Patalpų mikroklimatas

Žmogus yra šiltakraujė būtybė. Todėl jam būtina palaikyti pastovią temperatūrą savo kūno branduolyje, kad visi gyvybiškai svarbūs fiziologiniai procesai vyktų normaliai. Kūno paviršius iki 2,5 cm gylio sudaro taip vadinamą poikiloterminį kevalą, kurio audinių temperatūra gali svyruoti gana plačiose ribose. Prisiminkime šaltas rankas, ypač jų pirštus, nosį ir pan.

Žmogaus kūno šilumos reguliavimas yra gana sudėtingas procesas, susidedantis iš įvairių mechanizmų. Tai ir cheminių procesų - medžiagų apykaitos intensyvumo reguliavimas, ir fizinių procesų, nulemiančių šilumos atidavimo aplinkai intensyvumo, keitimas.

Šilumą organuose kuria egzoterminės cheminės reakcijos, kurios nuolat vyksta raumenyse, kepenyse ir kituose organuose vykstant medžiagų apykaitai. Šilumos nuostoliai labai priklauso nuo organo dislokacijos kūne. Oda ir raumenys šilumos netenka greičiau nei vidaus organai, esantys kūno branduolyje.

Šilumos reguliavimo mechanizmai yra skirtingi, kai organizmas atsiduria šilumoje arba šaltyje.

Esant aukštesnei aplinkos temperatūrai termoreguliaciją vykdo šie procesai:

• šiluminis spinduliavimas į aplinką, kuris priklauso nuo žmogaus kūno paviršiaus ir aplinkinių kūnų temperatūros skirtumo;
• drėgmės garinimas nuo kūno paviršiaus, kuris priklauso nuo aplinkos oro drėgmės ir oro judėjimo greičio;
• konvekcija - greta kūno esančio oro sušildymas, kuris sušilęs kyla aukštyn, ir jo kaita priklauso nuo oro judėjimo greičio bei aplinkos oro temperatūros;
• laidumas į aplinkos daiktus, prie kurių liečiamės, o tai priklauso nuo kūno ir liečiamų paviršių temperatūrų skirtumo.

Visi šie procesai vyksta drauge, vienas kitą papildo ir sudaro šiluminio jutimo komfortą organizme. Pavyzdžiui, sveikas nuogas žmogus 23⁰C aplinkos temperatūroje ir esant normaliai oro drėgmei:

• apie 60% savo produkuojamos šilumos atiduoda į aplinką spinduliavimu,
• 25% - drėgmės išgarinimu į aplinką,
• 12% - konvekcija,
• apie 3% - laidumu į liečiamus daiktus ar grindis.

Tačiau jei aplinkos temperatūra yra aukštesnė nei žmogaus kūno temperatūra, iš šių keturių procesų galės veikti tik garinimas, jei oro drėgmė maža, pvz., saunoje, arba neveiks nei vienas, jei oro drėgmė didelė, kaip garinėje pirtyje, o tai gresia organizmo perkaitimu.

Kūno šilumos atidavimas priklauso nuo kūno paviršiaus dydžio ir kraujo indų spindžio. Kraujas yra pagrindinis šilumos nešėjas organizme ir kuo daugiau kraujo prateka pro audinius, tuo aukštesnė jų temperatūra ir didesnė galimybė šilumą atiduoti aplinkai. Išsiplėtus poodinių kraujo indų spindžiui žmogus parausta. Drėgmės garinimas nuo kūno paviršiaus yra labai efektyvi termoreguliavimo priemonė. Išgarinus 1 litrą prakaito nuo kūno paviršiaus atiduodama tiek šilumos į aplinką, kuri galėtų kūno temperatūrą pakelti 10⁰C.

Vandens laidumas šilumai yra apie 35 kartus didesnis už sauso oro laidumą, todėl vandenyje odos temperatūra tuoj pat susilygina su vandens temperatūra, o esant šaltam vandeniui greitai netenkama šilumos ir iš kūno branduolio, todėl sutrinka fiziologiniai procesai gyvybiškai svarbiuose organuose, ir žmogus gali greitai žūti.

Hipertermija (Hyperthermia) arba perkaitimas charakterizuoja padidėjusią žmogaus kūno temperatūrą esant nesutrikusiai termoreguliacijai, tačiau kai ji nepajėgia pašalinti šilumą iš organizmo esant karštam ir drėgnam orui ir sunkiai fiziškai dirbant. Pakilus kūno temperatūrai iki 42-43⁰C sutrinka pats termoreguliacijos mechanizmas ir gali ištikti šiluminis smūgis.

Karščiavimas (pyrexia) ištinka, kai sutrinka termoreguliacija, ir ji palaiko kūno branduolio temperatūrą aukštesniame lygyje, o tai yra dažnas susirgimo požymis.

Gausiai prakaituojant organizmas netenka daug skysčių drauge su ištirpusiomis druskomis ir elektrolitais. Dėl to gali sutrikti raumenų dirglumas ir išsivystyti jų traukuliai. Todėl esant karštoje aplinkoje ilgesnį laiką ir gausiai prakaituojant būtina kompensuoti skysčių ir elektrolitų balansą geriant mineralizuotą ar pasūdytą vandenį.

Galimas ir lokalus perkaitimas saulėje esant giedram orui ir nedėvint jokio galvos apdangalo. Saulės spindulių spektras yra platus ir gali įšildyti ne tik odos paviršių, bet ir giliau esančius audinius. Jei galva ilgesnį laiką eksponuojama saulėje, įšyla galvos smegenų dangaluose esantys kraujo indai, jie plečiasi, didėja intrakranialinis slėgimas kaukolėje, ir dėl to vystosi smegenų hiperemija, ima svaigti ir skaudėti galvą, galima netekti sąmonės ir t.t. Tai taip vadinamas saulės smūgis.

Atsidūrus vėsioje aplinkoje organizmas siekia sumažinti galimus šilumos nuostolius sumažindamas kraujagyslių spindį ir tuo pačiu sumažindamas kūno paviršių ir aplinkos temperatūrų skirtumą. Jeigu to negana - atsiranda "žąsies odos" požymiai - tai rudimentinis kovos su šalčiu būdas, pasiteisinantis tankų kailį ar plunksnas turintiems gyvūnams, nes pašiaušti plaukai sulaiko daugiau oro prie kūno, o oras yra blogas šilumos laidininkas. Žmogui, deja, tai nepadeda, tuomet randamas kitas šilumos šaltinis - intensyvus nevalingas raumenų darbas - drebulys. Jei ir to nepakanka, provokuojama aktyvi organizmo veikla - judėjimas, šokinėjimas. Jeigu ir to nepakanka - po truputį ima žemėti kūno temperatūra su visomis iš to sekančiomis pasekmėmis.

Kovai su šalčiu yra didžiulės prisitaikymo galimybės – tinkamai parinkti rūbai, avalynė ir pan. Tai padeda išgyventi ir labai ekstremaliose šalčio sąlygose.

Didelę įtaką gyventojų sergamumui daro ne tiek išorinės lauko klimato sąlygos, prie kurių mes galime ilgainiui priprasti ir prisitaikyti panaudojant atitinkančią sezoną aprangą, bet ir buityje esantis mikroklimatas gyvenamuosiuose kambariuose, darbo vietose ir kitur.

Patalpose mikroklimatą nulemia trys pagrindiniai oro veiksniai - oro temperatūra, oro drėgmė ir oro judėjimas. Visų jų kompleksinis veikimas ir formuoja mūsų šiluminę savijautą patalpose, kurią galime vertinti kaip šildančią, šaldančią ar komfortinę.

Efektyvi temperatūra rodo žmogaus šiluminę savijautą, veikiant visų aplinkos oro meteorologinių faktorių kompleksui. Meteorologiniai faktoriai, veikdami kartu bei įvairiomis tarpusavio kombinacijomis, gali sukelti žmogui skirtingą arba vienodą šiluminį efektą, kuris pasireiškia tam tikra šilumine savijauta – malonu - nemalonu, šalta - šilta, vėsu - tvanku, karšta ir pan.

Gyvenamųjų patalpų oro temperatūra turėtų svyruoti tarp 19-20⁰C. Patalpoje, kurioje miegama, ji galėtų būti bent 2-3⁰C žemesnė, nes vėsus ir grynas oras pagilina miegą, pagerina poilsį, greičiau užmiegama. Virtuvėje bei kitose patalpose, kur intensyviai dirbama, oro temperatūra taip pat turėtų būti bent pora laipsnių žemesnė. Vaikų kambariuose temperatūra turėtų būti 20-22⁰C ribose. Nors sakoma, kad šiluma kaulų nelaužo - nerekomenduojama aukštesnė nei 23⁰C temperatūra, nes tokiose patalpose esančius žmones pradeda varginti galvos skausmai, mažėja darbingumas, blogėja savijauta.

Šaltos žiemos sąlygomis esama patalpų šildymo sistema ne visuomet gali užtikrinti reikiamą kambarių temperatūrą. Tuomet galima papildomai naudoti kilnojamus elektrinius šildytuvus. Įsigyti juos nesudėtinga, tačiau būtina atkreipti dėmesį į jų galingumą, apšildomą plotą bei technines charakteristikas. Geriausi kaloriferiai turi įmontuotus termostatus, kurie automatiškai palaiko patalpoje reikiamą temperatūrą.

Šiluminei savijautai didelę reikšmę turi oro drėgmė, kuri turėtų būti tarp 40-60% santykinės drėgmės.

Jeigu oro drėgmė didesnė, didesnis drėgno oro šilumos laidumas sudaro geras sąlygas sušalti, jei oras vėsus, arba perkaisti karštoje aplinkoje. Be to, didesnė oro drėgmė sudaro palankias sąlygas įvairiems mikroorganizmams gyvuoti, o drėgmės kondensacija ant vėsesnių paviršių sudaro nemalonų drėgmės jutimo jausmą.

Esant mažesnei oro drėgmei šilumos atidavimas laidumu žymiai sumažėja, todėl ir oro temperatūra gali būti kiek žemesnė. Tačiau intensyviau garuojant drėgmei nuo kūno paviršiaus, atsiranda odos ir gleivinių džiūvimo jausmas. Džiūnant kvėpavimo takų gleivinėms, jos praranda savo barjerines savybes ir ilgainiui gali nebeapsaugoti nuo ore esančių mikroorganizmų poveikio. Tokią situaciją gali sukelti patalpose esantis didelis šildymo elementų paviršius arba oro šildymas kaloriferiais ir įpūtimas per ventiliacijos kanalus į patalpas. Oro drėgmės padidinimui gali būti naudojami keraminiai vandens garinimo indai tarp radiatorių sekcijų. Normalizuoti oro drėgmę geriausiai padeda patalpose auginami augalai bei kambarinės gėlės.

Oro judėjimas yra būtinas patalpose, nes jeigu mes nejaučiame kad ir nežymaus oro judėjimo ar slėgio skirtumo į mūsų audinius, jaučiame tvanką, blogėja savijauta ir darbingumas. Oro judėjimo greitis patalpose turėtų būti iki 0,3 m/s, tai sąlygoja mus supančio oro kaitą ir galimybę kvėpuoti švaresniu nei iškvėptas oru.

Oro kaita padeda pašalinti iš patalpų įvairius teršalus, antropodujas, dulkes ir mikroorganizmus. Todėl gyvenamose patalpose oras turėtų keistis ne mažiau 3 kartų per valandą. Kadangi mūsų pastatai nėra hermetiški, oras dėl temperatūrų bei slėgių skirtumo sienose bei per visus įmanomus plyšius natūraliai keičiasi 1 kartą per valandą. Todėl naudojant ortakius, viršulangius ir kitas priemones padidinti oro kaitą patalpose nėra sudėtinga.

Tam, kad žmogus gerai jaustųsi ir kvėpuotų grynu oru, jam reikia apie 50 m³ oro per valandą. Įvertinant, jog vyksta natūrali oro kaita bent 1 kartą per valandą, šis oro kubas, t.y. optimalus oro kiekis žmogui išbūti 1 valandą patalpoje, yra 25 m³. Pagal šį rodiklį yra apskaičiuojami dirbtinės ventiliacijos pajėgumai patalpose atsižvelgiant į gyventojų skaičių jose.

Ypatinga ventiliacija yra būtina virtuvėse, nes tai yra namų laboratorija, kurioje atliekami įvairūs eksperimentai bei buitiniai darbai. Oro teršimo šaltinių virtuvėje yra daug - gamtinės dujos, dujų pilno ir nepilno degimo produktai, maisto produktų degėsiai, įvairios maisto produktų atliekos, antropodujos ir t.t. Oro kaita virtuvėje turėtų būti iki 10 kartų per valandą. Todėl didesnis šilumos šaltinių skaičius projektuojamas gyvenamų patalpų virtuvėse, kad kompensuotų šilumos nuostolius vėdinant.

Natūralaus vėdinimo ortakiai pastatų virtuvėse turi būti atviri ir greta viryklių bei taršos šaltinių. Daugiaaukščių pastatų viršutiniuose aukštuose natūrali trauka nėra efektyvi, todėl būtina naudoti dirbtinio vėdinimo ventiliatorius, kurie intensyviai keistų patalpos orą. Teršalų kiekiui sukoncentruoti ir greitai pašalinti padeda garų surinkimo gaubtai virš viryklių. Tai neleidžia teršalams pasklisti patalpų ore ir patekti į kitas patalpas.

Taupant šilumą patalpose kambarius geriau vėdinti intensyviai, bet trumpai, negu po truputį ilgą laiką. Svarbu neužstatyti šilumos šaltinių - radiatorių baldais, nes tai trukdo šilumai sklisti patalpose. Spintas ar knygų lentynas glauskite prie išorinės sienos paviršiaus, nes tai padės izoliuoti patalpas nuo išorės temperatūros svyravimų. Nerekomenduojama pripildyti gyvenamas patalpas aibe baldų, ypač minkštų, kuriuose susikaupia daug dulkių. Optimalu įrengti spintas sienose tuo padidinant patalpų erdvę.

Patalpos, kuriose praleidžiame didelę dalį laiko, turi didelę įtaką žmogaus organizmo termoreguliacijai, kuri yra būtina gyvybei ir darbingumui palaikyti.