Раздел 2
исследования воздействия лучистого теплообмена на поверхность тела человека в
помещении при различных технологиях отопления
2.1. Характеристика лучистого теплообмена в помещениях зданий.
Отечественными гигиенистами значение отопления помещений поверхностями,
излучающими тепло, подчеркивалось уже давно. Ф.Ф. Эрисман еще в 1887 г
указывал, что системы отопления с санитарной точки зрения будут иметь разные
достоинства в зависимости от способа передачи ими тепла. Наиболее благоприятные
условия для организма, считал он, могут быть созданы при уменьшении теплопотерь
излучением с поверхности тела человека, что достигается лишь в том случае,
если, кроме воздуха, в надлежащей степени нагревается находящаяся в комнате
мебель и в особенности стены [34]. С.Ф. Бубнов и А.П. Доброславин также считали
лучистый обогрев охлаждаемых мест помещений наиболее приемлемым для обеспечения
комфорта [35].
Левицким В.А. была выдвинута теоретическая концепция различия в воздействии на
человека лучистого и конвективного тепла, которое определяется различными
механизмами восприятия этих видов тепла, а также специфическим действием
длинноволновой части спектра. Место приложения конвекционного тепла является
поверхность тела: тело нагревается в результате соприкосновения кожи с
окружающей воздушной средой. Местом же приложения ИК (инфракрасной) радиации
служит не только кожа, но и глубоколежащие ткани организма вследствие
прозрачности кожи для различных участков спектра оптического излучения. В
зависимости от степени проникновения излучения в ткани организма, развивающиеся
ответные реакции обеспечиваются различными терморегуляторными механизмами [37,
38].
Исследованиями Левицкого В.А., Никитского И.Н., Зайдшнура И.А., Летавета А.А.,
Малышевой А.Е., Жирновой Г.Е., Еловской А.Т., Познанской И.Б., Курляндской И.Б.
и др. при изучении реакций организма на облучение оптическим излучением с л=1,1
мкм, 3,0 мкм и 4,5 мкм была показана различная динамика повышения кожной и
подкожной температуры в зависимости от спектрального состава излучения при
одной и той же интенсивности. Наиболее сильно выражено ощущение тепла при л=3
мкм. Наблюдается различная степень затруднения передачи нервного возбуждения в
синапсах в зависимости от спектрального состава излучения и его интенсивности,
различное воздействие на тонус сосудов. ИК облучение поверхности тела человека
обуславливает образование биологически активных веществ, концентрации которых в
крови и качественный состав зависит от спектрального состава излучения [28, 37,
39, 40, 41].
Проводились исследования биологических эффектов длинноволнового ИК облучения с
длиной волны 8-10-20 мкм (Иванов К.П. и соавторы Мелесова Л.М., Кныш Ю.П.,
Уквольберг Л.Я., Яшумова З.А.), в результате которых показаны качественные
различия в динамике выброса катехоламинов, ацетилхолина, активности
ацетилхолинэстеразы, более низкая тепловая чувствительность кожи и гипоталамуса
к длинноволновому ИК излучению. Длинноволновое ИК излучение обладает более
сильным раздражающим эффектом при субъективной оценке в сочетании с большей
выраженностью отраженных сосудистых реакций, оцениваемых объективно [38, 42].
Все это свидетельствует о том, что при исследовании тепловой облученности
человека для правильной оценки воздействия излучения на организм необходимо
знать спектральный состав воздействующего излучения.
На рис. 2.1, по данным работ [42, 43], приведена глубина проникновения
оптического излучения от длины волны. При температурах поверхностей в помещении
в пределах от 0 до 150 оС длины волн л находятся в пределах от 10 до 7 мкм, от
7 до 0,55 мкм - соответсвуют температуры в пределах от 150 до 3800 оС. И как
видно с рисунка ультрафиолетовое излучение не проникает в глубь тканей
человеческого организма.
Рис 2.1. Глубина проникновения оптического излучения в ткани человека
Поверхности помещения можно разделить на три группы: охлаждающие, нагревающие и
нейтральные. К охлаждающим поверхностям в холодный период года следует отнести
внутренние поверхности наружных ограждений и остекления, к нагревающим -
отопительные панели или другие нагревательные приборы, к нейтральным -
внутренние ограждающие конструкции, предметы и т.п. Последние поверхности могут
иметь положительный радиационный баланс, получая в результате лучистого
теплообмена определенное количество тепла. Такое же количество тепла они будут
отдавать конвекцией воздуху помещения. Чем больше способность поглощать тепло у
ограждений и предметов, поверхности которых обращены в помещение, тем меньше в
помещении колебания температуры и тем больше его теплоустойчивость, т.е.
свойство поддерживать относительное постоянство температуры при периодически
изменяющихся теплопоступлениях. Исследования [6, 8, 40, 44, 45] а также Winslow
(1959), Bedford (1948), Kolmar (1957—1962), Missenar (1961) позволили получить
данные для нормирования температуры нагревательных панелей в целях обеспечения
теплового комфорта в помещениях, оборудованных системами панельно-лучистого
отопления. Вместе с тем эти данные отличаются большой пестротой. До сих пор
остается неясным вопрос об оптимальных интенсивностях температурной
облученности и температурах воздуха в помещениях с этими системами отопления, о
рациональном размещении отопительных панелей.
При рассмотрении процессов лучистого облучения надо принимать во внимание, что
температурное состояние нашего тела не всегда совпадает с субъективным тепловым
ощущением. Температурные рецепторы не чувствуют различия в длине принимаемого
теплового излучения.
Предметы с температурой нагрева (323 - 373 К) такие, как ограждения,
трубопроводы и другие излучают поток бол
- Київ+380960830922