Главная ›

Микроклимат в помещении

Одним из самых важных факторов обеспечения благоприятных условий для проживания человека в помещении является поддержание в нем правильного микроклимата, который определяется такими параметрами воздуха, как его влажность, температура и качество, а также гигиеническими нормативами и требованиями. Поддержание данных показателей микроклимата в рамках норм является основной задачей при обеспечении необходимой комфортной среды в помещениях с пребыванием человека. Согласно ГОСТ 30494-2011 “Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.” допустимыми параметрами микроклимата является сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека не могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Нормы микроклимата в помещениях

Температурные нормы в жилых помещениях определяются следующими нормативными документами: ГОСТ 30494-2011; СанПиН 1.2.3685-21. Согласно данным документам в жилых помещениях температура воздуха должна составлять от 20 °C до 22 °C в зимнее время и от 22 °C до 25 °C в летний период. Для поддержания температуры в помещениях в нормируемых диапазонах они оборудуются системами обогрева и кондиционирования. Централизованная или автономная система обогрева по умолчанию присутствует в любом жилом помещении, расположенном в большинстве регионов России. Системы кондиционирования воздуха не имеют такого широкого распространения, особенно в северных регионах страны.

Значение относительной влажности воздуха в жилом помещении определено нормативным документом – ГОСТ 30494-2011, согласно которому влажность воздуха необходимо поддерживать в диапазоне от 40 до 60 процентов, так как при значениях в данном диапазоне вирусы и бактерии обладают меньшей продолжительностью жизни и перемещаются на малые расстояния, а слизистые человека лучше самоочищаются и более эффективно препятствуют проникновению вирусов и бактерий в организм. Также при такой относительной влажности воздуха изделия из древесины приобретают размерную стабильность, лучше сохраняют свою форму и целостность, комнатные растения находятся в оптимальных условиях, создается благоприятная среда для предметов искусства. Поддерживается оптимальная относительная влажность воздуха в помещении с помощью увлажнителей или специализированных систем увлажнения.

Качество воздуха в жилых и общественных зданиях должно обеспечиваться согласно действующим нормативно-техническим документам (определенным в ГОСТ 30494-2011). Так, например, оптимальное количество углекислого газа (СO₂) в помещении не должно превышать 600 ppm, угарного газа (СО) – не более 5,15 ppm, диоксид азота (NO₂) – не более 1,6 ppm, диоксид серы (SO₂) – не более 3,8 ppm. Оптимальное качество воздуха поддерживается системой вентиляции помещения и при необходимости фильтрации, которая, как правило, функционирует благодаря системе фильтров. Кроме того, связывание частичек пыли, присутствующих в воздухе и на поверхностях, может осуществляться за счет распыления влаги, в результате чего они «слипаются», оседают и не поднимаются в воздух, тем самым исключается возможность попадания пыли в дыхательные пути человека. Расходы воздуха систем вентиляции, принимаемые для обеспечения качества воздуха, зависят от количества людей в помещении, их деятельности, технологических процессов (выделения загрязняющих веществ от бытовой и оргтехники, из строительных материалов, мебели и др.), а также от систем отопления и вентиляции.

Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях определены в САНПИН 1.2.3685-21 “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”. В данном документе зафиксированы предельные параметры различных факторов окружающей среды, допустимых не только в жилых помещениях, но и в среде обитания человека в широком смысле. Например, именно этим документом установлены предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе городских и сельских поселений, а также допустимые уровни электромагнитных полей и еще множество параметров.

Контроль микроклимата в помещении

Для контроля параметров микроклимата в помещении необходимо использование различных приборов и сенсоров:

температура воздуха – измеряется при помощи различного вида термометров:
— контактные, или термометры расширения – основаны на отслеживании изменения объема тел под действием меняющейся температуры (жидкостные и механические);
— термометры сопротивления – способны измерять электрическое сопротивление веществ, меняющееся в зависимости от температурных показателей;
— электронные термопары – при нагревании данные приборы генерируют ток, по его величине можно измерять температуру;
— манометрические – учитывают зависимость между температурными показателями и давлением газа;
— бесконтактные пирометры – основаны на инфракрасных датчиках, которые считывают уровень теплового излучения;
влажность воздуха – измеряется с помощью гигрометров различного вида:
— конденсационный гигрометр – определяет абсолютную влажность воздуха по точке росы;
— волосной гигрометр – определяет относительную влажность воздуха по изменению длины волоса или нити из искусственного материала: при увеличении относительной влажности волос удлиняется, а при уменьшении – укорачивается;
— психрометрический гигрометр – определяет относительную влажность воздуха по разности показаний сухого и смоченного термометров;
— электронный гигрометр – работает на базе специального электронного датчика;
качество воздуха – контроль данного параметра воздуха производится различными сенсорами:
— монооксид углерода (CO – угарный газ) и диоксид углерода (CO₂ – углекислый газ) – концентрация данных газов измеряется с помощью электрохимических гелевых датчиков или полупроводниковых детекторов;;
— твердые частицы – измерение их концентрации в воздухе производится с помощью различного вида пробоотборников, оптических фотоприемников (измеряют отраженный от частиц свет);
— летучие органические соединения – их концентрацию в воздухе измеряют с помощью специальных сенсоров или газовой хроматографии;
— содержание озона – измеряется путем определения количества поглощенного света образцом окружающего воздуха (более высокие концентрации озона поглощают больше света).

Поддержание оптимального микроклимата в помещении

Таким образом, для поддержания правильного микроклимата в помещении необходимо поддерживать в нормируемых диапазонах следующие параметры: температуру, относительную влажность и качество воздуха.

Температурный режим в помещении

Поддержание температуры в помещении с постоянным пребыванием людей является самым очевидным моментом, так как отклонение температуры от оптимального значения сразу ощущается человеком и пребывание в таких условиях приводит к очевидному дискомфорту. Именно поэтому системы отопления и кондиционирования присутствуют практически во всех жилых помещениях, их применение является привычным и обычным.

Влажность воздуха в помещении

В отличие от температуры, уровень относительной влажности в помещении с постоянным пребыванием людей не является настолько очевидным фактором, несмотря на точно установленные регламентирующими документами значения. Связано это в первую очередь с тем, что отклонение уровня влажности воздуха в помещении не ощущается человеком настолько очевидно, как изменение температуры, и последствия пребывания в условиях пониженной влажности воздуха появляются не сразу, а через некоторое время, и, к сожалению, человек не связывает появившиеся негативные проявления с пониженной влажностью. Поэтому очень важно иметь в жилом помещении гигрометр и периодически контролировать его показания.

Поддержание относительной влажности воздуха в нормированных пределах обеспечивается специальными климатическими приборами – увлажнителями воздуха. В зависимости от применяемой технологии увлажнения все увлажнители воздуха можно разделить на несколько типов.

Традиционные увлажнители – в данных увлажнителях имеется гидрофильная поверхность в виде пористого материала, фильтра, картриджа или диска, которая пропитывается влагой из внутреннего резервуара. Воздух, проходя мимо данной поверхности, насыщается влагой и затем поступает в пространство помещения.

Парогенераторы – в увлажнителях этого типа происходит нагрев воды до кипения и образование пара, который далее поступает в помещение и увлажняет воздух.

Ультразвуковые увлажнители – в таких увлажнителях используется пьезоэлемент, который под действием переменного тока колеблется с очень высокой частотой, при этом происходит образование «холодного тумана», который уносится потоком воздуха в пространство помещения.

Системы форсуночного увлажнения – принцип работы этого увлажнителя заключается в том, что от центрального блока под высоким давлением по трубкам подается деминерализованная вода к форсункам, из которых она распыляется в виде мелкодисперсной аэрозоли, представляющей собой туман (капли воды имеют размер в среднем 15 – 40 микрон и испаряются очень быстро, в пределах секунды).

Также увлажнители воздуха можно разделить на приборы бытового уровня и профессиональные системы увлажнения воздуха. Бытовые приборы могут использоваться для поддержания уровня влажности только в помещениях малого объема и с проведением ежедневных профилактических мероприятий, таких как смена воды в резервуаре, промывка и дезинфекция прибора, контроль работы и уровня влажности в помещении. Для увлажнения воздуха в больших помещениях (30 и более квадратных метров) целесообразно применение систем увлажнения профессионального уровня.

Качество воздуха в помещении

Качество воздуха в помещении может восприниматься человеком по-разному: от очевидных проявлений (например, легко узнать запах формальдегида и обилие различного рода пыли в воздухе) до абсолютно неощущаемых (не имеющий запаха и цвета угарный газ, концентрация которого в воздухе, если она достигает 0,1%, приводит к смертельному исходу в течение часа). Именно из-за коварства некоторых загрязнителей воздуха ни в коем случае нельзя игнорировать контроль качества воздуха в жилом помещении.

Для очистки воздуха от различных вредных примесей применяются специализированные устройства – очистители воздуха. Во всех помещениях, где находятся люди, целесообразно использовать воздухоочистители, особенно важно устанавливать устройства для очистки воздуха там, где проживают люди, склонные к аллергии, пожилые люди и маленькие дети.

По принципу действия все воздухоочистители подразделяются на два вида – сухие и мокрые.

Очистители воздуха сухого вида различаются механизмом очистки и типом применяемых фильтрующих элементов.

Электростатические воздухоочистители – в них применяется так называемый электростатический фильтр, очищение воздуха происходит за счет притягивания загрязнений металлическими пластинами, между которыми поддерживается разность потенциалов.

Фотокаталитические очистители воздуха – стадия грубой очистки происходит с помощью фильтра, затем под воздействием ультрафиолетового излучения и фотокатализатора происходит разложение примесей до безвредных веществ.

Ионные воздухоочистители – производят отрицательные аэрионы, которые притягивают вредные вещества (положительно заряженные), в результате частицы утяжеляются и оседают.

Фильтрующие воздухоочистители – очищение воздуха от примесей происходит за счет его прохождения через механический фильтрующий элемент (как правило, НЕРА – фильтр) и угольный фильтр.

Инерционные очистители воздуха – входящий в фильтр воздушный поток резко меняет направление движения, частицы пыли продолжают двигаться в прежнем направлении и попадают в пылеуловитель.

Очистители воздуха мокрого вида работают по принципу очистки воздуха при его контакте с водой, можно выделить следующие их типы:

Мойки воздуха сочетают в себе функции очистки и увлажнения, воздух затягивается с помощью встроенного вентилятора в зону, где частицы пыли соприкасаются с водой и оседают в поддоне прибора, таким образом на выходе воздух очищен от примесей и увлажнен за счет контактирования с влажной средой;

Системы форсуночного увлажнения воздуха – при распылении воды в пространство помещения создается туман, образующиеся частички воды имеют размеры, идентичные размерам частичек пыли, благодаря чему они успешно связывают пыль, подавляют ее, в результате воздух очищается и увлажняется.

Таким образом, параметры микроклимата жилых и общественных помещений строго регламентированы, нормированы. Поддержание данных значений в заданных диапазонах является залогом хорошего самочувствия. К сожалению, параметры относительной влажности воздуха и качества воздуха обычно игнорируются, а оборудованием для поддержания данных нормативов оснащено ничтожно малое количество помещений с постоянным пребыванием людей.