КАК МЫ МОДЕЛИРУЕМ ТЕРМИЧЕСКИЙ КОМФОРТ

Повышенные значения температуры воздуха и специфика микроклимата в городах оказывают влияние на экосистемы, экономику, а также на здоровье и комфорт населения. В последние годы были проведены многочисленные исследования, которые показывают сильную корреляцию между здоровьем людей и биометеорологическими индексами. Показано, что тепловой стресс в летние месяцы приводит к увеличению сердечно-сосудистых заболеваний и смертности (Muthers et al., 2010; Matzarakis et al., 2011; Nastos and Matzarakis, 2012).

Летом 2010 года дополнительная смертность из-за жары и ухудшения качества воздуха составила в Москве около 11 000 человек.

Согласно мировой практике, самым надежным показателем для оценки теплового комфорта человека является физиологическая эквивалентная температура (Physiologically Equivalent Temperature – PET). 

PET определяется как «температура воздуха, при которой для обычных комнатных условий тепловой баланс человеческого тела остается сбалансированным со значениями температуры внутренних органов и температуры кожи для рассматриваемой ситуации» (Mayer and Höppe, 1987; Höppe, 1999; Matzarakis et al., 1999). Иначе говоря, РЕТ - это показатель того, как погода (а если жарко, то и термический стресс) влияет на человеческий организм.

Ниже  приведены его градации (как и обычная температура он измеряется в градусах Цельсия). 

Параметр основан на упрощении модели энергетического баланса тепла человека «Munich Energy Balance Model for Individuals» (MEMI, Höppe 1984). В отличие от UTCI, PET не использует самоадаптирующуюся модель одежды. Тепловое воздействие фактической окружающей среды в PET оценивается с помощью уравнения энергетического баланса человека (уравнение (1), Höppe 1999).

M+W_o+R+C+E_sk+E_res+E_sw+S=0 (1)

Энергетический баланс человека состоит из производства тепла через метаболизм (M) и механическую работу (Wо), потоков радиации (R), излучения явного (C) и скрытого тепла (E). В уравнении (1) скрытое тепло делится на: теплообмен через кожу (Esk), через потоотделение (Esw) и через дыхательную систему (Eres). Все упомянутые выше параметры указаны в ваттах. Предполагается, что запас тепла (S) в любое время равен 0 Вт (при условии устойчивого состояния). Для определения PET необходимо рассмотреть фактическую среду как виртуальную внутри помещения с Tmrt = Ta, v = 0,1 м/с и VP = 12 гПа (Höppe 1999). Температура воздуха для внутренней среды должна изменяться итеративно, пока влияние на энергетический баланс человека не будет таким же, как в реальной окружающей среде. Полученная температура воздуха в помещении равна PET (Höppe 1999).

В настоящее время PET является одним из наиболее часто используемых показателей теплового комфорта человека (Matzarakis and Mayer, 1996; Matzarakis et al., 1999, 2009; Lin et al., 2010a; Muthers et al., 2010; Lopes et al., 2011; Hwang et al., 2011; Nastos and Matzarakis, 2012; Lin et al., 2013; Ketterer et al., 2013; Fröhlich and Matzarakis, 2013).

Мы в Instagram Мы в Telegram

---