Микроклимат жилищ. Гигиеническая характеристика различных видов отопления

Искусственный микроклимат жилищ должен обеспечить условия, благоприятные для теплообмена в организме и здоровья. Эти условия зависят главным образом от устройства здания, отопления и вентиляции.

Микроклимат это искусственно создаваемые человеком климатические условия в различного рода закрытых помещениях специально для защиты от всевозможных неблагоприятных внешних воздействий и получения зоны комфорта. Зона комфорта это очень важная характеристика микроклимата, представляющая собой оптимальное для человека сочетание температур, влажности, тепла и скорости движения воздуха.

Важнейшим фактором микроклимата жилых помещений является температура воздуха. Исследования показали, что зимой в жилищах наиболее благоприятной температурой воздуха при измерении ее в центре помещения на высоте 1,5 м от пола в условиях умеренного и теплого климата является 18—20°, в холодном климате — 20—22° (в классах, аудиториях 17—18°).

При перемещении по комнате человек не ощущает температурной разницы, если колебания температуры воздуха по горизонтали не превышают 2—3°. Перепад температуры в вертикальном направлении при измерении «а высоте 0,1 и 1,5 м от пола также не должен быть более 2—3°. Низкая температура у пола ведет к охлаждению ног, неприятному самочувствию и к простудным заболеваниям, особенно у детей. Небезразличны и суточные колебания температуры воздуха в помещении. При центральном отоплении они должны быть в пределах 2—3° (18—21°, 19-22°), при печном — в пределах 4—6° (17—2Г, 16—22°).

Важно, чтобы температура внутренней поверхности стен и пола была возможно ближе к температуре воздуха. Если температура внутренней поверхности наружных сген на 4—6° ниже температуры воздуха комнаты, то потеря тепла излучением увеличивается настолько, что, несмотря на нормальную температуру воздуха, человек вблизи стен испытывает тепловой дискомфорт — зябнет. При разнице температур на 8° содержащиеся в воздухе комнаты водяные пары могут конденсироваться на стене, она сыреет, становится более теплопроводной и еще больше охлаждается.

Оптимальной относительной влажностью воздуха в помещениях считают 30—45%, допустимые пределы влажности— от 30 до 60%. Скорость движения воздуха до 0,4 м/сек не вызывает неприятного охлаждающего ощущения (сквозняка) при комнатной температуре.

Отопление помещения, кроме создания благоприятного микроклимата в помещениях, должно отвечать следующим гигиеническим требованиям. Оно не должно служить источником загрязнения воздуха помещений запахами, дымом, окисью углерода, сернистым ангидридом и другими продуктами, образующимися при горении топлива. Воздух помещений не должен загрязняться газами, образующимися при подгорании и сухой возгонке органической пыли, оседающей на отопительных приборах. Эти газы придают воздуху неприятный запах, раздражают слизистые оболочки носа и горла, вызывают ощущение сухости в гортани и головные боли. Пригорания пыли не происходит, если температура поверхности отопительных приборов не превышает 70—80°. Помещение не должно загрязняться топливом и золой. Отопление должно быть удобным в эксплуатации, исключать опасность пожаров и ожогов.

Различают два вида отопления: местное и центральное.

К местному отоплению относят печное и газовое отопление, т. е. такое, при котором топливник и нагревающий прибор находятся в одном сооружении и размещаются в обогреваемом помещении.

Печное отопление является распространенным в небольших населенных пунктах и в сельских местностях, несмотря на ряд гигиенических недостатков.«К ним следует отнести:

1. неравномерность температуры в обогреваемом помещении и значительные колебания ее в течение суток;
2. возможность загрязнения воздуха жилища дымовыми газами, в том числе окисью углерода, а помещения — золой и топливом;
3. низкий коэффициент полезного действия (0,4—0,5) при плохом устройстве и обслуживании;
4. пожарная опасность. Однако при правильном выборе вида печи, применении усовершенствованной конструкции и правильной эксплуатации перечисленные недостатки могут быть сведены к минимуму, а коэффициент полезного действия доведен до 0,8 и более.

Печи делят на нетеплоемкие и теплоемкие. Чем больше масса печи, тем больше ее теплоемкость, больше тепла аккумулируется в ней во время топки, тепло дольше сохраняется и равномернее отдается помещению.

Нетеплоемкие печи — железные, чугунные — быстро нагревают воздух помещения, но после прекращения топки температура воздуха в течение 1—2 часов падает нижетребуемой величины. Во время топки происходит подгорание пыли на сильно нагретой поверхности металлических печей и загрязнение воздуха. К недостаткам этих печей следует также отнести опасность ожога и пожара.

Нетеплоемкие печи применяют для быстрого обогрева помещений, предназначенных для кратковременного пребывания людей (на складах, стройках, в военных условиях).

Для обогрева жилых помещений используют теплоемкие — массивные кирпичные печи. Теплоемкие печи разделяют на толстостенные с толщиной стенок в /г кирпича и более и тонкостенные — с толщиной стеноп меньше /г кирпича. Толстостенные печи могут поддерживать в помещении необходимую температуру при топке 1 раз в сутки; ими пользуются преимущественно в условиях холодного климата.

Тонкостенные печи в очень холодные дни приходится топить 2 раза в сутки. В настоящее время в средних широтах строят преимущественно такие печи; они быстрее нагревают помещение, занимают меньше места и могут быть изготовлены индустриальным способом (на заводе). Теплоемкая печь состоит из топливника и дымовых каналов — дымооборо тов, по которым газы уходят в дымоход. Дымообороты обеспечивают возможно большую отдачу тепла от продуктов сгорания, кладке печи и от нее отапливаемому помещению.

Вследствие небольшой толщины стен печь быстро нагревает помещение. Так как печь не прилегает к стенам помещения, то вся ее поверхность используется для отдачи тепла. Чтобы на поверхности не накапливалась и не подгорала пыль, кирпичные печи облицовывают гладкими керамическими плитками (кафелем). При топке печей усиливается вентиляция помещения благодаря обмену воздуха, поступающего в топливник для поддержания процесса горения.

Топка печей может служить причиной хронических и даже \ тяжелых острых отравлений угарным газом (СО). Причинами этого чаще всего бывают трещины в печи, плохая тяга, неплотное прикрепление дверок, неправильное устройство вьюшек и преждевременное закрывание их. Если вьюшку закрывают рано, когда выгорело не все топливо, то в печи) происходит неполное сгорание топлива и образуется окись углерода.

Не имея возможности выйти в дымоход, угарный газ через неплотности в дверки печи проникает в помещение. Для предупреждения отравлений необходимо устраивать вьюшку на восходящем дымоходе и не закрывать ее до полного сгорания топлива. Рациональнее вместо вьюшки приме нять чугунные герметически закрывающиеся дверки. Если их закрыть, когда топливо еще не сгорело, то образующаяся окись углерода будет удаляться через дымоход.

Чтобы не загрязнять помещения, топку печей следует устраивать из передней или коридора.

Кухонные плиты, применяемые для приготовления пищи, действуют как печь малой теплоемкости. Для увеличения аккумуляции тепла и теплоотдающей поверхности к плите можно пристроить так называемый щиток, т. е. небольшую стенку с расположенными в ней дымооборотами. При перекрывании вьюшек в летнее время возможен выпуск дымовых газов, помимо щитка, из плиты прямо в дымоход.

Во многих сельских жилищах пользуются русской печью большой теплоемкости, которая служит не только для обогрева, но и для хозяйственных целей: варки пищи и корма животным, выпечки хлеба, сушки овощей и других надобностей. К недостаткам печи относится то, что она занимает много места и имеет сравнительно небольшой коэффициент полезного действия вследствие прогрева только верхней зоны и отсутствия дыма.

В настоящее время имеются и усовершенствованные русские печи. В них дымовые газы поступают не сразу в дымоход, а сначала проходят по дымооборотам, в которых отдают тепло помещению. К усовершенствованной печи пристраивается кухонная плита с вмазанным котлом и духовкой. При топке плиты горячие газы также проходят по дымовым каналам и обогревают помещение. Пары, образующиеся при варке пищи или кормов, удаляются через дымоход печи и в помещение не распространяются.

Русская печь была тесно связана с укладом крестьянской жизни в дореволюционной России. Сейчас в сельских местностях эта печь становится ненужной там, где в колхозах организована вылечка хлеба. В таких случаях в кухне рациональнее устроить плиту для приготовления пищи. Желательно, чтобы над плитой был зонт с вытяжной трубой для удаления паров.

В настоящее время все более широкое распространение получают газовые нагревательные приборы. В СССР проводится широкая газификация населенных пунктов, способствующая значительному улучшению санитарнобытовых условий жизни трудящихся.

Газ используется как топливо при центральном или обычном печном отоплении, а также путем установки в помещениях специальных приборов для варки пищи (плиты) или подогрева воды (колонки). Применяют газ естественных месторождений и искусственный газ. Последний, как правило, обладает резким специфическим запахом и содержит примесь окиси углерода. Естественный газ примеси окиси углерода не содержит.

Недостатки применения газа заключаются во взрывоопасности и возможности загрязнения воздуха жилых помещений при пользовании приборами с открытым пламенем. При полном сгорании газа в открытых приборах (плиты, колонки) в воздух помещений поступают только двуокись углерода и водяные пары.

При неполном сгорании газа вследствие несовершенной конструкции или неправильной эксплуатации газовых приборов имеется возможность образования, кроме ранее перечисленных газов, опасной для здоровья примеси окиси углерода. В воздухе кухонь и смежных помещениях квартир исследователи нередко находили довольно высокие концентрации окиси углерода (до 0,04—0,3 мг/л), которые могут вызывать хроническую интоксикацию или даже острое отравление (головные боли, шум в ушах, головокружение, поташнивание).

Чтобы предупредить увлажнение и загрязнение воздуха жилищ вредными примесями, газовые приборы разрешается устанавливать лишь в хорошо вентилируемых помещениях с достаточной кубатурой. В кухне должно быть окно с форточкой и вытяжной канал в стене. Еще лучше, если над плитой устанавливается небольшой вытяжной зонт, соединенный с вытяжным каналом. Особенно много газа потребляют газовые водогрейные колонки, устанавливаемые в ванных. Поэтому в последних больше опасности взрыва и накопления в воздухе окиси углерода. В ванных необходим вытяжной канал и приток чистого воздуха через 3сантиметровый зазор под дверями.

При эксплуатации газовых приборов нужно следить за исправностью горелок и хорошим сгоранием газа, о чем свидетельствуют голубые, почти прозрачные язычки пламени с синими конусовидными ядрышками у их оснований. Во время работы газовых приборов в теплое время года форточка или окно должны быть все время открыты, а в холодное время их нужно открывать периодически и возможно чаще.

При центральном отоплении топливник устраивают отдельно от нагревательных приборов, находящихся в помещениях. Топливник может быть один на квартиру, на здание или на группу зданий (районное отопление, теплоэлектроцентраль). Образующееся в топливнике тепло, нагревая теплопередающую среду — воду, пар или воздух, передается с ней в нагревательные устройства. В зависимости от теплопередающей среды отопление называется водяным, паровым или воздушным. Центральное отопление имеет много преимуществ перед местным: оно освобождает жильцов от забот, связанных с топкой, обеспечивает более равномерный микроклимат, не загрязняет жилых помещений и безопасно в пожарном отношении. Нагревательные приборы — радиаторы— невелики по объему и располагаются обычно под окнами. Холодный воздух, поступающий в помещение из окна, встречает на своем пути тепловую завесу из нагретого у радиатора воздуха, перемешивается с ним и не образует холодных токов воздуха у пола, которые наблюдаются при печном отоплении. С развитием техники и санитарной культуры местное отопление неуклонно вытесняется центральным.

Для обогревания жилищ, школ, больниц и большинства общественных зданий лучшим является водяное отопление низкого давления. Система водяного отопления состоит из водогрейного котла, расширительного резервуара, труб, подающих теплую воду в радиаторы и отводящих охлажденную воду снова в водогрейный котел (рис. 45). Водяное отопление обеспечивает очень равномерный микроклимат. Так как температура на поверхности радиаторов не поднимается выше 80°, то отсутствуют условия для пригорания пыли на «их.

Все большее применение при оборудовании одноэтажных зданий и отдельных квартир городских зданий, не имеющих центрального отопления находит устройство квартирных систем водяного отопления. При квартирном отоплении в кухне устанавливается специальный водогрейный котел, газифицированный или с замедленным горением топлива, от которого отходят трубопроводы в расширительный резервуар и от него в помещения к радиаторам.

Паровое отопление с гигиенической точки зрения значительно уступает водяному. При нем трудно поддерживать в помещении необходимую температуру вне зависимости от колебаний температуры наружного воздуха. Поверхность радиаторов нагревается до 100—110°. Паровое отопление применяется для обогрева помещений, предназначенных для непродолжительного пребывания людей (клубы, склады, прачечные, промышленные здания).

В последнее время все большее применение находит система лучистого отопления. При этой системе отопительные приборы представляют собой систему нагревательных труб или плит, заделанных в пол, стены или потолок и образующих большую теплоизлучающую поверхность, отдающую лучистое тепло всем другим поверхностям в помещении. Через трубы пропускают горячую воду, как при обычном водяном отоплении, но более низкой температуры. Наилучшим считают потолочное отопление с температурой нагревательной поверхности около 30°.

Важнейшим гигиеническим преимуществом лучистого отопления является то, что при нем лучше самочувствие и работоспособность находящихся в помещении лиц.

В помещениях, обогреваемых лучистым отоплением, качественно изменяется теплообмен человека: значительно уменьшаются потери излучением и соответственно повышаются потери конвекцией. Это больше напоминает условия пребывания в открытой атмосфере, усиливает вентиляцию пододежного пространства и создает у человека ощущение свежести. При лучистом отоплении устраняется также возможность неприятного ощущения зябкости от воздействия холодных наружных стен, особенно при очень холодной погоде.

Возможность поддержания в помещениях с лучистым отоплением несколько пониженных температур воздуха позволяет лучше и чаще проветривать помещения.

Большое гигиеническое значение имеет борьба с перегревом жилища. В летнее время оптимальные условия микроклимата в жилишах ограничены температурой воздуха до 24—25° и относительной влажностью до 50%. В это время года в южных районах большое значение имеет борьба с перегревом помещений, связанным с интенсивной солнечной инсоляцией. Перегрев помещений, вызывая напряжение терморегуляционных процессов в организме, отрицательно отражается на самочувствии жителей, создает неблагоприятные условия для домашних занятий, отдыха, сна, восстановления сил. Перегрев, особенно грудных детей, предрасполагает к желудочнокишечным заболеваниям. Тяжело переносят жару и духоту лица, страдающие заболеваниями сердечнососудистой системы и астмой.

Перегрев помещений может быть уменьшен путем проведения ряда мероприятий:

1. надлежащей ориентацией окон по странам света;
2. увеличением толщины сильно инсоли руемых стен до 0,7 м и более, которые медленнее нагреваются и в помещении сохраняется прохлада;
3. увеличением высоты комнат до 3,2—3,5 м и обязательным устройством чердачных перекрытий;
4. защитой стен и окон от_салнечных лучей верандами и зелеными насаждениями, в том числе вьюшимися пристенными, благодаря которым температура стен снижается на 4—5°;
5. окраской наружных стен в белый цвет для лучшего отражения солнечных лучей;
6. устройством над окнами козырьков;
7. применением ставен, жалюзийных решеток, штор или побелки остекления, что снижает температуру воздуха в помещениях на 3—4,5°;
8. применением сквозного проветривания, которое позволяет в течение короткого времени освежить помещение и снизить температуру воздуха в нем на несколько градусов;
9. использованием внутри помещения вентиляторов для охлаждения тела движущимся воздухом.

Комплекс перечисленных мероприятий позволяет значительно улучшить микроклимат помещений, однако их недостаточно, чтобы в жаркое время года при любых условиях обеспечить в помещениях тепловой комфорт. Последний может быть достигнут с помощью установок для кондиционирования воздуха, которые позволяют создать в помещении желательный микроклимат. При лучистом отоплении в помещениях также можно создать условия теплового комфорта за счет циркуляции в системе труб прохладной подземной или специально охлажденной воды.