На комфортное состояние человека в основном оказывают следующие факторы:
- Качество воздуха;
- Температура воздуха;
- Влажность воздуха;
- Подвижность воздуха;
- Шумовые характеристики.
Качество воздуха
Под качеством воздуха понимают количество содержащихся в нем вредных примесей, взвешенных частиц, аллергенов и бактерий. Плохое качество воздуха способствует возникновению различных патологий или обострению некоторых респираторных заболеваний, а также снижает продуктивность работы и ухудшает общее самочувствие людей.
Устройство системы вентиляции позволяет замещать грязный внутренний воздух приточным воздухом с большим содержанием кислорода, обеспечивая тем самым воздушный комфорт человека. Рекомендуемый объем свежего воздуха, который необходимо подавать в помещения, установлен на основании количества углекислоты, выделяемой человеком в единицу времени. Действующими санитарными нормами регламентируется подача в помещении на одного человека 30-60 м3/ч (СП 60.13330.2020). Очистка воздуха происходит при помощи специальных воздушных фильтров, которые классифицируются по степени очистки и могут удалять как обычную пыль, так и аллергены и бактерии.
Температура воздуха
Температура является одним из основных параметров микроклимата и напрямую влияет на комфорт человека. Доказано, что человек, работающий в офисе с температурой воздуха +25°C по сравнению с комфортной +22°C, снижает скорость работы до 70% и умственную работоспособность до 90%. Температура внутреннего воздуха регламентируется нормативными документами:
Для поддержания необходимой температуры воздух нагревается и охлаждается в зависимости от периода года. Для подогрева наружного воздуха в холодный период года используется нагреватель (калорифер). Он может быть водяным (подключается к системе центрального или автономного водяного отопления) или электрическим. Для охлаждения воздуха используется канальный охладитель, который может работать как на воде, так и на фреоне.
Влажность воздуха
Относительная влажность воздуха (в технических расчетах) – это отношение массы водяных паров во влажном воздухе к массе водяных паров в воздухе при той же температуре и полном насыщении. Относительную влажность обычно выражают в процентах. Также различают влагосодержание воздуха, г/кг, т.е. масса водяного пара, содержащегося во влажном воздухе при полном его насыщении, отнесенная к массе сухой его части.
Отличие относительной влажности от влагосодержания заключается в следующем. Воздух способен вмещать в себя определенное количество пара. Если в каждом килограмме воздуха содержится 8 грамм пара, а максимально килограмм воздуха может вместить в себя 15 грамм пара, то мы получаем, что в воздухе находится 53,3% пара от максимально возможного, т.е. относительная влажность воздуха - 53,3%.
Подвижность воздуха
Температура и относительная влажность воздуха не определяют полностью теплофизическое состояние среды. Немаловажное значение играет подвижность воздуха.
Значение подвижности воздуха выбирается в зависимости от характера деятельности человека. Отсутствие движения воздуха в помещении или чрезмерно низкие его значения ассоциируются с плохой вентиляцией. Причина неприятного самочувствия в плохо вентилируемом помещении объясняется тем, что при отсутствии движения воздуха вокруг человека образуется тонкая неподвижная воздушная оболочка, которая быстро насыщается парами воды, принимает его температуру и уменьшает теплоотдачу. В то же время чрезмерная подвижность воздуха вызывает увеличение теплопотерь и способствует быстрому охлаждению организма.
Подвижность воздуха, кроме того, оказывает существенное влияние на состояние воздушной среды помещения: распределение температур и влажности по объему помещения, наличие застойных зон и т.д. Подвижность воздуха зависит от способа организации воздухообмена, типа воздухораспределительного устройства, скорости подачи воздуха.
Шумовые характеристики
Уровень шума при работе систем вентиляции и кондиционирования воздуха является очень важным показателем. Шум является одним из основных источников нарушения комфортного состояния. Поэтому при проектировании систем вентиляции и при подборе соответствующего оборудования необходимо учитывать уровень акустического воздействия на людей, находящихся в помещении. Допустимый уровень шума в помещении еще в большей степени, чем температура и относительная влажность, зависит от характера его использования и осуществляемой в нем деятельности. Наличие определенного уровня шума является нормальным явлением, даже в самую тихую ночь в городской черте уровень шума достигает 30-35дБ(А).
В системе вентиляции есть два основных источника шума. Во-первых, это звук от работающего оборудования: гул двигателя, шум от работы компрессора в компрессорно-конденсаторном блоке и вибрация в воздуховодах. Чтобы снизить этот звук, оборудование звукоизолируют (покрывают звукоизолирующим материалом или помещают внутрь звукоизолированного корпуса) или устанавливают в технический помещениях (вентиляционных камерах, технических балконах) подальше от людей. Во-вторых, это звук, возникающий при движении воздуха по воздуховодам. Скорость подачи воздуха по воздуховодам должна быть ниже определенных величин с тем, чтобы ограничить возникновение шума и исключить появление эффектов «гула». Последние возникают из-за образования вдоль стенок воздуховодов турбулентности воздушных потоков, приводящей к появлению шумов низкой частоты. Шум низкой частоты очень трудно, почти невозможно, устранить после монтажа установки. Поэтому особенно важно предусмотреть на стадии проектирования систем создание в воздуховодах потоков воздуха с низкой скоростью перемещения.
*Сквозняк
Сквозняком принято называть интенсивный воздушный поток, формирующийся внутри помещения, где постоянно живут или работают люди. Он может оказать заметное негативное влияние на их здоровье.
Процесс формирования сквозняка, как правило, возникает в практически полностью замкнутом пространстве, в котором имеются небольшие отверстия в виде приоткрытых окон, дверей, щелей или других подобных явлений. В случае, если давление, температура или иные характеристики воздуха в таком помещении существенно отличаются от тех же характеристик окружающей среды в пространстве снаружи помещения, образуются направленные потоки воздуха, проходящие через упомянутые отверстия. При этом, чем более существенно является различие между такими параметрами внутри и вне помещения, тем более интенсивным будет сквозняк.
Чаще всего сквозняк формируется в ситуации, когда такие отверстия в замкнутом помещении расположены друг напротив друга. В этом случае скорость передвижения воздушных потоков будет максимальной и может достигать величины более 1 метра в секунду. При этом, поскольку объем воздушных масс, находящихся внутри помещения, значительно меньше, чем масса воздуха снаружи, параметры окружающей среды в случае возникновения сквозняка с течением времени приближаются к параметрам, имеющимся вне помещения. Например, если сквозняк дует с улицы, где температура воздухе заметно ниже, чем в комнате, температура в комнате также снизится.