ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНТУРНОЙ ПОТОЛОЧНО-НАПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 613.8:628.81

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КОНТУРНОЙ ПОТОЛОЧНО-НАПОЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

Канд. мед. наук М. Н. Григорьева

Кафедра коммунальной гигиены Ленинградского санитарно-гигиенического медицинского института

Для создания оптимального микроклимата в жилище целесообразно применять системы лучистого отопления. В Ленинграде для крупнопанельных жилых домов предложена одна из разновидностей ее — контурная потолочно-напольная система. Ее нагревательные элементы, выполненные из водогазопроводных труб диаметром 20 мм, размещены по контуру здания внутри панелей. Система отопления двухтрубная, в пределах ветви этажа — проточная. Регистры с теплоносителем расположены в плитах перекрытий вдоль наружных стен с расстоянием между ними 800 мм.

Расчетные параметры теплоносителя в системе 105—70°. В момент проведения наших наблюдений максимальная температура теплоносителя составляла 102—70°. Бытовая регулировка нагревательных элементов отсутствовала.

Вентиляция в домах обычная: вытяжка с гравитационным побуждением из совмещенных санитарных узлов и кухонь, приток воздуха неорганизованный.

Для сравнения лучистой системы отопления с широко распространенной конвекционной (радиаторной) системой мы провели натурные наблюдения в 2 заселенных домах серии 1—335—30. Один дом оборудован контурным потолочно-напольным отоплением, а другой — конвекционным, с размещением радиаторов под окнами. Объектами наблюдений являлись жилые комнаты площадью 18 л2 в двухкомнатных угловых квартирах 1, 3 и 5-го этажа, имеющие одинаковую ориентацию, планировку и эксплуатационные условия. Высота комнат равна 2,5 м.

Исследования проводили в зимнее время при температуре наружного воздуха от — 10 до —20°. Для более полной оценки микроклимата, кроме того, одномоментно определяли температуру воздуха во всех 100 квартирах дома с потолочно-напольным отоплением. Температуру ограждений прилегающего к ним воздуха и кожи у исследуемых измеряли электротермометрами сопротивления. Тепловое излучение устанавливали дифференциальным радиометром системы А. Н. Сизякова.

Как выяснено нами, среднесуточная температура воздуха в комнатах с лучистым отоплением на 1-м этаже колебалась от 21,5 до 23,2°, на 3-м — от 19 до 22° и на 5-м — от 21 до 23,5°. Суточные колебания были незначительными — от 1 до 3°: на 3-м этаже они не превышали 1°, а на 1-м достигали 3°. Колебания средней температуры воздуха по этажам во всех 100 квартирах оказались близкими к тем, которые отмечались в экспериментальных комнатах. Они составляли 20,2—21,4° на 1-м этаже, 21—21,6° на 2-м, 21—21,8° на 3-м, 21,9—22° на 4-м и 23,1—23,6° на 5-м этаже. Таким образом, зафиксировано некоторое повышение температуры воздуха от 1-го к 5-му этажу.

В комнатах с радиаторным отоплением среднесуточная температура воздуха колебалась от 16,6 до 20°. Более низкой она была на 1-м этаже. Такая температура воздуха не отвечает санитарным нормам климатического района Ленинграда. Суточные колебания ее не превышали 3°.

Относительная влажность в комнатах с разными системами отопления составляла 36—60%. Скорость движения воздуха была в пределах допустимых величин.

Температура ограждений, пола и особенно потолка была выше при панельном, чем при радиаторном отоплении (табл. 1).

В доме с радиаторным отоплением особенно низкой была степень на-гретости внутренней поверхности наружных стен и пола 1-го этажа. Поверхность внутренних стен и пола, за исключением пола на 1-м этаже, при лучистом отоплении была нагрета больше воздуха на 0,4—1°. При радиаторном отоплении температура пола на всех этажах и потолка на 5-м этаже была ниже температуры воздуха и только температура поверхности внутренних стен почти совпадала с ней.

Таблица 1

Температура внутренних поверхностей ограждений и воздуха (в градусах) на разных этажах в зависимости от системы

отопления

Отопление

Ограждение панельное радиаторное

1-й этаж 3-й этаж 5-й этаж 1-й этаж 3-й этаж 5-й этаж

Наружная стена Внутренняя » Потолок...... Пол........ 18,5 22,5 28,4 21,1 18,1 20,8 28,7 20,2 19,4 22,9 30,2 23,4 14,4 18,1 19,4 14,1 14.0 18.1 18,8 17,6 14.1 17.2 17,6 17,2

Температура воздуха 22,1 19,8 22,6 17,9 18,4 18,7

В создании нормальных условий для теплообмена человека в жилище, кроме абсолютной температуры ограждений, большое значение имеют температурные перепады «ограждение — воздух». Допустимы перепады до 5°.

В наших наблюдениях перепад температуры «наружная стена — воздух» при панельном отоплении не превышал 3°, а при радиаторном был больше 3°; особенно значительным он оказался в наружном углу, достигая в нижней зоне 7,2°.

Степень нагретости пола, не говоря уже о потолке, при лучистом отоплении была выше температуры воздуха. У внутренних стен перепада температуры «ограждение — воздух» не наблюдалось.

Температура ограждений и температурный перепад «ограждение — воздух» влияли на радиационную температуру помещений. При нагреве воздуха до 21° в доме с панельным отоплением радиационная температура достигала 22°, а в доме с радиаторным — всего 18°.

Известно, что низкая температура ограждений и большие ее перепады «ограждение — воздух» способствуют увеличению радиационных теплопотерь человека. Это подтверждается более интенсивным излучением при радиаторном, чем при потолочно-напольном отоплении (табл. 2).

Как видно из табл. 2, при радиаторном отоплении по сравнению с лучистым излучение было в 2,8 раза больше в сторону пола и в 2,7 раза — в сторону наружной стены.; Еще более значительной оказалась разница в сторону потолка, так как при лучистом отоплении происходит излучение от потолка на человека, а при радиаторном — наоборот, от человека на потолок.

Таблица2

Инфракрасное излучение с тела

человека на ограждения в зависимости от вида отопления

(в кал/см-/час)

Отопление

О,

Ограждение л ч н Я

X V ее а

с = а. я

Наружная стена 0,35 0,95

Внутренняя » 0,3 0,74

Пол ...... 0,25 0,72

Мебель..... 0,46 0,66

Потолок .... + 0,4 0,64

Известно, что при потолочном лучистом отоплении наблюдаются благоприятные теплоощущения, если температура теплоотдающей поверхности не превышает 30°. Для выяснения ее параметров при контурной пото-лочно-напольной системе отопления и наружной температуре —20° мы произвели измерения в 10 точках потолка (см. рисунок). Максимальная температура потолка (39,5—43,6°) зарегистрирована в точках проекции регистров. В стороны от них отмечалось снижение ее. Наиболее заметным

оно было в пределах зоны 30—50 см и незначительным — в глубине комнаты. Поверхность потолка даже вне регистров была теплее воздуха на 1,5—2°.

Существует мнение, что при расположении нагревательных элементов в виде узкой полосы имеет значение средняя температура потолка (Мачкаши; Миссенар). Полученные нами данные представлены в табл. 3.

Из табл. 3 следует, что средняя температура потолка не превышала 30°. Более высокой она была на 5-м этаже.

Согласно данным М. С. Горомосова и Н. А. Ципера, человек испытывает комфортное теплоощущение при излучении от нагретых панелей в пределах 1—1,5 кал/см2/час.

Таблица 3

Средняя температура потолка и воздуха (в градусах) в комнатах разных этажей

Место измерения температуры Средняя температура из 10 замеров

в большой комнате в малой комнате

1-й этаж 3-й этаж 5-й этаж 1-й этаж 3-й этаж 5-й этаж

Потолок...... Воздух в 1,5 м от пола Воздух в 0,1 м от пола 28,4 19,9 18,0 28.7 17.8 17,0 30,2 22,1 20,1 26,6 19,2 17,9 25,5 18.3 17.4 29,1 23,0 21,7

Перепад температур по вертикали 1,9 0,8 2,0 1,3 0,9 1,3

Мы измеряли излучение от потолка радиометром, воспринимающую часть которого располагали в 10 см от него. Установлено, что инфракрасное излучение только в области 3-й и 6-й точки являлось наиболее интенсивным и достигало 1,95—2,32 кал/см2/час. Однако в данном случае повышенное излучение вряд ли может оказывать неблагоприятное действие на человека, так как оно отмечается только на узком отрезке, идущем параллельно наружной стене, около которой человек, как правило, не находится длительное время.

На тепловое состояние человека большое влияние оказывают вертикальные перепады температуры воздуха в зоне стопы и головы. Этот перепад не должен превышать 2° (А. Миссенар; В. А. Рудейко). Судя по нашим наблюдениям (см. табл. 3), при лучистом отоплении такие перепады по вертикали находились в пределах 0,8—2°. При радиаторном отоплении

'"Л

! 1 —1- 1 1 V К °о ^

| N 1 V 1 ,___1 | §

1 1

Распределение температур на поверхности потолка. 1 — прямой регистр; 2 — обратный регистр.

они были больше и в отдельных местах комнаты достигали 4°. Колебания температуры воздуха по горизонтали при обеих системах отопления находились в пределах допустимых норм и составляли 0,5—2°.

Для характеристики теплового состояния людей при обеих системах отопления мы измеряли у них температуру кожи в 6 точках. Испытуемые в это время сидели в центре комнаты и читали. В помещении было 21° тепла. Измерение температуры кожи производили после 30-минутной адаптации, через 1 и 2 часа с тем, чтобы проследить ее изменение во времени. Средневзвешенная температура поверхности тела рассчитана из 12 измерений в каждой из 6 точек у 3 исследуемых (табл. 4).

Как видно из табл. 4, при панельном и радиаторном отоплении температура кожи лба и груди у испытуемых почти не изменялась. Следовательно, можно предположить, что, несмотря на высокую степень нагретости теплоотда-ющей погерхности при лучистом отоплении, температура верхней части туловища не повышалась. Температура кожи кисти при лучистом отоплении повысилась на 0,25°, а при радиаторном осталась без изменения. Температура кожи бедра, голени и стопы снизилась в течение 2 часов на 1° при радиаторном отоплении, а при лучистом почти не изменилась.

Наблюдалась некоторая разница и в средневзвешенной температуре кожи: при лучистом отоплении она осталась почти без изменения, а при радиаторном снизилась на 0,4°. Данные изменения температуры кожи при указанных системах отопления были достоверны только ко 2-му часу исследований

Стабилизация температуры кожи в отдельных точках, а также ее средневзвешенная при лучистом отоплении свидетельствуют об уравновешивании теплообмена с внешней средой при минимальном напряжении механизмов терморегуляции. Это подтверждается также благоприятными радиационными температурами.

Для выяснения оценки лучистой системы отопления опрошено 96 жильцов в доме с таким отоплением. Опрос проводился нами совместно с сотрудниками Центрального научно-исследовательского института экспериментального

к

В

о •х.

2

&

в в 5 в

г =г

" 3

О. в

а> «

о <0

„ СМ_СО_СО 05 О

—" СМ* Ю — См" Г-" 2

СО 00 00 О О О '3' о о со со со ю о

о" о" о" о" о" о о"

имоюоап

—_ СМ_ СМ О — СЮ —

о" о" о»" —" —Г — о"

СМ 00 СО СО О —I г—

о —"оГь-"см со со со со см см со

ЮСОЬФЮО^ —• — ю_см_ см_ю о о" о" о" о о" о" о"

0000)100)4-Ю(0 0)0) 00 СО —'

о" о" — о" о" — о"

ОО^СвП(» оо *<Г Ю о ~ стГ г-Г см со со со со см см со

со — О О — О О О Ю СО СО СО о

о о" о" о о" о" о"

о о —• — — см о

^ СМ_ —I

СО ■Ч-~0*См"©"оО со СО СО СО 00 со см со

•Ч- СМ 00 О О О тг

о о тг ем сою о о" о" о" о" о о" о"

■»хооомо

~ ц-1 °ч °° ~

о" о" —" о" — —Г о"

— о о_ 00 о» ем_ ю см'ем ст>~оо со со со со СО СМ со

г- оо со оо со о

—СО СО 00 —

о" о о* о" о" о" о"

с- о оо ем сп с-

Ю СО^ТГ СМ СМ СО ю

о" о" ем* —Г —Г см" о"

МП^СОСООЮ ~-- ю со со о"о*о"о"о о"о

со ю оо см ем ю о" о" —" —«" —Г ем" г-г

со — см о оо со СО СО со со со см со

к

......се

X

......X

а)

......э

э

......т

СО • в л ш ¡0 ¡о О X Я X

ч Ь о* в' с Ч « >>" чч о ® .2 °ч?5 а; о ь о. Е^ и- ^ ИЗ ь- и и

проектирования инженерного оборудования Москвы. Из числа опрошенных 83% характеризовали свое теплоощущение как нормальное или указывали на то, что им тепло; только 17% опрошенных заявили, что им жарко. К числу последних относились лица, проживающие на 5-м этаже.

Выводы

1. В жилищах с контурной потолочно-напольной системой отопления по сравнению с обычной радиаторной конвекционной более благоприятный микроклимат для теплообмена человека.

2. Контурный потолочно-напольной системой отопления можно оборудовать жилые дома. В целях понижения температуры потолка в точках проекции регистров и температуры воздуха 5-х этажей эту систему отопления необходимо регулировать в каждой квартире.

ЛИТЕРАТУРА

Г о р о м о с о в М. С., Ципер Н. А. Гиг. и сан., 1957, № 6, с. 20. — М а ч к а-ш и А. Водоснабж. и сан. техника, 1959, № 8, с. 34. — Р у де й к о В. А. Гиг. и сан., 1963, № И, с. 17. — М и с с е н а р Ф. А. Лучистое отопление и охлаждение. М., 1961.

Поступила 17/Х 1967 г.

HYGIENIC ASSESSMENT OF CONTOUR CEILING-FLOOR HEATING SYSTEM

M. N. Grigorieva

A study of the microclimate prevailing in an apartment house provided with a contour ceiling-floor heating system proved this system to create much more favorable microclimatic conditions than the ordinary convection heating system. This is confirmed as well by investigation data on the average temperature of the body surface and a radiational heat loss by men under different investigated heating conditions.

УДК 613.5:69.025.31:691.1Г

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЛИЭФИРНЫХ ПЛАСТИКОВ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ ПОЛОВ

И. Д. Г адалина, Н. И. Казнина, Г. М. Кузнецова, Н. С. Смирницкий

Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

Проведено комплексное гигиеническое изучение материалов, изготовленных на основе полиэфирных смол ПН-1 и ПН-69 и СКПС-3. Исследованы 2 вида пластиков. Основными компонентами первого вида являются стирол-содержащие смолы ПН-1 и ПН-69, отвержденные гидроперекисью изопро-пилбензола и нафтенатом кобальта, второго — стиролсодержащая смола СКПС-3, отвержденная перекисью бензола и диметиланилином.

Санитарно-химические исследования воздуха осуществлены с учетом рецептуры полиэфирных материалов. Стирол определяли бумажно-хрома-тографическим методом (разработанным Н. И. Казниной), гидроперекись изопропилбензола и перекись бензоила — методом, основанным на реакции с орто-толидином в спиртовой среде, малеиновый ангидрид — колориметрическим методом с арсеназным комплексом, предложенным 3. М. Пиме-новой, диметиланилин — спектрофотометрическим методом, основанным на измерении оптической плотности спиртовых растворов диметиланилина.