5.2. Требования к микроклимату кондиционируемых помещений

Микроклимат помещения — это совокупность факторов, определяющих метеорологическую обстановку в нем. К числу этих факторов относятся температура и влажность воздуха, потоки лучистого тепла, определяющие радиационную температуру помещений, подвижность воздуха. Кроме того, внутренние условия помещений определяются давлением воздуха или перепадом его давления между смежными помещениями, допустимым содержанием газов, паров и пыли, наличием запахов, содержанием ионов.

Температура воздуха является одним из основных факторов, характеризующих климатические условия помещения. Ее требуемые значения зависят от характера деятельности человека (спокойное состояние, работа различной интенсивности), вида технологических процессов, климатических условий местности, времени года и т. д.

Второй существенный фактор — влажность воздуха. В теплый период при высокой влажности в сочетании с высокой температурой ухудшается теплообмен человека с окружающей средой, что приводит к перегреву организма. При низком влагосодержании воздуха, характерном для холодного периода, возрастает отдача тепла человеком за счет интенсивного испарения влаги с поверхности тела, высыхают поверхности слизистых оболочек дыхательных путей, что способствует прониканию болезнетворных микроорганизмов в органы дыхания. Кроме того, пересыхают и деформируются материалы, возрастает опасность искровых раз­рядов при накоплении статического электричества, а также возникает опасность конденсации водяных паров на охлажденных поверхностях.

Непостоянство воздействия внешних и внутренних факторов, различная степень тепловой инерционности и влагоустойчивости ограждений и элементов оборудования помещений, инерционность самих систем кондиционирования микроклимата и систем управления режимами их работы приводит к отклонению значений температур t_в и относительной влажности _в от заданных. При проектировании систем кондиционирования микроклимата эти отклонения могут быть заданы в виде амплитуд колебания иили величинив зависимости от уровня требований к стабильности микроклимата помещений.

Изменение температуры обычно составляет около 1-1,5°С зимой и 1-4°С летом, но в некоторых случаях его необходимо снизить, например по требованиям технологии производства. Однако обеспечение узкого диапазона изменения температуры требует значительных дополнительных затрат на устройство специальных конструкций ограждений помещений, системы теплохолодоснабжения и автоматического регулирования. Изменение относительной влажности обычно довольно большое – 15-20 %. Но, иногда, например по технологическим соображениям, ее также необходимо снизить.

Подвижность воздуха в помещениях тоже влияет на интенсивность теплообмена человека с окружающим воздухом. Значение этого параметра выбирается в зависимости от характера деятельности человека. Подвижность воздуха, кроме того, оказывает существенное влияние на состояние внутренней среды: распределение температур и влажности по объему помещения, наличие застойных зон и т. д. Подвижность воздуха зависит от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределительного устройства, скорости выпуска воздуха и его расхода. Влияние подвижности воздуха на комфортность состояния человека необходимо рассматривать в совокупности с температурой и влажностью воздушной среды помещения.

Наличие в воздухе помещения различных вредных газов, паров, а также пыли оказывает отрицательное воздействие на самочувствие людей и на течение технологических процессов. Для большинства кондиционируемых помещений, как и для помещений, оборудованных обычной вентиляцией, применимы требования к воздушной среде, регламентированные нормами. В некоторых случаях к воздушной среде могут быть предъявлены более жесткие требования, например в особо чистых помещениях промышленных предприятий, в операционных и в ряде других.

Внутренний режим помещений формируется под влиянием возмущающих и регулирующих воздействий. К возмущающим относятся как источники и стоки тепла и влаги, так и инсоляция, трансмиссионные потоки тепла и влаги, инфильтрация и эксфильтрация через наружные ограждения, поступления от людей, животных, растений, нагретых и охлажденных поверхностей оборудования, материалов и других составляющих бытового и технологического процесса. Регулирующими являются противодействующие возмущающим воздействиям поступления тепла и влаги от систем обеспечения микроклимата — отопления, вентиля­ции и кондиционирования воздуха.

Существенное влияние на стабильность поддержания заданного внутреннего режима помещений и на затраты энергии оказывают тепло- и влагоустойчивость ограждений, а также аккумулирующая способность материалов и оборудования, находящихся в помещениях. Обычно воздействие источников и стоков тепла и влаги на внутренний режим помещений носит переменный во времени характер, во многих случаях подчиняющийся периодической закономерности. Поэтому часто в инженерных расчетах с целью упрощения решения эти воздействия рассматриваются как периодические квазистационарные гармонические или прерывистые. Это позволяет определить установочную мощность оборудования для расчетных условий, режимы потребления тепла и холода системами в течение года и т. д.

Режим функционирования помещений в зависимости от их назначения может иметь непрерывный или прерывистый характер. К числу первых можно отнести жилые помещения, больницы, производства с непрерывным технологическим процессом и т. п. Большое распространение имеют объекты с прерывистым режимом функционирования: зрелищные, спортивные и административные здания, предприятия общественного питания, промышленные предприятия с одно- и двухсменной работой и др.

В последнее время получает распространение так называемый динамический микроклимат, т. е. микроклимат с определенным режимом изменения (например, в административных зданиях в течение суток).

Требования к микроклимату кондиционируемых помещений и закономерностям его изменения во времени являются основой выбора систем кондиционирования воздуха, подбора оборудования, определения мощности систем, режима их работы, регулирования и управления.