Исследование состояния воздушной среды (микроклимата помещений)

Микроклимат помещения — это состояние внутренней среды помещений жилых и общественных зданий, характеризуемое совокупностью метеорологических факторов. Производственная среда — внутренняя среда помещений производственных зданий, характеризуемая совокупностью метеорологических и технологических факторов.

Микроклимат помещений жилых и общественных зданий характеризуется первичными и обобщенными показателями. Первичными являются: температура воздуха /, радиационная температура, скорость движения воздуха У[п, относительная влажность воздуха. Обобщенными являются: результирующая температура и локальная асимметрия результирующей температуры.

Параметры микроклимата помещений должны быть в определенных сочетаниях между собой и находиться в некоторой зоне комфортности тепловой обстановки. Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта:

  • • температурный комфорт в помещении в целом;
  • • температурный комфорт на границе обслуживаемой зоны в непосредственной близости от нагретых или охлаждаемых поверхностей.

На теплоощущение человека в значительной мере влияют сочетание радиационной температуры / и температуры воздуха в помещении. Радиационная температура помещения представляет собой усредненную по площади температуру внутренних поверхностей и отопительных приборов и определяется по коэффициентам облученности по формуле

где коэффициент облученности от человека, находящегося в центре помещения, на отдельные поверхности Т| стен и отопительных приборов.

Результирующая температура помещения характеризует влияние на теплоощущение человека суммы радиационной температуры /, температурой воздуха в помещении скорости воздуха в помещении У/п.

Первичные и обобщенные показатели микроклимата регламентируются государственными стандартами и нормативными документами в зависимости от назначения помещения. Производственная среда помещений промышленных зданий характеризуется следующими показателями: температурой и относительной влажностьювоздуха, скоростью движения воздуха У/п, интенсивностью теплового излучения, содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны и степенью агрессивности воздушной среды к строительным конструкциям. Кроме усредненной температуры поверхностей ограждений помещений, важны также и температуры отдельных поверхностей, в частности, разность температур воздуха помещения и поверхности наружной стены (внутренний температурный перепад). Если этот перепад превысит предел при определенной влажности воздуха, то на поверхности ограждении могут конденсироваться содержащиеся в воздухе водяные пары, что недопустимо. Значения расчетных температур в помещениях жилого здания составляют (°С):

  • 16
  • 16

жилая комната

кухня

ванная

лестничная клетка

Примечания: 1. Температуры даны на уровне 1,5 м от пола. 2. Расчетную температуру воздуха в ванных и совмещенных санитарных узлах при наличии в них индивидуальных нагревателей надлежит принимать 18°С. 3. В угловых помещениях квартир расчетная суточная температура воздуха должна быть на 2°С выше указанной. 4. Суточные колебания температуры воздуха в жилых помещениях должны быть в пределах 1,5°С.

Измерение показателей микроклимата отапливаемых помещений в холодный период года следует выполнять при разности температур внутреннего и наружного воздуха, составляющей 50% и более расчетной разности температур. Для теплого периода измерение показателей микроклимата следует выполнять в наиболее жаркий месяц. Для выявления закономерностей распределения температур, влажности и скорости воздуха по объему помещения, измерения их величин необходимо выполнять по вертикали в нескольких поперечных сечениях помещения. Места замеров и число сечений устанавливаются в зависимости от назначения помещения, вида деятельности человека, характера размещения систем отопления и вентиляции, технологического оборудования и объемно-планировочного решения здания. При измерении показателей микроклимата места, в которых проводятся измерения, не должны находиться в непосредственной близости к источникам тепло- и влаговыделений, приточным и вытяжным отверстиям, через которые поступает или удаляется воздух. При большой высоте помещения температуру определяют снизу и сверху. В помещениях с большой плотностью и продолжительностью пребывания людей измерения показателей микроклимата следует производить на равновеликих участках, площадь которых должна быть не менее 25 и не более 100 м2.

По высоте помещения температуры и скорости движения воздуха следует измерять, как правило, на полу (условное обозначение 0); на расстоянии 0,1; 0,25; 0,75 и 1,5 м от пола или рабочей площадки; под перекрытиями и под покрытиями на расстоянии 0,25—0,3 м от нижней поверхности конструкции, если по требованиям к микроклимату помещения не указаны особые условия в зависимости от назначения помещения (детские, дошкольные учреждения, больницы, общественные здания И Т.П.).

В помещениях жилых зданий измерения показателей микроклимата производятся в центре плоскостей, отстоящих от внутренней поверхности наружной стены и отопительного прибора на 0,5 м, и в центре обслуживаемой зоны помещений.

В помещениях производственных зданий крайние сечения назначаются на расстоянии 6 м от торцевых стен здания. Сечения по возможности следует совмещать с разбивочными осями здания. При необходимости в соответствии с конкретными задачами обследований выполняются измерения на отдельных участках, у технологических агрегатов и т.п.

Принципиальная схема расположения точек измерения температуры и относительной влажности внутреннего воздуха ука-

зана на рис. 4.1. Полный цикл измерений температур и влажности воздуха и скорости движения воздуха в одном помещении должен выполняться по возможности одновременно в разных уровнях здания, не менее чем три раза в рабочее время, в интервале времени 7—8, 11—3, 16—17 ч. Показатели микроклимата в помещениях следует измерять приборами, соответствующими требованиям государственных стандартов, прошедшими регистрацию и имеющими сертификат.

1Д 2Д

ЗД 4Д

IV

©

ш—1|1—Ер- -Ер—Ер—Ер- -ш—ш—ш- -ш—ш—ш- -ш—ш—ш- -ш—ш—ш- -ш=ш

Ь|3—ш—ш- -ш—Ер—ш-

0

: 3—[ 3—Е Э- -Е ]—[ 3—Е 3- -Е 3—[ 3—Е 3- -ЕЭ—[]—ЕЭ—Е Э—Е]—ЕЭ- -Е]—Е]—ЕЭ—Е 3—Е}

Н—ГЧ—В: =Й—ЕЗ—РТ -Я—ГП—В: -Н—ГП—Н- Д—ГН—РЭ- Д—ГП—Н- -Н—Н

Рис. 4.1. Схема расположения точек измерений температуры и относительной

влажности внутреннего воздуха

Измерение температуры внутренних поверхностей наружных ограждающих конструкций и отопительных приборов поверхностей производят переносным прибором — термощупом.

Термощуп состоит из указывающего измерительного прибора и щупа, на конце которого находится датчик — полупроводниковое термосопротивление.

При измерении температуры поверхности требуется, чтобы датчик прибора плотно соприкасался с поверхностью. Производящий замеры должен находиться возможно дальше от исследуемой поверхности, держа термощуп на вытянутой руке, чтобы не нарушать установившегося теплообмена между этой поверхностью и окружающим воздухом. Во время измерений следует избегать сквозняков, так как случайные потоки воздуха могут уменьшить точность показаний прибора. Замеры температур в каждой точке необходимо проводить 3 раза в характерных точках наружных ограждений: на глади стен и в середине простенка (у пола, на высоте 1,5 м, у потолка), у откосов проемов, вблизи наружных углов, в местах теплопроводных включений и стыков конструктивных элементов.

По результатам измерений, которые заносятся в таблицы, рассчитывается фактическое сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции и сравнивается с нормируемыми, где регламентирована разность температур внутреннего воздуха и соприкасающейся с ним поверхности конструкции при пересчете на расчетные наружные температуры.

В процессе испытаний ограждающих конструкций непрерывно регистрируют : а) температуру воздуха в помещении по горизонтали и вертикали и изменения ее в течение суток; б) температуру наружного воздуха; в) температуру на поверхности и в толще ограждения.

Суточное изменение температуры воздуха в помещении фиксируется термографами, показания которых периодически сличаются с показаниями точных ртутных термометров. Регистраторы температуры располагаются на уровне 1,5 м от пола в центре комнаты. Они должны быть защищены от непосредственного лучистого теплообмена с излучающими объектами.

Измерение температуры воздуха в помещении по вертикали и горизонтали производят при помощи термопар или термометров сопротивления, подключенных через автоматический переключатель к регистрирующему прибору. При исследовании температуры воздуха по вертикали первичные приборы монтируют на деревянной стойке, которую можно установить в любой части помещения. Точки измерений располагают: непосредственно у пола; на расстоянии 10,25,75,150 см от пола; у потолка и на 25 см ниже потолка (7 точек).

Измерение температуры на поверхностях и в толще конструкции производят термопарами или термометрами сопротивления, подключенными к регистрирующему вторичному прибору. При измерении температуры на поверхности и в толще ограждений главное сечение для установки датчиков температуры располагают на высоте 150 см от пола.

В крупнопанельных или крупноблочных домах датчики располагают по оси панели или блока, а в щитовых — по оси щита. При наличии проемов датчики устанавливают или между проемами, или между проемом и углом. В первом случае расстояние между проемами делят пополам, при этом расстояние от точек установки датчиков до проема должно быть не менее полуторной толщины стены и не менее 0,5 м. Контрольное сечение располагают на высоте 25 см от пола и на расстоянии 25 см от потолка.

На рис 4.2 показано примерное расположение точек замера температуры в кирпичной стене с воздушной прослойкой. Буквой А обозначен горизонт на уровне 25 см от пола, буквой В — горизонт на уровне 150 см от пола, а буквой С — на уровне 25 см от потолка. Цифра у термометров показывает его номер.

В зимний период продолжительность наблюдений составляет 3—4 недели, интервал между замерами 3 ч; продолжительность летних испытаний 15—20 дней с интервалами между замерами в 1 ч.

Измерение температуры поверхности отопительных приборов проводят: при радиаторном отоплении — на подающей трубе, на обратной трубе и в середине отопительного прибора (всего в трех точках); при панельном отоплении — по соответствующим сеткам на панелях в зависимости от их типа.

Средняя температура поверхности отопительной панели определяется по формуле

=(їА + С/2 + ••• + А/п)/^,А

/=1

где /[, ?2, ..., С —средняя температура панели в соответствующей точ-ке;/і,/2, ???,/„ —площадь элементарного участка, относящаяся к соответствующей температуре.

296

В16

Расположение точек замера температуры в кирпичной стене с

Рис. 4.2. Расположение точек замера температуры в кирпичной стене с

воздушной прослойкой

Замеры температур на нагревательных приборах могут осуществляться переносным полупроводниковым прибором (термощупом).

Полученные результаты сравнивают с нормируемым значением температур систем отопления.

Для разовых измерений температуры и относительной влажности воздуха применяются аспирационные психрометры Ассма-на или самопишущие приборы термографы с суточным или недельным заводом. Температуру воздуха замеряют в середине комнаты на уровне 1,5 м от пола. Для непрерывных измерений и записи температуры и относительной влажности воздуха используются метеорологические термографы и гигрографы, а также потенциометры в комплекте с термопарами.

С помощью психрометра Ассмана относительная влажность воздуха определяется по показаниям двух термометров: сухого и влажного (обернутого влажной материей). Интенсивность испарения воды с поверхности смоченного термометра зависит от влажности окружающего воздуха: чем меньше его относительная влажность, тем быстрее вода испаряется и тем ниже показания термометра. Разность показаний сухого и смоченного термометров характеризует относительную влажность среды. Для получения численного значения относительной влажности служит психрометрический график, прилагаемый к каждому прибору. Относительная влажность воздуха может быть определена по гигромет-рическим таблицам или психрометрическому графику, приведенному на рис. 4.3.

Радиационную обстановку помещения устанавливают на основе измерения результирующей температуры tR при помощи шарового термометра Вернона-Иокла. Результирующая температура включает воздействия температуры внутреннего воздуха /, температуры окружающих поверхностей и источников теплового излучения и скорости движения воздуха. Радиационную температуру / при малых скоростях потока воздуха определяют по формуле

Г

?«/

где /ш —показания шарового термометра, °С.

Шаровой термометр представляет собой окрашенный в черный цвет полый медный шар диаметром 90 мм, в центре КОТО-

44 42

О

сС о.

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

относительная влажность, %

Рис. 4.3. График для определения относительной влажности воздуха

о.

к о

а

ф

о

I—

о

X

> сс

1 0 со 0 X О С

рого находится обычный ртутный термометр. Влияние радиации на зачерненную поверхность приводит к тому, что температура воздуха внутри шара отличается от температуры воздуха, замеренной сухим термометром аспирационного психрометра Ассмана. Это отличие отражает влияние радиационной температуры. Результаты измерений температур и относительной влажности заносятся в таблицу, составляемую по прилагаемой форме (табл. 4.1).

Примечание: В графе 3 также указывается расположение точек измерений относительно технологического оборудования. В графе 8 указываются стадии технологического процесса, расположение и состояние агрегатов и другие особенности проведения измерений.

ФОРМА ДЛЯ ЗАПИСИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ 1в, ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ <р ВОЗДУХА И ТЕМПЕРАТУРЫ ^

В ПОМЕЩЕНИЯХ

Дата

Время суток, час,мин

сечений и пунктов

измере

ний

Результаты измерений

Приме-

чание

1 °С

сух,

1 °С

сух,

ф,%

1„>°с

1

2

3

4

5

6

7

8

Поданным этой таблицы подсчитываются показатели, получаемые при обработке данных измерений (средние арифметические, абсолютные, суточные и часовые амплитуды, средние квадратичные отклонения и т.д.). В зависимости от температуры и относительной влажности воздуха температурно-влажностный режим помещений в холодный период года подразделяется на сухой, нормальный, влажный и мокрый (табл. 4.2.)

В летний период года температура в помещениях повышается, а относительная влажность падает по сравнению со значениями этих параметров.

Результаты измерения параметров микроклимата сопоставляются с нормативными требованиями. В итоге дается оценка параметров микроклимата и при необходимости разрабатываются рекомендации и мероприятия по обеспечению нормируемых параметров микроклимата.

Кроме показывающих приборов, для получения более полной картины изменения воздуха в помещении можно пользоваться самопишущими приборами — гигрографами с суточным или недельным заводом (в зависимости от методики обследуемого помещения). Аспирационным психрометром можно замерить относительную влажность воздуха в пределах 10—100%. Гигрограф состоит из датчика влажности (пучок из 35—40 шт. обезжиренного человеческого волоса), регистрирующей части, состоящей из стрелки с пером, барабана со встроенным часовым механизмом и передаточного механизма. Прибор производит непрерывную запись величин относительной влажности, изменяющейся

Таблица 4.2

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕМПЕРАТУРНО-ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ПОМЕЩЕНИЙ

Характеристика режима помещений

Параметры внутреннего воздуха

температура, °С

относительная влажность, %

парциальное давление пара, кПа

1. Сухой с температурой:

пониженной

До 12

До 60

До 0,7

нормальной

От 12 до 24

До 50

От 0,7 до 1,5

повышенной

24 и выше

До 40

Выше 1,5

2. Нормальная с температурой:

пониженной

До 12

От 60 до 75

До 0,84

нормальной

От 12 до 24

От 50 до 60

От 0,84 до 1,8

повышенной

24 и выше

От 40 до 50

Выше 1,8

3. Влажный

с температурой:

пониженной

До 12

75 и выше

До 1.05

нормальной

От 12 до 24

От 60 до 75

От 1,05 до 2,23

повышенной

24 и выше

От 50 60

Выше 2,23

4. Мокрый

с температурой:

пониженной

До 12

85 и выше

До 1,18

нормальной

От 12 до 24

От 75 до 86

От 1,18 до 2.38

повышенной

24 и выше

От 60 до 75

Выше 2,38

в пределах от 0 до 100% (при температуре воздуха от —35 до +45°С).

Гигрограф устанавливают в середине исследуемого помещения на высоте 1,5 м от пола, в крайнем случае прибор можно поставить на комнатную мебель. Прибор следует устанавливать в стороне от отопительных приборов и воздушных потоков (окна, вентиляционные решетки), которые могут внести искажение в общее состояние температурно-влажностного режима. Фактически замеренная относительная влажность воздуха сравнивается с нормируемой (40—60%) (табл. 4.3).

зоо

Таблица 4.3

ВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМ ПОМЕЩЕНИЙ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Режим

эксплуатации

Влажность внутреннего воздуха, % при температуре,°С

ДО 12

12-24

св.24

Сухой

До 60

До 50

До 40

Нормальный

Св.60 до 75

Св.50 до 60

Св.40 до 50

Влажный

Св.75

Св.60 до 76

Св.50 до 60

Мокрый

Св.75

Св.60

Скорость движения воздуха в помещениях определяется в тех же точках, что и температура и относительная влажность воздуха. Измерения в разных точках рекомендуется производить синхронно или с минимальным разрывом по времени. Измерения производятся, как правило, в летний, зимний (при детальных обследованиях) и в переходные периоды года. В каждый период выполняется не менее трех циклов измерений. Измерение скоростей движения воздуха выполняется крыльчатыми, чашечными анемометрами или кататермометрами (рис. 4.4). Продолжительность включения анемометра при выполнении единичного замера 60 с. Скорость движения воздуха в закрытых помещениях или квартирах не может измеряться анемометром из-за недостаточной его чувствительности. Поэтому она измеряется кататермометрами, представляющими собой спиртовой термометр с цилиндрическим резервуаром поверхностью в 22,6 см2 и трубкой длиной 20 см, верхний конец которой переходит в небольшой резервуар. При наличии лучистой энергии кататермометр должен быть защищен от ее влияния экраном, в противном случае показания прибора могут быть неточными.

Направления воздушных потоков при малой их интенсивности определяются фумигатором (рис. 4.5) Фумигатор состоит из двух склянок, закрытых резиновыми пробками, через которые проходят две стеклянные трубки, одна из которых заканчивается у дна, а другая — у нижнего края пробки. Наружные концы коротких трубок устанавливаются рядом. В одну из склянок наливают нашатырный спирт, в другую — соляную кислоту. Сжимая слегка грушу, заставляют одновременно выходить через трубки из одной склянки пары нашатырного спирта, а из другой — пары соляной кислоты. Сразу же образуется густое облако 1ЧН4С1. Его движение и указывает направление потока воздуха.

Рис. 4.4.

Кататермометр

При сравнительно больших скоростях воздушных потоков направление и скорость ветра определяют вымпелом и чашечным анемометром. Вымпел представляет собой шест, к верхнему концу которого прикрепляется полоса легкой материи длиной 0,5 м и шириной 3—4 см. Результаты измерений параметров воздушной среды сопоставляются с нормами температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне, согласно требованиям санитарных норм, и на этой основе дается оценка параметров производственной среды.

Натурные обследования параметров внешнего климата (внешней среды) охватывают, как правило, следующие виды работ, выполняемых вблизи здания (на расстоянии не более 20 м), вне зон аэродинамической тени строений, на высоте 1,5 м от земной поверхности или не менее 2 м над наиболее высоким участком кровли: измерение температуры и влажности воздуха; скоростей и направления ветра; наблюдения за атмосферными процессами (облачность, осадки и т.д.); определение состава, свойств и концентрации содержащейся в воздухе пыли. В промышленных зонах или на промплощадках следует дополнительно обследовать наличие в атмосфере окружающего воздуха вредных для человека и агрес

сивных к материалам строительных конструкции газов и химических веществ. Измерения, связанные с атмосферными осадками, следует производить по методикам, изложенным в специальной литературе по проведению метеорологических наблюдений.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >