Что такое тепловой комфорт?
Адрес: Москва, ул. Паперника, д.15
Время работы: Пн.-пт. (9.00-18.00)
+7(495) 745-01-41

Что такое тепловой комфорт?

Золотые правила комфорта
1.       Тепловой комфорт
–        Общий комфорт
–        Локальный комфорт
 
2.       Качество воздуха в помещении
 
3.       Акустический комфорт
 
1. Тепловой комфорт. Общий комфорт
Тепловые ощущения человека в основном связаны с температурным балансом его тела в целом. На этот баланс влияют:
  • Индивидуальные факторы
  • Параметры окружающей среды
 
Индивидуальные факторы зависят от уровня активности человека и теплоизоляции его одежды.
  
Параметры окружающей среды:
- температура воздуха
- влажность воздуха
- подвижность воздуха
- средняя радиационная температура
- качество воздуха
 
 
Тело все время взаимодействует с окружающей средой, поэтому для хорошего самочувствия необхоимо достигнуть равновесия с помощью температурного баланса.
 
Параметры, влияющие на воздух в помещении:
 
- солнечная радиация
- количество людей в помещении
- электрооборудование
- освещение
- вентиляция
 
Среди этих параметров очень непредсказуемым является человеческий фактор. Но другие факторы можно контролировать, чтобы обеспечить комфортные ощущения. Современные здания создают большую тепловую нагрузку, чем в прошлом по следующим причинам:
 
1.Проникновение солнца: при проектировании новых зданий новые технологии открыли двери для больше количества элементов остекления. Даже если окна защищают от солнца, термодинамическая эффективность остается немаловажной.
 
2. Люди в помещении: увеличивается количество людей в здании, каждый из которых вырабатывает 120 Вт.
 
3. Электрооборудование: компьютеры, принтеры, копиры составляют сегодня большую часть нашего рабочего окружения и создают значительную тепловую нагрузку.
 
4. Освещение: некоторые магазины могут отапливаться только лишь установленной системой освещения, которая в среднем вырабатывает 15 - 25 Вт/м2. Это довольно часто встречается в Европе.
 
5. Вентиляция: подача свежего воздуха в помещение изменяет температуру в нем, что может быть большой проблемой, если снаружи 30°C.
 
 
Выводы:
 
Попытки снизить количество выделяемого тепла от этих источников – это уже шаг к контролю условий окружающей среды.
 
Следующим шагом будет кондиционирование помещения для поглощения всего тепла и контролирования параметров воздуха для поддержания оптимального уровня комфорта.
 
 
Влияние высокой температуры на производительность труда
 
Как видно из схемы, при температуре 26°, 27° С происходит резкое падение работоспособности человека. Необходимо учитывать этот фактор. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Влажность воздуха в помещении
 
Если относительная влажность слишком низкая (< 30%), что происходит в зимний период, то:
  • Повышается электростатическая энергия
  • Повышается содержание пыли
  • Возрастает воздействие на человека бактерий, вирусов
  • Обострение аллергии

Если же относительная влажность слишком высокая (> 60%), то как следствие:

  • Образование плесени
  • Появление пылевых клещей
Отсюда максимально комфортная зона относильной влажности - 40-60%.
 
Решение
 
Контроль температуры:
  • Оптимизировать заданное значение температуры
  • Свести разницу между наружной температурой и температурой в помещении максимум до 8°C.
Что касается комфорта человека, то для решения этой задачи лучше всего использовать мультизональные системы, таких, например, как система VRVII Daikin, которая регулирует температуру с точностью до 0,5 градуса. Благодаря инверторному управлению зона комфорта обеспечивается за более короткое время, чем у обычной сплит-системы.
 
2. Тепловой комфорт. Локальный комфорт

Локальный комфорт:

  • Проблемы сквозняков
  • Охлаждение или нагрев частей тела излучениями
  • Мерзнут ноги /тепло голове из-за большой вертикальной разницы температур воздуха (стратификация)
  • Жарко или холодно ногам из-за некомфортной температуры у пола
Человек может испытывать нейтральные тепловые ощущения для тела в целом, но комфортно ему не будет, если отдельные части тела будут мерзнуть или наоборот испытывать чрезмерное тепло. Нежелательное локальное охлаждение или нагрев тела может вызвать тепловой дискомфорт.
 
Наиболее распространенным источником теплового дискомфорта является сквозняк – локальное охлаждение тела, вызванное движением воздуха.
Локальный тепловой дискомфорт может быть вызван также асимметричным или неравномерным тепловым излучением от окружающих человека поверхностей.
В большинстве помещений температура меняется от пола к потолку, обычно она растет с увеличением уровня от пола. Если разница значительная, локальный дискомфорт может возникнуть из-за чрезмерного нагрева головы или замерзания ног.
Из-за прямого контакта ног и пола, слишком высокая или низкая его температура может вызвать локальный дискомфорт у ног.
Сквозняк
Потеря тепла телом из-за сквозняка зависит от:
  • Средней скорости воздуха
  • Турбуленции воздушного потока
  • Температуры воздуха
  • Колебания температуры кожи  
Сквозняки особенно актуальны в отопительный сезон, когда люди увеличивают температуру в помещениях, чтобы избежать ощущения холода.
 
 
Параметры оптимизированной скорости воздуха в рабочей зоне
Когда воздух входит в занимаемую людьми зону в помещении и разница температуры этого воздуха и окружающей температуры в этом помещении превышает 1,5°C в режиме нагрева и 1°C в режиме охлаждения, вы скорее всего почувствуете эту “воздушную массу”, когда будете передвигаться по комнате.
Занимаемая людьми зона обычно представляет собой площадь помещения, от которой отняли полоску в 50 см вдоль внутренних стен и 1м вдоль наружных стен; и высота этой зоны 1,8 м. Эта высота может быть меньше, если люди в помещении почти всегда сидят (в аудитории, например).
Скорость воздуха в этой зоне не может превышать 0,2 м/с, а вдоль стен и на высоте более 1,8 м - 0,4 м/с.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Предотвращение сквозняка
 
Эффект Коанды
Когда воздушный поток подается параллельно потолку, на определенном от него расстоянии, воздух как бы притягивается к поверхности потолка. Это явление называется эффект флотации (коанды). Он возникает из-за завихрения и локального понижения давления, создаваемого на выходе из воздухораспределительной решетки. Эффект флотации возникает только в том случае, если расстояние от выходного отверстия до потолка не больше 30-50 раз толщины воздушного потока.
Такое же явление возникает, когда воздух подается под потолок под углом не более 45° (кассетные кондиционеры).
Эффект флотации очень полезен при подаче холодного воздуха. Таким образом воздух лучше попадает по все части помещения с увеличением площади покрытия до 30%.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Проблема N°1: наличие препятствия
 
Как избежать сквозняка :
  • Правильное зонирование
  • Встроенное в потолок освещение или подвешенное на расстоянии min. 30см
  • Учитывать наличие колонн
Проблема N°2 : неправильная расстановка вентиляционных решеток/кондиционеров
 
Как избежать сквозняка:
  • Увеличить скорость воздуха уменьшением размера решеток
  • Сохранить эффект Коанды
Проблема N°3: неподходящий для помещения внутренний блок
 
Воздухораспределительные отверстия не обеспечивают достаточную степень смешивания потока с воздухом в помещении.
Как избежать сквозняка:
  • установить подходящий для помещения внутренний блок  
Стратификация
Стратификацию или большую вертикальную разницу температур необходимо ограничить.
 
Здесь критерии учитываются согласно стандарту ISO7730:
 
Вертикальная стратификация температур должна не превышать 3°C в диапазоне 0,1 и 1,1 м над уровнем пола. Для достижения этого эффект Коанды очень важен.
 
Как ограничить вертикальную разницу температур?
  • Равномерное распределение воздуха в комнате
  • Контролировать кратность перемешиванияè от 3 до 4 объем/час
  • Адаптированный контроль температуры:
  • Подача свежего воздуха через внутренний блок.
Степень перемешивания воздуха означает количество раз, которое воздух в помещении перемещается кондиционером каждый час.
 
В общем системы имеют степень перемешивания 3 - 4.
При показателе менее 3 есть риск возникновения стратификации температур.
Более 4 - риск возникновения дискомфорта из-за сквозняков.
Например, для открытого пространства объемом 3 000 м³ обогреваемого кондиционером, подающим объем воздуха 10 000 м³/ч è степень перемешивания составляет 3,3.
 
Температура у пола
Локальные тепловой дискомфорт для ног
Температура поверхности пола должна обычно составлять 19 - 26°C, но системы напольного отопления могут поддерживать 29°C в периоды сильного холода. 
Общие рекомендации для оптимального комфорта
  1. Регулирование температуры (бытовое и промышленное кондиционирование)

  2. Контроль влажности (осушители и увлажнители воздуха)

  3. Подвижность воздуха

  4. Очистка воздуха (воздухоочистители)

Статья подготовлена на основе материалов компании "Даичи"

 

Узнать цену