Как известно, экология и метеорология связаны между собой теснейшим образом, поэтому микроклимат квартиры, безусловно, влияет на ее экологическую ситуацию и на здоровье ее обитателей.

Основными метеорологическими параметрами в помещении являются температура, влажность и давление воздуха в нем; скорость воздушных потоков (сквозняки) и уровень инсоляции (солнечного света). Давление в помещении такое же, что и на улице, и влиять на него люди не могут; инсоляция как вид излучения будет рассмотрена в 3-й главе, а остальные три параметра стоят того, чтобы на них остановиться подробнее.

По определению, приведенному в ГОСТ 12.1.005–76, микроклимат помещений – это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры воздуха t(°С), относительной влажности В (%) и скорости движения воздуха на рабочем мосте v (м/с), а также температурой окружающих поверхностей.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для того чтобы человек чувствовал себя хорошо, необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Соответствие между количеством этого тепла и охлаждающей способностью среды характеризует ее как комфортную. При благоприятных сочетаниях параметров микроклимата человек испытывает состояние теплового комфорта, что является важным условием высокой производительности труда и предупреждения заболеваний.

Организм человека обладает способностью сохранять постоянство температуры тела в зависимости от изменения метеорологических условий внешней среды и тепла, выделяемого телом человека в процессе работы. Эта способность получила название терморегуляции организма.

Отдача тепла организмом человека в окружающую среду происходит в результате теплопроводности через одежду, конвекции у поверхности тела, излучения на окружающие поверхности, испарения влаги с поверхности кожи.

Количество тепла, отдаваемое организмом человека различными путями, зависит от величины того или иного параметра микроклимата. Отдача тепла с поверхности тела путем конвекции и излучения зависит от температуры окружающего воздуха и скорости его движения, а отдача тепла за счет испарения – от относительной влажности и скорости движения воздуха.

Высокая температура воздуха в помещении (26–30 °C) способствует расширению кровеносных сосудов кожи; при этом происходит повышенный приток крови к поверхности тела, теплоотдача в окружающую среду значительно увеличивается и осуществляется в основном за счет конвекции и излучения. Суммарная отдача тепла излучением и конвекцией при температуре воздуха 30 °C становится равной отдаче его испарением. В нормальных условиях с потом организм теряет в сутки около 0,6 л жидкости.

При тяжелой физической работе и температуре воздуха более 30 °C количество теряемой организмом жидкости может достичь 10–12 л. В этом случае наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к его перегреву, особенно если потеря влаги с потом в день составляет 5 л или более. При этом наблюдаются нарастающая слабость в организме, головная боль, шум в ушах, искажение цветного восприятия (окраска всего в красный или зеленый цвет), тошнота, рвота, повышается температура тела. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление вначале возрастает, затем падает. В тяжелых случаях может наступить тепловой удар. В этих условиях тело теряет вместе с влагой большое количество соли, играющей важную роль в жизнедеятельности организма.

Перегрев организма сильно сказывается на состоянии нервной системы и работоспособности человека. Особенно неблагоприятные условия возникают в том случае, когда наряду с высокой температурой в помещении наблюдается повышенная влажность, ускоряющая возникновение перегрева организма. Установлено, что к концу 5-часового пребывания в доме с температурой воздуха около 31 °C и влажностью более 80 % работоспособность снижается на 60 %.

При понижении температуры окружающего воздуха реакция человеческого организма иная: кровеносные сосуды кожи сужаются, приток крови к поверхности тела замедляется и отдача тепла конвекцией и излучением уменьшается. Наблюдается местное и общее охлаждение организма, которое является причиной многих заболеваний (невриты, радикулиты и др.), особенно простудных. Любая степень охлаждения характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что ведет к уменьшению работоспособности.

Влажность воздуха также оказывает большое влияние на организм человека. Различают абсолютную, максимальную и относительную влажность воздуха. Абсолютная влажность А – это масса водяных паров, содержащихся в данный момент в объеме воздуха какого-либо помещения, максимальная М – максимально возможное содержание водяных паров в воздухе при данной температуре. Относительная влажность В определяется отношением абсолютной влажности А к максимальной М и выражается в процентах:

Повышенная относительная влажность воздуха в помещении (более 85 %) затрудняет терморегуляцию организма, так как отдача тепла путем испарения пота с поверхности тела будет крайне затруднена. Особенно неблагоприятные условия для терморегуляции организма наступают в том случае, когда наряду с повышенной влажностью в помещении отмечается также и высокая температура (более 30 °C); при этом наступают быстрое утомление, расслабление организма и сокращение потовыделения. Нарушение терморегуляции ведет к тяжелым последствиям: головокружению, тошноте, потере сознания, тепловому удару.

Повышенная относительная влажность воздуха в сочетании с низкими температурами приводит к охлаждению организма, что отрицательно влияет на общее состояние человека и его работоспособность. Относительная влажность менее 25 % также неблагоприятна для человека, так как приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности дыхательных путей.

Движение воздуха в помещении является важным фактором, влияющим на тепловое самочувствие человека. В жарком помещении движение воздуха способствует увеличению отдачи тепла организмом и улучшает его состояние. В то же время большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение тепловых потерь конвекцией и испарением и ведет к сильному охлаждению организма. Особенно неблагоприятно действует сильное движение воздуха при работах на открытом воздухе в зимних условиях. Минимальная скорость движения воздуха, ощущаемая человеком, составляет 0,2 м/с. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,2–0,5, а летом 0,2–1,0 м/с.

Кондиционирование воздуха в жилых помещениях предназначено для придания ему комфортных температурно-влажностных характеристик. Оно позволяет нагреть или охладить воздух, осушить или увлажнить его и обеспечивает автоматическое поддержание требуемых параметров.

К вентиляции помещений предъявляются следующие требования:

1. Система вентиляции должна обеспечивать необходимый воздухообмен и поддерживать правильное соотношение между количеством удаляемого и подаваемого воздуха.

2. Вентиляция не должна вызывать перегрев или переохлаждение работающих и должна обеспечивать необходимый качественный состав воздуха. Это достигается правильной организацией подачи и удаления воздуха.

3. Вентиляция сама не должна являться дополнительным источником опасных и вредных факторов, т. е. должны быть обеспечены необходимые меры электробезопасности; шум и вибрация вентилятора и кондиционера не должны превышать допустимых уровней.

4. В квартире должны быть обеспечены надежность и долговечность работы системы вентиляции и простота ее обслуживания.