Оптимальное сочетание температуры и влажности для человека
Для современного человека, безусловно, важны комфортные условия и безопасность жилища. Ни для кого не секрет, что техническая революция вызвала стремительный рост технологий, обеспечивающих комфорт в помещениях. Именно поэтому важно следить за их соответствием нормам, чтобы их влияние не отразилось на здоровье человека.
Микроклиматом помещений называют совокупность параметров внутренней среды помещений, оказывающих воздействие на человека, как негативное, так и положительное.
Для начала разберемся, из каких параметров состоит микроклимат помещения.
Различают оптимальные и допустимые параметры микроклимата.
Оптимальные параметры микроклимата — сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.
Допустимые параметры микроклимата — сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.
Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания – устанавливают в нормативных документах в зависимости от назначения помещения и периода года (холодного или теплого).
Основные параметры микроклимата:
– температура воздуха;
– скорость движения воздуха;
– относительная влажность воздуха;
– результирующая температура помещения;
– локальная асимметрия результирующей температуры.
Немного подробнее о последних двух параметрах микроклимата:
Результирующая температура помещения — комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения
Локальная асимметрия результирующей температуры — разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.
Требуемые параметры микроклимата должны обеспечиваться системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в обслуживаемой (рабочей) зоне помещений.
Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) — пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.
Помещение с постоянным пребыванием людей — помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.
Нормативные документы
Требования к параметрам микроклимата устанавливаются ГОСТ 30494-96«Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», а также рядом санитарными норм и правил для помещений различного назначения. В частности СанПИН 2.1.2.1002-00 «Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям», СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и др.
Схематичное изображение факторов, влияющих на микроклимат помещения
Связь с заболеваемостью и меры по формированию здорового микроклимата
Неблагоприятный микроклимат, при продолжительном действии, оказывает кумулятивное негативное действие на здоровье человека, сравнимое с длительным стрессом. Страдают защитные силы организма, снижается иммунитет – возрастает риск заболеваемости вирусными и бактериальными инфекциями, заболеваниями воспалительного характера. Плохой сон, упадок сил, раздражительность – это, нередко, результат плохих микроклиматических условий.
Факторами микроклимата, негативно воздействующими на здоровье, являются: скорость движения воздуха выше пределов нормы («сквозняк»), превышение допустимого уровня влажности. Снижение влажности (ниже норматива) и отсутствие подвижности воздуха в помещении тоже неблагоприятно воздействуют на здоровье человека.
Имеет значение равномерность этих факторов по всему пространству помещения. Например, изменение температуры по вертикали более чем на 2 градуса от оптимальных величин вызовет у человека дискомфортные температурные ощущения, охлаждение конечностей.
Для того чтобы получить приемлемый для человека микроклимат в жилом помещении, необходимо учитывать множество факторов, к которым в первую очередь относятся:
- воздухообмен;
- уровень влажности и шума;
- температура;
- насыщение воздуха частицами пыли;
- скорость движения воздушных масс.
Как привести в норму эти факторы? Несколько советов и мер:
Уровень содержания кислорода
Этот показатель в жилых помещениях не должен быть ниже чем 21%. Для того чтобы получить необходимое насыщение воздуха кислородом, нужно постоянно открывать окна и проветривать. Конечно, это делать не всегда удобно, поэтому для таких целей лучше установить современное оборудование с функцией «климат-контроль». Данная система будет заботиться не только об обогащении воздуха кислородом, но и о комфортной температуре, которая днем должна быть не ниже чем 21 градус, а ночью – 18.
Влажность воздуха
Микроклимат помещений характеризуется также показателями влажности: самым комфортным уровнем для человека считается диапазон от 40 до 60%. При этом нужно учитывать, что крайние грани могут находиться на отметке в 30% и 70%. Если будут присутствовать выходящие за эти значения уровни, то у человека будут наблюдаться сухость кожи и слизистых дыхательных путей, либо ему станет некомфортно, жарко и душно. Важно знать, что в таком жилье начнет растрескиваться мебель, полы и отклеиваться обои.
Для того чтобы исправить сложившуюся ситуацию, можно улучшить эффективность работы систем вентиляции, а также воспользоваться увлажнителями воздуха. Некоторые для исправления такой ситуации в своих помещениях устанавливают большие аквариумы с открытой крышкой. Это очень красивое дизайнерское решение. А благодаря тому, что влага испаряется с поверхности, в помещении устанавливаются нужные параметры.
Также можно улучшить показатели, используя специальные комнатные растения, они к тому же подарят красоту и комфорт. Для того чтобы определить уровень влажности помещения, используется специальный прибор – гигрометр. В тех случаях, при которых показатели намного выше средних, понадобится пересмотреть систему вентилирования и задуматься о применении кондиционеров и специальных осушителей. Излишняя влажность, как правило, негативно влияет на здоровье и самочувствие человека. Если будет присутствовать большое количество влаги, то в воздухе начнут достаточно быстро размножаться разнообразные грибки и плесень, также при этом портятся стены, одежда, мебель, продукты питания и книги. При такой обстановке достаточно сильно ухудшается иммунитет человека, и он становится подвержен многим заболеваниям, в том числе и хроническим.
Температура в помещении
Одним из основных факторов, влияющих на микроклимат помещений, является температурный режим. Считается, что идеальной для жилых помещений является температура, что колеблется в диапазоне от 20 до 22 градусов. Для примера можно предоставить данные эксперимента: при температуре в 18 градусов человек чувствует себя максимально комфортно, а после того, как она возрастает до 24 градусов, он начинает жаловаться на дискомфорт и неважное самочувствие. Поэтому во всем обязательно должна быть золотая середина, так как людям обычно не нравится, когда в домеочень жарко и, наоборот, слишком холодно.
Если оптимальный микроклимат жилых помещений нарушается, то при длительном воздействии неприятная температура может ослабить организм человека и снизить его иммунитет. Это касается не только очень холодных помещений, но и чересчур жарких, так как такие условия не являются самой лучшей средой для здоровья человека.
В прохладное время года температурный режим в первую очередь зависит от эффективности отопительных систем, а в жаркое время он поддерживается системами кондиционирования. Если коммунальные службы не справляются с задачей терморегуляции жилого помещения, то тогда такую заботу необходимо взять жильцам в свои руки, так как от этого зависит их здоровье.
Движение воздуха
Гигиенические требования к микроклимату помещений предполагают, что воздух, который находится в жилье, должен быть свежим (не иметь неприятных запахов), влажным и, что немаловажно, подвижным. Все эти показатели в основном зависят от проветривания и вентилирования помещений. Там, где присутствуют слабые потоки, застоявшийся воздух становится фактором, который также ухудшает здоровье человека.
В прохладное время года движение должно быть в диапазоне от 0,1-0,3 м/с. В том случае, если будут присутствовать большие показатели, они обязательно спровоцируют сквозняк, который в такое время может привести к простуде.
Определить самостоятельно, насколько качественный воздух в квартире, практически невозможно, нужно в основном прислушиваться к собственным ощущениям. Для улучшения его качества необходимо воспользоваться эффективной системой вентилирования и на постоянной основе проветривать помещение. Важно следить за уровнем пыли и регулярно проводить влажную уборку, очищая как легко-, так и труднодоступные места.
Шумоподавление и световой режим
Микроклимат помещений предполагает, что в них будет присутствовать качественный световой режим. Он напрямую связывается с естественным освещением комнаты солнечными лучами. Это считается очень важным, так как можно создать оптимальный световой режим и определить периоды благоприятной физической активности организма. Отмечено специалистами, что солнце хорошо влияет на человеческое здоровье, укрепляет нервную систему, повышает тонус и стимулирует жизненную активность.
Хороший микроклимат помещений также состоит из акустического режима, так как весь шум, который слышит человек, тем или иным образом влияет на его нервную систему. Его можно поделить на внешний, так называемый шум большого города, и внутридомовой, например: звуки музыки, электротехники, ремонт и топот соседей.
Защиту от внешних факторов чаще всего осуществляют при помощи звукопоглощающих толстых стен или специальных «экранов», отражающих звуковые волны. Также не последнюю роль играют окна, которые защищают помещение от проникновения уличного шума. Для внутридомовой защиты используются современные изоляционные материалы, выбор которых достаточно велик..
В зависимости от местных климатических условий предъявляются различные требования к теплопроводности строительных конструкций, толщине стеклопакетов, мощности отопительного оборудования и кондиционирования, кратности воздухообмена, сечению воздуховодов и др. Весь комплекс этих показателей позволит обеспечить надежные и комфортные микроклиматические условия при зимних холодах и летней жаре.
В помещениях с отклонениями от допустимых параметров микроклимата необходимо проведение работ по реконструкции, совершенствованию или повышению эффективности по следующим системам технического обеспечения, ответственным за формирование климата помещений:
- отопительной системе (чистка системы, установка радиаторов с эффективной теплоотдачей, оборудование систем автоматической терморегуляции и др.);
- вентиляции;
- кондиционированию.
Поддержание оптимального микроклимата очень важно для профилактики самых разных заболеваний.
Источник
Температура воздуха
Теплоощущения человека в зависимости от температуры воздуха:
• Более +35°С → Крайне жарко.
• +30°С … +35°С → Очень жарко.
• +24 … +30°С → Жарко (комфортно при пляжном отдыхе).
• +18 … +24°С → Тепло (комфортно).
• +12 … +18°С → Умеренно тепло.
• +6 … +12°С → Прохладно.
• 0 … +6°С → Умеренно прохладно.
• 0 … -12°С → Умеренно холодно.
• -12 … -24°С → Холодно.
• -24 … -30°С → Очень холодно.
• Менее -30°С → Крайне холодно.
Вывод: Как видно, самая комфортная температура воздуха для человека — от 18°С до 24°С, но это в обыденной обстановке, в работе или в экскурсионных турах. Приехав же отдыхать на море, нам хочется полежать отдохнуть, погреться на солнышке, — в этом случае для многих будет комфортной температура воздуха от 24°С до 30°С, а для некоторых и до 35°С (при низкой влажности воздуха!).
Температура воды для купания
Чтобы получить пользу и удовольствие от купания, вода должна иметь комфортную для человека температуру.
Комфортная температура воды в море для купания:
• От 27°С и выше → Теплая вода. Комфортная температура моря для длительного купания. Однако, возможно развитие микробов в такой среде. Даже приятное тепло моря становится опасным в бактериальном плане.
• От 23 до 26°С → Теплая вода. Комфортная температура воды для длительного купания в море. Именно данный температурный диапазон признан самым оптимальным для длительного купания!
• От 20 до 22°С → Прохладная вода, дающая почувствовать свежесть. Некоторые с наслаждением купаются в такой воде, но для многих она всё же может показаться прохладной. Всё зависит от индивидуальных предпочтений каждого человека, на которые и следует ориентироваться при определении оптимального времени пребывания в воде. Главное, чтобы водные процедуры не сопровождались дискомфортом.
• От 17 до 19°С → Холодная вода для купания. Приемлемые для окунания или погружения условия, но не для всех. Здесь крайне важно не переусердствовать с водными процедурами, которые должны быть ограничены по времени. Непрерывное нахождение в такой воде более 4-х часов может привести к потере сознания.
• От 14 до 16°С → Очень холодная вода для купания. Окунания и погружения возможны, но не длительные. Пребывание в такой воде более 2-х часов может привести к потере сознания.
• От 9 до 13°С → Неприемлемые условия для купания. Закаленные могут себе позволить поплавать на протяжении 5-7 минут.
• От 1 до 8°С → Даже для подготовленных и закаленных процедура окунания и погружения может оказаться опасной. Такая вода допускает пребывание не больше пары минут.
• 0°С → Возможно только кратковременное погружение, иначе наступит переохлаждение.
Вывод: Наиболее комфортная температура воды для длительного купания — от 23°С и выше.
Влажность воздуха
Типы воздуха от его относительной влажности:
• Выше 85% → Очень влажный воздух.
• 70% … 85% → Умеренно влажный воздух.
• 55% … 70% → Умеренно сухой воздух.
• 30% … 55% → Сухой воздух.
• Ниже 30% → Очень сухой воздух.
Вывод: Здоровый человек чувствует себя комфортно в диапазоне влажности от 30% до 70% (комфортная влажность). Отклонения от этих показателей могут привести как просто к плохому самочувствию и быстрой утомляемости, так и к серьезному ухудшению состояния здоровья.
Каково влияние влажности воздуха на самочувствие человека?
Сухой воздух обезвоживает тело и сушит кожу.
Длительная влажность ниже 30 % действует иссушающе на кожу.
При низкой влажности высокая температура воздуха переносится легче благодаря интенсивному процессу испарения. Поэтому в Средней Азии и в Крыму, вследствие меньшей влажности воздуха, при одинаковой температуре воздуха летом как и на Кавказском побережье Черного моря, по ощущениям кажется менее жарко (более комфортно).
Неблагоприятное воздействие сухого воздуха проявляется только при относительной влажности менее 10% и выражается в ощущении сухости во рту, горле, носу. Особенно опасен сухой воздух для больных бронхиальной астмой, у них наблюдается общее ухудшение самочувствия, возможны приступы. В общем же влияние очень сухого воздуха на физиологические процессы не столь опасно, как влажного.
Влажный воздух размягчает кожу и увлажняет тело.
Высокая влажность в сочетании с низкой температурой воздуха способствует охлаждению организма. Это объясняется тем, что теплоемкость водяных паров больше теплоемкости воздуха, поэтому на нагревание холодного сырого воздуха расходуется больше тепла. В результате выпадения влаги из воздуха кожа и ткани одежды увлажняются и становятся более теплопроводными (теплопроводность воды в 25 раз больше теплопроводности воздуха). Поэтому небольшая влажность в Сибири и на горных вершинах помогает легче переносить низкую температуру воздуха. А в Сочи, из-за высокой влажности воздуха, наоборот, даже при сравнительно небольшом морозе по ощущениям кажется более холодно.
При температуре воздуха выше 25°С большая влажность способствует перегреванию организма вследствие затруднения отдачи тепла путем испарения воды с поверхности кожи. В результате перегревания наблюдаются ухудшение самочувствия, появляется ощущение тяжести и духоты, понижается работоспособность и т. д. Особенно сильно реагируют на высокую влажность больные гипертонической болезнью, атеросклерозом, люди с различными сердечно-сосудистыми заболеваниями. При сильно влажном воздухе (выше 80%) у них возможны обострения и приступы.
Вывод: Влажный воздух вреден для организма как при высокой, так и при низкой температуре. Колебания температуры в сухом климате переносятся легче, чем во влажном.
Источник
Оптимальные и допустимые микроклиматические условия.
В 1884 г. впервые русский ученый И.И.Флавицкий пришел к выводу о необходимости комплексного учета влияния параметров воздушной среды на человека. Это означает, что человек ощущает тепловой комфорт, если параметры микроклимата находятся в определенном сочетании. В настоящее время широко известны работы датчанина П.О.Фангера, которые учитывают влияние на человека не только температуры, влажности и подвижности воздуха, но и лучистой теплоты, термического сопротивления одежды и т.д.
Изменение метеорологических условий приводит к значительным изменениям в соотношении отдельных составляющих теплоотдачи человека и, следовательно в его самочувствии.
Одним из факторов, влияющих на комфортное состояние человека, является влажность. Человек выделяет влагу, количество которой составляет около 900 г в сутки. Примерно одна треть этого количества выделяется через легкие, остальная – через кожу. Возмещается влага не только впитыванием ее из жидкостей и пищи, но и при вдыхании через легкие. Низкая относительная влажность вдыхаемого воздуха приводит к пересыханию слизистых оболочек, в результате чего сокращается подвижность эпителия, ухудшаются фильтрационные свойства слизистой оболочки верхних дыхательных путей по отношению к пыли и микрофлоре, что способствует проникновению в легкие бактерий и вирусов. Низкая энтальпия воздуха, зависящая от влагосодержания, сказывается на состоянии кожи человека, которая становится сухой, шероховатой и может даже растрескиваться. Высокая относительная влажность воздухав помещении приводит к тому, что воздух будет поглощать водяной пар, выделяемый человеком, до тех пор, пока не достигнет состояния насыщения, при котором влага начнет выпадать в виде конденсата. Дополнительное количество водяного пара, выделяемого человеком, окружающий воздух поглотить не может, начинается обильное потение и утомление, т.к. дыхание становится все более тяжелым, и организм, пытаясь компенсировать потерю влаги, выделяемой при чрезмерном потении, поглощает все больше и больше жидкости. Если высокая влажность сочетается с высокой температурой воздуха, то это еще больше ухудшает теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. Оптимальная относительная влажность воздуха находится в диапазоне от 40 до 60%.
П.О. Фангером выявлено также, что людям нравится ощущение прохлады в дыхательных путях при каждом вдохе. Высокая энтальпия воздуха, которая зависит от влагосодержания, означает низкую способность вдыхаемого воздуха охлаждать слизистые оболочки дыхательных путей путем конвекции и испарения, что ухудщает ощущения, вызываемые тепловлажностным состоянием вдыхаемого воздуха.
Важное значение в создании теплового комфорта для человека в помещении имеет подвижность воздуха.При отсутствии движения воздуха или чрезмерно малом движении вокруг тела человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу. Легкое движение воздуха сдувает обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. Если температура окружающей среды ниже температуры тела человека, то с повышением подвижности потеря теплоты человеком возрастает. Для сохранения комфортных условий необходимо либо увеличивать относительную влажность воздуха, уменьшив тем самым испарение, либо увеличить его температуру. В то же время чрезмерная подвижность воздуха, особенно в условиях охлаждения, вызывает ощущение сквозняка, т.к. увеличивается теплопотеря конвекцией и испарением, что способствует быстрому охлаждению организма. Влияние подвижности воздуха на комфортное состояние человека необходимо рассматривать в совокупности с температурой и относительной влажностью воздуха.
Рисунок 1.4 – Область комфортного сочетания подвижности и температуры.
Установлено, что в создании комфорта для человека имеет значение изменение скорости движения воздуха. При отвечающих требованиям комфорта скорости и температуре воздуха человек может ощущать дискомфорт, если скорость будет пульсировать. Это объясняется особенностью восприимчивости к переменам органов чувств человека.
Источник