Определение схемы зоны теплового комфорта в жилых помещениях в условиях сухого жаркого климата Центральной Азии

ВЕСТНИК

7/2013.

УДК 697.1 Ш.З. Усмонов

ФГБОУ ВПО «МГСУ», ПИТТУ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СХЕМЫ ЗОНЫ ТЕПЛОВОГО КОМФОРТА В ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ СУХОГО ЖАРКОГО КЛИМАТА ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Исследовано состояние людей в зависимости от принятой температуры и влажности воздуха, обеспечивающих комфорт в жилых помещениях. По результатам модельных исследований выявлена зона относительной влажности воздуха и комфорта в жилых помещениях в условиях сухого жаркого климата Центральной Азии.

Ключевые слова: относительная влажность воздуха, зона комфорта, воспринимаемая температура воздуха, отопительный период, реконструкция, модернизация, сухой жаркий климат, Центральная Азия.

Состояние людей зависит от температуры, влажности и других параметров воздушной среды, обеспечивающих комфорт в помещениях. Чем выше температура воздуха и чем больше влажность, тем больший дискомфорт ощущается людьми.

Если в помещениях низкая относительная влажность воздуха, может возникнуть головная боль, раздражение глаз, боль в горле и сухость кожи. Это симптомы сухих помещений. Сухой воздух снижает естественную защиту от бактерий, инфекций и делает людей уязвимыми для атаки вирусов и других микроорганизмов. Слишком высокая влажность также может вызвать проблемы.

Оптимальный уровень влажности воздуха в помещениях в значительной мере содействует комфорту.

Субъективное восприятие комфортных условий может быть разным при одной и той же температуре с различными значениями влажности воздуха в помещении. В европейских нормативах принята схема зон относительной влажности и комфорта (рис. 1). Внутри этого диапазона существует зона комфорта, зависящая от влажности воздуха. При повышении температуры влажность переносится хуже.

Комфорт определяется отношением комнатной температуры к влажности воздуха. Воспринимаемая температура воздуха с увеличением ее влажности представляется с достаточной определенностью по индексу Humidex, который рассчитывается по формуле [1]

где Тн — воспринимаемая температура, Т — фактическая температура, °C; Н — относительная влажность воздуха, %. По результатам модельных исследований до реконструкции и модернизации пятиэтажного жилого дома серии 105, построенного в г. Худжанде Республики Таджикистан, получены показатели относительной влажности воздуха и комфорта при обеспечении внутрен-

Тн = Т + 5 6,112-10

--10 ,

100

9

ч

152

© Усмонов Ш.З., 2013

Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология

VESTNIK

MGSU

ней температуры помещения +20 °C в отопительный период и +25 °C в период охлаждения и индексов PMV (Predicted Mean Vote), или индекс комфортности по Фангеру -0,5, и PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied), или ожидаемый процент неудовлетворенных микроклиматом — 42 % [2—4], (рис. 2).

Рис. 1. Схема относительной влажности воздуха и комфорта по Европейским нормативам

1

1

\ V

bj Л J* s Ui

* Ь]

4 " * % V

IS

2В

15 20 22 24 26 (Ot.01.3013: 00-Oí .01.201J : OO) Температура воздуха в помещении, °С

Рис. 2. Схема относительной влажности воздуха и комфорта до модернизации и реконструкции пятиэтажного жилого дома серии 105

ВЕСТНИК

МГСУ-

7/2013

На рис. 3 приведены показатели относительной влажности и комфорта, полученные после модернизации и реконструкции здания при обеспечении внутренней температуры в помещении в отопительный период +24,3 °С и +27 °С в период охлаждения, при котором индекс РМУ составляет -0,08, а индекс PPD — 9,73 %.

Рис. 3. Схема относительной влажности воздуха и комфорта до изменения зоны после модернизации и реконструкции пятиэтажного жилого дома серии 105

По полученным результатам изменяем зоны относительной влажности и комфорта следующим образом (рис. 4).

Рис. 4. Схема относительной влажности воздуха и комфорта после изменения зоны и модернизации 5-этажного жилого дома серии 105

154

ЙЗИ 1997-0935. Vestnik MGSU. 2013. № 7

Безопасность строительных систем. Экологические проблемы в строительстве. Геоэкология

VESTNIK

MGSU

Для условий сухого жаркого климата автор предлагает следующую схему относительной влажности воздуха и комфорта, по которой оптимальный уровень влажности воздуха и температуры в помещении в значительной мере содействуют комфорту для человека в условиях сухого жаркого климата Центральной Азии (рис. 5).

Sc К

I SO

4J

Э

* 40

S 10

О 1

Диск CIMljX рт: С шшк IM вл 1ЖНО

Xu ЮЛ1К Сарко

П( клеи 1С ко* :фор1 но

---J

I HC KOI l(|)Op : L ;it UJKOS сухс

16 is го а w w и за

Температура воздуха в помещении. °С

Рис. 5. Схема зоны относительной влажности воздуха и комфорта, предлагаемая для условий сухого жаркого климата Центральной Азии

Библиографический список

1. Dipl. Ing. Rainer Schmidt, Torben Nicolaysen. Precision or comfort air conditioning? [STULZ GmbH], Hamburg, 2006, 6 p.

2. ASHRAE Handbook. Fundamentals. SI Edition. 2005, pp. 8—17.

3. Fanger P. O. Thermal comfort analysis and applications in environmental engineering. McGraw-Hill, New York, 1970, 244 p.

4. FangerP.O. Thermal comfort. Malabar, Florida, Robert E. Crieger publ., 1982.

Поступила в редакцию в июне 2013 г.

Об авторе: Шухрат Заурович Усмонов — соискатель кафедры архитектуры гражданских и промышленных зданий, ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» (ФГБОУ ВПО «МГСУ»), г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; старший преподаватель, Худжанский политехнический институт, Таджикский технический университет имени М. Осими (ПИТТУ), 735700, Таджикистан, г. Худжанд, ул. Ленина, д. 226, usmonov.shuhrat@gmail.com.

Для цитирования: УсмоновШ.З. Определение схемы зоны теплового комфорта в жилых помещениях в условиях сухого жаркого климата Центральной Азии // Вестник МГСУ. 2013. № 7. С. 152—156.

ВЕСТНИК -г юм 1

7/2013

Sh.Z. Usmonov

IDENTIFICATION OF THERMAL COMFORT ZONE ON RESIDENTIAL PREMISES IN THE DRY HOT CLIMATE OF CENTRAL ASIA

Comfort inside buildings is dependent on temperature, humidity and other parameters. Usually the higher the temperature and humidity, the more people feel discomfort. However, if the internal relative humidity is low, the inhabitant also feels uncomfortable as a result. Headache, eye irritation, sore throat and dry skin are the symptoms of these dry conditions. Dry air reduces natural protection from bacteria, infections, and makes people vulnerable to attacks of viruses and other micro-organisms. In addition to the problems associated with low humidity, excessively high humidity can also cause problems. The optimal level of humidity in the room contributes significantly to the comfortable environment. Chill may be perceived differently at the same temperature with different values of air humidity in the room. Comfort is determined by the ratio of room temperature to humidity. The temperature perceived inside and dependent on the moisture content, is measured by the Humidex index.

European regulations define a desirable range of relative humidity and comfort. The humidity-dependent zone of comfort rests within this range. High temperatures are less tolerable in the high humidity environment. Modeling results obtained before and after the renovation and modernization of a five-story residential building (105 series) in Khu-jand, Tajikistan, helped to define the ideal parameters of relative humidity and comfort. The author proposes an ideal ratio of relative humidity to comfort and demonstrates that the optimum humidity and temperature values contribute significantly to the comfort of a person in the hot, dry climate of Central Asia.

Key words: relative humidity, comfort zone, perceptible temperature, heating period, reconstruction, modernization, hot dry climate, Central Asia.

References

1. Schmidt R., Dipl. Ing., Nicolaysen T. Precision or Comfort Air Conditioning? Hamburg, 2006, STULZ GmbH, 6 p.

2. ASHRAE Handbook. Fundamentals. 2005, pp. 8—17.

3. Fanger P.O. Thermal Comfort Analysis and Applications in Environmental Engineering. New York, 1970, McGraw Hill, 244 p.

4. Fanger P.O. Thermal comfort. Malabar, Florida, Robert E. Crieger publ., 1982.

About the author: Usmonov Shukhrat Zaurovich — applicant, Department of Architecture of Civil and Industrial Buildings, Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), Senior Lecturer, Khujand Politechnic Institute, Tajik Technical University of M. Osimi, 226 Lenina st., Khujand, 735700, Tajikistan; usmonov.shuhrat@gmail.com.

For citation: Opredelenie skhemy zony teplovogo komforta v zhilykh pomeshcheniyakh v usloviyakh sukhogo zharkogo klimata Tsentral'noy Azii [Identification of Thermal Comfort Zone on Residential Premises in the Dry Hot Climate of Central Asia]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 7, pp. 152—156.

156

ISSN 1997-0935. Vestnik MGSU. 2013. № 7