В жилых, общественных и промышленных зданиях тре­буется поддерживать необходимые для людей и производст­венных процессов метеорологические условия — определен­ный микроклимат. Защита ограждений от воздействия наружного климата недостаточна для круглогодичного обеспечения необходимых условий в помещениях. Этн условия могут быть созданы искусственно, например, работой системы отопления.

Основное требование к микроклимату — поддержание условий, благоприятных для находящихся в помещении людей. В организме человека постоянно вырабатывается теплота, которая должна быть отдана окружающей среде. Поддержание постоянной температуры организма около 36,6 °С обеспечивается физиологической системой терморе­гуляции, которая нормально функционирует при этой тем­пературе. Напряжение системы терморегуляции сказыва­ется на самочувствии и работоспособности человека.

В зависимости от физиологического и эмоционального состояния человека, его одежды, возраста, степени тяжести выполняемой работы и индивидуальных особенностей коли­чество отдаваемой в окружающую среду теплоты может быть различным. В спокойном состоянии организм взро­слого человека вырабатывает и отдает окружающей среде около 120 Вт, при тяжелой работе до 470, а при максималь­ных кратковременных нагрузках до 1000 Вт.

Степень физической тяжести выполняемой человеком работы условно определяют по интенсивности тепловыде­ления и считают незначительной работу, при которой теп­ловыделения составляют до 140 Вт, легкой до 175, средней до 290 и тяжелой свыше 290 Вт.

Если теплопродукция и потери теплоты человеком не сбалансированы, то наблюдаются накопление или дефицит теплоты, приводящие к перегреванию или переохлаждению организма. Система терморегуляции человека позволяет в определенных пределах обеспечивать баланс теплоты, но ее возможности довольно ограниченны.

Отдача теплоты с поверхности тела человека происхо­дит излучением (окружающим поверхностям помещения), конвекцией (воздуху) и в результате затрат теплоты на ис­парение влаги (пота) и при дыхании. При обычных условиях В спокойном состоянии человек приблизительно половину теплоты теряет излучением, четверть — конвекцией и чет­верть — испарением. При тяжелой работе основная доля теряемой теплоты приходится на испарение влаги.

Интенсивность теплоотдачи человеком зависит от тепло­вой обстановки в помещении, которая характеризуется температурой воздуха tB, радиационными условиями (ра­диационной температурой tR и температурой тп), размера­ми и расположением нагретых и охлажденных поверх­ностей, а также подвижностью уН и относительной влаж­ностью фв воздуха.

Комфортными считаются такиесочетания (зона комфорта) Этих показателей микроклимата, при которых сохраняется тепловое равновесие в организме человека и отсутствует напряжение в его системе терморегуляции. Они могут быть Оптимальными и допустимыми. Допустимыми являются такие метеорологические условия, при которых возникает некоторая напряженность процесса терморегуляции и имеет место небольшая (допустимая) дискомфортность для чело­века тепловой обстановки в помещении.

Деятельность человека обычно связана с частью объема помещения (обслуживаемой или рабочей зоной). Требуемые внутренние условия должны быть обеспечены системой отопления и теплозащитой ограждений именно в этой зоне.

Ощущение температурного комфорта зависит от темпе­ратуры окружающего воздуха и температуры поверхностей, обращенных в помещение. Когда температуры воздуха tn И поверхностей tR равны, в помещении имеется темпера­турный уровень или «температура помещения» tn, равная этой температуре. В этих условиях tn—ta—tR. Опытами установлено, что для приблизительного соблюдения усло­вий температурного комфорта понижению температуры воз­духа должно соответствовать определенное повышение тем­пературы поверхностей.

Учитывая наличие такой связи, удобно характеризовать условия в помещении «температурой помещения» , понимая под ней такую одинаковую температуру воздуха и поверх­ностей, при которой теплоотдача человеком будет такая же, как и при заданных неравных температурах воздуха и поверхностей.

Для наиболее распространенных помещений (с неболь­шой подвижностью и влажностью внутреннего воздуха и ма­лой относительной площадью нагретых и охлажденных поверхностей) /ц принимают приблизительно равной сред­неарифметическому значению Tn и TB

„ Температурную обстановку в помещении можно опре­делить двумя условиями комфортности.

Первое условие комфортности температурной обстанов­ки устанавливает зону сочетаний Ib и TR, при которых человек, находясь в середине помещения (обслуживаемой зоны), не испытывает чувства перегревания или переохлаж­дения.

Для холодного периода года первое условие записывают в виде

^=1,57/п (И)—0,57/в ± 1,5, (2.2)

Где 1В(И) — нормируемое значение Ta, соответствующее комфорт­ным условиям при разной интенсивности (И) выполняемой физиче­ской работы. При спокойном состоянии человека tа(И) равно около 23° С; для помещений, где человек выполняет легкую работу — 21, работу средней тяжести — 18,5 и тяжелую работу — 16 °С.

"Уравнение (2.2) определяет осредненную температурную обстановку в помещении. С его помощью можно, например, определить, какая должна быть температура воздуха, если известны радиационная температура и назначение поме­щения. Заметная разница между /в и TR возникает при па­нельном (лучистом) или воздушном (конвективном) отоп­лении, а также при сильно развитых холодных поверхно­стях наружных ограждений в помещении (две и более на­ружные поверхности). В остальных случаях можно считать, что (п приблизительно равна /в. Поэтому, согласно СИиП, назначение отопления сводится к обеспечению в помеще - ииях расчетной температуры воздуха, допустимые значе­ния которой даны в нормах. Так, для жилых, общественных и административно-бытовых помещений «допустимые нормы температуры воздуха» в холодный и переходный периоды года равны 18—22 °С.

Для помещений, где Tb не равна Tu, нормируемые зна­чения температуры следует считать значениями Tn.

Кроме общего теплового баланса на тепловое самочувст­вие человека в значительной степени влияют условия, в которых находятся отдельные части тела. Существенно сказываются на ощущении комфортности обстановки теп­ловые условия, в которых находятся голова и ноги чело­века. Голова человека чувствительнее к радиационному перегреву и переохлаждению, а для ног важны температура поверхности пола, с которой они непосредственно соприка­саются, и наличие холодных токов воздуха вдоль пола.

Второе условие комфортности температурной обстановки определяет допустимые температуры нагретых и охлажден­ных поверхностей при нахождении человека на границах обслуживаемой зоны помещения, т. е. в непосредственной близости от этих поверхностей.

Для предупреждения радиационного перегревания или переохлаждения человека поверхности потолка и стен могут быть нагреты до допустимой температуры

Т»°гп<19,2+^ (2.3)

Или охлаждены до допустимой температуры

"Жз=23-|-, (2.3а)

Где ф — коэффициент облученности с поверхности наиболее невы­годно расположенной элементарной площадки на голове в сторону нагретой или охлажденной поверхности.

Допустимая температура нагретого пола принимается в зависимости от назначения и особенностей режима работы помещения. Температура холодного пола зимой может быть ниже температуры воздуха на 2—2,5 °С. Следует иметь в виду, что тепловое ощущение человека и потери теплоты ногами зависят не только от температуры, но и от свойств теплоусвоения покрытия пола.

Температура на нагретых поверхностях системы па - нельно-лучистого отопления по СНиП регламентирована в зависимости от вида помещения и места положения поверх­ности: для пола — 26—31 °С, для потолка — 28—38 °С, для стены — 45—95 °С. Температура поверхности высоко­температурных темных излучателей, расположенных под потолком, не должна превышать 250 °С, инфракрасных газовых излучателей специально не ограничивается.