Научная статья на тему 'Опыт изучения микроклимата класса с лучистым отоплением и притоком неподогретого воздуха через фрамуги (Предварительное сообщение)'

Опыт изучения микроклимата класса с лучистым отоплением и притоком неподогретого воздуха через фрамуги (Предварительное сообщение) Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
19
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Опыт изучения микроклимата класса с лучистым отоплением и притоком неподогретого воздуха через фрамуги (Предварительное сообщение)»

Относительная влажность воздуха классов при наружной температуре от 7 до 19,7°, относительной влажности от 64 до 90°, ветрах средних и выше средних и температуре классов от 15,3 до 24,9° колеблется от, 45 до 81%. При этом для воздуха регулярно проветриваемого класса максимальный процент относительной влажности выражается цифрой 67, в то время как в непроветриваемом классе он доходит до 81.

Таким образом, наше исследование позволяет притти к следующим выводам:

1. Неудовлетворительное состояние воздуха в школах является следствием недостаточного проветривания классов, а также коридоров.

2. Учитывая чрезвычайно важную роль коридора как запасного резервуара воздуха, ¡необходимо обратить серьезное внимание на вопрос о правильном! и тщательном! ©го проветривании во время уроков и в другие периоды, когда он свободен.

3. Благоприятное влияние наличия вытяжек на качество воздуха класса говорит о необходимости при строительстве новых школьных зданий и перекладке печей в старых предусматривать устройство хотя бы простых вытяжных приспособлений.

4. В целях получения полноценного воздуха (как в отношении его химического состава, так и физических свойств) необходимо широко практиковать проветривание классов во время перемен путем открывания окон при постоянном контроле температуры термометром'.

Г. П. САЛЬНИКОВА (Москва)

Опыт изучения микроклимата класса с лучистым отоплением и притоком ееподогретого воздуха через фрамуги

(Предварительное сообщение)

Из кафедры школьной гигиены I Московского медицинского института (дир.—

проф. А. В. Мольков)

Опыт работы американских школ на крыше, французских классов «аэре», лесных школ, а также практика физической культуры, подкрепленная наблюдениями лечащих врачей (главным образом физиотерапевтов и фтизиатров) показали, что длительное пребывание детей на открытом воздухе оказывает благотворное влияние на состояние их здоровья и на весь ход развития организма ребенка.

Ряд педиатров и гигиенистов (Сперанский, Колтыпин, Кисель, Шенк, Бир, Киш, Цондек, Дегвиц и др.) в своих работах пришли к выводу, что широкое использование открытого воздуха является одним из могучих лечебных факторов й прекрасным способом закаливания детского организма. Отсюда понятно стремление гигиенистов к созданию такого воздушного режима в детских учреждениях, который максимально приближал бы детей к условиям открытого воздуха.

Работами главным образом английских и американских авторов установлена возможность широкого использования открытого воздуха при системе лучистого отопления.

Задачей данной работы является изучение микроклимата классной комнаты с лучистым отоплением при длительной аэрации в наших климатических условиях.

---

26

й системе лучистого отопления нашего экспериментального класса излучающими поверхностями являются стены (панели) и -пол, обогреваемые с внутренней •стороны трубами, что которым циркулирует го.рячая вода из системы центрального водяного отопления. Панели обшиты 10-миллиметровой фанерой так, что между последней и обогревающими трубами имеется воздушная (прослойка. Так же устроена и подпольная система отопления, только вместо фанеры сверх труб уложен паркетный пол.

Воздушный режим осуществляется вытяжной вентиляцией с притоком неподо-

Для оценки микроклимата класса были получены данные об истинной температуре воздуха (парными термометрами), влажности воздуха (психометром Асс-мана) и движения его (металлизированным ката). Велась непрерывная регистрация температуры, влажности и . охлаждения при помощи термографа, гигрографа и фригрографа. Отмечались температура, влажность и движение наружного воздуха, поступающего неподогретым в класс. Тепловое состояние занимающихся в классе регистрировалось ¡путем их «проса о субъективных ощущениях с занесением ответов в анкету.

Микроклимат класса лучистого отопления с аэрирующими сооружениями зависит в основном от следующих причин: 1) теплового состояния обогревающих поверхностей панелей и пола, 2). притока неподогре-того наружного воздуха и 3) теплопродукции коллектива, занимающегося в классе. Непрерывный широкий фронт потока неподогретого воздуха — с одной стороны, тепловое излучение, получаемое от панелей,— с другой, создают условия, совершенно не похожие на обычные комнатные. Микроклимат данного класса можно характеризовать как неустойчивый, динамичный, делящийся на 3 зоны: холодную •— около окон, где сидящий подвергается непрерывному воздействию холодных потоков воздуха; умеренную — посредине класса; теплую — у йанелей, расположенных на внутренних стенах, где движение воздуха крайне незначительно.

Естественно, что такое резкое распределение на зоны и динамичность микроклимата в большой степени зависят от метеорологических показателей притекающего воздуха.

В течение 64 дней наблюдений (с 17.1 по 8.IV) в класс преимущественно поступал воздух сравнительно высокой температуры и влажный. С температурой воздуха .ниже — 10° было всего 2 дня; от—10 до—5°—'20 дней; от — 5 до 0° — 22 дня и от 0 до + 5° — 4 дня.

Роза ветров за экспериментальный период показывает преобладание ветров западного и северо-западного направления, дующих прямо в окна класса. Потоки холодного воздуха, непрерывно поступающие через фрамуги, оказывают большое влияние на обогревающие поверхности класса. В дни с наружной температурой от—5° до—10° такое охлаждение заметно более всего, и тогда температура панелей в течение первого часа аэрации падает наиболее резко (на б—8°), снижаясь в течение остального времени проветривания (около 3 часов) на 10—12°. В более теплые дни такого резкого падения температуры панелей не наблюдалось. В условиях подобного воздушного режима необходимо для обас-. печения условий комфорта тщательное наблюдение за температурой на

панелях и регулировка ее (повышение или понижение^, так как в пробивном случае падение температуры на панелях ниже 24° создает дискомфортные условия (охлаждение). В исследованной системе панельного отопления нельзя было регулировать температуру панелей.

Колебания температуры воздуха в классе в холодные дни дает довольно резкий размах: так, например, на высоте 0,5 м от пола оно отличается от температуры на высоте 2,5 м на 4—6°. В более теплые дни эта разница сглаживается, доходя до 3°.

Движение воздуха в классе довольно значительное, особенно у окон. Учащиеся, сидящие на партах у окон, в холодные или ветреные дни часто жалуются на то, что «дует». Самое сильное движение воздуха в 1.0[

0.9 0.8 0.7. 0.6 0.5 0.1 ол 0.2 0.1 о

Лаша

........1 л р*\

1 /?

V Ошры то

/1 \ ' 1

• \ 1

1 \ ТБ

■ — ¡и

\ ; Н

.... 1 ч ч\ / У

* 1 ч,

9/л % Чк гШ п 'л^/и'Иш *Нш2>Пш311У

Темпер, нар. воздуха-от -5° до-10° ппер. наружи. Воздуха от Темпер, нар у/кн. доздухо от 0°до +5° "

Рис. 2. График скорости движения воздуха в классе с лучистым отоплением при открытых фрамугах: 7—у окна; 2-е середине класса; 3 — у панели

холодной зоне; по мере углубления в класс оно постепенно затухает и. у панелей мало отличается от обычного комнатного (рис. 2).

При оценке теплового ощущения большое значение имеет влажность воздуха, особенно в условиях довольно значительного движения его, наблюдающегося в классе. Система лучистого отопления экспериментального класса обычно давала пониженную влажность, при аэрации же приток неподогретого воздуха выравнивал эти условия; и в итоге-относительная влажность колебалась в пределах от 33 до 45%.

Теплое состояние в экспериментальном классе, по словам учащихся, отличалось от обычного, так как отсутствовали условия, привычка к которым вырабатывалась с малых лет. Пульсирующий микроклимат, особенно в холодной зоне, беспокоен и вызывает жалобы на значительное движение воздуха. Опрос занимавшихся в классе дает следующую оценку теплового ощущения (табл.)

Как положительное качество данного микроклимата 'занимающиеся в классе отмечают приятную свежесть воздуха, его постоянную сменяемость.

Опыт лесных школ показывает, что при обыкновенной, преимущественно конвекционной системе'отопления дети, занимаясь в комнате с открытыми окнами или форточками, вынуждены сидеть в пальто и в перчатках, чтобы не озябнуть.

Наши наблюдения в экспериментальном классе с панельным и подпольным отоплением при аэрации через фрамуги показали, что занимающиеся никогда не жалуются на охлаждение ног или рук.

Зависимость теплового ощущения от метеорологических факторов представлена графиком на рис. 3. График составлен на основании опроса постоянно подвергавшейся экспериментам 16-летней учащейся. Одежда ее при опытах всегда состояла из следующих трех слоев: рубашки, легкого ситцевого платья и бумазейной кофточки.

-т ~—'—'--—' ...........,................ ,

Темпе- Скорость движения наружного воздуха Темп е р а т у р а Скорость движения воздуха в классе в м/сек. Общее количество Местоположение

Число ратура наруж- панелей воздуха в классе (число .ребят) Субъективная оценка

ного воздуха пола у окна на середине У па~ нели у окна на середине у панели щихся у окна на середине у панели теплоощущении

2 Жарко

2 5 Тепло

27.11 —4,5° 1,5 м/сек, направление ветра 31 23 14,8 16 17,4 0,25 0,24 0,23 23 2 5 Приятно прохладно

3 2 Холодно

2 | Холодно, дует

3 Жарко

5 4 Тепло

2.111 — 3,3° 4,6 м/сек, направление ветра Э 30,6 22 14,0 15,3 16,8 0,3 0,23 у 0,16 24 3 3 1 Приятно прохладно

5 Холодно

Холодно, дует

Жарко

4 Тепло

ЗЛИ — 3,3Э 3,1 м/сек, направление ветра Б 30,9 22,2 14,2 15,7 17,2 0,3 0,27 0,24 15 2 5 1 Приятно прохладно

3 Холодно

Холодно, дует

Из рис. 3 видно, что наиболее приятное теплоощущение «приятно тепло», отмечаемое по пятибалльной шкале цифрой 5, при учете всей совокупности метеорологических факторов получается тогда, когда температура панелей составляет от 26° и выше, температура поступающего в класс наружного воздуха от — 2° и выше, температура воздуха в классе — от 14 до 16°, при движении воздуха в классе до 0,3 м/сек. Теплоощущение, отмечаемое как «приятное», получается при таких же температурах панелей и скоростях движения воздуха в классе, но более-низких температурах поступающего наружного воздуха — от — 2 до — 8°. Теплоощущение, отмечаемое как «приятно прохладно», стоит на границе приятного теплового ощущения; оно находится в сравнительно пониженной зоне комфорта и отмечается при температуре наружного воздуха от — 8° и выше в условиях повышенного движения воздуха (до 0,7 м/сек). Если температура панелей ниже 24°, то даже

Рис. 3. Изменение метеорологических условий и теплового ощущения человека в классе с лучистым отоплением и аэрацией через фрамуги:; 0—холодно, ощущается движение воздуха; 1—холодно; 2—свежо приятно; 3—приятно, ощущается движение воздуха; 4—приятно; 5—приятно тепло. J—температура панели; II—температура воздуха в классе; 111—температура наружного воздуха;. IV—скорость движения воздуха; V—кривая теплового ощущения

при 0° поступающего наружного воздуха человек, находящийся в классе, испытывает неприятное чувство охлаждения. При сравнительно низких температурах поступающего наружного воздуха (от—12° и ниже) и температуре панелей в' 30—34° возникает неприятное ощущение охлаждения. Очевидно, что пребывание людей, одетых в обычное ^легкое платье, в помещении, где проводится широкая аэрация через фрамуги при температуре наружного воздуха ниже ■—12°, связано с значительной теплопотерей, поэтому возникает вопрос о тех или иных аэрацион-ных приспособлениях, обеспечивающих большую равномерность подачи неподогретого воздуха.

Для определения охлаждения нами был взят фригориграф Ремизова, установленный в середине класса. В дни с температурой наружного воздуха от — 2° и выше, температурой панелей от 26° и выше, температурой воздуха в классе от 13 до 16° и движением воздуха до 0,7 м/сек — показания фригориграфа по схеме Дорно дает тепловую оценку «приятно», «приятно прохладно». При более низких температурах наружного воздуха (до — 8°), температуре панелей от 22 до 30°, а воздуха 10—11° фригориграф показывал заметное охлаждение, отмечаемое

по схеме Дорно как «холодно». Сравнивая показания фригориграфа с тепловым ощущением постоянно испытуемого, можно притти к выводу, что эти оценки более или менее совпадают.

Для получения более полного представления о тепловом состоянии людей, находящихся в классе лучистого отопления с аэрацией через-фрамуги, нами были вычислены эквивалентные температуры (по номограмме Бедфорда). Было установлено, что при средней температуре ограждений в пределах от 16,5 до 20°, температуре воздуха в классе от 14 до 16° и движении воздуха до 0,3 м/сек эквивалентные температуры находятся в пределах 13—17,5°.

По данным Бедфорда, широкая зона комфорта, т. е. такая, в условиях которой практически до 50% испытуемых могут ощущать некоторую дискомфортность, находится в пределах 12—22° эквивалентных температур, более узкая зона комфорта — в пределах 14,5—19°, а линия комфорта — 16,7°.

Работы Вернона, Бедфорда и Вернера устанавливают линию комфорта для английских школ в 15,4° С при нижней границе зоны в 13° С. Данные наших исследований (13—17,5° эквивалентных температур) в основном соответствуют приведенным выше зонам комфорта. Следует отметить, однако, что ощущение, отмечаемое как «приятно тепло»' стоит в зоне комфорта, указанной Бедфордом, и ощущается при эквивалентной температуре 15—16,2°. Полученные показатели могут давать только ориентировочное представление, так как мы берем среднюю температуру ограждений, без учета расположения охлаждающих поверхностей (окон) по отношению к сидящему в классе.

Наши наблюдения показали, что охлаждение помещений при низкой температуре наружного воздуха зависело от быстрого падения температуры на панелях, которое происходило вследствие того, что воздушная прослойка являлась значительным сопротивлением для передачи тепла от труб к фанерной обшивке панелей. Получить комфортные условия при более низких температурах притекающего наружного воздуха возможно изменением конструкции панелей — уничтожением воздушной прослойки и заменой строительного материала панелей другим*. Тогда при той же температуре воды в обогревающих трубах температура на поверхности панелей будет выше (35—45°) и увеличится излучающая способность панелей.

Возможность широкой аэрации класса с лучистым отоплением при низких температурах, наружного воздуха не решает сложного вопроса о практическом применении данных систем отопления. Вопрос этот требует дальнейшего изучения с точки зрения экономичности, а главным образом с точки зрения длительного влияния лучистого отопления, при низких температурах на организм ребенка.

'Проф. В. К. ВАРИЩЕВ, канд. мед. наук И. Л. ФРЕЙДГЕЙМ (Москва.)

Опыт применения лучистого отопления на верандах костнотуберкулезного санатория

Из Центрального института ОЗДиП (дир. В. В. Квитн'ицкая, зав. отделом гигиены детучреждений П. М. Ивановский)

Вопрос о лучистом! отоплении был одним из программных вопросов на V Французском конгрессе по отоплению и вентиляции, происходившем в 1933 г. в Париже. В ряде докладов (Bigeault, Веаипепг.е, Бепаг и др.) на этом конгрессе, а также в работах многих других авторов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.