Основные виды вредностей и их влияние на самочувствие человека в помещениях общественных зданий.
В помещения общественных зданий поступают следующие вредности: а) углекислый газ; б) явное тепло; в) влага (и связанное с ней скрытое тепло). Поступление других вредностей маловероятно, так как связано с протеканием какого-либо технологического процесса.
Углекислый газ выделяется в воздух помещений при дыхании людей. Молекулярная масса СО2 равна 46, то есть этот газ существенно тяжелее воздуха, для которого М=29. Соответственно, плотность СО2 при 20°С равна 1,9 кг/м3 против 1,2 кг/м3 для воздуха.
Следует отметить, что углекислый газ в небольших концентрациях не является ядовитым и вредным для человека, поэтому мы спокойно пьем газированную воду. Только при высоких концентрациях СО2 наблюдается его негативное воздействие на организм человека. Однако причиной его образования в общественных зданиях является дыхание людей, при котором из воздуха помещения потребляется кислород. Поэтому наличие углекислого газа является свидетельством понижения концентрации кислорода, что негативно сказывается на самочувствии человека. Именно поэтому углекислый газ относят к вредным выделениям, и для него существуют предельно допустимые концентрации.
ПДК для углекислого газа, в отличие от других вредных веществ, обычно указывают не в мг/м3, а в л/м3 . В некоторой литературе концентрацию СО2 указывают в процентах по объему. Учитывая, что 1 м3 равен 1000 л, 1 л/м3 равен 0,1% по объему или 1900 мг/м3. Значения ПДК для СО2 составляют от 0,7 л/м3 для больниц до 2 л/м3 для магазинов.
Ниже в таблице 1 указано влияние повышенных концентраций СО2 на человеческий организм.
Таблица 1. Влияние концентраций углекислый газ на человеческий организм
| Концентрация СО2 | Результат воздействия СО2 | |
| % по объему | л/м3 | |
| 1-2 | 10-20 | При непрерывном воздействии нарушается электролитический баланс в теле человека |
| После нескольких часов воздействия появляется слабая головная боль и одышка | ||
| Сильная головная боль, обильное выделение пота, одышка | ||
| Депрессивное состояние | ||
| Ухудшается зрение, появляется озноб | ||
| Потеря сознания |
Выделяющееся в помещении тепло влияет на тепловой комфорт человека. Напомним основные положения.
С точки зрения теплотехники тело человека представляет нагретое тело с внутренними источниками теплоты, температура которого должна поддерживаться на постоянном уровне 36,6°. Теплота от тела может отводиться следующими путями:
а) за счет теплоотдачи с поверхности ввиду наличия разности температур тела и окружающего воздуха;
б) за счет передачи явной и скрытой теплоты с выдыхаемым воздухом;
в) за счет скрытой теплоты, затрачиваемой на испарение влаги с поверхности кожи.
Передача теплоты тем или иным путем зависит от параметров воздуха в помещении, средней радиационной температуры окружающих поверхностей.
Явное тепло с поверхности тела передается за счет конвективного и лучистого теплообмена. Когда температура окружающего воздуха низкая, то теплоотдача конвекцией идет интенсивно, и существенно снижается с повышением температуры. Когда температура внутреннего воздуха становится равной температуре тела, теплоотдача конвекцией равна 0. Можно считать, что теплоотдача конвекцией пропорциональна разнице температур тела человека и окружающего воздуха. Кроме того, теплоотдача конвекцией с поверхности кожи сильно зависит от подвижности воздуха в помещении. Наличие застойных зон с низкой подвижностью воздуха ухудшает теплоотдачу конвекцией и, кроме того, способствует локальному повышению в этих зонах концентрации вредных веществ. Теплоотдача излучением зависит от температуры окружающих поверхностей. Особенно чувствительны к излучению оголенные поверхности кожи человека.
В специальной литературе приводятся диаграммы комфортных условий человека, то есть сочетания параметров, при которых средний человек ощущает тепловой комфорт. Параметры микроклимата, при которых тепло отводится от тела человека естественным путем и не требуется напряжение системы терморегуляции организма, называются оптимальными параметрами. Параметры микроклимата, при которых система терморегуляции организма при небольшом напряжении способна успешно обеспечить отвод образующегося тепла от тела, и тем самым поддержать нормальную температуру тела, называются допустимыми параметрами. При других сочетаниях параметров человек чувствует сильный дискомфорт, так как система терморегуляции работает с большим напряжением. В некоторых ситуациях, например при высокой температуре и влажности, система терморегуляции не справляется со своей задачей и наступает перегрев организма.