Оптимальная система отопления жилых помещений. Обзор систем отопления жилых и административных зданий: примеры расчета, нормативные документы. Категория работ по уровню энергозатрат, Вт

В соответствии с гигиеническими требованиями жилые помещения :

- должны быть достаточно просторными, сухими, светлыми, чистыми;

Надежно защищать от холода, дождей, ветров, жары;

- иметь благоприятныймикроклимат;

- быть красиво оформленным в архитектурном и эстетическом отношении;

- обеспечивать тишину, покой, удобства, отдых;

- обеспечивать необходимые условия для работы.

Гигиенические требования к жилым помещениям:

1. параметры квартир (размер жилой площади на одного человека, высоту помещений, подсобные помещения);

2. оптимальные микроклиматические параметры с учетом сезона года и климатических районов;

3. требования к воздушной среде, включая системы отопления, вентиляции;

4. требования к естественному и искусственному освещению, включая инсоляцию помещений;

5. допустимые параметры физических факторов среды (шум, вибрация, ультразвук, инфразвук, электрическое и электромагнитное поле и др.);

6. требования к строительным материалам и внутренней отделке жилых помещений.

Основным элементом жилища является квартира (жилая ячейка).

Внутренняя планировка квартиры должна обеспечить благоприятные условия для жизнедеятельности :

Достаточную звукоизоляцию комнат;

Достаточную инсоляцию комнат;

Возможность сквозного проветривания комнат.

Планировка квартир может быть односторонней и двусторонней, последняя наиболее благоприятна с гигиенической точки зрения, когда помещения располагаются и на сторону фасада здания, и во двор.

В зависимости от функционального назначения помещения квартир разделяют на жилые (спальни, зал, кабинет) и подсобные (холл, кухня, ванная, туалет, кладовая).

Спальни и кабинет должны быть изолированы, общая комната – зал может быть проходной.

Ø Минимальная жилая площадь устанавливается на одного человека не менее 9 м2.

Ø Минимальная площадь кухни должна составлять не менее 8 м2 , она должна быть изолированной, позволяя обеспечить удовлетворительный воздухообмен.

Ø Ванная комната и туалет проектируются отдельно, однако в однокомнатных квартирах допускается устройство совмещенных санузлов.

МИКРОКЛИМАТ ЖИЛИЩА

Микроклимат жилища оказывает большое влияние на организм. Важнейшим фактором микроклимата жилищ является температура воздуха .

Зимой оптимальная температура в помещениях :

Ø для холодного пояса составляет 21 – 22 С , (например г. С. – Петербург),

Ø для умеренного пояса 18 – 20 С , (например г. Брянск, г. Москва)

Ø для теплого и жаркого 17 – 18 С .

Для нормального тепло ощущения важное значение имеет относительная влажность воздуха , оптимальная величина которой должна составлять 40 – 60 %.

На величину теплоотдачи оказывает влияние и скорость движения воздуха .

Для обеспечения комфортности зимой скорость движения воздуха не должна превышать 0,3 м/с . При больших скоростях движения воздуха возникает ощущение сквозняка.

ОТОПЛЕНИЕ

Отопление создает благоприятный микроклимат в зимнее время в жилых и общественных помещениях.

Отопление должно отвечать следующим гигиеническим требованиям:

Поддерживать определенный уровень температуры воздуха в помещении;

Обеспечивать равномерность по горизонтали и вертикали;

Температура отопительных приборов не должна превышать 90º С;

Не должно служить источником загрязнения воздуха помещений дымом, сажей;

Существует два вида отопления : централизованное и местное отопление .

Ø Местное отопление - при котором источник тепла и нагревательный прибора водном сооружении в обогреваемом помещении .

К местному отоплению относят печное и газовое отопление.

Ø Центральное отопление – источник тепла устраивают отдельно от нагревательных приборов, где находится в помещении .

Различают: паровое, водяное, панельное и воздушное , в зависимости от применяемого теплоноситель.

Ø Паровое - теплоноситель пар, который под давлением подается в помещение.

Недостатки парового отопления :

Невозможность регулировать подачи тепла.

Высокая температура на поверхности радиаторов (пригорание пыли).

Применяется для отопления клубов, складов, промышленных предприятий, театров.

Ø Водяное – одним из лучших является водяное отопление низкого давления . Теплоноситель – горячая вода. Обеспечивает равномерный нагрев воздуха, т.к. температура поверхности радиатора не поднимается более чем на 80 – 85 С.

Применяется для отопления больниц, жилых и общественных зданий. В сельских условиях применяют квартирные системы водяного отопления.

Ø Панельное (лучистое) отопление – источником тепла служат – стены, потолки, полы, в которые заложены радиаторы с циркулирующей горячей водой.

Наиболее благоприятное тепло ощущение наблюдается при нагреве :

Стенных панель до 40 – 45º С,

Потолка 28 –30º С,

Пола 25 – 27ºС.

Эта система обеспечивает состояние комфорта при более низкой температуре воздуха и меньше потерь тепла излучением. В настоящее время для отопления используется ТЭЦ, что позволяет устраивать в домах горячее водоснабжение для бытовых целей.

Ø Воздушное отопление – теплоносителем является воздух . Для этого наружный воздух засасывается вентилятором, фильтруется, нагревается в калориферах, увлажняется, и по сети внутристенных каналов поступает в верхнюю зону отапливаемых помещений. Отверстия вытяжных каналов располагается на высоте 30 –40 см от пола. Применяется для обогревания производственных помещений.

ВЕНТИЛЯЦИЯ

Для создания оптимальной воздушной среды в помещениях используют вентиляцию – это замещение загрязненного воздуха более чистым наружным .

Объемом вентиляции называют то количество воздуха (в куб. м), которое должно поступать в помещение на каждого человека в час .

Объем вентиляции должен быть не меньше 35 – 37 м3/час на одного человека.

Кратность воздухообмена – это число показывающее, сколько раз в течение часа воздух в помещении был замещен наружным .

Различают естественную и искусственную вентиляцию .

Ø естественная вентиляция – это обмен комнатного воздуха на наружный через форточки, фрамуги, вентиляционные каналы, который осуществляется под влиянием разницы температур наружного и комнатного воздуха, а так же вследствие разницы давления.

Наиболее эффективно сквозное проветривание . Замена воздуха происходит в течении 3 – 5 мин .

Ø Искусственная вентиляция бывает местная (для определенного помещения, места) или центральная (для всего здания).

Механическая вентиляция может быть: приточной, вытяжной, приточно - вытяжной (комбинированной).

- Приточная - подается чистый атмосферный воздух, а загрязненный удаляется через форточки и фрамуги (больницы, театры и др.).

- Вытяжная – удаляется загрязненный воздух, а приток чистого воздуха осуществляется через окна, щели .

- Приточно-вытяжные - устанавливается равный приток и вытяжка, либо преобладание того или другого . Вытяжка должна преобладать над протоком в помещениях, воздух из которой должен попадать в соседнее помещение (кухня, туалет, кладовые гр. белья). В помещении, где чистоте воздуха придается особое значение (операционная), приток воздуха должен преобладать над вытяжкой. При этом приток осуществляется в верхнюю зону помещений, а вытяжка из нижней зоны.

Наиболее совершенствование типом искусственной вентиляции является кондиционирование воздуха . При этом создаются необходимые микроклиматические условия. Кондиционеры могут использоваться для очистки воздуха от пыли, его озонирования и дезодорирования. Применяется в жилых и общественных зданиях, самолетах, ЛПУ, ДДУ.

Создание эффективной системы отопления больших зданий существенно отличается от аналогичных автономных схем коттеджей. Разница заключается в сложности распределения и контроля параметров теплоносителя. Поэтому следует ответственно отнестись к выбору системы отопления зданий: виды, типы, расчеты, обследования. Все эти нюансы учитываются еще на стадии проектирования сооружения.

Требования к отоплению жилых и административных зданий

Следует сразу отметить, что проект отопления административного здания должен выполняться соответствующим бюро. Специалисты оценивают параметры будущего здания и согласно требованиям нормативных документов выбирают оптимальную схему теплоснабжения.

Независимо от выбранных видов систем отопления зданий, к ним предъявляются жесткие требования. Они базируются на обеспечении безопасности функционирования теплоснабжения, а также эффективности работы системы:

Санитарно-гигиенические . К ним относятся равномерное распределение температуры во всех помещениях дома. Для этого предварительно выполняется расчет тепла на отопление здания;
Строительные . Работа отопительных приборов не должна ухудшаться из-за особенностей конструктивных элементов здания как внутри, так и снаружи его;
Монтажные . При выборе технологических схем установки рекомендовано выбирать унифицированные узлы, которые можно будет оперативно заменить на аналогичные в случае выхода из строя;
Эксплуатационные . Максимальная автоматизация работы теплоснабжения. Это является первичной задачей наряду с теплотехническим расчетом отопления здания.

На практике используют проверенные схемы проектирования, выбор которых зависит от типа отопления. Это является определяющим фактором для всех последующих этапов работы по обустройству отопления административного или жилого здания.

При сдаче в эксплуатацию нового дома жильцы вправе потребовать копии всей технической документации, в том числе и системы отопления.

Виды систем отопления зданий

Как правильно подобрать определенный тип теплоснабжения здания? Прежде всего учитывается вид энергоносителя. Исходя из этого можно планировать последующие этапы проектирования.

Существуют определенные виды систем отопления зданий, отличающиеся как принципом работы, так и эксплуатационными качествами. Наиболее распространенным является водяное отопления, так как оно обладает уникальными качествами и может быть относительно легко адаптировано к любому типу здания. Выполнив расчет количества тепла на отопление здания можно выбрать следующие типы теплоснабжения:

Автономное водяное . Характеризуется большой инертностью нагрева воздуха. Однако наряду с этим является наиболее популярным типом систем отопления зданий из-за большого разнообразия компонентов и низкими затратами на обслуживание;
Центральное водяное . В этом случае вода является оптимальным типом теплоносителя для ее транспортировки на большие расстояние – от котельной к потребителям;
Воздушное . В последнее время оно применяется в качестве общей системы климатического контроля в домах. Является одной из самых дорогостоящих, что сказывается на обследовании системы отопления здания;
Электрическое . Несмотря на небольшие затраты по первичной закупке оборудования, электрическое отопление является самым дорогостоящим в обслуживании. В случае его установки следует максимально точно выполнить расчет отопления по объему здания, чтобы снизить планируемые затраты.

Что рекомендуется выбирать в качестве теплоснабжения дома – электрическое, водяное или воздушное отопление? Прежде всего нужно выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания и другие виды проектных работ. На основе полученных данных и подбирается оптимальная отопительная схема.

Для частного дома лучший способ теплоснабжения – установка газового оборудования в совокупности с водяной отопительной системой.

Типы расчета теплоснабжения зданий

На первом этапе необходимо выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания. Суть этих вычислений состоит в определении тепловых потерь дома, подборе мощности оборудования и теплового режима работы отопления.

Для корректного выполнения этих вычислений следует знать параметры здания, учитывать климатические особенности региона. До появления специализированных программных комплексов все расчеты количества тепла на отопление здания выполнялись вручную. При этом была высока вероятность ошибки. Теперь же, применяя современные методы вычислений, можно получить следующие характеристики для составления проекта отопления административного здания:

Оптимальная нагрузка на теплоснабжение в зависимости от внешних факторов – температуры на улице и требуемой степени нагрева воздуха в каждой комнате дома;
Правильный подбор компонентов для комплектации отопления, минимизация затрат на его приобретение;
Возможность в дальнейшем провести обновление теплоснабжения. Реконструкция системы отопления здания выполняется только после согласования старой и новой схем.

Делая проект отопления административного или жилого здания нужно руководствоваться определенным алгоритмом вычислений.

Характеристики системы теплоснабжения должны отвечать действующим нормативным документам. Их перечень можно взять в государственной архитектурной организации.

Вычисление тепловых потерь зданий

Определяющим показателем отопительной системы является оптимальное количество вырабатываемой энергии. Она же определяется тепловыми потерями в здании. Т.е. фактически работа теплоснабжения призвана компенсировать это явление и поддерживать температуру на уровне комфортной.

Для корректного расчета тепла на отопление здания необходимо знать материал изготовления наружных стен. Именно через них происходит большая часть потерь. Основной характеристикой является коэффициент теплопроводности строительных материалов – количество энергии, проходящей через 1 м² стены.

Технология расчета тепловой энергии на отопление здания заключается в следующих этапах:

Определение материала изготовления и коэффициента теплопроводности.
Зная толщину стены можно рассчитать сопротивление теплопередачи. Это величина обратная теплопроводности.
Затем выбирается несколько режимов работы отопления. Это разница между температурой в подающей и обратной трубе.
Деля получившеюся величину на сопротивление теплопередачи получаем тепловые потери на 1 м² стены.

Для такой методики нужно знать, что стена состоит не только из кирпича или ж/б блоков. При расчете мощности котла отопления и теплопотерь здания обязательно учитываются теплоизоляция и другие материалы. Общий коэффициент сопротивления телепередачи стены не должен быть меньше нормированного.

Только после этого можно приступать к вычислению мощности отопительных приборов.

Для всех полученных данных для расчета отопления по объему здания рекомендуется прибавить поправочный коэффициент 1,1.

Расчет мощности оборудования для отопления зданий

Для вычисления оптимальной мощности теплоснабжения следует начала определиться с его типом. Чаще всего затруднения возникают при расчете водяного отопления. Для корректного вычисления мощности котла отопления и тепловых потерь в доме учитывается не только его площадь, но и объем.

Самый простой вариант – это принять соотношение, что для обогрева 1 м³ помещения потребуется 41 Вт энергии. Однако такое вычисление количества тепла на отопление здания будет не совсем корректно. Оно не учитывает тепловые потери, а также климатические особенности конкретного региона. Поэтому лучше всего воспользоваться методикой, описанной выше.

Для расчета теплоснабжения по объему здания важно знать номинальную мощность котла. Для этого необходимо знать следующую формулу:

Где W – мощность котла, S – площадь дома, К – поправочный коэффициент.

Последний является справочной величиной и зависит от региона проживания. Данные о нем можно взять из таблицы.

Такая технология позволяет выполнить точный теплотехнический расчет отопления здания. Одновременно выполняется проверка мощности теплоснабжения относительно тепловых потерь в здании. Кроме этого учитывают назначение помещений. Для жилых комнат уровень температуры должен составлять от +18°С до +22°С. Минимальный уровень нагрева площадок и бытовых комнат равен +16°С.

Выбор режима работы отопления практически не зависит от этих параметров. Он определит будущую нагрузку на систему в зависимости от погодных условий. Для многоквартирных домов расчет тепловой энергии на отопление делается с учетом всех нюансов и согласно нормативной технологии. В автономном теплоснабжении подобных действий выполнять не нужно. Важно, чтобы суммарная тепловая энергия компенсировала все тепловые потери в доме.

Для уменьшения затрат на автономное отопление рекомендуется при расчете по объему здания использовать низкотемпературный режим. Но тогда следует увеличить общую площадь радиаторов, чтобы повысить тепловую отдачу.

Обслуживание системы отопления зданий

После корректного теплотехнического расчета теплоснабжения здания необходимо знать обязательный перечень нормативных документов на ее обслуживание. Это нужно знать для своевременного контроля работы системы, а также минимизации появления аварийных ситуаций.

Составление акта осмотра системы отопления здания происходит только представителями ответственной компании. При этом учитывается специфика теплоснабжения, его вид и текущее состояние. Во время обследования системы отопления здания должны заполняться следующие пункты документа:

Местонахождение дома, его точный адрес.
Ссылка на договор о поставке тепла.
Количество и местонахождение приборов теплоснабжения – радиаторов и батарей.
Замер температуры в помещениях.
Коэффициент изменения нагрузки в зависимости от текущих погодных условий.

Для инициации обследования отопительной системы дома необходимо подать заявление в управляющую компания. В нем обязательно указывается причина – плохая работа теплоснабжения, аварийная ситуация или несоответствие текущих параметров системы нормам.

Согласно текущих норм во время аварии представители управляющей компании должны в течение максимум 6 часов ликвидировать ее последствия. Также после этого составляется документ о причиненном ущербе собственникам квартир из-за аварии. Если причиной является неудовлетворительное состояние – УК должна за свой счет восстановить квартиры или выплатить компенсацию.

Нередко во время реконструкции системы отопления здания необходимо выполнить замену некоторых ее элементов на более современные. Затраты определяются фактом – на чьем балансе состоит отопительная система. Восстановлением трубопроводов и других компонентов, не находящихся в квартирах должна заниматься управляющая компания.

Если же собственник помещения захотел поменять старые чугунные батареи на современные – следует предпринять такие действия:

В управляющую компанию составляется заявление, в котором указывается план квартиры и характеристики будущих отопительных приборов.
По истечении 6 дней УК обязана предоставить технические условия.
Согласно им выполняется подбор оборудования.
Монтаж осуществляется за счет собственника квартиры. Но при этом должны присутствовать представители УК.

Для автономного теплоснабжения частного дома ничего этого делать не нужно. Обязанности по обустройству и поддержанию отопления на должном уровне полностью относятся к собственнику дома. Исключения составляют технические проекты электрического и газового отопления помещений. Для них обязательно нужно получить согласие УК, а также выполнить подбор и монтаж оборудования согласно условиям технического задания.

В видеоматериале рассказывается об особенностях радиаторного отопления:

Микроклимат зданий - это комплекс метеорологических условий в помещении, оцениваемых по температуре, подвижности и относительной влажности воздуха и радиационному режиму помещений, определяемому температурой ограждающих поверхностей.

Оптимальная температура воздуха составляет в условиях холодного климата 20-23 о С, умеренного - 20-22 о С и жаркого - 23-25 о С. Градиент температуры по высоте помещения не должен превышать 2 о С. Если он больше 3 о С, то происходит охлаждение конечностей и рефлекторное изменение температуры верхних дыхательных путей. Температура внутренних поверхностей стен не должна быть ниже 2-3 о С температуры воздуха квартиры.

Подвижность воздуха - важный микроклиматический показатель, поскольку движущийся воздух оказывает на организм человека двоякое действие: чисто физическое и физиологическое; норма – 0,1 – 0,25 м/сек. Легкое движение воздуха возбуждает сложнорефлекторные процессы терморегуляции: когда холодно + чрезмерная подвижность – увеличиваются теплопотери через конвекцию и испарение, организм быстро переохлаждается.

Влажность воздуха влияет на теплопотери организма, вызывая перенапряжение адаптационных возможностей; оптимальная относительная влажность – 30 - 60%.

Освещение естественное . Световой фактор имеет высокое биологическое значение, играет первостепенную роль в регуляции важнейших функций организма. Инсоляция – освещенность прямым солнечным светом; норма для жилых зданий – 3 часа/сутки. Под влиянием света в организме происходит уменьшение газообмена, усиливается белковый обмен, нормализуется минеральный обмен. Под влиянием УФ-лучей образуются биологически активные вещества и витамин.Д, что укрепляет скелет организма. Солнечные лучи бактерицидны: убивают микроорганизмы - дезинфицируют помещение, уменьшают сырость, предупреждая развитие плесени.

Естественное освещение помещений создается за счет прямого, рассеянного и отраженного солнечного света. Оно может быть боковым, верхним, комбинированным. Освещение комнат зависит от ориентации помещений – расположенности окон здания по странам света. Оптимальная ориентация окон в умеренном климате жилых зданий – Юго-Запад и Юго-Восток, школах – Восток. Уровень естественного освещения оценивается с помощью относительных показателей – КЕО и СК.

КЕО (коэффициент естественной освещенности) отражает отношение освещенности внутри помещения к одновременно замеренной освещенности снаружи, измеряется в %. Норма – не менее 0,5-0,7 %. Существует 2 метода определения КЕО: инструментальное и расчетное.

СК (световой коэффициент) – отношение площади остекления окон к площади пола – в виде дроби, где числитель – «1», а знаменатель – число, показывающее какую часть от площади пола занимает остекленная поверхность рам; норма – 1/6-1/8.

К сведению: Естественное освещение в жилых зданиях зависит от ряда факторов:

1) ориентации окон по странам света: с гигиенической точки зрения целесообразна ориентация на Юг и Юго-Восток.. В наших широтах (средних) ось здания следует направлять с Северо-Востока на Юго-Запад – при этом жилые помещения расположатся на Юго-Восток, а вспомогательные на Северо-Запад. Западное расположение жилых помещений не рекомендуется: значительная радиация летом и незначительная зимой;

2) размера и расположения окон: расположение окна ближе к потолку способствует более глубокому проникновению света. Ширина простенков не должна превышать полуторную ширину оконных проемов. Лучше прямоугольные окна;

3) глубины комнаты – расстояния от стены с окном до другой стены. Оно недолжно. превышать расстояния от верхнего края окна до пола более, чем в 2 раза.;

4) разрывом между соседними зданиями – должно быть не менее двойной высоты противоположного здания;

5) качеством стекол и степенью их чистоты: чистые стекла и так поглощают УФ-лучи, а загрязненные еще и свет – до 25-50%, занавески – до 40% света;

6) характером окраски стен и потолка: светлые тона отражают свет, увеличивая освещенность.

Освещение искусственное. Недостаток естественного освещения компенсируется искусственными источниками: лампами накаливания или люминесцентными. В лампах накаливания только 7-12% потребленной энергии превращается в световую энергию, остальная часть – в тепловую. Требования к искусственному освещению: 1) достаточность для проведения определенного вида работ; 2) равномерное в пространстве; 3) без блескости и 4) теней.

Нормативы освещенности устанавливаются в зависимости: от условий зрительной работы, системы освещения и типа светильника. Нормы освещенности в жилых комнатах – 75 лк; на кухне – 100 лк, при чтении - 300 лк.

Для оценки качества искусственного освещения существуют дополнительные показатели :

а) показатель дискомфорта, оценивающий блескость; б) коэффициент пульсации освещенности и в) показатель ослепленности, выражающийся в отношении освещенности видимой части жилища при экранировании к видимой части без экранирования (при блескости).

Люминесцентные лампы более экономичны при одинаковой затрате энергии, обладают большей световой отдачей, спектр их излучения приближается к спектру дневного света, создает мягкий рассеянный свет, не дает теней, не требует абажуров. Но обладает пульсацией и ниже 75 лк наблюдается «сумеречный эффект», оцениваемый субъективно как недостаточное освещение, поэтому при этих лампах устанавливается большая норма освещенности.

Отопление жилых и общественных зданий должно поддерживать определенный уровень Т 0 воздуха в помещении, обеспечивать равномерность ее по горизонтали и вертикали. Отопительные приборы не должны ухудшать качество воздуха в помещении. Тепло передается от более нагретого тела к менее с помощью трех способов: конвекции, радиации и кондукции,

Конвекция - переход тепла через воздух. Радиация – излучение тепловых лучей. Кондукция – переход тепла от нагретой поверхности к более холодной через контакт. С гигиенической точки зрения более благоприятно лучистое тепло (внутристенное, камины).

Существуют централизованное и местное виды отопления. Централизованное отопление (водяное, паровое, панельное, воздушное) имеет преимущества перед местным: поддерживает постоянную температуру воздуха и не загрязняет его. При паровом отоплении теплоноситель – пар; его недостаток невозможность регулировать подачу тепла, высокая температура радиаторов (более 90 0) – пригорает пыль, и на стенах оседает копоть. Более распространено для отопления жилых и больничных зданий водяное отопление низкого давления - теплоноситель горячая вода; преимущество: можно регулировать степень нагревания батарей, чистота воздуха. Наиболее гигиенично панельное или радиационное отопление – внутристенное , когда трубы с горячей водой проходят в стенах. Наиболее благоприятное нагревание стен – 40-45 0 , потолка 28-30 0 , пола – 25-27 0 , т.е. комфорт обеспечивается при более низких температурах и меньших потерях тепла излучением, уменьшается охлаждение комнаты при проветривании. Кроме того, в жаркое время года панельное отопление можно использовать для охлаждения помещения.

Местное отопление бывает печным, электрическим, газовым и осуществляется с помощью печей большей или меньшей теплоемкости. К печам большой теплоемкости относятся голландские и другие толстостенные печки из кирпича. Они медленно прогреваются, но и долго остывают, поддерживают температуру воздуха на нужном уровне. Печи малой емкости применяются для помещений временного пребывания (дачи) – они быстро нагреваются и быстро остывают, дымят и загрязняют воздух пылью.

Вентиляция. В результате жизнедеятельности людей воздух в жилых и общественных зданиях изменяется только в худшую сторону(!), в частности:

1) повышаются температура воздуха и влажность: человек выделяет 40-80 г/час влаги;

2) уменьшается концентрация кислорода в воздухе – с 21 до 16 % и ухудшается усвоение кислорода в результате снижении в воздухе отрицательных аэроионов;

3) увеличивается концентрация углекислого газа - с 0,04 до 4 %;

4) в результате разложения пыли и пота в воздухе появляется неприятный запах;

5) вместе с пылью в воздух попадают микробы и вирусы, которые могут вызвать ОРВИ, корь, скарлатину, туберкулез; а также споры плесени, продукты переработки клещами пуха, шерсти, волос, чешуек кожи, могущих вызвать аллергические проявления;

6) в квартирах с использованием газовых плит содержание углекислого газа повышено + несгоревший газ + копоть + капли жира в воздухе;

7) выделяются от стен и из подвалов – радон;

8) от ковролинов и мебели из прессованных стружек выделяется фенол.

Поэтому пребывание на свежем воздухе всегда лучше для организма, чем в квартире

Основные гигиенические требования к вентиляционным устройствам квартир: (1) должны обеспечивать и поддерживать совместно с системами отопления комфортные температуру и влажность; (2) осуществлять полную циркуляцию воздуха в помещении; (3) предупреждать накопление посторонних запахов; (4) иметь малые габариты и (5) быть бесшумными.

Вентиляция характеризуется кратностью воздухообмена - это число, показывающее сколько раз в течение часа воздух помещений был сменен наружным воздухом. Количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение в единицу времени зависит от: кубатуры помещения, числа людей, характера выполняемой работы и количества вредностей в воздухе помещения. В соответствии с санитарными требованиями в жилых зданиях должно быть. обеспечено удаление 3 м 3 в течение 1 часа на 1 м 2 комнаты, а из кухни с газовой плитой – не менее 9 м 3 . По способу подачи воздуха в помещение различают естественную и искусственную (механическую), местную и общую вентиляцию.

Естественная вентиляция – это обмен воздуха через поры строительных материалов, неплотности стен, вентиляционные каналы и форточки, которая осуществляется за счет разницы температур наружного и внутреннего воздуха и разницы давления. Через поры в строительных материалах и щели в окнах за 1 час обеспечивается 1-кратный обмен воздуха. С гигиенической точки зрения наиболее целесообразны фрамуги, открывающиеся под углом 45 о к поверхности окна, что способствует предварительному нагреву воздуха + нет сквозняка + меньше шум с улицы. Но лучшее проветривание – сквозное: за 3-5 мин. воздух в комнате полностью заменяется наружным.

Если естественная вытяжка неэффективна, устраивают дополнительную эффективную, но побудительную – искусственную. Она может быть местной – от печки и центральной – для всего здания. В отличие от естественной она зависит от комнатной Т о, давления наружного воздуха, действует постоянно и равномерно. Центральная вентиляция бывает приточной и вытяжной. При приточной в. чистый воздух подается, а загрязненный выдавливается через двери и окна (используется в общественных зданиях: театрах и больницах (операционных). Вытяжная вентиляция – удаление воздуха из помещения, а приток не организован – он осуществляется через щели, поры, окна; организуется в виде местной вытяжки – над местом вредных выделений. Бывает равная приточно-вытяжная вентиляция или преобладание чего-либо. Так в туалетах и кухнях, где запах не должен поступать в комнаты, преобладает вытяжка.

Наиболее совершенный тип искусственной вентиляции – кондиционирование воздуха, когда воздух подается с необходимыми микроклиматическими параметрами (температура, влажность, скорость движения) + очищается от пыли + озонируется + заряжается аэроионами + дезодорируется. В быту применяются более простые ионизаторы и очистители воздуха.

В помещениях, где человек отдыхает или работает, микроклиматические условия должны обеспечивать хорошее тепловое самочувствие и нормальное течение физиологических процессов.

Совершенство терморегуляционных механизмов позволяет человеку сохранять тепловое равновесие и приспосабливаться к различным температурным условиям окружающей среды. Однако возможности терморегуляции не безграничны. Длительное воздействие на организм человека неблагоприятных метеорологических условий нарушает тепловое равновесие и представляет опасность для здоровья.

Установлено, что для человека, одетого в легкую одежду и находящегося в покое, наиболее благоприятной температурой воздуха является 18-20° при относительной влажности 30-60% и скорости движения воздуха 0,2 м/сек. В зависимости от времени года и индивидуальных особенностей человека указанные границы могут несколько сдвигаться в ту или другую сторону. При этом весьма существенно, чтобы температура воздуха в помещении была равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении (от окон до противоположной стены колебания температуры не должны превышать 2°, а от пола до потолка - 3°). Необходимо также, чтобы температура воздуха была равномерной и в течение суток и чтобы разница между температурой внутренней поверхности стен и температурой воздуха в помещении была не более 5°. Все эти температурные условия может обеспечить рациональное отопление, к которому предъявляются, кроме того, следующие гигиенические требования: 1) температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 85°, в противном случае происходит пригорание осевшей пыли, сопровождающееся выделением газообразных продуктов, раздражающих слизистые оболочки и обладающих неприятным запахом; 2) отопление должно исключать возможность загрязнения воздуха дымом, сажей, золой, угольной пылью и вредными газами (окисью углерода, углекислым газом, сернистым газом); 3) система отопления должна быть бесшумной, безопасной в пожарном отношении, дешевой, простой по обслуживанию и уходу, обеспечивающей возможность регулирования отдачи тепла поверхностью отопительных приборов.

Большое гигиеническое значение имеет вид топлива, применяемого при отоплении помещений, так как сжигание различных сортов топлива вызывает загрязнение в большей или меньшей степени атмосферного воздуха и воздуха внутри помещений. Так, при сжигании твердого топлива (дрова, каменный уголь, торф, сланцы) атмосферный воздух загрязняется золой, дымом, окисью углерода (при неполном сгорании), сернистым газом (при большом содержании в топливе серы). Жидкие сорта топлива (мазут и др.) при сгорании дают много копоти. С гигиенической точки зрения наиболее целесообразным является газообразное топливо (природный и искусственный светильный газ), однако при неумелом пользовании этим топливом воздух может загрязняться окисью углерода и сернистым газом. Существует местное и центральное отопление. Местная система распространена в сельской местности и небольших городах и осуществляется при помощи печей. Наилучший тепловой эффект обеспечивают печи большой теплоемкости (голландская печь - рис. 23), которые, имея внутри систему вертикальных и горизонтальных каналов (дымооборотов) с проходящими по ним горячими дымовыми газами, медленно нагреваются и поддерживают более или менее равномерную температуру в течение суток при однократной топке. Эти печи могут быть использованы и для вентиляции помещения.

Рис. 23. Схема голландской печи.

В последние годы находят применение печи затяжного горения, в которых емкость топливника увеличена, а количество воздуха, поступающего в топку, сведено к минимуму. Благодаря этому процесс горения значительно замедляется и отдача тепла в стечение суток становится более равномерной.

Печи малой теплоемкости делаются из чугуна или стали, внутренние стенки топливника обкладывают кирпичом.

К этой категории относятся и небольшие переносные керамические печи. Печи малой теплоемкости быстро нагреваются и через 1-2 часа охлаждаются, поэтому они пригодны для кратковременного обогревания людей в помещениях временного характера. Печное отопление имеет ряд гигиенических недостатков: загрязнение помещения во время топки золой и топливом; возможность поступления в воздух помещения окиси углерода при несвоевременном закрытии печи; неравномерный нагрев поверхности, особенно в нижней части; большая площадь; опасность в пожарном отношении и др.

Более целесообразным является центральное отопление. Существуют различные системы центрального отопления: водяное, паровое, воздушное, радиационное (лучистое).

Рис. 24. Схема водяного отопления.

В современном строительстве наибольшее распространение получило водяное отопление низкого давления (рис. 24). При этой системе вода нагревается в расположенных в котельной котлах и по трубопроводам подается в нагревательные приборы (радиаторы), которые устанавливаются в помещениях под подоконниками, чтобы ослабить действие холодных токов от окон и наружных стен. Отдав тепло, вода по другой системе труб возвращается в котел и вновь нагревается. Водяное отопление низкого давления с гигиенической точки зрения является благоприятной системой, поскольку оно обеспечивает в помещении необходимый температурный режим и дает возможность регулировать температуру нагреваемой воды, учитывая температуру наружного воздуха, и не допускать нагрева поверхности радиаторов свыше 85°. В ряде случаев (например, в отдельном здании аптеки) можно оборудовать местную систему водяного отопления, нагревая воду или в небольшом чугунном котле на кухне, или в котле, вмонтированном в плиту, или, наконец, в змеевиках, заделанных в дымоходы плиты. Отсюда нагретая вода поступает по трубопроводам в установленные в помещениях радиаторы (рис. 25).

Рис. 25. Схема местной системы водяного отопления для небольших зданий.

Паровое отопление отличается от водяного тем, что вместо воды в радиаторы поступает пар. Ввиду этого поверхность радиаторов сильно нагревается, благодаря чему возможно пригорание пыли, а при прикосновении - ожог кожи.

При паровом отоплении часто происходит перегрев помещения и наблюдается сухость воздуха.

Воздушное отопление находит применение главным образом в общественных учреждениях (кино, театры, столовые и др.) и часто совмещается с вентиляцией. В качестве теплоносителя служит воздух, который нагревается до определенной температуры и по каналам в стенах через закрытые решетками отверстия подается в помещение.

Весьма целесообразным с гигиенической точки зрения является радиационное отопление. При этой системе в толщу строительных ограждений (стен, потолка, пола) закладывают нагревательные устройства (в виде труб с циркулирующей в них горячей водой или паром, каналов с горячим воздухом или электроспиралей), которые излучают тепло и нагревают их. Рекомендуются следующие температуры обогреваемых поверхностей: пола - 24-34°, потолка - 28-33°, стен - 45° (Строительные нормы и правила II-Г.7-62).

Радиационное отопление имеет ряд преимуществ перед прочими системами: оно обеспечивает равномерное распределение тепла в помещении, благодаря наличию больших нагревательных поверхностей уменьшает отдачу тепла излучением, не занимает полезного пространства помещения.

Однако система лучистого отопления обходится пока еще дороже, чем центрального водяного и сложна в отношении оборудования; особенно большие трудности создаются при ремонте.

В настоящее время при устройстве центрального отопления вместо существовавших ранее отдельных небольших домовых котельных строят центральные котельные, снабжающие теплом группы зданий или целые рабочие поселки и небольшие города. Весьма перспективным является централизованное теплоснабжение от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), производящих тепло и электроэнергию. С гигиенической точки зрения использование мощных ТЭЦ для централизованного теплоснабжения имеет большие преимущества, так как ТЭЦ обычно располагаются за пределами жилых кварталов и имеют очистные сооружения для очистки дымовых выбросов - все это значительно уменьшает загрязнение атмосферного воздуха населенных мест.

Различают местное или печное отопление и центральное. Основное отличие состоит в том, что в первом случае сжигание топлива производится в отапливаемых помещениях в самом нагревательном приборе(печь), а во втором случае этот процесс вынесен за их пределы- нагревается теплоноситель (вода, пар, воздух), поступающий по трубам в нагревательные приборы(вода, пар) или по каналам непосредственно в помещение(нагретый воздух).

В современной строит практике применяют системы центрального водяного отопления. Их преимущество заключается в том, что от одного генератора тепла нагретая вода может быть подана в квартиры любых размеров, здания, в группу здания, во все здания квартала, или всего города. Второе- это возможность легко регулировать степень нагрева воды в генераторе и кроме того, доступность индивидуального регулирования температуры отопительных приборов непосредственно в квартире, в комнате. Можно поддерживать равномерную температуру приборов, независимо от продолжительности обогрева и в полном соответствии с наружными температурами и заданными параметрами. Паровое отопление жилых зданий, ЛПУ, школ и ДДУ запрещено по соображениям гигиенического характера. Высокие температуры нагрева приборов- всегда выше 100С и угрожают ожогами, пригоранием пыли и создают дискомфорт. Температуру нагрева нельзя менять в зависимости от наружных температур. Паровое отопление отличается быстротой прогрева системы(малая тепловая инерция) и остывания после прекращения подачи пара. Благодаря этому оно находит применение в больших помещениях, где эксплуатация требует кратковременного нагрева, а затем выключения системы, например в театрах. Воздушное отопление основано на подогреве воздуха в калорифере, распол в подвале здания, поступающего затем по каналам в отаплив помещения. В многоквартирных зданиях рециркуляция воздуха недопустима по общесанитарным соображениям, а также угрозы разноса через каналы возбудителей возд-кап инфекций. Температура подаваемого воздуха не должна превышать 50С. Преимущество возд отопления носит экономический характер за счет отсутствия металлических труб и нагревательных приборов, а также благодаря быстроте теплового эффекта и сравнительной простоте эксплуатации системы. Подача воздуха должна, кроме нагрева, сопровождаться его фильтрацией и увлажнением. Лучистое отопление. Отличительной чертой лучистого отопления служит нагрев ограждающих поверхностей помещения: стен пола или потолка. Достигается это за счет того, что под поверх ограждений прокладываются трубы отопления или каналы входят в конструкцию бетонных панелей стен и ограждений. Такой тип отопления пригоден для ЛПУ ДДУ. Преимущество в том, что вследствие большой нагретых ограждений потери тепла излучением с поверхности тела заметно снижаются. Благодаря этому комфортное самочувствие, возникающее при обычном отоплении при температуре воздуха 20 С, здесь может быть достигнуто при температуре 17 - 18С.

77 Гигиенические требования к системе отопления жилых и общественных зданий

Основной задачей отопления является создание оптимального микроклимата в квартире.

Отопление в жилище организуется как местное, так и центральное.

Местное отопление - это система отопления, при которой тепло продуцируется там, где и используется. В системах местного отопления генератор тепла объединяется в один агрегат с теплопроводами и нагревательными приборами

Недостатки местного отопления:

1. неравномерность температуры воздуха в помещениях в течение суток

2. наличие в помещении отрицательной радиации (от окон и наружных стен);

3. относительно высокая температура на отдельных участках поверхности нагревательных приборов (печей), вызывающая пригорание пыли и ухудшение состава воздуха в помещениях;

4. загрязнение помещений топливом, золой, дымом;

5. трудность регулирования теплоотдачи нагревательных поверхностей;

6. опасность выделения вредных газов.

Центральное отопление лишено данных недостатков – оно обеспечивает более равномерный тепловой режим в помещении, отсутствует загрязнение продуктами горения и топливом, более удобное и надежное управление.

В квартирах в качестве теплоносителя используется вода. Это позволяет избежать перегрева поверхности нагревательных приборов. Системы отопления в зависимости от теплоносителей подразделяются на водяные, пароводяные, воздушные и др. Наиболее распространены центральные водяные системы отопления, т. к температура воды в них не превышает регламентированную

По способу теплоотдачи различают конвективные и радиационные (лучистые) нагревательные приборы, а отсюда и системы отопления. При конвекционной системе преобладает (70-80%) конвективное, то есть переданное путем конвекции тепло, а при радиационном – излучение (лучистое тепло).

Примерами нагревательных приборов конвективного типа служат радиатор и конвектор. Примером радиационного отопления является так называемое панельное отопление, когда нагревательным прибором является панель (стена, потолок или пол помещения). При такой системе отопления преобладает теплоотдача излучением, в помещении уменьшается отрицательное радиационное охлаждение от наружных стен помещения. Бетонная отопительная панель – под поверхностью ограждающих конструкций (пол, потолок, стены) прокладывают трубы отопления или они могут входить в конструкцию бетонных панелей. В результате происходит нагрев ограждающих поверхностей: стен, потолка или пола. При нагреве тепло распространяется почти целиком за счет излучения. Лучистое тепло оказывает более благоприятное действие на организм человека, так как потеря тепла за счет излучения (от теплового тела человека к холодной поверхности стен – это явление отрицательной радиации) создает наиболее неприятные тепловые ощущения. При лучистом отоплении увеличивается площадь нагретой поверхности, следовательно, потери тепла излучением уменьшаются. Лучистое отопление предупреждает неравномерное охлаждение с разных сторон поверхности тела человека и уменьшается возможность охлаждения при проветривании. Ощущение теплового комфорта у человека возникает при температуре окружающего воздуха 170 С (при использовании радиаторов и конвекторов температура воздуха должна быть 200 С).

Наиболее благоприятные физиологические реакции и теплоощущения у людей наблюдаются при температуре стенных панелей 40 - 450, потолка 28 -300С, пола 25 - 270С - это предупреждает возникновение теплового дискомфорта, связанного с высокой температурой ограждающих конструкций. При этом температура воздуха в помещении может быть снижена до 17,50С.

Категории

Популярное