wrapper

Энергоэффективный дом

В общем случае комфорт в помещении зависит от следующих факторов:

  • температуры внутреннего воздуха в помещениях;
  • температуры внутренних поверхностей стен, ограждающих помещение;
  • температуры поверхности пола;
  • относительной влажности воздуха в помещениях;
  • скорости движения воздуха;
  • вида деятельности человека.

1. Комфортная температура помещения

При этом под суммарной температурой помещения tМ понимается сумма температуры воздуха в помещении ti и средней температуры внутренних ограждающих поверхностей помещения tp:

tМ=ti+tp (2.1)

tp=tp1S1+tp2S2+...+tpnSn/S1+S2+...+Sn (2.2)

Здесь tp1, tp2, ... tpn — температуры внутренних поверхностей отдельных строительных конструкций, S1, S2, ..., Sn — площади этих конструкций, а n — количество отдельных типов строительных конструкций.

 

Таблица 2.1. Параметры окружающей среды, обеспечивающие комфортное самочувствие человека

 

Тип здания

Температура воздуха в помещении ti, °C

Суммарная температура tМ,

Относительная влажность воздуха Ψ,

Скорость воздуха, м/c

Жилые и общественные

20—22

38

40—60

<0,1

 

 

Производственные(в зависимости от вида работы)

Сидячая

18—20

36

50—60

<0,15

Легкая

16—18

32—36

50—60

<0,15

Средняя

14—16

26—32

50

<0,2

Тяжелая

12—14

20—26

45

<0,2

 

В общем случае, чтобы микроклимат в помещении воспринимался как благоприятный, там не должно быть ни слишком жарко, ни слишком холодно. Кроме того, повышенная влажность воздуха (относительная влажность воздуха свыше 70%) воспринимается как неприятные условия, и наоборот, жильцы начинают жаловаться, если воздух в занимаемых ими помещениях слишком сухой (т. е. его относительная влажность составляет менее 40%).

Летом небольшой сквознячок воспринимается как приятная прохлада, в то время как в более холодные времена года он вызывает неприятное ощущение озноба. Тем не менее, до известной степени проветривать помещения необходимо и зимой — чтобы удалять из воздуха неприятные запахи и избыточную влагу. Небольшие колебания температуры способствуют кругообороту воздуха, в то время как слишком большие температурные скачки вызывают цепную реакцию простудных заболеваний.

1.1. Условия комфортного микроклимата

Таким образом, условия, приведенные в табл. 2.1, являются необходимыми, но недостаточными условиями комфортности микроклимата. Важную роль играют не только эти параметры, но и разница между температурой воздуха в помещении и температурами внутренних поверхностей ограждающих конструкций. Эти значения, в зависимости от типа конструкций и их назначения, приведены в табл. 2.2.

На диаграмме, представленной на рис. 2.5, показана зависимость комфортности микроклимата в жилом помещении от температур поверхностей и температуры воздуха. На диаграмму нанесены температуры внутренних поверхностей наружной стены и окна с двойным стеклопакетом в холодный зимний день. Как видите, при более высокой температуре поверхности стены (выше 18 °C) необходимый уровень комфорта достигается при более низких температурах воздуха в помещении.

Таким образом, человек и зимой и летом чувствует себя комфортно в помещении, где температура воздуха составляет от 20 до 22 °C, относительная влажность воздуха — от 40 до 60%, и температуры стен и потолков зимой не более чем на 4—6 °C ниже, а летом — не более чем на 4—6 °C выше температуры воздуха в помещении.

2. Допустимые перепады температуры

 

Таблица 2.2. Допустимые перепады температур между внутренним воздухом и поверхностями строительных конструкций

 

 

 

 

Тип здания

Конструкции

Наружные

Внутренние

 

Вертикальные

Горизонтальные

 

Вертикальные

Горизонтальные

Плоские  кровли

Полы

Потолки

Полы

Жилые и общественные

4

2,2

3

4

4

3

Производственные (в зависимости от вида работы)

Сидячая

6

4

3

6

6

3

Легкая

6

5

3

6

6

3

 

Влияние температуры поверхности стен и воздуха в помещении на общую комфортность микроклимата

 

 

Рис. 2.5. Влияние температуры поверхности стен и воздуха в помещении на общую комфортность микроклимата (источник: Humm, O.: Niedrigenergie- und Passivhauser. Staufen 1998)

 

Комфортная температура пола

Рис. 2.6. График распределений комфортных температур пола в зависимости от продолжительности пребывания человека в помещении

 

3. Комфортная температура полов

Что касается температур полов, то, вследствие непосредственного контакта с телом человека через подошвы ног, справедливы другие значения. Чтобы не отбирать у человека слишком много тепла, температура пола не должна быть ниже 15 —20 °C, а оптимальной и приятной считается температура пола от 22 до 24 °C.

Согласно рис. 2.6, температура пола 15 °C ощущается еще приемлемой, если человек пребывает в помещении не более трех часов, затем пол начинает казаться прохладным, а через 3,8 часа — уже холодным.

С другой стороны, в случае применения напольного отопления (теплые полы), температура пола не должна превышать 30 °C.

4. Относительная влажность воздуха в помещениях

Что касается относительной влажности воздуха, то рис. 2.7 показывает, что человек чувствует себя некомфортно, когда температура воздуха падает ниже 16 °C или возрастает выше 26 °C, независимо от относительной влажности воздуха. В пределах относительно комфортного диапазона температур мы ощущаем меньшие значения относительной влажности как более комфортные.

 Относительная влажность воздуха и ощущение комфорта

Рис. 2.7. Относительная влажность воздуха и ощущение комфорта

Движение воздуха в помещениях может происходить через проколы, щели и разрывы в оболочке здания (крыши, щели в окнах, негерметичные двери), а также за счет конвекции внутри здания. Если внутренние поверхности стен имеют низкие температуры, то из-за большой разницы между температурой воздуха в помещении и температурами поверхности стен, вблизи стен происходит конвекция, которая ощущается человеком как сквозняк.