Влажность и температура воздуха в жилище

YES.TRENGTOR.COM: разработка и изготовление электронных цифровых устройств

 

Третий закон Чизхолма
Любые предложения люди понимают иначе, чем тот, кто их вносит.
Следствия
1. Даже если ваше объяснение настолько ясно, что исключает всякое ложное толкование, все равно найдется человек, который поймет вас неправильно.

 

Предисловие

К написанию-компиляции этой заметки меня привела необходимость попытаться в популярной форма раскрыть тему важности контроля микроклимата в жилом помещении (квартире).

История вопроса

Вопрос о том, что такое комфортный микроклимат в жилище, обманчиво прост и весьма провокативен. Это как футбол и воспитание детей: каждый склонен думать, что уж в этом-то он точно разбирается лучше других. Увы, но очень часто это не так, а наши понятия о том, что такое хорошо, а что такое плохо, оказываются сформированы под действием рекламы. «Для комфортного проживания в помещении необходимо поддерживать влажность не менее 40−60%», – гласит сайт одного из множества интернет-магазинов, продающих увлажнители воздуха. Казалось бы, все предельно ясно: если сухо – увлажняй!

Но дьявол, как известно, прячется в мелочах. Дело в том, что комфортность микроклимата в помещении (а под комфортным микроклиматом в жилище понимается в том числе физиологически благоприятный, т.е. здоровый микроклимат) это функция как минимум трех параметров. Это:

Такие параметры, как скорость движения воздуха и его качество я намеренно опустил из рассмотрения, чтобы не переусложнить текст. Просто отмечу, что сильный сквозняк – это хорошо далеко не всегда. А вот о качестве воздуха, возможно, будет отдельный разговор в будущем.

Физиология человека как точка отсчета

Точкой отсчета в вопросе определения комфортности микроклимата в помещении всегда является физиология: для нормального функционирования внутренних органов и жизненных систем организма, человеческое тело должно всегда иметь температуру, близкую к 37°C (Becker, 2000).

Нормальной температурой человеческого тела принято считать +36,6°C, но эта температура может меняться в некоторых пределах, в зависимости от того, отдыхает или работает человек, болен он или здоров, принимал ли накануне горячую пищу и т.п.

Тепловое равновесие

Обмен веществ в человеческом организме сопровождается непрерывным выделением тепла, как и у любого другого теплокровного живого существа. Поэтому для поддержания постоянной температуры своего тела человеку приходится постоянно отводить излишек тепла в окружающую среду (в воздух). Такое тепловое взаимодействие человека с окружающей его средой именуют тепловым или температурным равновесием тела (Becker, 2000).

Способы поддержания теплового равновесия

Особое значение имеет т.н. «наружная теплоотдача», при которой теплоотдача осуществляется через поверхность тела. При этом тепло отводится:

Чем ниже будет температура окружающей среды, тем выше будет явная теплоотдача (теплопотери) тела, что вынуждает человека использовать во избежание переохлаждения одежду, соответствующую внешним условиям. Если имеются сильные сквозняки (или ветер), то ощущение теплового комфорта теряется еще быстрее, так как из прикрывающей тело одежды постоянно выдувается сухой и теплый воздух, а на его место приходит влажный и холодный из окружающей среды. Из-за этого растет скорость охлаждения организма человека, возникают риски переохлаждения и сопутствующие им риски простудных заболеваний.

При высокой температуре воздуха растет скрытая (влажная) теплоотдача, благодаря чему сохраняется тепловой баланс тела. В такой ситуации высокая влажность приводит к перегреву организма человека, так как ухудшается естественная теплоотдача путём испарения влаги через кожные покровы.

Перегрев организма приводит к ухудшению самочувствия, у людей возникает ощущение тяжести и духоты, падает работоспособность и т.п.

Излишне низкая влажность опасна для здоровья человека и электронной техники. Она может привести к носовым кровотечениям, неприятным ощущениям в глазах, кожному зуду, затрудненному дыханию, рецидивам заболеваний дыхательных путей, к вспышкам эмоциональной раздражительности, а также к повреждениям различных электронных приборов статическим электричеством.

Комфортность и влияющие факторы

Комфортность

Некая область значений измеримых параметров состояний воздуха, таких как температура и влажность, при сочетании которых человек чувствует себя особенно хорошо, называется зоной комфортности. Но точное обозначение этого диапазона невозможно, поскольку необходимо учитывать достаточно много дополнительных факторов:

Температура воздуха в помещении

Как было сказано ранее, температура воздуха в помещении играет важнейшую роль в процессе отдачи тепла телом человека окружающей среде. Поскольку в холодный период года используется, как правило, более теплая домашняя одежда, возможна установка более низкой температуры воздуха.

Подразумевается регулировка температуры воздуха помещения: регуляторами батарей центрального отопления, бытовых калориферов или конвекторов, либо регулировка температуры воздуха, подаваемого в помещение климатической системой здания.

Влияние деятельности человека на температуру воздуха в помещении

При выполнении в помещении какой-либо тяжелой физической работы или работы с активно выделяющими тепло электроприборами (например, уборка помещений с помощью мощного пылесоса) рекомендуется, чтобы температура в помещении была не выше 18°C.

Рекомендуемая относительная влажность

Часть своего тепла человек отдает в окружающую среду путем скрытой теплоотдачи (см. выше). Это означает, что воздух в помещении должен быть способен поглощать влагу, выделяемую человеком в виде водяного пара (испарений).

Источниками влажности в помещении являются:

Принято считать, что относительная влажность воздуха должна быть в диапазоне от 40 до 60% – это ориентировочное значение, при котором обеспечивается удовлетворительная поглощающая способность воздуха по отношению к выделяемому человеком водяному пару. Но при этом упускается из виду зависимость поглощающей способности воздуха от его температуры, а также связь ощущений человека с обоими параметрами, температурой и влажностью (Becker, 2000). В немецких нормативных документах приводится диаграмма, иллюстрирующая зависимость комфортности «по ощущениям» от температуры и влажности воздуха.

С учетом поправок на упомянутую выше сезонную одежду и индивидуальность предпочтений, эта диаграмма вполне может использоваться для приблизительной оценки уровня комфортности микроклимата по текущим показаниям термогигрометра. Именно такая оценка комфортности и была реализована автором в линейке бытовых термогигрометров YTH собственной разработки.

Влажность, температура и детское здоровье

Здесь будет вполне уместно (и самодостаточно) процитировать главу «Воздух в детской комнате» из книги известного педиатра, доктора Евгения Олеговича Комаровского (Комаровский, 2013):

По сути, это те же рекомендации, что даются и в других упомянутых источниках, но сведенные воедино, и с акцентами на детской физиологии.

Почти во всех книгах и учебниках, посвященных уходу за детьми, обращается внимание на тот очевидный факт, что у младенца несовершенны механизмы регуляции температуры тела, в связи с чем существует большой риск переохлаждения. Из этого, в общем-то, абсолютно правильного положения, зачастую делаются абсолютно неправильные выводы. Защите ребенка от переохлаждения уделяется первоочередное внимание, вплоть до того, что покупка электрообогревателя представляет собой одно из наиболее обязательных действий при подготовке к встрече новорожденного. Если, как мы уже упоминали, температура воздуха в палате новорожденных роддома должна, в соответствии с инструкциями, быть не ниже 22 °C (как правило, она выше), то всего боящиеся родители любой ценой будут стремиться к тому, чтобы ниже этой цифры она (температура) никак не опустилась. Автор посетил сотни новорожденных в первые дни после их выписки из роддома, и чувство нехватки воздуха было наиболее постоянным и наиболее типичным из всех чувств, которые ему приходилось испытывать после кратковременного пребывания в детской комнате.

Обмен веществ у новорожденного протекает очень интенсивно и сопровождается выработкой значительного количества тепла. От этого тепла организму ребенка необходимо избавляться. Сделать это можно двумя путями – через легкие и через кожу (непосредственный перенос тепла при контакте двух сред с разной температурой плюс испарение пота).

Воздух, вдыхаемый человеком (новорожденный – не исключение), достигая легких, нагревается до температуры тела. Т. е. ребенок вдыхает воздух с температурой 18 °C, а выдыхает, соответственно, 36,6 °C. При этом, разумеется, определенное количество тепла теряется. Если температура вдыхаемого воздуха 23 °C, то очевидно, что потери тепла заметно снижаются. Но терять тепло надо! И ребенок активизирует второй путь потерь – через кожу. Необходимо образовывать пот, который не только мокрый, но и соленый – значит, теряются вода и соли, а запасы и того и другого у новорожденного очень незначительны.

Даже при небольшой нехватке жидкости существенно нарушается работа всех систем и органов. И последствия этих нарушений вы обязательно обнаружите, развернув ребенка. Организованный в роддоме перегрев (лишь бы вы не сказали, что простудили) прежде всего виден на коже вашего новорожденного – она ярко-красная, в тех местах, где скапливается пот (в паху, например), – опрелости. Малыша пучит, и у него болит животик (густые из-за нехватки жидкости кишечные соки с трудом способны переваривать еду), во рту – белые пятнышки: молочница (густая из-за нехватки жидкости слюна не выполняет своих функций), в носу – сухие корочки, затрудняющие дыхание (иногда даже сосать не может), и т. д.

Исключительно важно (!!!) не путать и не смешивать такие понятия, как «холодно ребенку» и «температура воздуха, которым дышит ребенок».

Оптимальная температура детской комнаты составляет 18–19 °C.

Чем выше, тем хуже. Но на всю жизнь – и вашу, и детскую – необходимо запомнить важнейшее правило, позволяющее принять верное решение при наличии сомнений:

ЛУЧШЕ ПЕРЕОХЛАДИТЬ, ЧЕМ ПЕРЕГРЕТЬ

Только так и не иначе, потому что нельзя, ни в коем случае нельзя забывать о том, что перегрев ребенка не менее, а, как правило, значительно более опасен, чем переохлаждение!

Природные условия обычно позволяют создать оптимальный температурный режим (18–19 °C), но бывают исключения, и они совсем нередки. Ребенок может родиться в жаркое время года, в стране с жарким климатом, в городе, где работники теплосетей склонны с повышенным рвением относиться к своим обязанностям, и т. д.

Еще один фактор – не менее значимый в сравнении с температурой в детской комнате – относительная влажность воздуха.

Актуальность этого параметра исключительно высока именно для детей, и связано это все с теми же, ранее упоминавшимися нами особенностями терморегуляции младенцев. Выдыхаемый воздух имеет температуру тела и влажность 100 %. Чем суше вдыхаемый воздух – тем больше жидкости тратит организм ребенка на его увлажнение, а к чему приводят дополнительные потери воды – мы уже сообщили.

Большинство читателей этой книги живет в весьма специфических климатических условиях, когда не менее шести месяцев (с октября по апрель в лучшем случае) имеет место отопительный сезон, а принципиальной особенностью практически всех отопительных систем является высушивание воздуха в жилых помещениях.

Оптимальная относительная влажность воздуха в детской комнате – 50–70 %.

Здесь я хотел бы напомнить читателям сайта о показанной в разделе «Рекомендуемая относительная влажность» диаграмме зависимости комфорта от влажности и температуры. Особо хочу подчеркнуть, что Комаровский говорит о температуре воздуха +18..19°C. Именно при такой температуре становится возможным создать в детской комнате влажность 50-70%, оставаясь при этом в области комфорта и не создавая ощущения нахождения в бане или предбаннике.

Обогрев воздуха, как правило, приводит к тому, что его влажность в среднем раза в два ниже рекомендуемой. И чем больше родственники дитяти озабочены риском замерзания, чем активнее детская комната нагревается – тем суше воздух, тем выше вероятность возникновения проблем со здоровьем у малыша: пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей (покашливание, хрюканье носом), проблемы с кожей, сгущение крови и т.д.

Вывод очевиден: контроль над влажностью воздуха в помещении и поддержание ее на должном уровне – важнейшая родительская задача.

Измерение влажности

Согласно ГОСТ, относительная влажность в помещении должна измеряться в центре помещения, на высоте 1,1 м от пола (ГОСТ 30494-96, 1996).

Перефразирую это бытовым языком: не следует закреплять термогигрометр на стене, ставить на полку или в шкаф. Лучше всего, если он будет стоять на невысоком столике, возле ближнего к центру помещения края. Только тогда его показания можно будет считать достаточно достоверными для принятия решений о том, надо ли увлажнять воздух, или наоборот – пора срочно проветривать.

Выбор термогигрометра

Варианты термогигрометров

Психрометры

Психрометр (Медицинская энциклопедия) состоит из двух одинаковых термометров, прикрепленных к штативу. Ртутный шарик одного из термометров обернут смоченной тканью (марлей или батистом), концы которой опущены в сосуд с дистиллированной водой. При испарении воды с поверхности ткани, покрывающей ртутный шарик, температура ртути снижается тем больше, чем ниже оказывается влажность воздуха в точке измерения. Разность показаний термометров (сухого и влажного) будет обратно пропорциональна влажности воздуха. Расчет влажности выполняется по психрометрической таблице (основанной на формуле Реньо).

Для измерения влажности воздуха психрометр помещают в месте измерения и через 10–15 минут записывают показания сухого и влажного термометров (при этом ртутные шарики обоих термометров психрометра должны быть защищены от действия солнечного света и любых нагревательных приборов). Затем в расчет обязательно вводится поправочный коэффициент на скорость движения воздуха (поскольку движение воздуха влияет на интенсивность испарения влаги и, как результат, на показания флажного термометра).

В бытовых психрометрах используются безопасные спиртовые термометры, имеющие более низкую точность. Это, в сочетании с другими особенностями психрометров (такими, как трудоемкость точного табличного расчета влажности, необходимость учета поправочных коэффициентов, необходимость регулярных проверок наличия дистиллированной воды в резервуаре психрометра и т.п.), способствует снижению точности определения относительной влажности в бытовых условиях.

Цифровые часы-термометры-гигрометры-метеостанции

Как правило, это недорогой комбинированный электронный прибор (хотя есть и механические варианты), одновременно показывающий время, температуру, влажность, давление. Также может выдаваться краткосрочный метеопрогноз (исходя из тенденций изменения атмосферного давления).

Главная особенность таких приборов это тип используемых в них датчиков. Как правило, это наиболее простые и дешевые датчики температуры и влажности, которым свойственны следующие недостатки:

Специализированные электронные термогигрометры

Такие приборы предназначены для оперативного контроля относительной влажности и температуры воздуха в лабораториях, банковских хранилищах и офисах, библиотеках, музеях, гостиничных комплексах, киноконцертных залах, в производственных, складских, торговых и жилых помещениях и вне их.

Эти приборы, как правило, внесены в Государственный реестр средств измерений Российской Федерации и могут проходить поверку в соответствующих метрологических центрах, что позволяет опираться на их показания в различных спорах, включая судебные. Платой за это является высокая цена таких приборов.

Электронные термогигрометры YTH

Целью разработки данных устройств было создание прибора, свободного от недостатков, перечисленных выше в пункте «Цифровые часы-термометры-гигрометры-метеостанции» и способного обеспечивать быстрое и достаточно точное измерение показаний относительной влажности и температуры в месте его размещения.

При определении степени комфортности микроклимата анализируется полученная при измерениях пара значений температура-влажность.

Также прибор вычисляет точку росы (температуру точки росы), что может быть полезно при проведении ремонтных (например, лакокрасочных) работ.

В приборах применяются промышленные датчики влажности, проходящие индивидуальную заводскую калибровку при их изготовлении, имеющие индивидуальный серийный номер и технический паспорт с результатами калибровки. Это позволило успешно решить задачу скорости и точности измерений, но привело к удорожанию прибора относительно массово продаваемых бытовых приборов. Тем не менее, цена осталась ниже, чем у специализированных приборов (электронные термогигрометры).

Список литературы

 


Услуги

Ремонт гитарной электроники

Разработка электроники

Бытовая электроника

Термогигрометр

 

Гитарная электроника

Микрофонный преамп

Кабели и патчи

 

Инструменты

Контроллер для WSP80

 

Комплекты для сборки

Контроллер для WSP80

 

Хроники лаборатории

Полезные советы

 

Это полезно знать

Важное о влажности

 

Как сделать заказ

Контакты


Поддержать
сайт и его автора

 

 

 

Информация, представленная на сайте, не является офертой.

 

© yes.trengtor.com, 2014-2017. При цитировании обязательна ссылка.