Описание экспериментов
Исследования проводились с тринадцатилетними школьниками в экспериментальном классном помещении отдела охраны здоровья детей и молодежи Венгерского института здравоохранения. Эксперименты проводились с 14 до 16 ч 30 мин. Ученики в течение 10—15 мин после пребывания адаптировались к температурным условиям, а затем в течение 2 ч готовили уроки к следующему дню. Вначале они выполняли письменные задания, после чего заучивали материал по учебникам. По истечении 1 ч работы объявляли перерыв, во время которого помещение проветривали, а учащиеся выходили на открытый воздух. В этих условиях можно было достаточно точно воспроизвести ситуацию, складывающуюся в период учебы в школе, когда ученики фактически не занимаются непрерывной умственной работой более 45—50 мин, а во время 10-минутных перемен классные помещения проветривают. Физиологические исследования и теплотехнические измерения производились до начала учебы, а также по окончании двухчасовой умственной нагрузки. При радиаторном отоплении замеры были произведены 37 раз, а при лучистом отоплении — 77 раз. При радиаторном отоплении были измерены 23 теплотехнические характеристики, а при лучистом отоплении — 32. При физиологических обследованиях фиксировалось по 13 характеристик в каждом случае для радиаторного и для лучистого отопления. Таким образом, за весь период измерений всего было получено 2300 теплотехнических и 17 800 физиологических характеристик.
Классное помещение отдела охраны здоровья детей и молодежи Венгерского института здравоохранения, выбранное для экспериментов, имеет в плане размер 6,36X4,5 м и высоту 3 м. Наружная стена классного помещения длиной 6,36 м имеет два окна с двойным остеклением. Остальные ограждающие конструкции, а также пол и перекрытие граничат с отапливаемыми административными помещениями или внутренними коридорами. Отопление помещения обеспечивается водяной насосной системой с температурой воды 90°С (температура обратной воды 70°С), имеющей под окнами два 13-секционных чугунных радиатора высотой 600 мм. При проектировании классного помещения теплопотери были приняты равными 3140 Вт.
Проветривание классного помещения на переменах, как и в подавляющем большинстве школ, обеспечивается открыванием окон. Для исходных измерений использовали существующую радиаторную отопительную установку. При устройстве экспериментального лучистого отопления было проверено, какие параметры могут изменяться в данных условиях. Установлено, что к таким параметрам относятся температура поверхности отопительного экрана, коэффициент облученности и температура воздуха в помещении. Для контроля изменения этих параметров была изготовлена специальная экспериментальная отопительная установка. Поскольку температуру греющей поверхности нельзя было произвольно регулировать ни непосредственно отопительными экранами, действующими на горячей воде и подключенными к имевшейся ранее системе отопления с насосной циркуляцией, ни путем смешивания, была смонтирована система электрического лучистого отопления. Отопительные экраны разместили попарно над двумя рядами парт в классном помещении (рис. 35.2).
Высоту подвески отопительных экранов варьировали с помощью полиспаста. Изменять коэффициент облученности можно было как регулированием высоты подвески отопительных экранов, так и сдвиганием в сторону парт, расположенных под сравнительно узкими (шириной 40 см) экранами. Коэффициент облученности в каждом случае и для каждого ученика был определен графическим, способом. В ходе теплотехнических измерений фиксировались следующие характеристики: температура наружного и внутреннего воздуха, температура поверхности ограждающих конструкций, результирующая температура, относительная влажность, кататермометрические величины (температура по сухому, влажному, посеребренному термометру). При проведении физиологических обследований определяли следующие характеристики: скорость реакции, изменение электрического сопротивления кожи, активное сопротивление капилляров, частоту пульса, кровяное давление, температуру кожи.
Количество лучистой теплоты, достигавшей голов детей в ходе исследований, указано в табл. 35.3. Эти значения получены в зависимости от температуры поверхности отопительного экрана и коэффициента облученности. Была поставлена цель — выяснить, как изменяются показатели, определяющие самочувствие, в пределах, допустимых согласно данным других авторов, а также при отклонениях от них. Полученные показатели значения разбили на три группы. В I группу входят теплопоступления, не превышающие 35 Вт/м2, во II группу — составляющие 35—70 Вт/м2, а более высокие теплопоступления отнесены к III группе.
