Расчетные внутренние тепловые условия.

Параметры микроклимата помещения должны быть в определенных сочетаниях между собой и не отклоняться от заданных пределов, т е. находиться в некоторой зоне комфортности тепловой обстановки. Таких зон несколько, они определяются временем года, назначением помещения и видом

выполняемой работы, возрастом человека и климатом района строительства. Могут быть зоны оптимальных и допустимых внутренних тепловых условий.

Деятельность человека обычно происходит в определенной части объема помещения, Эту часть называют обслуживаемой или рабочей зоной. Системы кондиционирования микроклимата совместно с теплозащитой ограждений должны обеспечить расчетные условия в обслуживаемой зоне помещения.

Комфортными можно назвать условия в помещении, при которых человек, находясь в пределах обслуживаемой (рабочей) зоны помещения, не испытывает чувства перегрева или переохлаждения.

Тепловые условия в помещении зависят в основном от температуры воздуха и окружающих поверхностей, т. е. определяются его температурной обстановкой. Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта: первое условие температурного комфорта в помещении в целом; второе условие температурного комфорта на границе обслуживаемой зоны в непосредственной близости от нагретых или охлажденных поверхностей.

Первое условие комфортности.

Комфортной будет такая общая температурная обстановка в помещении, при которой человек, находясь в середине помещения, будет отдавать все явное тепло, не испытывая перегрева или переохлаждения. На тепло ощущения человека в определенной мере влияют радиационная температура t_R, температура tв воздуха. Температуру t_R следует определять как средневзвешенную по коэффициентам облученности:

где φ_{ч-i -} коэффициенты облученности с человека на отдельные поверхности с температурой ti при положении человека в середине помещения.

Уравнение лучисто-конвективного теплообмена человека имеет вид

где -теплоотдающие поверхности тела человека соответственно для лучистого и конвективного теплообмена; αк, αл- средние по коэффициенты лучистого и конвективного теплообмена; tч - здесь средняя температура поверхности одетого человека.

Последнее уравнение можно написать в форме зависимости t_R от t_B:

Эта зависимость является общим уравнением первого условия комфортности температурной обстановки в помещении.

Второе условие комфортности.

Второе условие комфортности ограничивает интенсивность теплообмена при положении человека около нагретых и охлажденных поверхностей. Определяющей величиной в этом случае является интенсивность лучистого теплообмена (радиационный баланс на наиболее невыгодно расположенной и наиболее чувствительной к излучению части поверхности тела человека). К радиационному нагреву наиболее чувствительной оказывается поверхность головы. Радиационный баланс должен быть таким, чтобы любая элементарная площадка на поверхности головы отдавала излучением окружающим поверхностям не менее 11,6 Вт/м².

Уравнение лучистого теплообмена для элементарной площадки на поверхности человека можно написать в виде

где С- приведенный коэффициент излучения, принимаемый для этого

случая равным 4,65 Вт/(м²*К⁴), φ- коэффициент облученности со стороны элементарной площадки на поверхности человека в сторону панели; b- температурный коэффициент, который для зимнего режима при температуре поверхности головы человека τч =30С и температуре внутренних поверхностей

τ_{B. n} == 18°С и температуре панели около 40 еС принимают: bч-п =1,15 и bч-в.п=1,05.

Это уравнение можно написать относительно температуры нагретой поверхности панели τп, с учетом вышеприведенных температур, в виде

При минимально допустимой теплоотдаче излучением 11,6 Вт/м2 получаем формулу максимально допустимой температуры нагретой поверхности в помещении:

Уравнение комфортности относительно нагретой поверхности можно считать одной составляющей второго условия комфортности.

Температура на охлажденных поверхностях для летнего режима при τч =33 С и τ_{B. n} == 24°С

Допустимая теплоотдача излучением в сторону холодной поверхности Qл может быть принята равной 70 Вт/м 2, тогда

Уравнение допустимой температуры на холодной поверхности в помещении является второй составляющей второго условия комфортности.

На холодной поверхности в помещении обычно недопустима конденсация водяных паров и температура холодной поверхности, кроме вышеприведенного условия, должна быть выше температуры точки росы воздуха в помещении.