октября
14
Вероятная величина теплового комфорта (PMV)
Вероятная величина теплового комфорта (PMV) выражается в виде функции температуры воздуха, средней радиационной температуры, относительной подвижности воздуха, парциального давления водяного пара, температуры на поверхности одежды, определяемой условиями теплообмена и тепловым сопротивлением одежды, коэффициента конвективного теплообмена, показателя М, внешней работы W. Под внешней работой понимается энергия, затраченная на преодоление внешних механических сил человеком (эквивалентна нулю для большинства видов двигательной активности). Функция нелинейная из-за нелинейности выражений для коэффициентов конвективного и лучистого теплообмена, парциального давления водяного пара. Величина PMV определяется по формуле:
PMV = (0,028 + 0,303е~°-036М) Aq, (3.6)
где Aq — тепловой поток от человека, Вт/м2, согласно уравнения теплового баланса:
Aq = М - W-qd- qu- Яя. - qcd - q- q? (3.7)
где M — метаболическая теплота (энергозатраты человека), выделяемая с квадратного метра поверхности тела, Вт/м2;
W — внешняя работа, равна нулю в большинстве случаев умеренной физической активности,
Вт/м2;
qd — скрытая теплота диффузии пара через поры кожи, Вт/м2:
qb = 3,05-10-3[5733 - 6,99 (М - W) - PJ; (3.8) qd— скрытая теплота испарения с поверхности кожи, Вт/м2:
qa = 0,42(M- IV-58,15); (3.9) qxd— явная теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м2:
4я. = 0,0014М(34-Гб); (3.10) qcd — скрытая теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м2:
qcd=l,7-lO~sM(5867-Pn); (3.11) qr — конвективная теплоотдача, Вт/м2:
q = f,a(tA-t); (3.12)
1к ** об кv од в'
qn — лучистая теплоотдача, Вт/м2:
qa = 3,96-10-* fj(tgd + 273)4 - (tp + 273)% (3.13)
где tob — температура на поверхности одежды, °С, определяемая из выражения:
tob = 3,7 - 0,028 (М - W) - Rj3,96.W~»fJ(tod + 273)' - (tp + 273)1 + />к(tod - t)}, (3.14)
где Ro. — термическое сопротивление одежды, м2°С/Вт;
fja — доля открытых поверхностей тела одетого человека:
f = 1,00 + 1,291? „ если R . < 0,78 м2°С/Вт (3.15)
J од оо7 оо
и/. = 1,05 + 0,641? й, если К . > 0,78 м2°С/Вт, (3.16)
J об об' од
tf — средняя радиационная температура в помещении, °С; t — температура воздуха в помещении, °С;
Рп — парциальное давление водяного пара в воздухе помещения, Па; ак — коэффициент конвективного теплообмена, Вт/м2 "С:
а = 2,8 (t. - t )025, если 2,38 (t. - t )0-25 > 12, Wv; (3.17)
К 00 в од в'
а =12,Ну,если2,38(гл-0°-25<12Д^, (3.18)
к ОО 6
где v — скорость воздуха, м/с.
Данная зависимость позволяет определять значение одного неизвестного параметра при заданных остальных. Она используется для определения индекса PMV при оценке степени соответствия тепловых условий среды обитания критериям комфорта по 7-бальной шкале:
+3 жарко;
+2 тепло;
+ 1 слегка тепло;
0 нормально;
-1 слегка прохладно;
-2 прохладно;
-3 холодно.
Индекс PMV определяется расчетным путем с использованием компьютерной программы расчета, по таблицам для различных сочетаний физической активности, одежды, температуры и скорости воздуха или на основе измерений параметров микроклимата. Рекомендуемые значения PMV — в пределах от -2 до +2. Задаваясь значением PMV, определяют требуемое значение температуры воздуха в помещении или температуры помещения. Комбинированное действие температуры воздуха и температуры поверхностей (радиационной) температуры в обслуживаемой зоне на человека учитывается с помощью температуры помещения. В пространстве без охлажденных или нагретых поверхностей или без больших остекленных поверхностей среднерадиационная температура часто приближается к температуре воздуха, то есть температура помещения примерно равна температуре воздуха. Оптимальное значение этой температуры рассчитывается из условия PMV=0, в зависимост is от физической активности, типа одежды людей и заданных значений относительной влажности и подвижности воздуха в помещении. Рекомендуемые значения относительной влажности воздуха в помещении — 30-60%. Ограничения связаны с необходимостью исключить неприятный эффект увлажнения или пересушивания кожи, раздражения глаз, роста микрофлоры и респираторных заболеваний. Рекомендуемые значения относительной подвижности воздуха 0-0,4 м/с для теплого периода, 0-0,3 м/с для холодного периода. Меньшие значение подвижности воздуха соответствуют покою или легкой работе (0,05-0,2 м/с), большие — работе средней тяжести или тяжелой (0,2-0,3 м/с).