Самочувствие человека зависит от микроклимата в помещении. Микроклимат помещения определяется такими параметрами, как температура, влажность, состав воздуха, скорость перемещения воздуха.
К приборам микроклимата относятся:
Приборы для обогрева жилища (электроконвекторы, электротепловентиляторы, электрорадиаторы, электрокамины);
Если часть излучения или проводимости в общем объеме передаваемого тепла увеличивается, люди смогут быть комфортными в воздушной среде при более низкой температуре в холодный период. Зимой мы можем комфортно работать с воздухом при более низкой температуре, если мы увеличим количество радиации или проводимости, участвующих в процессе теплообмена. И наоборот: вождение и излучение могут сделать людей неудобными, несмотря на то, что они находятся в теплой среде. Это происходит потому, что тело теряет тепло через проводимость через пол.
Чашка горячего супа в руках, подогрев пола или горячее сиденье имеют противоположный эффект, потому что они передают свое тепло в тело при движении. Лучистое тепло может также заставить людей чувствовать себя более комфортно при более низких температурах воздуха. Наиболее очевидным примером является прямой солнечный свет. Весной или осенью мы можем удобно сидеть на солнце, используя только фланель, даже если воздух относительно холодный. Может потребоваться только метр под тенью, чтобы носить пальто, хотя воздух почти при той же температуре.
Электровентиляторы;
Кондиционеры, надплитные фильтры;
Электроувлажнители воздуха, климатизеры.
Электроконвекторы - плоская штампованная коробка из листовой стали, в нижней части которой расположен нагревательный элемент; теплый нагретый воздух поднимается вверх и поступает в помещение через выходное отверстие в верхней части.
Летом мы предпочитаем тень. Различие дается лучистой энергией Солнца, которая нагревает тело при воздействии его света. Эта «лучистая температура» обеспечивает больший тепловой комфорт в зимний период, когда воздух находится ниже температуры. Системы радиационного отопления компенсируют более низкую температуру воздуха с более высокой температурой излучения, а системы воздушного отопления компенсируют более низкую температуру излучения с более высокой температурой воздуха. Рабочая температура - средневзвешенное значение обоих - может быть одинаковой.
Электротешювентиляторы путем принудительной конвекции осуществляют нагрев помещения, имеют направленную струю теплого воздуха и могут использоваться для местного обогрева.
Электрорадиаторы совмещают конвективный и радиационный (излучение) способ передачи тепла. Бывают «сухие» электрорадиаторы и маслонаполненные (секционного и панельного типа).
Источник: Руководство по радиационному нагреву и охлаждению, Ричард Уотсон. Следует отметить, что на Земле излучение идет рука об руку с конвекцией. Поскольку воздух имеет очень легкую массу, солнечная радиация непосредственно не нагревает воздух, а косвенно. Лучистая энергия Солнца поглощается земной поверхностью, где она превращается в тепло. Поверхность Земли после нагревания постепенно высвобождает эту теплоту в воздух через уже описанные механизмы проводимости и конвекции. Другими словами, это не Солнце, а поверхность Земли нагревает воздух нашей планеты.
Электрокамины - приборы, осуществляющие местный обогрев за счет инфракрасного излучения, относятся к разряду радиационных электроотопительных приборов.
В качестве нагревательного элемента применяется открытая или закрытая спираль в кварцевой трубке и ТЭН. Электрокамины имеют отражатели различной формы цилиндрическую, параболическую, сферическую и др.
Радиальная температура одинаково важна при нагреве здания, независимо от того, какая система отопления используется. Внутри него лучистая температура представляет собой общее количество инфракрасного излучения, обмениваемого всеми поверхностями комнаты. Описанные ниже системы радиационного нагрева работают так же, как и Солнце: они не нагревают воздух, а поверхности пространства, увеличивая лучистую температуру и обеспечивая больший тепловой комфорт при более низкой температуре воздуха. Использование лучистого тепла более практично во внутренних помещениях, где можно контролировать факторы окружающей среды.
Электровентиляторы классифицируют:
По назначению - для притока, вытяжки, приточно-вытяжные, для обдува, обдува и перемещения воздуха;
По принципу действия - осевые, центробежные;
По числу скоростей движения - односкоростные, многоскоростные со ступенчатой или плавной регулировкой скорости;
По месту установки - напольные, настенные, универсальные, оконные, автомобильные, настольные.
Если ветер начинает раздуваться, например, нагревательный эффект солнца быстро исчезает. Это не Солнце, а поверхность Земли нагревает воздух нашей планеты. Не существует 100% -ной системы лучистого отопления, потому что и нагреваемый источник, и облученные поверхности контактируют с воздухом, и они нагревают его посредством проводимости и конвекции. Тем не менее, это нагревание является более постепенным и ограниченным, чем при прямой системе воздушного отопления. Кроме того, система воздухонагревателя также увеличивает температуру, излучающую пространство, потому что теплый воздух нагревает поверхности, которые содержат его посредством проводимости.
Степень комфортности: обычная и повышенная. Вентиляторы повышенной комфортности должны иметь не менее двух устройств из следующих: устройство регулирования автоматического поворота, отсек для уборки шнура, механизм автоматической уборки шнура, таймер, устройство регулирования высоты расположения крыльчатки, устройство кругового поворота и другие дополнительные устройства.
Опять же, увеличение лучистой температуры этим методом является медленным и ограниченным по сравнению с системой лучистого нагрева. Как с вождением, радиация может вас беспокоить, несмотря на то, что она находится в умеренной среде. Короче: ни тепловой комфорт, ни высокая температура не могут гарантировать тепловой комфорт.
Лучшим способом понять тепловое поведение пространства является «рабочая температура», которая является средневзвешенной величиной для обоих. Обычно только одна из комнат нагревалась. Но даже внутри этой комнаты были большие различия в температуре в зависимости от выбранного места. При нагревании воздух распределяется более или менее равномерно по всему району, источник излучения создает микроклимат, который может полностью отличаться от остальной части комнаты.
Вентиляторы должны иметь надежное защитное ограждение крыльчатки. Если крыльчатка выполнена из мягких материалов, то вентиляторы могут не иметь ограждения. Уровень звука работающего вентилятора не должен быть более 54-65 дБа, а вентиляторов с реверсивным электродвигателем - не более 74 дБа.
Кондиционеры. Надшштные фильтры.
Это связано с тем, что энергетический потенциал источника излучения уменьшается с расстоянием. Инфракрасные волны не становятся слабее, но более рассеяны по мере того, как они удаляются от определенного источника. Это показано на иллюстрациях ниже, которые приведены в «Руководстве по подогреву и охлаждению» Ричарда Уотсона. Рисунок слева показывает распределение лучистого тепла в комнате, видимой сверху, которая нагревается системой принудительного воздушного отопления. За исключением влияния, вызываемого поверхностью холодного окна, лучистая температура относительно постоянна по всей комнате.
Кондиционеры - многофункциональные приборы для охлаждения воздуха, поддержания заданной температуры воздуха и уменьшения его влажности, для вентиляции помещения, очищения воздуха от пыли. Кондиционеры бывают со сплит-системой (англ. Split - разделенный на части). Современный кондиционер разделен на два блока - внутренний располагается в помещении, наружный (внешний) - шумный узел кондиционера, который выносится на улицу, на балкон. Мульти-сплит-система имеет несколько внутренних узлов кондиционера и может обслуживат несколько комнат в помещении.
Источник: Руководство по радиационному нагреву и охлаждению. Это низкочастотная инфракрасная излучающая панель, но костер в середине комнаты даст аналогичный результат. В этом случае тепловой пейзаж сильно отличается. Самая высокая температура излучения находится в центре комнаты, где расположена панель обогрева. Радиационная температура быстро уменьшается к краям комнаты в концентрических кругах.
Разница между максимальной и минимальной температурами излучения намного больше, чем в случае системы воздушного отопления. В комнате с воздушным отоплением вам не важно, где вы находитесь. В комнате, отапливаемой сияющим фонтаном, расположено все. Разумеется, расположение источника излучения в другом месте или объединение нескольких источников излучения полностью изменили бы тепловой ландшафт. Кроме того, как и при солнечной радиации, объекты могут отбрасывать тени; что подразумевает, что положение мебели может влиять на распределение тепла внутри помещения.
Надшштные фильтры, воздухоочистители предназначаются для очистки воздуха от сажи, пыли, аэрозолей, для нейтрализации запахов. В фильтрах имеется бактерицидная лампа для стерилизации воздуха. Воздухоочистители подразделяют по степени очистки, фильтрующим материалам. Они отличаются сроком службы, могут иметь генератор отрицательных ионов.
Следует также отметить, что гетерогенное распределение будет слегка выравниваться однородным характером температуры воздуха, независимо от используемой системы отопления. Средняя температура излучения может быть оптимальной, но температура излучения на некоторых участках сайта может быть очень низкой. Но также возможно, что происходит обратное: с очень низкой лучистой температурой с совершенно удобными зонами.
Это старый принцип точечного или зонного нагрева, чего нельзя достичь с помощью системы воздушного отопления. Вместо того, чтобы обогревать все пространство, наши предки только нагревали обитаемые части здания. Воздушное отопление против лучистого отопления в храме. Источник: дружелюбное отопление с текстилем, Дарио Камуффо.
Электроувлажнители воздуха и климатизеры
Зимой в помещениях относительная влажность воздуха опускается до 25 %. Сухость воздуха в помещении отрицательно сказывается на самочувствии людей. Для того чтобы в помещении
была нормальная относительная влажность (45-55 %), применяются увлажнители воздуха.
Разновидностью увлажнителей являются климатизеры. В корпусе климатизера имеются вентилятор, насос, распылитель воды, фильтр. Воздух засасывается, очищается от пыли, охлаждается, увлажняется и выходит в помещение. Климатизеры, увлажнители воздуха частично ионизируют воздух. Присутствие отрицательных ионов благоприятно воздействует на нервную и сосудистую систему человека. Отрицательные ионы воздуха - это «витамины воздуха», они приносят чувство покоя и гармонии. Воздухоочистители и увлажнители воздуха особенно необходимы для спален, детских комнат, гостиных.
Что-то подобное происходит в вертикальной плоскости. Горячий воздух поднимается, так что большая часть тепла заканчивается у крыши, где она не нужна. С лучистым нагревом можно нагревать только нижнюю часть пространства независимо от того, насколько высока крыша. Лучистое тепло не поднимается, если источник не ориентирован вверх. В заключение: система лучистого отопления позволяет нагревать только занятую часть пространства вместо всего объема воздуха, содержащегося в нем, что намного более эффективно.
Если в комнате не очень мало или много людей, лишь небольшая часть энергии, используемой системой воздушного отопления, может принести пользу ее жильцам. С другой стороны, почти вся энергия, используемая лучистой системой, эффективна для нагрева людей.
Медицинская энциклопедия определяет микроклимат как «комплекс физических факторов внутренней среды помещений, оказывающий влияние на тепловой обмен организма и здоровье человека». К микроклиматическим показателям которые влияют на здоровье человека относятся температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждающих конструкций, предметов, оборудования, а также некоторые их производные (градиент температуры воздуха по вертикали и горизонтали помещения, интенсивность теплового излучения от внутренних поверхностей). Некомфортный микроклимат помещений может вызывать быстрое наступление усталости и ряд болезней – дистрофические изменения миокарда, артериальную гипертензию, гипотензию, астенический синдром и др. Также снижается иммунологическая реактивность организма, что ведет к частым заболеваниям ангиной, бронхитом, миозитом, невралгиями.
Одной из проблем с гетерогенным внутренним климатом в прежние времена была лучевая асимметрия - разность температур излучения между различными частями тела. Кто-то, сидящий у огня, получает достаточно лучистого тепла с одной стороны своего тела, теряя тепло из-за воздуха и холодных поверхностей на противоположной стороне комнаты. Корпус может быть термически сбалансированным - потеря тепла с одной стороны уравновешивает коэффициент усиления другого, но если разница температур велика, тепловой комфорт не будет достигнут.
Скамья с регулируемой спинкой. Проблема проиллюстрирована на приведенной выше гравировке. Стенд спинки может быть перемещен из стороны в сторону, чтобы сидеть лицом к огню или спиной к нему попеременно. Хотя лучистая асимметрия может быть проблемой с системами принудительного воздуха, она чаще встречается в пространствах, нагреваемых источником лучистого тепла. В старых конструкциях разность температур на их поверхностях усугублялась тем, что они не были изолированы. Токи, другая причина теплового дискомфорта, также были проблемой в тех зданиях, которые не были точно герметичны.
Организм человека при оптимальных параметрах микроклимата в помещении (температура, влажность и др.) отдыхает. Ему не надо бороться с внешней средой.
Среди классических рекомендаций – постоянное проветривание помещений, размещение множества растений внутри дома и водных поверхностей (аквариумов), что влияет на влажность и микроклимат помещения в целом.
Чтобы создать комфортный микроклимат без сияющей или текущей асимметрии, наши предки дополняли локализованное теплоизоляцию. Примером может служить стул с капюшоном. Этот стул, который может быть покрыт кожаными или шерстяными одеялами, позволил телу быть выставленным перед сияющим фонтаном спереди, защищая их от токов и низких температур. В то же время форма мебели позволяла эффективно использовать большую часть лучистого тепла от огня: стул нагревался непосредственно излучением, и это тепло передавалось человеку, сидящему на нем.
Некоторые стулья с капюшоном могут вместить более одного человека. Источники: Антиквариат периода дуба и поливоре. Ниже: складной экран для зимнего использования. Экраны, используемые в зимние времена, были построены из массивной древесины или изолированы тканями. Например, они могут быть размещены за стулом или столом. Как и стул с капюшоном, экран защищал человека от низких температур или сквозняков за спиной, создавая приятный микроклимат.
Также активно специалисты рекомендуют использовать кондиционеры, чтобы устанавливать нужную температуру – как раз на уровне 20–22 °С, что соответствует и нашим нормам и требованиям изложенным в СанПин. Однако на ночь для продления жизни температура может снижаться до 18 °С, спать лучше в более прохладном помещении.
Западный подход рекомендует установить в доме качественное оборудование по управлению климатическими параметрами. Это и вентиляция, и кондиционеры, и увлажнители-осушители воздуха. Эти параметры могут отслеживаться как системой «умный дом», так и вручную. Если микроклимат помещений нарушен, то бактерии и микро-организмы начинают размножаться. На начальных этапах это не чувствуется даже в виде запаха, но один из первых признаков – появление грибка в ванных комнатах.
При покупке дома стоит заглянуть именно в такие места, и желательно в самые дальние углы. Если грибок есть – микроклимат помещений нарушен. И исправлять это – долгая и сложная история: придется переделать притяжную вентиляцию или заменить пластиковые окна на деревянные.
Ниже: кровать с четырьмя колоннами. Третьим примером локализованной изоляции были специально подготовленные участки рядом с огнем. Они могут быть скамейками, расположенными между огнем и боками костра, или нишей на стене со встроенным сиденьем. В обоих случаях человек мог лежать на стене, нагретой от огня и защищенной от течений. В некоторых случаях сам огонь был установлен в специальной комнате внутри комнаты. Спальня, в которой не хватало костра, могла иметь предмет мебели, созданный для создания микроклимата: кровать с четырьмя колоннами, покрытая толстыми занавесками сверху и сбоку.
Микроклимат жилых помещений
Известно, что в деревянных домах микроклимат помещений лучше и экологичней со многих точек зрения. Деревянный дом обеспечивает отличный микроклимат в здании, если он создан по всем правилам. С этой точки зрения мы также готовы рекомендовать каменные дома, кирпичные или монолитные, они дают весьма низкий процент эмиссии вредных веществ.
Случай из практики: в новом доме у детей началась аллергия, и проверка обнаружила, что в «сэндвиче» стен была использована дешевая китайская минвата. Ее замена – большой объем работ, и поэтому при покупке панельного дома стоит изучить все сертификаты на использованные в строительстве материалы, чтобы не было таких «неожиданностей».
Отмечу, что восточный подход тоже рекомендует строить из экологических материалов – дерева, камня, а также учитывает, какой материал подойдет конкретному клиенту или месту.
В ЗОНЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН А бывает так, что в доме микроклимат помещений в норме, но хозяев все равно что-то беспокоит. Не дает спать по ночам или вызывает какой-то внутренний дискомфорт. В этом случае стоит провести обследование распределения электромагнитных полей в доме.
Как-то раз к нам обратились с жалобой на необъяснимые головные боли и плохой сон в загородном коттедже. После обследования выяснилось, что вся электропроводка находится за стеной спальни, через стену от изголовья кровати. Уровень электромагнитных полей был превышен в несколько раз, и это явно нарушало сон хозяина. В нашей практике было много случаев жалоб на плохое самочувствие в помещениях, и оказывалось, что единственное, что может оказывать влияние на здоровье, – близость к сильному электрооборудованию. К примеру, в сталинских домах часто электроподстанцию встраивали в дом, и жители близлежащих квартир чувствовали себя неуютно. Поэтому при проектировании дома или при его покупке стоит изучить, не примыкает ли электрощиток к спальням и детским, как далеко спальни от других источников электромагнитных полей (расстояние должно быть более полутора-двух метров). Кроме того, слабое электромагнитное поле есть у выключателей, чуть больше – у реле освещенности, и их тоже стоит отнести подальше от кровати. Отмечу еще один факт, о котором мало говорят. Сегодня много различного оборудования – телефоны, компьютеры, Wi-Fi, Bluеtooth, которые излучают слабые электромагнитные поля. Мы рекомендуем по возможности все эти устройства выключать на ночь, особенно в ситуациях, когда они расположены рядом с кроватью.
Есть еще один способ уменьшить электро-магнитное воздействие в доме. Зачастую люди не вытаскивают зарядные устройства для мобильных из розетки, однако стоит знать, что зарядка индуцирует поле, даже когда телефон не подключен. Отмечу, что, согласно нашим измерениям, в тех домах, где не сделано заземление, во всех выключателях и розетках уровень электромагнитного поля будет в два раза сильнее.
Сертификация и экспертиза микроклимата помещений
Сертификация дома весьма популярна сейчас на Западе, но это более сложный процесс, чем экспертиза, которая оценивает просто положение дел. В ее ходе оценивается и энергоэффективность, весь образ жизни, и то, насколько ответственно относятся хозяева к окружающей среде. В Европе в начале 1980-х годов вошло в моду проверять все и вся – начиная от помещения и заканчивая продуктами питания. Появилась даже тенденция сертифицировать старые дома. В Европе и США вполне обычная практика при покупке дома – требовать сертификат или самим заказывать обследование дома. Сейчас там приходят к тому, что все процессы в области экологической сертификации контролируются государством, хотя проводятся коммерческими организациями. К сожалению, у нас нет государственной сертификации на экологичность отдельных домов, серийных зданий или поселков. Намного чаще в России проводят экспертизы, однако спрос на эти услуги постоянно растет.
