человека. Подвижность воздуха, кроме того, оказывает существенное влияние на состояние внутренней среды помещения: распределение температур и влажности по объему помещения, наличие застойных зон и т.п. Подвижность воздуха зависит от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределительного устройства, скорости выпуска воздуха и его расхода. Влияние подвижности воздуха на комфортное состояние человека необходимо рассматривать в совокупности с температурой и влажностью воздушной среды помещения.

       Рекомендации наиболее известных  авторов в отношении минимально  необходимой, максимально допустимой и оптимальной подвижности воздуха в помещении представлены в табл.3.

Таблица 3 – Рекомендуемые скорости движения воздуха в помещении по данным некоторых авторов 

Рекомендации  по скорости движени воздуха даны в зависимости от температуры воздуха в помещении. 

       В кондиционируемых помещениях  при высокой температуре воздуха  летом существенное повышение  его подвижности недопустимо, тка как вызывает ощущение дискомфорта (табл.4). 
 
 

Табл. 4 – Распределение оценок теплоощущений в исследованиях KOLLMAR при изменении подвижности воздуха и температуре в помещении 23-24 ^оС 

       При температуре 23-24 ^оС следует считать допустимой скорость движения воздуха до 0,15 м/с. Еще одним важным компонентом комфортного состояния является динамика изменения скорости движения воздуха. Установлено, что люди более чувствительны к изменениям воздушных потоков, чем к силе самих потоков. Существуют нормативные ограничения изменений скорости воздушных потоков, при этом вводится термин “интенсивность турбулентности”. Эта задача представляется весьма сложной и не до конца еще проясненной. Описанные комфортные условия среды должны поддерживаться в рамках так называемой “занятой зоны”. Эта зона обычно располагается на расстоянии 0,6 м от всех стен, дверей и окон в помещении до высоты 1,8 м от пола. 

3. Газовый состав 

       Воздушный комфорт человека в  закрытом помещении определяется  качественной характеристикой воздуха, которая во многом зависит от количества поступающего свежего атмосферного воздуха.

       Жалобы на духоту и “нехватку кислорода” отмечаются нередко как в помещениях с недостаточным естественным воздухообменом, так и в помещениях, уже оснащенных различными системами вентиляции и кондиционирования воздуха. При анализе причин ощущения несвежести воздуха в закрытых помещениях, как правило, решается вопрос: каким должен быть воздухообмен, чтобы был обеспечен оптимальный газовый состав воздуха в помещении.

       Рекомендуемый в работах большинства  исследователей объем свежего  воздуха, который необходимо подавать в помещения, установлен на основании количества углекислоты, выделяемой человеком при дыхании в единицу времени. Эта величина зависит от нескольких переменных: температуры воздуха в помещении, возраста человека, его деятельности.

       В условиях комфортного кондиционирования,  когда газовый состав изменяется главным образом в результате жизнедеятельности людей, критерием санитарного состояния воздуха служит содержание в нем углекислого газа (СО₂). Допустимые концентрации СО₂ в помещении приведены в табл.5. 

Таблица 5 – Допустимые значения концентрации углекислого газа  (СО₂) в воздухе помещения 

       В обычных условиях в состоянии покоя человек поглощает в час около 19 л кислорода и выделяет около 16 л углекислого газа.

       Действие углекислого газа на  организм человека хорошо известно. Он участвует в регуляции дыхания, кровообращения, газообмена и т.д.

       Избыток и недостаток СО₂ во вдыхаемом воздухе одинаково вредно отражается на состоянии здоровья. При недостатке СО₂, когда его допустимая концентрация К_СО2 <0,03%, нарушается работа многих органов, а при избытке, когда К_СО2 >1,5%, ощущается наркотическое действие, головные боли и т.п. Установлено, что работоспособность и основные физиологические функции организма значительно не изменяются, если во вдыхаемом воздухе К_СО2 = 0,5ч1,5%. Комфортной же зоне соответствует К_СО2 = 0,04ч0,5%.

       Процесс освежения внутреннего  воздуха целесообразно осуществлять за счет организации регулируемого притока наружного воздуха.

       Действующими санитарными нормами  регламентируется подача в помещение на одного человека 20-60 м³/ч свежего (приточного) воздуха.

       Необходимость повышенной кратности воздухообмена (количества смен воздуха в помещении) отмкчается многими исследователями гигиенических аспектов комфортного кондиционирования. Так, например, отмечается, что в помещении административных зданий с кондиционированием воздуха комфорт обеспечивается при температуре воздуха в помещении 24^оС и кратности воздухообмена до 12 смен воздуха в час. При повышении температуры воздуха до 26^оС оптимальные условия сохраняются лишь при кратности воздухообмена, возрастающей до 15 смен в час. При снижении температуры воздуха до 22^оС величина воздухообмена соответственно уменьшается.

       В жилых помещениях при увеличении  объемов подаваемого воздуха  с 20 до 60 м³/ч на человека отмечается улучшение функционального состояния организма, повышается работоспособность.

       Следовательно, с увеличением  количества поступающего в помещение  воздуха на человека и кратности воздухообмена прослеживается достаточно четкое улучшение качества воздушной среды.