Описание:

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды жилых и общественных зданий. Отечественными и зарубежными гигиенистами установлена связь между микроклиматом в жилище и на рабочем месте и состоянием здоровья людей. Обеспечение заданных показателей микроклимата является одной из основных задач специалистов по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. За рубежом исследования теплоощущений человека в помещении легли в основу большого числа национальных и международных стандартов на тепловой микроклимат и параметры воздушной среды .

Новый ГОСТ на параметры микроклимата жилых и общественных зданий

Е. Г. Малявина , доцент кафедры "Отопление и вентиляция" МГСУ

Здоровье и работоспособность человека в значительной степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды жилых и общественных зданий. Отечественными и зарубежными гигиенистами установлена связь между микроклиматом в жилище и на рабочем месте и состоянием здоровья людей. Обеспечение заданных показателей микроклимата является одной из основных задач специалистов по строительной теплофизике, отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. За рубежом исследования теплоощущений человека в помещении легли в основу большого числа национальных и международных стандартов на тепловой микроклимат и параметры воздушной среды .

Для промышленных зданий параметры внутреннего воздуха нормируются ГОСТ"ом 12.1.005-88 "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Значения параметров воздуха в нем заданы в зависимости от энергозатрат человека (для выделенных категорий работ) для теплого и холодного периодов года на оптимальном и допустимом уровнях. Эти же данные приведены в СНиП

2.04.05-91*. Имеется также относительно недавно принятый на федеральном уровне Госкомсанэпиднадзором России в Государственную систему санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации СанПиН 2.2.4.548-96 "Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений".

В этом документе кроме параметров внутреннего воздуха нормируются также температуры поверхностей и допустимые величины интенсивности теплового облучения рабочих мест от производственных источников. Не обсуждая сейчас достоинств и недостатков СанПиН"а, заметим, что он, по существу, явился первым отечественным нормативным документом, комплексно охватывающим тепловые микроклиматические воздействия на человека.

Для жилых и общественных зданий до недавнего времени не было такого комплексного нормативного документа. Расчетные параметры теплового состояния внутреннего воздуха и его подвижность традиционно приводились в СНиП 2.04.05-91*" Отопление, вентиляция и кондиционирование. "Нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности наружного ограждения, косвенно отражающие радиационную температуру помещения, - в СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника". Причем, значения этого перепада только в последней редакции СНиП"а II-3-79* достаточны для обеспечения комфорта человека; ранее они были направлены на исключение выпадения конденсата на внутренней поверхности ограждения. Расчетные температуры внутреннего воздуха для отопления, некоторые другие параметры в различных помещениях общественных зданий, приводятся в СНиП 2.08.02-89* "Общественные здания и сооружения".

Появление ГОСТ"а 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях" , в котором реализован комплексный подход к нормированию показателей микроклимата, несомненно следует считать положительным моментом.

В основу ГОСТ"а были положены принципы сохранения здоровья и работоспособности людей при различных видах деятельности. Гигиенические нормативы отражают современные научные и технические знания, получаемые при изучении реакций человека на воздействие тех или иных факторов окружающей среды. В них учтены современные теплотехнические требования к ограждающим конструкциям зданий и системам отопления и вентиляции.

ГОСТ 30494-96 "Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях" впервые введен в действие Постановлением N1 Государственного комитета РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике от 6 января 1999 года с марта текущего года. Стандарт разработан ГПКНИИ СантехНИИпроект, НИИстройфизики, ЦНИИЭПжилища, ЦНИИЭП учебных зданий, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. Сысина, Ассоциацией инженеров АВОК. 11 декабря 1998 года стандарт принят Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС), объединяющей органы Государственного управления строительством стран СНГ.

В соответствии с ГОСТ"ом микроклимат помещения - это состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха". Стандарт устанавливает параметры микроклимата обслуживаемой зоны помещений жилых, общественных, административных и бытовых зданий. По сравнению с ранее действовавшими нормативами обслуживаемая зона на 0,5 м приближена к наружным ограждениям и нагревательным приборам, что вполне согласуется с повысившимися требованиями к теплозащите наружных ограждений. Расчетные параметры микроклимата нормируются в зависимости от функционального назначения помещения, среди которых стандартом выделяются жилые, детские дошкольные учреждения и 6 категорий помещений общественных зданий, отличающихся интенсивностью деятельности, типом одежды и продолжительностью пребывания в них людей. Такой подход позволил дифференцированно подойти к микроклиматическому нормированию практически для любого общественного здания.

Требуемые параметры микроклимата заданы для теплого и холодного периодов года. Причем в ГОСТ"е границей между этими периодами считается температура наружного воздуха 8 o С, а в упомянутом выше СанПиН"е - 10 o С.

ГОСТ"ом устанавливаются общие требования к оптимальным и допустимым показателям микроклимата и методы их контроля. Оптимальные параметры микроклимата - это "сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение теплового комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении. "К допустимым параметрам микроклимата отнесены такие сочетания показателей, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья". Диапазон оптимальных параметров уже и находится внутри зоны допустимых, но только допустимые параметры являются обязательными для соблюдения. Этим требованием реализован новый подход к разработке нормативных документов, когда потребительские свойства зданий разрешается улучшать при желании и наличии средств.

Значения оптимальных и допустимых норм микроклимата в обслуживаемой зоне помещений (в установленных расчетных параметрах наружного воздуха) приведены в ГОСТ"е для следующих показателей: температура, скорость движения, относительная влажность воздуха; результирующая температура помещения; локальная асимметрия результирующей температуры.

Оценка температурной обстановки помещений предусматривается по двум температурам - воздуха и результирующей помещения. Результирующая температура является комплексным показателем температуры воздуха и радиационной температуры помещения.

Результирующую температуру можно рассчитать, измерив температуры воздуха и всех поверхностей, обращенных в помещение, а можно измерить шаровым термометром. Первый способ может оказаться трудно выполнимым, так как в стандарте не уточняется, как измерить температуру и площадь поверхности отопительного прибора, особенно если у него оребренная поверхность.

Для исключения отрицательного воздействия на человека одновременного влияния нагретых и охлажденных поверхностей ограничивается локальная асимметрия результирующей температуры помещения, которая определяется как "разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений".

Шаровой термометр для определения локальной асимметрии результирующей температуры - это шаровой термометр, у которой одна половина шара имеет зеркальную поверхность (степень черноты поверхности не выше 0,05), а другая - зачерненную (степень черноты - не ниже 0,95).

Установленные стандартом диапазоны параметров ужесточены в сторону комфортных значений по сравнению с приведенными в приложениях 1 и 5 СНиП 2.04.05-91*. Допустимая относительная влажность в холодный период практически в любых помещениях, где она нормируется, не должна превышать 60 %, ранее - 65 %, оптимальная скорость движения воздуха в жилых комнатах в холодный период составляет 0,15 м/с вместо 0,2 м/с по СНиП 2.04.05=91*. Для районов с расчетной температурой наружного воздуха (параметры А) в теплый период 25 o С и выше или с расчетной относительной влажностью воздуха (параметры А) более 75 % не делается никаких отступлений от указанных верхних пределов температуры и влажности внутреннего воздуха.

В качестве допустимых условий ГОСТ предусматривает сочетания более низкой температуры воздуха с более высокой результирующей температурой. Например, в нормах оптимальных условий жилых зданий имеется только одна температура - 20 o С, принадлежащая диапазонам обеих нормируемых температур. Из-за этого лучистая система отопления, признанная более комфортной для человека по сравнению с радиаторной и конвекторной, не сможет поддержать оптимальные, с точки зрения ГОСТ"а, условия, так как при наличии инфильтрации наружного воздуха температура внутреннего воздуха всегда будет несколько ниже средней радиационной температуры.

Параметры воздушной среды в соответствии со стандартом должны обеспечиваться и контролироваться по всему объему обслуживаемой зоны, для чего в ГОСТ"е установлены места измерения их значений и приводятся допустимые отклонения в различных точках обслуживаемой зоны. По температуре воздуха они ограничены 2 o С для оптимальных показателей и 3 o С - для допустимых; по относительной влажности - 7 % для оптимальных и 15 % - для допустимых, по скорости движения воздуха - соответственно 0,07 и 0,1 м/с.

При этом в тексте не обошлось без противоречия. С одной стороны, измерение скорости воздуха выполняется в различных точках обслуживаемой зоны и нормируются допустимые диапазоны скорости; с другой, - под скоростью движения воздуха понимается "осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха". То же самое можно сказать и об относительной влажности.

Показатели, включающие в себя оценку радиационной температуры, нормируются только для середины помещения. При этом в дополнение к нормативным диапазонам результирующей температуры помещения установлен допустимый разброс этой температуры по высоте помещения не более 2 o С для оптимальных показателей и 3 o С - для допустимых. Локальная асимметрия результирующей температуры должна быть не более 2,5 o С для оптимальных и не более 3,5 o С для допустимых показателей. К сожалению именно эти параметры на границе обслуживаемой зоны не измеряются и не нормируются. Кроме того, требования, установленные для локальной асимметрии результирующей температуры, не являются обязательными. Тот факт, что в ГОСТ"е приводится локальная асимметрия не радиационной температуры, а результирующей, по существу допускает локальные асимметрии радиационной температуры в два раза превышающие нормы для результирующей.

В ГОСТ"е локальная асимметрия результирующей температуры помещения определяется как разность температур, измеренных в двух противоположных направлениях шаровым термометром с рекомендуемым диаметром сферы 150 мм. Представляется, что более жесткая оценка локальной асимметрии радиационной температуры относительно противоположных сторон плоской элементарной площадки точнее описывает процесс теплообмена неблагоприятно расположенных поверхностей на теле человека, чем относительно полусферы диаметром 15 см. Например, площадки на груди и спине человека могут ощущать одновременное переохлаждение и нагрев. Оценка этого теплоощущения не может выполняться с использованием прибора, интегрирующего сферой температуры всех окружающих поверхностей. Шаровой термометр подходит скорее для оценки радиационной и результирующей температуры в центре помещения и, на мой взгляд, не годится для измерения такой характеристики как асимметрия радиационной и результирующей температуры, которые должны оцениваться на границе обслуживаемой зоны .

Расчеты показали, что асимметрии радиационной температуры относительно элементарных площадок и полусфер диаметром 150 мм отличаются друг от друга более чем в четыре раза! Если при нормативных теплозащите (по второму этапу) и размерах окна, например, в районе с расчетной температурой наружного воздуха -28 0 С асимметрия радиационной температуры на расстоянии 0,5 м от окна относительно полусферы на любой высоте от пола укладывается в 3 o С, то относительно вертикальной элементарной площадки в рядовых комнатах при радиаторном, конвекторном и воздушном отоплении на высоте 1,1 м от пола она равна 9,4-9,7 o С. То есть, если судить по результатам относительно полусферы, то нормы по асимметрии результирующей температуры помещения, выполняются всегда и с запасом, а если относительно плоской элементарной площадки, то в расчетный период нормы оптимальных условий не выполняются на высоте 1,1 м даже на расстоянии 1 м от окна, нормы допустимых условий на высоте 1,1 м не выполняются только на расстоянии 0,5 м от окна. Хотя, как уже сказано, асимметрия результирующей температуры, не являясь обязательным параметром, нормируется только для середины помещения. Представилось интересным соотнести параметры микроклимата, установленные в ГОСТ"е, с показателями, принятыми в международном стандарте ISO 7730 , в котором реализован предложенный О.Фангером метод оценки комфортности теплового микроклимата помещения. Метод позволяет комплексно учесть радиационную температуру помещения, температуру, влажность и подвижность воздуха, теплопродукцию человека и тепловую изоляцию одежды. В качестве количественных характеристик комфортности тепловых условий по перечисленным факторам рассчитываются показатели PMV - ожидаемого значения теплоощущения и PPD - ожидаемой вероятности неприятного теплоощущения в процентах. Значениям PMV соответствует следующая шкала психофизиологического субъективного теплоощущения:

Связь между показателями PMV и PPD устанавливается следующими данными, приведенными в таблице 1.

Для случаев, когда показатель PMV лежит между -2 и +2, Фангер предложил формулу, расчет по которой выполнен на ЭВМ. Были вычислены значения PMV и PPD сочетаний оптимальных и допустимых параметров, нормируемых ГОСТ"ом для офисных помещений. Исходные значения принятых параметров и результаты расчета приведены в таблице 2.

Из таблицы видно, что оптимальные сочетания параметров полностью отвечают этому понятию и по ISO 7730. Что касается допустимых сочетаний, то их крайние значения могут приводить к тому, что значительный процент людей будет ощущать дискомфорт.

В заключение хочется выразить удовлетворение по поводу вышедшего очень нужного документа, который в дальнейшем несомненно будет развиваться. При этом было бы желательно согласовать все нормируемые показатели, а также сблизить подходы к оценке микроклимата в нормативных документах, выпускаемых различными ведомствами.

Литература

1. Губернский Ю.Д., Кореневская Е.И. Гигиенические основы кондиционирования микроклимата жилых и общественных зданий. М.:"Медицина", 1978.-192 с.

2. Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений: расчет комфортных параметров по теплоощущениям человека / Пер. с венг. В.М.Беляева; Под ред. В.И.Прохорова и А.Л.Наумова.-.: Стройиздат, 1981.-248 с.

3. Межгосударственный стандарт. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. ГОСТ 30494-96. Госстрой России, ГУП ЦПП, 1999.

4. International standard. Moderate thermal environments - Determination of the PMV and PPD indices and specification of the conditions for thermal comfort. ISO 7730. Second edition. 1994-12-15.

5. ASHRAE Handbook of Fundamentals, 1993.

6. Standard ASHRAE 55, 1992.

7. Сканави А.Н. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопления зданий. М.:Стройиздат, 1983.-304 с.

8. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М.:Высш. школа, 1982.-415 с.

С того момента, как человек построил себе жилище, имеющее крышу, стены, пол и потолок, он старался по мере возможности создать внутри этого жилища всё более и более комфортные условия, которые мы теперь называем микроклиматом. Промышленная, а затем и техническая революции вызвали стремительный рост технологий, обеспечивающих комфорт в помещениях. Однако вслед за возможностями растут и потребности, передовые технологии вчерашнего дня становятся нормой сегодняшнего.

Современный стандарт параметров микроклимата в помещениях в нашей стране приведён в ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» .

В настоящем стандарте применяют следующие термины и определения.

Обслуживаемая зона помещения (зона обитания) - пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола (но не ближе чем 1м от потолка при потолочном отоплении), на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

Помещение с постоянным пребыванием людей - помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.

Микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

Оптимальные параметры микроклимата - сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80 % людей, находящихся в помещении.

Допустимые параметры микроклимата - сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляциии не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

Холодный период года - период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 8 °С и ниже.

Теплый период года - период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше 8 °С.

Радиационная температура помещения - осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов.

Результирующая температура помещения - комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения, определяемый по приложению А.

Температура шарового термометра - температура в центре тонкостенной полой сферы, характеризующая совместное влияние температуры воздуха, радиационной температуры и скорости движения воздуха.

Локальная асимметрия результирующей температуры - разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.

Скорость движения воздуха - осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха.

Данный ГОСТ 30494-96 установил параметры, характеризующие микроклимат помещений:

температура воздуха;

скорость движения воздуха;

относительная влажность воздуха;

результирующая температура помещения;

локальная асимметрия результирующей температуры;

и указал для них оптимальные и допустимые нормы (таблицы 1.1 и 1.2).

Относительную влажность в помещении следует измерять в центре помещения на высоте 1,1 м от пола.

Результирующую температуру помещения t su при скорости движения воздуха до 0,2 м/с следует определять по формуле

t su = 0,5 t p + 0,5 t r

где t p - температура воздуха в помещении, °С;

t r - радиационная температура помещения, °С.

При скорости движения воздуха от 0,2 до 0,6 м/с t su следует определять по формуле

t su = 0,6 t p + 0,4 t r .

Радиационную температуру t r следует вычислять по температурам внутренних поверхностей ограждений и отопительных приборов

t r =  (A i t i) /  A i ,

где A i - площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, м 2 ;

t i - температура внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов,°С.

Таблица 1.1

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Для помещений общественных зданий дана следующая классификация:

Таблица 1.2

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха

в обслуживаемой зоне общественных зданий

Требования к параметрам микроклимата помещений отражены также в «Санитарно-эпидемиологических требованиях к жилым зданиям и помещениям» СанПиН 2.1.2.1002-00 .

Системы отопления и вентиляции должны обеспечивать допустимые условия микроклимата и воздушной среды помещений. Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых зданий приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в помещениях жилых зданий

Н/Н- не нормируется.

При водяном отоплении температура поверхности нагревательных приборов не должна превышать 90 0 С. Для приборов с температурой нагревательной поверхности более 75 0 С необходимо предусматривать защитные ограждения.

В любом строительстве сразу возникает вопрос: «Какой толщины должна быть теплоизоляция стены, кровли?».

Толщина утепления, или если быть точнее термическое сопротивление, рассчитывается согласно СП 50.13330.2012.

В конце статьи вы можете скачать программу в Excel для расчёта толщины теплоизоляции и в этом же файле есть все необходимые таблицы.

Исходные данные для расчета толщины теплоизоляции

Для расчёта необходимой толщины теплоизоляции необходимы следующие данные:

1) Расчётная температура внутреннего воздуха;

2) Продолжительность и средняя температура отопительного периода;

3) Наименование ограждающих материалов (или как называют «пирог») и их параметры теплопроводности;

Расчётная температура внутреннего воздуха

Для жилых и общественных зданий назначается согласно ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях:

Таблица 1 (ГОСТ 30494-2011) — Оптимальные и допустимые нормы температуры и относительной влажности воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Таблица 2 (ГОСТ 30494-2011) — Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне детских дошкольных учреждений

Таблица 3 (ГОСТ 30494-2011) — Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных и административных зданий

Для рабочих помещений внутренняя температура регламентируется ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны:

Таблица 1 (ГОСТ 12.1.005-88) Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

Дублируют эти данные ГОСТ-ов таблицы в СанПиН 2.1.2.2645-10 Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях и СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

Расчётная температура принимается по минимальному значению из данных таблиц.

Условия эксплуатации конструкции

В зависимости от режима эксплуатации внутренних помещений и окружающей среды, условия эксплуатации разделяют на 2-е группы (А и Б).

Влажностной режим помещений определяется согласно Таблице 1 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий

Таблица 1 (СП 50.13330.2012) — Влажностный режим помещений зданий

Температуру и влажность внутреннего воздуха можно узнать по таблицам ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях и ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны (таблицы приведены в статье выше).

Зоны влажности территории России следует принимать по Карте зон влажности приложения В СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.

Рисунок 1. Карта зон влажности

На основании этих данных по таблице 2 СП 50.13330.2012 назначаются условия эксплуатации ограждающих конструкций.

Таблица 2 (СП 50.13330.2012) — Условия эксплуатации ограждающих конструкций

Данный показатель необходим при выборе коэффициента теплопроводности и непосредственно влияет на толщину утепления т.к. впитывая в себя влагу утеплитель теряет свои теплоизолирующие свойства.

Продолжительность и средняя температура отопительного периода

Параметры наружного воздуха можно узнать в СП 131.13330.2012 Строительная климатология, Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*.

Средняя температура наружного воздуха, а также продолжительность отопительного периода принимаются согласно таблице 3.1 СП 131.13330.2012 для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С;

Например для г. Уфа продолжительность отопительного периода со среднесуточной температурой воздуха ниже 8 °С — 209 дней, при этом средняя температура отопительного периода минус 6 °С. Для лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых нужно смотреть данные для среднесуточной температурой воздуха ниже 10 °С (224 дней, минус 5°С соответственно).

Если данного поселка нет в списке, то либо принимают ближайший пункт, который имеется в списке, либо пользуются данными метеорологических наблюдений.

Наименование ограждающих конструкций

Прежде всего необходимо определится из каких материалов будет ограждающая стена. На этапе проектирования некоторые параметры мы задаём сразу, например толщина кладки определяется расчётом на прочность, назначается марка кирпича, назначается материал основного утеплителя, а его толщина вычисляется методом подбора.

Любой материал имеет теплопроводность. Теплопроводность — это процесс переноса тепла от более нагретых частей тела к менее нагретым. Теплопроводность измеряется в Вт/(м °С). Для ограждающих конструкций чем этот показатель ниже, тем лучше.

Термическое сопротивление — это способность тела препятствовать распространению тепла. Термическое сопротивление и теплопроводность находятся в обратно-пропорциональной зависимости и чем этот показатель выше, тем «теплее» стена. Термическое сопротивление измеряется в (м² °С)/Вт.

Для расчётов нам необходимо знать все компоненты конструкции стены или кровли, их толщины, параметры теплопроводности компонентов. Структуру стены или кровли обычно называют «пирогом», т.е. кровельный пирог — это послойное описание компонентов кровли.

Тонкие слои, которые особо не влияют на теплопроводность конструкции, но необходимы для других целей, например пароизоляция, можно не учитывать при расчёте термического сопротивления конструкции.

Расчёт толщины теплоизоляции

Прежде всего необходимо определить ГСОП (градусо-сутки отопительного периода, °С ∙ сут/год). Данный параметр определяем по формуле 5.2 СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий:

ГСОП = (t в — t от)z от,

где t в — расчётная внутренняя температура воздуха, принимаемая по минимальным температурам согласно ГОСТ 30494-2011, ГОСТ 12.1.005-88 (см. выше);

t от, z от — средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 °С, а при проектировании лечебно-профилактических, детских учреждений и домов-интернатов для престарелых не более 10 °С (принимается согласно СП 131.13330.2012 Строительная климатология).

Таблица 3 (СП 50.13330.2012) — Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

Термическое сопротивление участка стены можем определить по формуле Е.6 СП 50.13330.2012:

где α в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 ∙ °С), принимаемый согласно таблице 4 СП 50.13330.2012;

Таблица 4 (СП 50.13330.2012) — Коэффициенты теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции

α н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 ∙ °С), принимаемый согласно таблице 6 СП 50.13330.2012;

Таблица 6 (СП 50.13330.2012) — Коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции

R s — термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м 2 ∙ °С)/Вт, определяемое для невентилируемых воздушных прослоек по таблице Е.1 СП 50.13330.2012, для материальных слоев по формуле Е.7 СП 50.13330.2012

δ s — толщина слоя, м;

λ s — теплопроводность материала слоя, Вт/(м ∙ °С), принимаемая по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных оно оценивается по приложению С СП 50.13330.2012.

Таблица Е.1 (СП 50.13330.2012)

Увеличивая толщину утеплителя мы увеличиваем термическое сопротивление R s , и методом подбора добиваемся, чтобы R 0 был больше чем требуемое термическое сопротивление.

Зачем нужна такая толщина утеплителя?

Если попробовать рассчитать обычный дом из кирпича (толщина стены в 2 кирпича, 510 мм) или дом из бруса, то мы увидим, что для многих регионов такие дома не подходят по теплотехническому расчёту, однако в таких домах жить вполне комфортно, на стенах нет конденсата и многие считают что они «теплые». Однако толщина теплоизоляции подбирается сейчас по экономическим соображениям, а не техническим свойствам. Т.е. разницу в термическом сопротивлении стены вы почувствуете кошельком, а не микроклиматом помещения. Дом, утепленный согласно нормам будет расходовать меньше ресурсов на отопление и впоследствии такие вложения окупятся экономией денег при эксплуатации.

Более того, если вы строите частный дом для себя и рассчитываете его долго эксплуатировать, то можно взять толщину утеплителя больше расчётной, что впоследствии окупится.

В Европе есть стандарт «пассивных домов» или энергоэффективных домов. Термическое сопротивление таких стен раза в 2 выше чем требуют наши нормы, при том, что климат в Европе теплее.

В России тоже есть нормы энергоэффективности домов (см. таблицу 15 СП 50.13330.2012). Если проектировать утепление в точности согласно нормам, то мы получим здание класса энергоэффективности С. Увеличивая толщину утеплителя и применяя другие разработки в сфере энергоэффективности (современные окна и двери, рекуперация тепла), мы можем повысить класс энергоэффективности здания.

В ней вы найдете также справочную информацию: расчётные коэффициенты и температуры, карта зон влажности.

ГОСТ 30494-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ.

ПАРАМЕТРЫ МИКРОКЛИМАТА В ПОМЕЩЕНИЯХ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ

ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ И СЕРТИФИКАЦИИ

В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным проектно-конструкторским и научно-исследовательским институтом СантехНИИпроект (ГПКНИИ СантехНИИпроект), Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИстройфизики), Центральным научно-исследовательским и экспериментальным проектным институтом жилища (ЦНИИЭПжилища), Центральным научно-исследовательским и экспериментальным проектным институтом учебных зданий (ЦНИИЭП учебных зданий), Научно-исследовательским институтом экологии человека и гигиены окружающей среды им. Сысина, Ассоциацией инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК)

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной Научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ГОСТ 30494-96

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий

Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных зданий

Локальная ассиметрия результирующей температуры должна быть не более 2,5°С для оптимальных и не более 3,5 °С для допустимых показателей.

3.5 При обеспечении показателей микроклимата в различных точках обслуживаемой зоны допускается:

Перепад температуры воздуха не более 2°С для оптимальных показателей и 3 °С - для допустимых;

Перепад результирующей температуры помещения по высоте обслуживаемой зоны - не более 2 °С;

Изменение скорости движения воздуха - не более 0,07 м/с для оптимальных показателей и 0,1 м/с - для допустимых;

Изменение относительной влажности воздуха - не более 7 % для оптимальных показателей и 15 % - для допустимых.

3.6. В общественных зданиях в нерабочее время допускается снижать показатели микроклимата при условии обеспечения требуемых параметров к началу рабочего времени.

4 Методы контроля

4.1 Измерение показателей микроклимата в холодный период года следует выполнять при температуре наружного воздуха не выше минус 5°С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.

4.2. Для теплого периода года измерение показателей микроклимата следует выполнять при температуре наружного воздуха не ниже 15 °С. Не допускается проведение измерений при безоблачном небе в светлое время суток.

4.3 Измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить в обслуживаемой зоне на высоте:

0,1; 0,4 и 1,7 м от поверхности пола для детских дошкольных учреждений;

0,1; 0,6 и 1,7 м от поверхности пола при пребывании людей в помещении преимущественно в сидячем положении;

0,1; 1,1 и 1,7 м от поверхности пола в помещениях, где люди преимущественно стоят или ходят;

В центре обслуживаемой зоны и на расстоянии 0,5 м от внутренней поверхности наружных стен и стационарных отопительных приборов в помещениях, указанных в таблице 3.

Таблица 3

Места проведения измерений

В помещениях площадью более 100 м2 измерение температуры, влажности и скорости движения воздуха следует проводить на равновеликих участках, площадь которых должна быть не более 100 м2.

4.4. Температуру внутренней поверхности стен, перегородок, пола, потолка следует измерять в центре соответствующей поверхности.

Для наружных стен со светопроемами и отопительными приборами температуру на внутренней поверхности следует измерять в центрах участков, образованных линиями, продолжающими грани откосов светопроема, а также в центре остекления и отопительного прибора.

4.6 Локальную асимметрию результирующей температуры следует вычислять для точек, указанных в , по формуле

где tsu 1 и tsu 2 - температуры, °C, измеренные в двух противоположных направлениях шаровым термометром (приложение ).

4.7 Относительную влажность в помещении следует измерять в центре помещения на высоте 1,1 м от пола.

4.8 При ручной регистрации показателей микроклимата следует выполнять не менее трех измерений с интервалом не менее 5 мин. при автоматической регистрации - следует проводить измерения в течение 2 ч. При сравнении с нормативными показателями принимают среднее значение измеренных величин.

Измерение результирующей температуры следует начинать через 20 мин после установки шарового термометра в точке измерения.

4.9 Показатели микроклимата в помещениях следует измерять приборами, прошедшими регистрацию и имеющими соответствующий сертификат.

Диапазон измерения и допустимая погрешность измерительных приборов должны соответствовать требованиям таблицы .

Требования к измерительным приборам

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(обязательное)

Расчет результирующей температуры помещения

Результирующую температуру помещения tsu при скорости движения воздуха до 0,2 м/с следует определять по формуле

где tp - температура воздуха в помещении, °С;

tr - радиационная температура помещения, °С.

Результирующую температуру помещения следует принимать при скорости движения воздуха до 0,2 м/с равной температуре шарового термометра при диаметре сферы 150 мм.

При скорости движения воздуха от 0,2 до 0,6 м/с tsu следует определять по формуле

. (А.2)

Радиационную температуру tr следует вычислять:

по температуре шарового термометра по формуле

, (А.3)

где tb - температура по шаровому термометру, °С

т - константа, равная 2,2 при диаметре сферы до 150 мм либо определяемая по приложению Б;

V - скорость движения воздуха, м/с.

по температурам внутренних поверхностей ограждений и отопительных приборов

, (А.4)

где А i - площадь внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, м2;

ti - температура внутренней поверхности ограждений и отопительных приборов, °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

Устройство шарового термометра

Шаровой термометр для определения результирующей температуры представляет собой зачерненную снаружи (степень черноты поверхности не ниже 0,95) полую сферу, изготовленную из меди или другого теплопроводного материала, внутри которой помещен либо стеклянный термометр, либо термоэлектрический преобразователь.

Шаровой термометр для определения локальной асимметрии результирующей температуры представляет собой полую сферу, у которой одна половина шара имеет зеркальную поверхность (степень черноты поверхности не выше 0,05), а другая - зачерненную поверхность (степень черноты поверхности не ниже 0,95).

Измеряемая в центре шара температура шарового термометра является равновесной температурой от радиационного и конвективного теплообмена между шаром и окружающей средой.

Рекомендуемый диаметр сферы 150 мм. Толщина стенок сферы минимальная, например, из меди - 0,4 мм. Зеркальную поверхность образуют гальваническим методом путем нанесения хромового покрытия. Допускаются наклеивание полированной фольги и другие способы. Диапазон измерений от 10 до 50 °С. Время нахождения шарового термометра в точке замера перед измерением не менее 20 мин. Точность измерений при температуре от 10 до 50 °С - 0,1 °С.

При использовании сферы другого диаметра константу т следует определять по формуле

, (Б.1)

где d - диаметр сферы, м.

× Помните!
Вся полученная прибыль с сайта идет на развитие проекта, оплату услуг хостинг-провайдера, еженедельные обновления базы данных СНИПов, улучшение предоставлямых сервисов и услуг портала.
Скачайте «ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» и внесите свой малый вклад в развитие сайта!

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ

Параметры микроклимата в помещениях

Residential and public buildings. Microclimate parameters for indoor enclosures

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ОАО "СантехНИИпроект", ОАО "ЦНИИПромзданий"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС), (Протокол N 39 от 8 декабря 2011 г.)

Азербайджан - AZ - Государственный комитет градостроительства и архитектуры
Армения - AM - Министерство градостроительства
Кыргызстан - KG - Госстрой
Российская Федерация - RU - Министерство регионального развития
Украина - UA - Минрегион Украины
Молдова - MD - Минрегионразвития

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 июля 2012 г. N 191-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30494-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 30494-96

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом указателе "Национальное стандарты".

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает параметры микроклимата обслуживаемой зоны помещений жилых (в том числе общежитий), детских дошкольных учреждений, общественных, административных и бытовых зданий, а также качества воздуха в обслуживаемой зоне указанных помещений и устанавливает общие требования к оптимальным и допустимым показателям микроклимата и качеству воздуха.

Настоящий стандарт не распространяется на параметры микроклимата рабочей зоны производственных помещений.

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применяются следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 допустимые параметры микроклимата: Сочетания значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека могут вызвать общее и локальное ощущение дискомфорта, ухудшение самочувствия и понижение работоспособности при усиленном напряжении механизмов терморегуляции и не вызывают повреждений или ухудшения состояния здоровья.

2.2 Качество воздуха

2.2.1 качество воздуха: Состав воздуха в помещении, при котором при длительном воздействии на человека обеспечивается оптимальное или допустимое состояние организма человека.

2.2.2 оптимальное качество воздуха: Состав воздуха в помещении, при котором при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивается комфортное (оптимальное) состояние организма человека.

2.2.3 допустимое качество воздуха: Состав воздуха в помещении, при котором при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивается допустимое состояние организма человека.

2.3 локальная асимметрия результирующей температуры: Разность результирующих температур в точке помещения, определенных шаровым термометром для двух противоположных направлений.

2.4 микроклимат помещения: Состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

2.5 обслуживаемая зона помещения (зона обитания): Пространство в помещении, ограниченное плоскостями, параллельными полу и стенам: на высоте 0,1 и 2,0 м над уровнем пола - для людей стоящих или двигающихся, на высоте 1,5 м над уровнем пола - для сидящих людей (но не ближе чем 1 м от потолка при потолочном отоплении), и на расстоянии 0,5 м от внутренних поверхностей наружных и внутренних стен, окон и отопительных приборов.

2.6 оптимальные параметры микроклимата: Сочетание значений показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают нормальное тепловое состояние организма при минимальном напряжении механизмов терморегуляции и ощущение комфорта не менее чем у 80% людей, находящихся в помещении.

2.7 помещение с постоянным пребыванием людей: Помещение, в котором люди находятся не менее 2 ч непрерывно или 6 ч суммарно в течение суток.

2.8 радиационная температура помещения: Осредненная по площади температура внутренних поверхностей ограждений помещения и отопительных приборов.

2.9 результирующая температура помещения: Комплексный показатель радиационной температуры помещения и температуры воздуха помещения, определяемый по приложению А.

2.10 скорость движения воздуха: Осредненная по объему обслуживаемой зоны скорость движения воздуха.

2.11 температура шарового термометра: Температура в центре тонкостенной полой сферы, характеризующая совместное влияние температуры воздуха, радиационной температуры и скорости движения воздуха.

2.12 теплый период года: Период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха выше 8 °С.

2.13 холодный период года: Период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха, равной 8 °С и ниже.

3 Классификация помещений

В настоящем стандарте принята следующая классификация помещений общественного и административного назначения:

Помещения 1-й категории: помещения, в которых люди в положении лежа или сидя находятся в состоянии покоя и отдыха;
- помещения 2-й категории: помещения, в которых люди заняты умственным трудом, учебой;
- помещения 3а категории: помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя без уличной одежды;
- помещения 3б категории: помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении сидя в уличной одежде;
- помещения 3в категории: помещения с массовым пребыванием людей, в которых люди находятся преимущественно в положении стоя без уличной одежды;
- помещения 4-й категории: помещения для занятий подвижными видами спорта;
- помещения 5-й категории: помещения, в которых люди находятся в полураздетом виде (раздевалки, процедурные кабинеты, кабинеты врачей и т.п.);
- помещения 6-й категории: помещения с временным пребыванием людей (вестибюли, гардеробные, коридоры, лестницы, санузлы, курительные, кладовые).

4 Параметры микроклимата

4.1 В помещениях жилых и общественных зданий следует обеспечивать оптимальные или допустимые параметры микроклимата в обслуживаемой зоне.

4.2 Параметры, характеризующие микроклимат в жилых и общественных помещениях:
- температура воздуха;
- скорость движения воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- результирующая температура помещения;
- локальная асимметрия результирующей температуры.

4.3 Требуемые параметры микроклимата: оптимальные, допустимые или их сочетания следует устанавливать в зависимости от назначения помещения и периода года с учетом требований соответствующих нормативных документов*.
_______________
* В Российской Федерации действуют и

4.4 Оптимальные и допустимые параметры микроклимата в обслуживаемой зоне помещений жилых (в том числе общежитий), детских дошкольных учреждений, общественных, административных и бытовых зданий следует принимать для соответствующего периода года в пределах значений параметров, приведенных в таблицах 1-3:

///
Полный текст - в PDF файле.