Микроклимат и его влияние на человека.

Города, особенно крупные, имеют свой микроклимат, существенно отличающийся от окружающей среды. На метеорологический режим города влияют следующие факторы: 1. изменение альбедо (отношение отраженной радиации к суммарной) земной поверхности, которое для застроенных районов обычно меньше, чем для загородной местности; 2. уменьшение средней величины испарения с земной поверхности; 3. выделение тепла, создаваемого различными видами хозяйственной деятельности; 4. увеличение в черте города шероховатости земной поверхности по сравнению с загородной местностью; 5. загрязнение атмосферы различными примесями, образуемыми в результате хозяйственной деятельности.

Таким образом, архитектурно-планировочные и техногенные особенности городской территории способствуют формированию местного климата, отличного от климата пригородных территорий (табл. 3).

Таблица 3

Различия климата в крупных городах и прилегающей сельской местности в средних широтах

Метеорологические факторы

В городе, по сравнению с сельской местностью

Радиация общая

на 15 – 20% ниже

Ультрафиолетовое излучение зимой

на 30% ниже

Ультрафиолетовое излучение летом

на 5% ниже

Продолжительность солнечного сияния

на 5-15% ниже

Температура среднегодовая

средняя зимняя

на 0,5 – 1,0 ºС выше

на 1 -2 ºС выше

Продолжительность отопительного сезона

на 10% меньше

Ядра конденсации и частицы

Газовые примеси

в 10 раз больше

в 5 – 25 раз больше

Скорость ветра среднегодовая

штормовая

на 20 – 30% ниже

на 10 – 20% ниже

на 5 – 20% чаще

Осадки суммарные

в виде снега

на 5 – 10% больше

на 5% меньше

Число дней с осадками меньше 5 мм

на 10% больше

Количество облаков

на 5 – 10% больше

Повторяемость туманов зимой

на 100% больше

на 30% больше

Относительная влажность

на 8% меньше

на 11 - 20% меньше

Грозы (частота)

в 1,5 – 2 раза меньше

Радиационный и тепловой баланс. Радиационный баланс земной поверхности , представляющий собой разность между приходящей в виде радиации солнечной энергии и собственным излучением земли как планеты, составляет 29 единиц. Это и есть именно та величина, которая расходуется собственно на "тепловые нужды" планеты Земля. Из этого количества наибольшая часть уходит на испарение воды с поверхности суши и океанов - 24%, остальное тепло расходуется на нагревание поверхности земли и приземного слоя атмосферы. Принято считать, что за длительное время тепловой баланс всей системы "земля-атмосфера" равен нулю, т.е. Земля как планета находится в состоянии теплового равновесия.

Рассматривая структуру теплового баланса в городе можно выделить следующие особенности:

Тепловой баланс в городе складывается из естественной и техногенной составляющих;

Каждая из этих составляющих имеет приходные и расходные части, однако принято считать, что в годовом цикле приходная и расходная части уравновешены;

Размер приходной части техногенной составляющей теплового баланса имеет тот порядок, что и исходная часть естественного баланса, однако говорить о сравнимости этих частей можно только в холодное время года, когда приход солнечной радиации минимален в годовом ходе, а расход энергоресурсов – наоборот, максимален;

В теплое полугодие влияние городской застройки на тепловой баланс выражается, главным образом, в увеличении поглощенной части солнечной радиации за счет снижения альбедо территории города по сравнению с незастроенными территориями.

Солнечная радиация в условиях крупных промышленных центров оказывается пониженной вследствие уменьшения прозрачности воздуха, высокой застройки в узких улицах;

снижение альбедо городской застройки увеличивает приходную часть -- теплового баланса на величину, имеющую больший размер, чем все приходные части техногенного теплового баланса в зимнее время.

из-за уменьшения прозрачности воздуха в городах меняется его спектральный состав, который обеднен фотосинтетически активной радиацией.

Таким образом, за счет перераспределения составляющих теплового баланса в летнее время город летом оказывает более заметное, чем зимой, влияние на собственную климатическую систему. Отсюда и более заметное влияние городской застройки на основные климатические характеристики (температура воздуха и почвы, влажность воздуха, осадки) именно в летнее время, о чем будет сказано ниже.

Основные закономерности микроклимата в условиях застройки.

Тепловой режим. Температура воздуха испытывает наиболее сильное влияние урбанизации территории и, несомненно, является одним из наиболее ощутимых населением метеопараметром. Температурные различия между урбанизированной территорией и окружающими ее неосвоенными или слабо освоенными ландшафтами зависят от ряда факторов. Прежде всего - это размеры города, плотность застройки его территории и синоптические условия, характер погоды в данный момент времени.

Одной из наиболее значительных особенностей городского климата является возникновение в городе так называемого «острова теп ла», который характеризуется повышенными по сравнению с загородной местностью температурами воздуха (рис. 1). Возникает это явление сразу по нескольким причинам.

Во-первых , в городах уменьшается альбедо подстилающей поверхности вследствие появления на ней зданий, сооружений, искусственных покрытий. Уменьшение альбедо в результате застройки территории приводит к более интенсивному по сравнению с незастроенными территориями поглощению солнечной радиации, накоплению конструкциями зданий и сооружений поглощенного днем тепла с его отдачей в атмосферу в вечерние и ночные часы. Кроме того, на урбанизированных территориях резко уменьшается расход тепла на испарение за счет сокращения площадей с открытым почвенным покровом и занятых зелеными насаждениями, а быстрое удаление атмосферных осадков системами дождевой канализации не позволяет создавать запас влаги в почвах и поверхностных водоемах. Городская застройка также приводит к формированию зон застоя воздуха, при малых скоростях ветра препятствует турбулентному перемешиванию приземного слоя атмосферы и выносу тепла в ее вышележащие слои. Следовательно, теплоотдача застройки за счет ухудшения условий турбулентного перемешивания в приземном слое уменьшается по сравнению с незастроенными территориями, тепло как бы накапливается внутри застройки, приводя к ее перегреву.

Во-вторых образованию "острова тепла" на территории города способствует изменение прозрачности атмосферы. Поступающие в атмосферный воздух различные примеси от предприятий и транспорта приводят к существенному уменьшению суммарной солнечной радиации. Но в еще большей степени они уменьшают встречное инфракрасное излучение земной поверхности, что в сочетании с теплоотдачей зданий и промышленных объектов приводит к появлению местного "парникового эффекта" и развитию на территории городов аномалий температуры, т.е. город как бы "накрывается" одеялом из парниковых газов и аэрозольных частиц.

Наиболее ярко контраст температуры город-пригород проявляется в ясную, безветренную погоду и исчезает в ветреную облачную погоду. В вечернее время и первые после захода солнца часы за счет особенностей процессов формирования острова тепла температурный контраст резче, чем в полдень, а летом проявляется лучше, чем зимой при аналогичных синоптических ситуациях.

Средняя температура воздуха в большом городе обычно выше температуры окружающих районов на 1-2 °С, однако ночью при небольшом ветре разность температур может достигать 6-8 °С. Над центрами крупных городов «остров тепла» возвышается на 100-150 м, а в городах меньших размеров - на 30-40 м. Закономерности изменения температуры воздуха при переходе от сельской местности к центральной части города показаны на рис. 1. На границе раздела «город – сельская местность» возникает значительный горизонтальный градиент температуры, соответствующий «утесам острова тепла», достигающий иногда 4 ºС/км. Большая часть города представляет «плато» теплого воздуха с повышением температуры по направлению к центру города. Термическая однородность «плато» нарушается «разрывами» общего характера поверхности в виде областей холода – парки, водоемы, луга и областей тепла – промышленные предприятия, плотная застройка зданиями.

Рис. 1. Сечение «острова тепла» над городом

Над центральной частью больших городов располагается «пик острова тепла», где температура воздуха максимальна. В крупных агломерациях может наблюдаться несколько таких «пиков», обусловленных наличием промышленных предприятий.

Формирование "острова тепла" на застроенных территориях имеет целый ряд прямых или косвенных экологических и биоклиматических эффектов и последствий как положительного, так и отрицательного характера. Приведем примеры. Прямой отрицательный биоклиматический эффект "острова тепла" - снижение в летнее время комфортности условий пребывания населения на территории города в результате повышения температуры воздуха в сочетании с уменьшением скорости ветра. В холодное время года биоклиматический эффект носит позитивный характер. За счет тех же факторов, а также за счет повышения абсолютных минимумов температуры дискомфортность условий пребывания населения на открытых пространствах уменьшается.

Экологические последствия эффекта "острова тепла":

- "Смещение" территории города по своим климатическим характеристикам в южном направлении: увеличиваются безморозный и бесснежный периоды на территории города, более раннее наступление вегетационного периода.

Увеличение числа дней с оттепелями. В холодное полугодие переход температуры воздуха через 0°С создает проблемы не только хозяйственным, дорожно-эксплуатационным службам города, но и состоянию компонентов его природной среды, в первую очередь – зеленой растительности.

Влажность воздуха, туманы и атмосферные осадки также изменяются под влиянием городской застройки, однако эти изменения носят менее очевидный характер и являются звеньями боле сложной цепи причинно-следственных связей.

Влажность воздуха в городе изменяется (на застроенных участках понижается абсолютная и относительная влажность воздуха) под действием нескольких факторов, перечислим основные из них:

Существование на территории города «острова тепла» (с данной анамалией связывают примерно половину величины снижения относительной влажности воздуха);

Снижение проницаемости для осадков подстилающей поверхности и создание инженерных сетей по отводу поверхностного стока с территории города;

Уменьшение испарения в условиях городской среды.

Снижение значения абсолютной влажности воздуха, наблюдается в теплое полугодие на большей части территории городов, расположенных в умеренной климатической зоне. В холодное время года абсолютная влажность в черте города, наоборот, - выше, чем за городом. Это объясняется повышенной температурой воздуха в городе и, как следствие, повышением испарения снежного покрова, а также техногенной эмиссией водяного пара в процессе сжигания органического топлива (конечным продуктом которого является водяной пар).

Образование туманов имеет целый ряд физических причин. По генетической классификации выделяют туманы испарения, охлаждения, туманы смешения и туманы восхождения. Для большинства городов умеренной зоны, расположенных на равнинах, наиболее характерны туманы охлаждения, которые подразделяются на:

Адвективные;

Радиационные.

Адвективные туманы возникают при адвекции теплых воздушных масс на холодную подстилающую поверхность, что приводит к охлаждению воздуха и конденсации влаги. Эти туманы характерны для холодного полугодия. Продолжительность таких туманов может составлять от нескольких часов до суток и более. Радиационные туманы связаны с понижениями температуры в ее суточном ходе, чаще всего наблюдаются в теплое полугодие при спокойной ясной погоде в вечерние и утренние часы.

Повторяемость и продолжительность туманов в естественных условиях определяется ходом температуры, количеством влаги в атмосфере, атмосферными процессами и рельефом местности. В городских условиях эта связь осложняется еще несколькими факторами антропогенного характера, прежде всего - "островом тепла", антропогенной эмиссией водяного пара и наличием в воздухе ядер конденсации. За счет "острова тепла" к центру города повторяемость (число дней с туманами) и продолжительность туманов уменьшается. Опасность туманов для экологии городской среды заключается в том, что капли тумана растворяют находящиеся в атмосфере загрязняющие вещества, которые, взаимодействуя друг с другом и солнечной радиацией, способны образовывать химические соединения, более сложные и опасные для здоровья населения и растений, чем исходные загрязнители атмосферного воздуха (например SO 3 + Н 2 О -> H 2 SO 4).

Своеобразие формирования облачности и осадков над городом (по сравнению с аналогичной по остальным параметрам незастроенной территории) определяется двумя антропогенными факторами:

Более развитой конвекцией. Данный фактор играет главную роль летом, стимулируя образование внутримассовых кучевых и кучево-дождевых облаков.

Огромным количеством выбрасываемых в атмосферу гигроскопических ядер конденсации. Присутствие в воздухе ядер конденсации антропогенного происхождения настолько стимулирует процесс осадкообразования в возникающих облаках, что с подветренной стороны может даже наблюдаться заметное (на 2-3 мкм) уменьшение диаметров облачных и дождевых капель, т.е. образование облаков и дождя над городом "опережает" естественное развитие событий.

Второй фактор доминирует над первым зимой, способствуя более быстрой конденсации влаги в слоях, характеризуемых инверсией температуры, поскольку зимой влаги в городском воздухе больше, чем в сельской местности. Для обоих сезонов отмечается увеличение осадков с наветренной стороны городов.

С точки зрения экологических последствий влияния городов на выпадение осадков следует отметить, что зимой отмечается снижение до 5% в выпадении снега, летом наибольшие суммы осадков выпадают над городом, но не в центре, а на окраине.

Движение воздушных масс. Поле скорости ветра в условиях города находится под влиянием двух основных факторов: шероховатости подстилающей поверхности (городской застройки) и городских «островов» тепла.

Следует отметить, что влияние городской застройки на среднюю скорость ветра не однозначно. С одной стороны, это связано с тем, что очень часто влияние застройки "маскируется" особенностями рельефа города. С другой стороны, пространственная структура в застройке такова, что не дает возможности говорить о "непрерывности" ветровых полей, характеризуется их сильной контрастностью. Так, например, зоны застоя воздуха, формирующиеся в периметрально-замкнутой застройке или в отдельных дворах чередуются со струйными течениями вдоль застроенных сплошным фронтом "каньонов" городских магистралей, а "погашенная" у поверхности земли скорость ветра может компенсироваться усилением скорости ветра, обтекающего высотные здания. Многоэтажная застройка вдвое и более уменьшает скорость ветра. Но в некоторых случаях возможно усиление ветра, например, в городах, располагающихся на холмистой местности или при совпадении направления ветра с направлением улицы («эффект аэродинамической трубы»). Высокие здания могут способствовать образованию нежелательных вихревых потоков, обтекающих стены здания.

Суммарный эффект воздействия урбанизированной территории на скорость ветра в большинстве случаев выражается в увеличении числа безветренных (v<2 м/с) дней в городе и снижении максимальной скорости ветра в среднем на 10-30% по сравнению с пригородной незастроенной территорией. Причем чем больше площадь города и чем выше плотность застройки, тем устойчивее ее влияние на скорость ветра.

С эффектом «островов тепла» связано локальное увеличение интенсивности циркуляции конвекционных потоков воздуха. При этом значительно - на 20% по сравнению с сельской местностью - уменьшается горизонтальное движение воздушных масс, и усиливается восходящее движение над городом, напоминающее бриз. Восходящие токи воздуха над городом вызывают в тихую погоду приток прохладного воздуха от периферии к центру, получившего название «сельского бриза». Движению воздуха способствует и различное нагревание городских улиц, зданий, обуславливающее местную циркуляцию воздуха. В ней восходящий поток образуется над поверхностью освещенных стен, а нисходящий – над затененными стенами и частями улиц или дворов. В результате по ночам (максимум развития "острова тепла") ветер в городе ослабляется не так сильно, как днем, и временами может быть даже больше, чем в пригородной зоне, со всеми вытекающими из этого последствиями: уменьшение вероятности утренних туманов, повышение ночных минимумов температуры воздуха и уменьшение повторяемости приземных инверсий.

С учетом реально сформировавшихся климатических условий города и условий природно-климатической зоны проводят мероприятия по улучшению городского климата, которые условно могут быть разделены на следующие группы:

1) Мероприятия по регулированию скорости ветра и вентиляции города (планировка городской застройки и улиц, ориентация зданий, создание древесно-кустарниковых и травянистых насаждений различного типа, систем водоемов и т.д.).

2) Мероприятия по уменьшению потерь тепла зданиями (конструкция окон, ориентация зданий, планировочные решения, касающиеся взаимного расположения зданий и групп зеленых насаждений).

3) Мероприятия по регулированию относительной влажности воздуха (создание водоемов и водотоков, увеличение площади поверхности с естественным проницаемым покровом, полив зеленых насаждений, мойка улиц и площадей и т.п.).

4) Мероприятия по борьбе с загрязнением воздушного бассейна путем расположения загрязняющих объектов вне городской черты или с подветренной части городов, переходом на менее токсичные виды топлива, использованием более экономичных установок для сжигания топлива, регулированием или прекращением выбросов вредных веществ при неблагоприятных метеоусловиях вплоть до приостановки работы предприятий, переходом на безотходные или замкнутые циклы производства, предотвращением пыления в промышленности, строительстве, транспорте.

5) Мероприятия по регулированию поступления солнечной радиации (планировка улиц и кварталов, зеленых насаждений, использование разноуровневой застройки, окраска стен, крыш и мостовых, конструкция зданий и их элементов и т.п.).

Все эти мероприятия должны использоваться интегрировано. Использование лишь отдельных элементов не может значительно улучшить условия проживания людей в городах.

Предыдущая

Одним из климатообразующих факторов является солнечная радиация. Приход солнечной радиации на земную поверхность в основном обуславливается астрономическими факторами – высотой Солнца и продолжительностью дня (а значит – широтой и временем года).

Городская среда находится во взаимосвязи с климатическими и микроклиматическими факторами, влияющими на ее состояние и изменяющимися под ее воздействием. Основными факторами, влияющими на изменение естественных климатических и микроклиматических условий в городской застройке являются: загрязнение атмосферного воздуха, дополнительное тепло, высокий уровень покрытия поверхностей материалами с различными теплофизическими свойствами, изменение городского режима (городские бризы).

Микроклиматические условия в городской среде определяются рельефом, радиационным, тепловым и аэрационным режимами. Оценка микроклиматического режима территории строительства позволяет правильнее предопределить структурно-планировочное решение и разработать систему мелиоративных мероприятий с целью улучшения микроклимата и проведения инженерной подготовки для осуществления градостроительства.

При воздействии загрязнения в атмосфере происходит изменение многих компонентов городского климата, таких как осадки, влажность, температура воздуха и почвы, количество и интенсивность туманов, радиационный баланс, ветровой режим. Приземной слой воздуха в крупном городе получает в 3 раза больше тепла по сравнению с естественными ландшафтами. В целом температурные различия города и пригородных территорий достигает 8 0 С (а иногда и больше, в зависимости от природно-географических условий). Вследствие разности температур и давления воздуха на отдельных участках городской территории возникают искусственные бризы.

Радиационный режим складывается из прямой и рассеянной солнечной радиации. Данные об интенсивности и суммах прямой солнечной радиации для конкретного пункта могут быть получены из . Тепловой режим определяется суммарной солнечной радиацией и температурой воздуха расчетным путем различными способами. В результате загрязнения городской воздушной среды происходит ослабление интенсивности прямой солнечной радиации на 20-40% .

Под влиянием застройки, элементов благоустройства, озеленения и др. сильным изменениям подвергается аэрационный режим. Основным регулятором ветрового режима в городской среде является застройка. Методика количественной оценки аэрационного режима учитывает форму и размеры ветровых теней зданий и зеленых насаждений, а по данным метеостанций на площадке будущей застройки анализируется ветровой режим и вводятся поправки на рельеф местности .



В частности, Московский регион, расположенный на Русской равнине, занимает площадь, равную 47 тыс. км 2 , его население составляет более 20 млн человек, в том числе в Москве на площади 1200 км 2 проживает около 12 млн человек. Климат Московского региона характеризуется как умеренно-континентальный, самый холодный месяц – январь, когда средне-месячная температура в центре города колеблется от –8,8 до –9,7 о С, а на окраинах, от –10,1 до –10,6 о С, в удаленных районах области на 0,9-4,2 о С ниже. В самом жарком месяце года – июле температура в Москве в среднем составляет 18,1-19,3 о С, колебания ее в пределах города и области ±0,8-3,2 о С. Снежный покров в среднем составляет 41-45 см, осадки – 640-677 мм в год. Ветры преимущественно западные, юго-западные и северо-западные, скорость ветра в городе на 1-1,5 м/с меньше, чем по области; число дней со штилем в центре города 18, на окраинах 8-10 в год. Продолжительность туманов 141-149 ч в год, застои воздуха в городе зимой наиболее часто наблюдаются по утрам, а летом – вечерами и ночью. Слабые скорости ветра, туманы, застои способствуют накоплению загрязняющих веществ в атмосфере города и мешают их рассеянию.

Годовой ход суммарной солнечной радиации аналогичен ходу высот Солнца и продолжительности дня. Интенсивный приход суммарной радиации в Москве наблюдается с мая по август (на этот период относится 67% ее годового значения); максимум наблюдается в июне (среднемесячная инсоляция на горизонтальную поверхность за 1983-2005 гг. составила 7,74 квт/м 2 -день), минимум за тот же период (0,71 квт/м 2 -день) – в декабре. Норма инсоляции составляет не менее 2-х часов прямого солнечного облучения.

Для пофакторной и комплексной оценки инсоляции как фактора окружающей среды надо учитывать, что при непрерывном солнечном освещении более 2-х часов принимается 1 балл, от 2-х часов до 1-го часа – 2 балла, а менее 1-го часа – 3 балла (табл. 2), при этом коэффициент значимости при окончательном расчете имеет значение К ЗН = 0,6.

В городе формируются особые микроклиматические условия. Микроклимат города – это климат приземного слоя воздуха отдельных участков городской территории. Приземной слой воздуха занимает воздушное пространство двухметровой высоты над уровнем земли.

На формирование микроклимата города, помимо природных условий, оказывают влияние условия, создаваемые городской застройкой, а также функционированием автотранспорта, теплоэлектростанций, промышленных и других предприятий. Городская застройка изменяет природный рельеф: увеличивает шероховатость подстилающей поверхности (например, формирует котловинные условия на фоне равнинного рельефа), включает множество вертикальных поверхностей, создает пересеченную местность. Кроме того, теплофизические свойства (теплоемкость и отражательная способность) элементов городской застройки (стен зданий, крыш, дорог, мостовых) отличаются от теплофизических свойств элементов природного окружения. Почва города скрыта под строениями и дорожными (асфальтовыми) покрытиями. В природных условиях часть влаги уходит в почву. В городе значительная часть осадков не попадает в нее. Стоки городских осадков отводятся в ливневую или городскую канализацию. При работе автотранспорта, отоплении города, функционировании предприятий в атмосферный воздух поступают потоки тепла, выбрасываются газообразные загрязняющие вещества, жидкие и твердые взвешенные частицы.

Перечисленные особенности городской территории определяют факторы формирования микроклимата города:

· изменение рельефа, обусловленное городской застройкой;

· различие теплофизических свойств поверхностей элементов городской застройки и природного окружения;

· различие в альбедо подстилающих поверхностей территории города и окрестностей;

· искусственные потоки тепла;

· загрязнение воздуха;

· снижение испарения из-за асфальтовых покрытий и зарегулированности стока атмосферных осадков;

· резкое уменьшение площади поверхности с растительным покровом и естественной почвой и др.

Эти факторы влияют на микроклимат города одновременно, но их вклад в разное время года и в различных климатических условиях весьма различен. Они вызывают изменение естественного радиационного баланса, условий тепло- и массообмена, нарушение естественного круговорота влаги. Все это определяет микроклиматическую изменчивость общеклиматических режимов в отдельных районах крупного города.

Радиационный режим микроклимата города . Вследствие загрязнения атмосферного воздуха твердыми и жидкими взвешенными частицами (аэрозолями) происходит уменьшение его прозрачности. Поэтому часть солнечной радиации не проникает на территорию города. В зависимости от степени загрязнения воздуха, времени года и суток наблюдается снижение ее интенсивности до 20 % .

В градостроительстве решающую роль играет прямая солнечная радиация, которая оценивается инсоляционным режимом. Инсоляционный режим – режим облучения городских территорий и помещений зданий прямыми солнечными лучами. Инсоляцию городской застройки уменьшают облачность и загрязнение атмосферного воздуха. Солнечное облучение необходимо для жизни. Оно оказывает оздоровительное и положительное психологическое влияние на человека. Продолжительность инсоляции регламентируется санитарными нормами и соответствующими параграфами СНиПа . Нормы инсоляции зависят от климатической зоны размещения городской территории. В соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1076-01 на территориях игровых площадок, спортивных площадок жилых домов, групповых площадок дошкольных учреждений, спортивных зон, зон отдыха общеобразовательных школ и школ-интернатов; зоны отдыха лечебно-профилактических учреждений стационарного типа продолжительность инсоляции должна составлять не менее 3 часов на 50 % площади участка, независимо от географической широты.

СанПиНом также определены гигиенические требования по ограничению избыточного теплового воздействия инсоляции. На территории жилой застройки III и IV климатических районов защита от перегрева должна быть предусмотрена не менее чем для половины игровых площадок, мест размещения игровых и спортивных снарядов и устройств, мест отдыха населения.

Температурный режим микроклимата города . Температура воздуха в крупном городе по сравнению с его окрестностями выше на 1…4 градуса, иногда эта разница достигает 8 градусов .

Повышение температуры объясняется нагревом элементов застройки за счет поглощения ими солнечной радиации и отражением радиации городскими поверхностями, а также уменьшением эффективного излучения тепла над городом. Величина отраженной радиации зависит от наклона и ориентации поверхностей, а также от альбедо строительных и дорожных материалов. При этом может происходить взаимооблучение элементов застройки, а вблизи инсолируемых поверхностей городского окружения может значительно возрасти температура воздуха. Из-за загрязнения атмосферного воздуха, а также неоднородностей подстилающей поверхности, обусловленных застройкой, ослабляется эффективное излучение над городом и соответственно уменьшается его ночное охлаждение. Кроме того, на испарение влаги асфальтным покрытием и другими городскими поверхностями тратится значительно меньше энергии, по сравнению с энергией, необходимой для испарения влаги растительным покровом. Поэтому в приземном слое воздуха городской территории, за счет малого расхода энергии на испарение влаги, остается значительно больше тепла по сравнению с территорией окрестностей.

Дополнительное поступление тепла в атмосферный воздух происходит при сжигании топлива. Тепловые выбросы транспортных средств, промышленных и энергетических предприятий могут вызывать локальное повышение температуры воздуха над отдельными участками территории городской застройки – транспортной магистралью, промышленной зоной, ТЭЦ. Так, по данным космического мониторинга (съемки инфракрасного излучения), тепловые аномалии занимают четвертую часть территории г. Москвы (март 1997 г.) .

Повышение температуры воздуха внутри города по сравнению с температурой окружающей местности приводит к образованию так называемого «острова тепла» над городом – области повышенной температуры воздуха, которая имеет вид купола. Размер «острова тепла» и другие его показатели зависят от метеорологических условий и особенностей города. «Остров тепла» разрушается ветром или другими атмосферными осадками, но устойчив в безветрие. На высоте до нескольких сот метров по границам «острова» происходит циркуляция масс теплого и холодного воздуха. Вертикальная скорость воздушных потоков сравнительно небольшая. Например, у «острова» диаметром 10 км при скорости ветра 1 м/с в слое толщиной 500 м она составляет около 10 см/с . В «острове тепла» давление атмосферного воздуха понижено. Это способствует притягиванию облаков верхних слоев атмосферы. Поэтому облака над городом расположены значительно ниже, чем над открытой местностью. Восходящие потоки воздуха образуют кучевую облачность. Образование «острова тепла» вызывает уменьшение притока солнечной радиации на территорию крупного города, увеличение количества атмосферных осадков, увеличение повторяемости туманов.

Ветровой режим микроклимата города . Элементы городской застройки и зеленые насаждения изменяют скорость ветра и его направление. Обычно скорость ветра в городе меньше, чем за его пределами. Усиление ветра возможно при расположении города на холмах или при совпадении направления ветра с направлением улиц. Для городов, где скорости ветра незначительны, характерны местные циркуляции воздуха. Причиной их возникновения может быть разная температура или освещенность отдельных участков городской территории. Движение воздуха, называемое термическим проветриванием, возникает между городом и его окрестностями, между зеленым массивом и территорией застройки, между нагретой солнцем и затененной частью улиц. Наличие водоемов способствует формированию местной циркуляции, подобной бризам. Воздух движется от водоемов к застройке.

Ветровой режим приземного слоя воздуха в условиях городской застройки принято называть аэрационным режимом . Аэрационный режим считается комфортным, если скорости ветра на территории застройки находятся в пределах от 1 до 5 м/с . Участки городской территории, где скорость ветра меньше 1 м/с, относятся к непроветриваемым, а более 5 м/с – к зонам продувания. В учебном пособии отдельно выделяются комфортный аэрационный режим (скорость ветра от 1 до 3 м/с) и аэрационный режим, близкий к комфортному (скорость ветра от 3 до 5 м/с). Непроветриваемые участки городской территории, или зоны застоя воздуха, создают антисанитарное состояние. Зоны продувания дискомфортны для человека.

Влажностный режим микроклимата города. Влажность воздуха в крупных городах ниже по сравнению с окрестностями. Это связано с повышенными температурами атмосферного воздуха и меньшим содержанием в нем влаги за счет снижения количества испарений. Наибольшая разница по влажности воздуха между городом и его окрестностями в течение года наблюдается летом, а в течение суток – в вечерние часы. В зимнее время воздух города может быть более увлажнен за счет выбросов пара техногенными источниками. Зимой в городе выпадает меньше снега, а летом выпадает больше дождей.

Образованию облачности в городе при высокой влажности способствует повышенная конвективная неустойчивость и загрязнение воздушных масс. Образованию облачности при недостаточной влажности также способствуют конвективные потоки над городом. Они препятствуют горизонтальному перемещению воздушных масс, поступающих с наветренной стороны, вовлекают их в восходящий поток воздуха. Вследствие этого образуется облачность и выпадают осадки.

При значительном загрязнении атмосферного воздуха и ослаблении скорости ветра туманов в городе может быть больше. С повышением температуры и понижением относительной влажности туманов в городе становится меньше, чем за его пределами .

Биоклиматические условия территории города . Погодные условия могут оказывать негативное влияние на самочувствие человека, могут вызывать чувство комфорта. Погодой называется состояние атмосферы в данном месте в определенный момент или за ограниченный промежуток времени (сутки, месяц). Погода обусловлена физическими процессами, происходящими при взаимодействии атмосферы с космосом и земной поверхностью. Погоду характеризуют метеорологические показатели: атмосферное давление, температура и влажность воздуха, скорость и направление ветра.

Специалистами по медицинской климатологии разработан ряд биоклиматических показателей по восприятию человеком погодных условий. Эти показатели получены на основе параллельных физиологических и метеорологических наблюдений. Наибольшее применение получили показатели, отражающие тепловое состояние человека.

Тепловое состояние человека определяется его физиологическими показателями, физической нагрузкой, теплозащитными свойствами одежды, но в первую очередь комплексом метеорологических факторов: температурой и влажностью воздуха, солнечной радиацией и скоростью ветра. Установлено, что человек испытывает тепловой комфорт в том случае, когда его теплорегуляторная система находится в состоянии наименьшего напряжения. Так, низкая температура воздуха вызывает ощущение холодного дискомфорта, который возрастает с увеличением скорости ветра и повышением влажности. В жарком климате при температуре воздуха, близкой к температуре тела или превышающей ее, даже ветер не всегда приносит ощущение свежести. Сочетание высокой температуры и высокой влажности воздуха вызывает состояние духоты.

К биоклиматическим показателям, отражающим тепловое состояние человека, относятся: эквивалентно-эффективная температура, тепловая нагрузка на организм человека, физиологический тип погоды и др. На основе этих показателей разработаны методы оценки биоклиматических условий территории. Рассмотрим метод температурных шкал, метод теплового баланса тела человека и методы, основанные на классификации типов погод .

Метод температурных шкал. В основном используются два вида температурных шкал: эквивалентно-эффективные температуры (ЭЭТ) и радиационно-эквивалентно-эффективные температуры (РЭЭТ). ЭЭТ учитывают комплексное воздействие температуры, влажности воздуха и скорости ветра на теплоощущение человека. РЭЭТ дополнительно учитывают солнечную радиацию. Комплексное воздействие на человека температуры воздуха, скорости ветра и относительной влажности вызывает такой эффект теплоощущения, который соответствует воздействию неподвижного, полностью насыщенного влагой воздуха при определенной температуре, называемой эквивалентно-эффективной температурой . Для оценки биоклимата городов, расположенных в разных климатических районах, даются следующие рекомендации по использованию системы температурных шкал. В качестве зоны комфорта принимается интервал ЭЭТ:

· для южных городов – 17…21 0 С;

· для городов средней полосы, Сибири и Приморья – 13,5…18 0 С.

ЭЭТ ниже указанных пределов характеризуют состояние охлаждения, а выше – перегрева. При расчетах ЭЭТ, помимо средних многолетних показателей, следует использовать и ежедневные метеорологические данные. Человек адаптируется к средним климатическим условиям. Экстремальные условия (их повторяемость, интенсивность, продолжительность) могут вызвать негативную реакцию организма, и прежде всего у людей с ослабленным здоровьем.

Данные по ЭЭТ и РЭЭТ позволяют оценить биоклиматические ресурсы конкретного города: определить среднюю продолжительность комфортного и дискомфортного периодов в течение года; рассчитать повторяемости погодных условий, обеспечивающих состояние перегрева, комфорта и охлаждения, и рассмотреть распределение их степени дискомфортности в аномально жаркие и холодные годы (рис. 3.1).

С помощью ЭЭТ и РЭЭТ можно определить особенности формирования биоклимата в зависимости от особенностей застройки, неоднородности рельефа, наличия лесных массивов, близости водных объектов и в итоге выделить зоны с различной степенью комфортности для проживания и отдыха горожан. Методы ЭЭТ и РЭЭТ могут быть использованы в любых климатических районах и обеспечивают сравнимость результатов.

Метод расчета теплового баланса тела человека основан на уравнении, выражающем равенство теплопоступлений и теплопотерь:

R k + M = R q + P + LE + B ,

где R k – приход к поверхности тела коротковолновой радиации, М – теплопродукция организма, R q – длинноволновое излучение, Р – конвекция, LE – затраты тепла на испарение пота, L – скрытая теплота испарения, Е – величина влагопотерь испарением пота, В – затраты тепла на нагревание выдыхаемого воздуха и насыщение его водяным паром при испарении с поверхности легких.

Рис. 3.1. Повторяемость комфортной и дискомфортной погоды

по эквивалентно-эффективным температурам (г. Чита):

1) ЭЭТ < 18,6 0 С (охлаждение); 2) ЭЭТ = 13,6 - 18 0 С (комфорт);

3) ЭЭТ > 18 0 С (перегрев)

Данный метод используется при оценке биоклимата городов с жарким климатом и непригоден для городов с умеренным и холодным климатом. В качестве показателя степени тепловой нагрузки на организм человека в условиях жаркого климата принята величина влагопотерь испарением пота. Используется также показатель напряженности терморегуляторной системы, представляющий собой отношение фактической тепловой нагрузки к максимально возможной при тех же метеорологических условиях. Комфортному состоянию взрослого человека (величина площади тела принята равной 1,5 м 2) соответствуют значения влагопотерь испарением пота 50…150 г/ч и значения показателя напряженности терморегуляторной системы 5…12%. Одежда может уменьшать потоотделение на 33…45%.

Методы, основанные на классификации типов погод , состоят в том, что биоклиматическая характеристика территории дается по совокупности и последовательности повторяемости типов погод (методы комплексной климатологии). В свою очередь, типы погод определены в соответствующих классификациях погод.

Климатическая классификация погоды основана на объединении в типы и классы погод всего многообразия метеорологических условий теплого и холодного периодов года. Каждый тип (класс) погоды определяется строго ограниченными интервалами температуры и влажности воздуха, скорости ветра и облачности (последняя рассматривается как косвенный показатель радиационного режима). Выделяют перегревную, жаркую, теплую, комфортную, прохладную, холодную и суровую погоду. Метод оценки биоклимата, основанный на этой классификации, позволяет получить фоновую картину распределения погодных условий применительно к тепловому состоянию человека. Метод нагляден, удобен и часто применяется для биоклиматической характеристики городов. В то же время метод недостаточно надежен для оценки биоклимата в зависимости от микроклиматических особенностей небольших районов.

Физиологическая классификация погод основана на различных типах теплового состояния человека и обусловленной им терморегуляторной нагрузки. Выделяют четыре класса холодных погод разной степени переохлаждения (1Х, 2Х, 3Х, 4Х), четыре класса теплых погод разной степени перегрева (1Т, 2Т, 3Т, 4Т) и комфортную погоду (Н) (табл. 3.2). Метод оценки биоклимата, основанный на физиологической классификации, состоит в учете повторяемости дискомфортных типов погод (2Х, 3Х, 4Х, 2Т, 3Т, 4Т). Результаты оценки выражают графически, в виде климатограмм.

Климато-физиологическая классификация основана на физиологических типах погод и их метеорологических характеристиках (сочетание различных значений температуры воздуха, скорости ветра и общей облачности) (рис. 3.2, табл. 3.3). Классификация предназначена для условий с относительной влажностью 30…60%, оптимальной для человека. Эта классификация погод, применяется для оценки рекреационного потенциала территории пригородов, использования ее для летнего отдыха.

Все существующие методы оценки влияния климата и погоды на организм человека нельзя признать универсальными. Связано это, прежде всего, со сложностью исследуемых объектов – человека и атмосферы, а также с разными способностями организма людей адаптироваться к местным климатическим условиям и с индивидуальными особенностями человека (возраст, пол, состояние здоровья, уровень физической нагрузки).

Рассеивание загрязняющих веществ в атмосферном воздухе влияет на экологическую обстановку в городе. Твердые частицы загрязняющих веществ размером более 0,1 мм оседают на подстилающую поверхность под действием гравитационных сил. Мелкие, твердые и жидкие частицы, а также газообразные вещества распространяются в атмосферном воздухе вследствие диффузии.


Таблица 3.2

Типы погод по физиологической (ФК) и климато-физиологической классификации (КФК)


Рис. 3.2. Оценочная шкала определения степени благоприятности погоды для человека:

1 - холодная дискомфортная; 2 - прохладная субкомфортная; 3 - комфортная; 4 - жаркая субкомфортная; 5 - жаркая дискомфортная; а) скорость ветра 0…0,2 м/с; б) 2,1… 4,0 м/с; в) 4,1… 6,0 м/с; T - температура воздуха, п - облачность, Q - суммарная радиация

Степень рассеивания загрязняющих веществ зависит от метеорологических условий и в первую очередь определяется ветровым режимом и температурной стратификацией нижнего слоя атмосферы. Метеорологические условия могут способствовать:

· аккумуляции загрязняющих веществ при инверсиях, штилях и туманах;

· разложению загрязняющих веществ при благоприятных радиационных условиях, температурном режиме и наличии гроз;

· выносу загрязняющих веществ при сильном ветре и обильных осадках.

То есть рассеивающая способность атмосферы (РСА) определяется характеристиками метеорологических условий. При оценке загрязнения атмосферного воздуха выбросами автотранспортных средств и промышленных предприятий используют понятие «потенциал загрязнения атмосферы » (ПЗА). ПЗА называется сочетание метеорологических условий, определяющих возможный уровень загрязнения атмосферы при заданных выбросах загрязняющих веществ (см. табл. 3.3). Характеристика потенциала загрязнения атмосферы противоположна рассеивающей способности атмосферы: чем выше РСА, тем ниже ПЗА.

Опасные атмосферные явления . К явлениям, опасным для города, относятся инверсии температуры и смог.

Инверсии температуры создают задерживающие слои воздуха. Приземные инверсии обуславливают отсутствие аэрации жилых кварталов и тем самым способствуют скоплению загрязняющих веществ в приземном слое. Низкие приподнятые инверсии, как «крыша», закрывают город и препятствуют рассеянию вредных примесей. Инверсии в городах обуславливают увеличение концентрации загрязняющих веществ в воздухе и способствуют образованию неблагоприятной экологической обстановки.

При проявлениях инверсии температуры участки застройки на холмистом рельефе располагают выше верхней границы инверсионного слоя, на средних и верхних частях склона или плато. При этом непригодными для жилой застройки являются территории, расположенные в котловине или долине.

Смог (от англ. smoke - дым и fog - туман) - токсический туман. Он возникает при неблагоприятных метеорологических условиях и высоких концентрациях вредных веществ в приземном слое воздуха. Явления смога наблюдались в разные годы в Лондоне, Лос-Анджелесе, Нью-Йорке, Токио. Выделяют три типа смога - восстановительный (смог лондонского типа), окислительный, или фотохимический, и смог ледяного типа.

Восстановительный смог характерен для крупных промышленных центров. Он представляет собой воздушную смесь частиц сажи и оксидов серы и азота. Оксиды при взаимодействии с водой атмосферы образуют аэрозоли серной и азотной кислот. За счет раздражающего действия кислот на бронхи и дыхательные пути смог оказывает отрицательное влияние на здоровье людей. В 1952 и 1962 гг. такой смог стал причиной смерти нескольких тысяч человек в Лондоне.

Фотохимический смог наблюдается в городах с высокой интенсивностью радиации солнца. Он образуется при взаимодействии солнечного света с оксидами азота и углеводородами, содержащимися в выхлопных газах автотранспорта и промышленных выбросах. Фотохимический смог – это комплексная воздушная смесь, состоящая из оксидантов, в основном озона, смешанного с другими окислителями, включая слезоточивый газ – пероксиацетилнитрат (ПАН).

Первоначальная реакция образования смога:

NO 2 + hu ® NO + O.

Атомарный кислород взаимодействует с кислородом О 2 и неактивным веществом М (например, азотом):

О + О 2 + М ® О 3 + М, NO + O 3 ® NO 2 + O 2 .


Хозяйственная деятельность, планировка жилых кварталов, ограниченное количество зеленых насаждений приводят к тому, что в городах, особенно крупных, складывается свой микроклимат, который в целом ухудшает его экологические характеристики.

В безветренные дни над крупными городами на высоте 100-150 м может образовываться слой температурной инверсии, кото­рый задерживает загрязненные массы воздуха над территорией города. Это наряду со значительными тепловыми выбросами и ин­тенсивным нагревом каменных, кирпичных и железобетонных со­оружений приводит к нагреву центральных районов города. В зим­ние безветренные дни перепад температур воздуха между цент­ром и окраинами Петербурга может достигать 10° С.

Значительная загазованность воздушного бассейна, в свою очередь, приводит к уменьшению инсоляции и сокращению поступ­ления к поверхности земли ультрафиолетового излучения. Это от­рицательно влияет на здоровье горожан, поскольку при понижен­ной инсоляции замедляется выведение из организма ряда токси­ческих веществ, в частности тяжелых металлов и их соединений, помимо этого пониженная инсоляция тормозит синтез в организ­ме ряда важных ферментов. Между тем жители больших городов очень часто, особенно в зимнее время, испытывают дефицит инсо­ляции.

Особо следует сказать о неблагоприятных ветровых режимах, возникающих во многих районах новостроек со свободной за­стройкой. Хорошо известно, что перепады атмосферного давления, в особенности его снижение, весьма неблагоприятно сказываются на самочувствии людей, страдающих сердечно-сосудистыми забо­леваниями. Вместе с тем во многих районах новостроек из-за не­рациональной планировки кварталов в отдельных их точках могут наблюдаться местные падения атмосферного давления. Так, в не­больших промежутках между двумя крупными домами при опре­деленных направлениях ветра скорость ветровых потоков может значительно возрастать. Согласно законам аэродинамики в этих точках происходит местное падение атмосферного давления (до десятков миллибар), которое с внутренней стороны квартала при­обретает пульсирующий характер (частота около 5-6 Гц). Зона подобного пульсирующего давления распространяется на 15-20м в стороны от промежутка между домами. Сходное, хотя и менее четко выраженное положение наблюдается и на верхних этажах зданий с плоской кровлей. Излишне говорить, что пребывание в этих зонах людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболева­ниями, может отрицательно влиять на их здоровье.

Решение данной проблемы постоянно требует проведения в районах новостроек комплекса мер по нормализации ветрового режима в отдельных микрорайонах за счет более рациональной планировки кварталов, строительства ветрозащитных сооружений и высадки зеленых насаждений.

Зеленые насаждения в городах

Наличие в городах зеленых насаждений является одним из наиболее благоприятных экологических факторов. Зеленые насаж­дения активно очищают атмосферу, кондиционируют воздух, сни­жают уровень шумов, препятствуют возникновению неблагоприят­ных ветровых режимов, кроме того, зелень в городах благотворно действует на эмоциональное состояние человека. При этом зеле­ные насаждения должны быть максимально приближены к месту жительства человека, только тогда они могут оказывать макси­мальный положительный экологический эффект.

Однако в городах зеленые насаждения расположены крайне неравномерно. Так, в Санкт-Петербурге при общей обеспеченности зеле­ными насаждениями около 20 м 2 на одного жителя степень обес­печенности населения зелеными насаждениями колеблется в пределах от 31,5 м 2 на жителя в северо-западных районах до 5 м 2 - в центральных. Понятно, что в центральных районах городов практически невозможно отыскать более или менее значительные площади для расширения зеленых насаждений, тем более следует максимально использовать имеющиеся возможности. Здесь наибо­лее перспективным является развитие вертикального озеленения, возможности которого весьма широки.

Зеленое строительство в районах новостроек также сопряжено с немалыми трудностями как технического, так и экономического характера. Стоимость озеленения 1 га территории обходится в среднем в 20 тыс. руб., а устройство газона на той же территории – 6 тыс. руб. Озеленение мелких участков стоит еще дороже, достигая 10-15 тыс. руб. за 1 м 2 . Ясно, что в последнем случае де­шевле и проще асфальтировать дворовую территорию, чем озеле­нять ее. В техническом отношении зеленое строительство затруд­няется захламленностью территории новостроек и захораниванием в почве отходов строительства. Однако максимально возможное озеленение городских территорий относится к числу наиболее важ­ных экологических мероприятий в городах.

Завершая разбор основных факторов, формирующих экологи­ческое состояние в городах, остановимся еще на одной проблеме, непосредственно связанной с экологией человека. Выше указыва­лись факторы, формирующие окружающую среду городов, между тем взрослый житель крупного города в будний день подавляющую часть времени проводит в замкнутых пространствах – 9 час. на работе, 10-12 – дома и не менее часа в транспорте, магазинах и других общественных местах и, таким образом, непосредственно соприкасается с окружающей средой города приблизительно 2-3 часа в день. Этот факт заставляет обратить особенно серьезное внимание на экологические характеристики производственной и жилой сред.

Создание в замкнутых пространствах комфортных условий и прежде всего очищенного кондиционированного воздуха и понижен­ного уровня шумов может значительно уменьшить отрицательное влияние городской среды на здоровье человека, да и мероприятия эти требуют относительно небольших материальных затрат. Ре­шению этого вопроса, однако, пока еще уделяется недостаточно внимания. В частности, даже в новейших проектах жилых домов часто не предусматриваются конструктивные возможности уста­новки кондиционеров и воздушных фильтров. Помимо этого, в пределах самой жилой среды действует немало факторов, влия­ющих на ее качество. К ним следует отнести газовые кухни, зна­чительно повышающие загазованность жилой среды, пониженную влажность воздуха (при наличии центрального отопления), нали­чие значительного количества разнообразных аллергенов – в ков­рах, мягкой мебели и даже в теплоизолирующих материалах, употребляемых при строительстве, и многие другие факторы. От­рицательные последствия всего указанного выше должны не толь­ко предусматриваться при новом строительстве и капитальном ре­монте, но и требуются активные действия по улучшению качества жилой среды от каждого горожанина.

Человек живет в материальном мире. Окружающая среда непрерывно воздействует на человека и, подчас, не самым благоприятным образом. Состояние окружающей среды обладает определенными характеристиками, которые оказывают самое прямое влияние на самочувствие и здоровье человека. На людей оказывают влияние климатическая зона проживания, погодные условия, свойства атмосферы, количество солнечных дней в году, качество потребляемой воды и еще множество внешних факторов. Но, при этом, средний городской житель до 80 % своего времени проводит в помещениях, среда обитания в которых резко отличается от климатических условий данного региона.

Любое замкнутое пространство - квартира, служебный офис, студенческая аудитория, спортзал и т.д. обладает набором характеристик, объединенных одним понятием - микроклимат помещения. Впрочем, это следует из самого термина «микроклимат», в котором приставка «микро», в отличие от климата, подразумевает ограниченный объем. И, если уличные условия определяются географической широтой, розой ветров, удаленностью от морского побережья, то есть климатическими условиями места проживания, на которые человек не в состоянии воздействовать, то микроклимат в помещении создается по воле человека. Действительно, независимо от того, где находится город, за полярным кругом или на черноморском побережье, при понижении температуры внешнего воздуха всегда есть возможность создать в квартире или офисе комфортную температуру, а при повышенной влажности и духоте есть возможность проветрить помещение. Так что же такое микроклимат? Согласно ГОСТ 30494-96. «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», дающего строгое определение: микроклимат помещения - состояние внутренней среды помещения, оказывающее воздействие на человека, характеризуемое показателями температуры воздуха и ограждающих конструкций, влажностью и подвижностью воздуха.

К показателям микроклимата так же следует отнести химический состав воздуха, насыщенность воздуха механическими частицами (пылью), наличие источников излучения, освещенность в помещении, уровень шума, биологические или химические загрязнения воздуха и еще множество сопутствующих факторов. Совокупность таких факторов называется параметрами микроклимата. В определенном смысле можно говорить о микроклимате на улицах большого города. Большая концентрация автомобилей и промышленных объектов, активная хозяйственная деятельность и круглосуточное освещение создают условия, резко отличающиеся от природных. Например, в отопительный сезон средняя температура в центре большого города на 2-3оС выше, чем за городом. При этом меняется направление и скорость ветра, который начинает дуть от области с более высокой температурой (центр города) к его окраинам. Даже лесная опушка обладает своим микроклиматом. Но при этом отличия от чащи леса или открытого пространства малы и не поддаются регулированию.

Понятием «микроклимат» можно оперировать, описывая условия в парном отделении финской или русской бани, в бассейне или спортивном зале, где занимаются тяжелоатлеты. Но, все же, чаще всего это понятие связано с условиями в жилых или офисных помещениях, так как большую часть своей жизни люди проводят именно там.

Созданию благоприятных условий в помещениях, где человек проводит большую часть времени, должно уделяться огромное значение. И одним из основных направлений в этом деле является создание комфортной атмосферы, лишенной повышенной концентрации вредных веществ или углекислого газа. Приоритет обеспечения свежим воздухом вызван тем, что для жилых, офисных или общественных помещений, наиболее острой проблемой является высокая влажность и духота, спертый воздух и недостаток кислорода. Устранение дисбаланса в составе атмосферы и обеспечение оптимального микроклимата в жилых и офисных помещениях достигается установкой систем вентиляции. Человеческий организм наделен способностью реагировать на неблагоприятные условия. Постоянная духота и влажность вызывают повышенное потоотделение и учащенное дыхание. Длительное нахождение в неблагоприятных условиях вызывает стресс в организме, что может вызвать ухудшение самочувствия и подорвать здоровье. В медицине есть такое понятие «гипертермия», при котором человеческий организм, не находясь в состоянии болезни, повышает свою температуру до 38-39оС, что характерно для парных и при больших физических нагрузках. Но кратковременное повышение температуры в условиях бани имеет тонизирующий и общеукрепляющий эффект. А постоянное нахождение в условиях повышенной влажности и духоты наносит ощутимый вред здоровью.

Существуют определенные нормы, регулирующие все основные показатели микроклимата в помещениях с постоянным нахождением людей. И огромное значение эти нормы уделяют качеству воздуха, заполняющему это помещение. Например, согласно СанПиН 2.2.2.542-96. (Приложение 4) оптимальный микроклимат в служебных помещениях в холодное время года должен иметь следующие показатели: температура воздуха 21-23оС, относительная влажность 40-60%, скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.

Эффективная вентиляция позволяет создать такие параметры атмосферы в квартире и офисе, которые смогут обеспечить хорошее самочувствие, высокую работоспособность или полноценный отдых в вентилируемом помещении. Борьба со сквозняками и стремление сберечь тепло в холодное время года приводят к тому, что все щели, откуда свежий воздух естественным образом поступал в помещение, оказываются закупоренными. В таких условиях стандартная система пассивной вентиляции перестает работать, что приводит к застойным явлениям в атмосфере помещения и резкому ухудшению микроклимата. Без качественной вентиляции в этом случае обойтись просто невозможно. В летнее время, когда на улице жара и окна отрыты, о хорошем микроклимате говорить также не приходится. Уличный шум и пыль, свободно проникающие извне, летающий по комнате тополиный пух и сквозняки. Такие условия никак нельзя отнести к нормальному микроклимату в помещении. Поэтому, качественная система вентиляции, способная обеспечить поступление свежего воздуха и при этом устранить негативные факторы, связанные с этим процессом, востребована круглый год.

В целом система поддержания благоприятных условий в доме или офисе должна включать в себя не только вентиляцию помещений, но и предусматривать меры по созданию комфортной температуры, оптимального освещения и прочее. Но проблема свежего воздуха является наиболее распространенной при обеспечении нормального микроклимата. Поэтому, даже имея хорошую систему отопления и современные светодиодные светильники, невозможно добиться оптимальных показателей среды обитания в помещениях без эффективной системы вентиляции.

Представительство АО «Аэрэко» в РФ