Температура открытого космоса: Какая температура в космосе на орбите по Цельсию и Фаренгейту за бортом МКС

Какая температура в космосе на орбите по Цельсию и Фаренгейту за бортом МКС

Категория: Справочные статьи

Температура окружающей среды в любой точке открытого космоса зависит от множества факторов. Проще отследить изменения температуры по мере удаления от земной поверхности. Происходит это при смене этапов газовой оболочки Земли.

Строение атмосферы Земли и изменение температурного режима

Говоря о температуре на орбите земли, отметим, что ее окружает атмосфера, состоящая из нескольких отличных по составу слоев:

  1. Нижний слой – тропосфера (примерно до 10 км над Землей), в которой t постепенно снижается — примерно на 0,65º каждые 100 м.
  2. Следующий слой – промежуточный, в котором t остается примерно на одном уровне, перестает снижаться.
  3. Стратосфера располагается на расстоянии 11-50 км от земной поверхности. На расстоянии 11-25 от Земли км воздух остывает до –56,5ºС, а затем, за пределами 25 км, начинает нагреваться, и достигает примерно 0ºС. В слое от 40 до 55 км температурный режим не меняется – этакий промежуточный слой.
  4. В мезосфере, простирающейся от 50 до 80-90 км от Земли, t начинает понижаться – на 0,25-0,5º на 100 м.
  5. Примерно на линии 100 км от Земли находится Линия Кармана, условно ее принято считать переходом от атмосферы к космосу. Температура – примерно –90ºС.
  6. Термосфера простирается до 800 км над Землей. До высоты в 200-300 км температура в открытом космосе по Цельсию растет и достигает 1230º.
  7. Далее простирается экзосфера, характеризующаяся сильной разреженностью газа – так называемая сфера рассеяния.

Какая температура в открытом космосе

А какая температура в космосе (по Цельсию) за границами атмосферы Земли? Там, где космический вакуум?

Чтобы понять суть происходящих процессов – повышения или понижения температуры в отдельных точках космоса, следует обратиться к вопросу о строении. Любая материя – это скопление элементарных частиц (электронов, фотонов протонов, прочих), которые в определенных комбинациях образуют атомы и молекулы. Все микрочастицы находятся в постоянном движении. И, если сказать просто, тепло – это энергия, выделяемая при движении. Чем интенсивнее движение микрочастиц, тем выше температура тела, состоящего из них.

А космический вакуум – это, конечно, пустое пространство, но все-таки кое-какие частицы там все же передвигаются (к примеру, фотоны, несущие свет). Безусловно, плотность микрочастиц в вакууме неизмеримо ниже, чем на Земле, но движение все-таки есть. Кроме того, что космические тела испускают фотоны, несущие тепло, в космосе присутствует реликтовое излучение (образованное на ранних этапах существования Вселенной). На то, какая температура в открытом космосе, влияют планеты и их спутники, метеориты и кометы, астероиды и туманности, космическая пыль и мусор. Все эти факторы вносят свои коррективы в общую обстановку.

Вследствие чего, температура в космосе по факту не равна абсолютному нулю – предельно низкой температуре (–273º по Цельсию, 0º по Кельвину), а в среднем на 2,7º выше. Поэтому на вопрос – сколько градусов в космосе – ответ таков: по Цельсию – минус 270,425º, по Кельвину – плюс 2,725º, по Фаренгейту – минус 454,8º.

Самая низкая температура в космосе зафиксирована учеными в туманности, названной «Бумеранг». Ее обнаружил в 1998 телескоп Хаббл. Наблюдать эту туманность удается в созвездии Центавра. Туманность образовалась в результате уникального явления – звездного ветра. Это значит, что поток материи таким ветром был очень быстро вынесен с центральной звезды во Вселенную, где под влиянием резкого расширения охладился. Ученые смогли просчитать – сколько градусов в космосе по Цельсию в районе туманности Бумеранг, оказалось – минус 272º. Это зафиксированный факт – самое холодное место в космосе.

Так как Вселенная не отличается однородностью, то температурные показатели в разных ее точках несколько отличаются. В большей части пространства температура космоса по Цельсию колеблется в пределах минус 270,45º, а в облаках пыли и газа – на 10-20 градусов выше – из-за повышенной концентрации материи. А вот вблизи звезд и планет тепла намного больше.

Температура в космосе на орбите Земли

А какая температура в космосе за бортом МКС? Ведь и сама станция, и космонавты, выходящие в открытый космос, находятся на околоземной орбите и подвергаются или жуткому холоду, стремящемуся к нулю, или попадают под прямые солнечные лучи. Первый человек, вышедший в космос – советский космонавт Алексей Леонов, имел возможность первым убедиться в этом на собственном опыте. Поверхность скафандра, попадающая под солнечные лучи, разогревалась до плюс 150ºС, а на теневой стороне остывала до минус 140ºС. Такая вот температура в космосе около МКС.

Высота орбиты МКС – порядка 400 км. На корпусе космического аппарата располагаются разные устройства и приборы, приспособленные к работе в условиях открытого космоса. Кроме температуры извне на них действуют и другие источники тепла — например, поток лучей от солнечных батарей, от корпуса самой станции. Кроме того, сам аппарат выделяет при работе тепловую энергию разного назначения и класса. Даже космонавт, находящийся на борту, излучает тепловую энергию. А так как космическое пространство одновременно может проявлять и холод, и жару, то специалисты, отвечающие за терморегуляцию МКС, вынуждены учитывать огромное количество влияющих факторов, причем с противоположными задачами – оградить станцию от перегрева от солнечных лучей и переохлаждения от космического холода.

Защита от холода и жары в космосе

Защищая космические аппараты от жутких перепадов температур, ученые и конструкторы используют различные способы. Чаще всего «укутывают» объект, как в одеяло, в многослойную экранно-вакуумную изоляцию ЭВТИ, которую называют «золотой фольгой». А по факту это – специальная высококачественная полимерная пленка.

Некоторые части поверхностей космических аппаратов специально оставляют открытыми – чтобы они могли поглощать солнечные лучи, или наоборот – выводили в пространство тепло, вырабатываемое изнутри. Тогда эти части покрывают или черной эмалью (для поглощения лучей), или белой эмалью (для отражения лучей).

В некоторых случаях требуется, чтобы солнечные лучи не могли прогревать какую-то поверхность совсем (обсерватории), тогда эти участки скрывают радиационным экраном.

В космических аппаратах, учитывая все нюансы, предотвращающие перегрев и переохлаждение, создают специальную полномасштабную систему СОТР. Она содержит нагреватели и холодильники. Обязательно включает тепловоды и радиаторы. Также тут присутствуют специальные датчики и множество другой аппаратуры. Ведь тепловой режим может оказаться одним из самых важных факторов системы выживания. Так, недостаточно защищенный «Луноход-2» в свое время был безвозвратно испорчен оказавшейся на его крыше горстью черного реголита, из-за которого переставшая отражать солнечные лучи теплоизоляция привела аппарат к перегреву и, как итог – к выходу из строя.

Температура на планетах Солнечной системы

Температура в космосе на орбите возле планет Солнечной системы в большей степени зависит от удаления от Солнца и наличия (или отсутствия) атмосферы. Ясно, что чем ближе светило, тем температурная отметка выше. А если имеется атмосфера – она в состоянии удержать часть поступающего тепла – подобно парнику. Так на Венере, больше удаленной от Солнца, чем Меркурий, климат все-таки жарче – благодаря имеющейся атмосфере температура на ее поверхности в среднем — 477ºС, в то время, как на Меркурии — 349,9 °C днем и минус 170,2 °C ночью. На Марсе температурный режим варьируется от 35ºС до минус 143 ºС. На Юпитере еще холоднее – до минус 153 °C. Но на Уране, имеющем атмосферный слой, это не имеет большого значения – уж очень большое расстояние до согревающей звезды, и на поверхности – всего минус 224°C. А на Плутоне всего на 23 градуса выше, чем абсолютный нуль – минус 240°C.

Какая температура в космосе и за бортом МКС?

Фото: Getty Images

Наука

Четверг, 1 апреля 2021

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно выбрать правильную шкалу температуры, а также решить, где именно ее мерять — скажем, в глубоком космосе и рядом с МКС значения будут разными.

Чтобы ответить на главный вопрос, сначала нужно понять, что такое вообще температура.

Что такое температура?

Хотя понятие температуры возникло еще в древности, а первый термомент был создан в XVI веке, понятно, что к космосу наши представления о температуре мало применимы. В современной науке температуру определяют как среднюю броуновскую энергии частиц системы, в которой измеряется температура.

Температура измеряется не в джоулях — единицах энергии, а в градусах, причем градусы разных температурных шкал не равны друг другу, так сложилось исторически.

Для выяснения вопроса о температуре космоса удобнее всего оперировать шкалой Кельвина. Ноль по Кельвину (0К) обозначает состояние вещества, в котором прекращено всякое броуновское движение частиц. Размерность градуса по шкале Кельвина та же, что и у привычной нам шкалы Цельсия.  То есть, 0К= -273,150С, 00С=273,15К, 1000С=373,15К.

Какая температура в космосе?

Если бы в космосе царил абсолютный вакуум, то его температура была бы ровно 0К. Но даже в межгалактическом пространстве есть некоторое количество водорода, элементарные частицы, реликтовое излучение. Все это, взятое вместе, обеспечивает температуру глубокого космоса около 3К.

Но 3К — это  полнейшая космическая глушь. А чем ближе к галактикам, звездам, планетам, тем больше излучения, больше газа – и выше температура.

Естественно, температура космоса и температура каких-то предметов, которые в нем находятся, — например, спутников, космических станций, — это совсем разные вещи.

Так, сторона МКС, обращенная к Солнцу, может нагреваться до +2600С, а теневая сторона, в свою очередь, остывать до -1000С. На той высоте, где проходит орбита МКС, газ гораздо менее разрежен по сравнению с глубоким космосом, поэтому там существует конвекция — теплообмен за счет потоков вещества (пусть и разреженных). Именно поэтому теневая сторона МКС промерзает до — 100, хотя теоретически без конвекции ее расчетная температура составила бы +4°С.

Температура за бортом МКС — совсем другая. Измерения забортной температуры, проведенные со спутника TechEdSat, который вращался на аналогичной МКС орбите, колебались от -4°С до +45°С.

Интересные факты

В 2011 году астрономы NASA открыли звезды нового класса — «Y-карлики». Температура поверхности  самой холодной из них составила всего 26,60С (299,75К), что ниже температуры человеческого тела. Для сравнения: температура поверхности Солнца около 6200К.

А еще в космосе идет глобальное потепление. Астрономы выяснили, что за последние восемь миллиардов лет температура глубокого космоса выросла втрое, с 1 до 3К.

Читайте также:

Факты о космосе

Вселенная нагревается: средняя температура газа в космосе выросла в 10 раз за 10 миллиардов лет

 

Загрузить еще

  • ЧИТАТЬ БОЛЬШЕ

    #всеновости

  • Что такое третий закон термодинамики?

    Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

    Температурные шкалы. При 0 К энтропия останавливается. Это называется абсолютным нулем, и теоретически это невозможно.
    (Изображение предоставлено: ttsz через Getty Images)

    Третий закон термодинамики касается поведения систем при приближении температуры к абсолютному нулю. Он связывает теплоту и энтропию при этой конечной самой низкой температуре для кристаллов, которые относятся к любому твердому материалу, состоящему из атомов, расположенных в определенном симметричном порядке, согласно Britannica . Третий закон термодинамики гласит: «энтропия идеального кристалла равна нулю, когда температура кристалла равна абсолютному нулю (0 К)». По данным Университета Пердью (открывается в новой вкладке), «кристалл должен быть идеальным, иначе будет какой-то врожденный беспорядок. Он также должен быть при 0 К, иначе внутри кристалла возникнет тепловое движение, которое приведет к беспорядку. »

    Сиабал Митра, профессор физики Университета штата Миссури, предлагает еще одно следствие этого закона.

    «Одна из версий третьего закона гласит, что для достижения абсолютного нуля потребуется бесконечное количество шагов, а это означает, что вы никогда не доберетесь туда», — сказал Митра Live Science. Если бы вы могли достичь абсолютного нуля, это нарушило бы второй закон, потому что если бы у вас был радиатор с абсолютным нулем, вы могли бы построить машину со стопроцентной эффективностью».

    Теоретически можно было бы расти. совершенный кристалл, в котором все пространства решетки заняты одинаковыми атомов . Однако принято считать, что достичь температуры абсолютного нуля невозможно. Следовательно, вся материя содержит по крайней мере некоторую энтропию благодаря наличию некоторой тепловой энергии.

    История третьего закона термодинамики

    Третий закон термодинамики был впервые сформулирован немецким химиком и физиком Вальтером Нернстом в 1906 году согласно Britannica . В своей книге «Обзор термодинамики» (Американский институт физики, 1994), Мартин Бейлин цитирует утверждение Нернста о третьем законе: «Ни одна процедура не может привести к изотерме T = 0 за конечное число шагов». По сути, это устанавливает, что температура абсолютного нуля недостижима, так же как скорость света c в вакууме никогда не может быть превышена. Теоретические положения и эксперименты показали, что независимо от того, насколько быстро что-то движется, его всегда можно заставить двигаться быстрее, но оно никогда не может достичь скорость света , согласно Университета Морнингсайд (открывается в новой вкладке). Точно так же, независимо от того, насколько холодна система, ее всегда можно сделать еще холоднее, но она никогда не достигнет абсолютного нуля.

    В своей книге «История физики» (Арктурус, 2012 г.) Энн Руни написала: «Третий закон термодинамики требует концепции минимальной температуры, ниже которой никакая температура не может опускаться — известной как абсолютный ноль». Она продолжила: «Роберт Бойль впервые обсудил концепцию минимально возможной температуры в 1665 году в «Новых экспериментах и ​​наблюдениях, касающихся холода » [Crook Publishing], в которой он назвал эту идею первый холодный. »

    Считается, что абсолютный ноль был впервые рассчитан с достаточной точностью в 1779 году Иоганном Генрихом Ламбертом, согласно Хайме Висняку из Университета Бен-Гуриона в Негеве в Израиле . Ламберт основал это вычисление. на линейной зависимости между давлением и температурой газа. Когда газ нагревается в замкнутом пространстве, его давление увеличивается. Это происходит потому, что температура газа является мерой средней скорости молекул в газа. Чем горячее он становится, тем быстрее движутся молекулы и тем большее давление они оказывают при столкновении со стенками сосуда. Ламберту было разумно предположить, что если бы температуру газа можно было довести до абсолютной ноль, движение молекул газа можно было бы полностью остановить, чтобы они больше не могли оказывать никакого давления на стенки камеры. 

    Если бы кто-то изобразил зависимость температуры и давления газа на графике с температурой по оси x (горизонтальной) и давлением по оси y (вертикальной), точки образовали бы прямую с наклоном вверх линия, указывающая на линейную зависимость (открывается в новой вкладке) между температурой и давлением согласно Университета штата Флорида (открывается в новой вкладке). Таким образом, должно быть довольно просто протянуть линию назад и считать температуру там, где линия пересекает 9 градусов.0019 x ось, т. е. где y = 0, что указывает на нулевое давление. Используя эту технику, Ламберт вычислил абсолютный ноль как минус 270 градусов по Цельсию (минус 454 по Фаренгейту), что было очень близко к современному принятому значению минус 273,15 C (минус 459,67 F), согласно Britannica . .

    Температурная шкала Кельвина

    Фотография Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина. Шкала Кельвина названа в его честь. (Изображение предоставлено Беттманном / автором Getty Images)

    Человек, больше всего связанный с концепцией абсолютного нуля, — Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин. Единица измерения температуры, носящая его имя, кельвин (К), наиболее часто используется учеными во всем мире. Температурные приращения по шкале Кельвина имеют тот же размер, что и по шкале Цельсия, но поскольку они начинаются с абсолютного нуля, а не с точки замерзания воды, их можно использовать непосредственно в математических расчетах, особенно при умножении и делении. Например, 100 К на самом деле вдвое горячее, чем 50 К, согласно Техасский университет (открывается в новой вкладке). Образец замкнутого газа при 100 К также содержит в два раза больше тепловой энергии и давление в два раза больше, чем при 50 К. Такие расчеты нельзя выполнить с использованием шкал Цельсия или Фаренгейта, т. е. 100 °С — это , а не .

    Последствия третьего закона

    Поскольку температура абсолютного нуля физически недостижима, третий закон может быть переформулирован для применения к реальному миру как : энтропия идеального кристалла приближается к нулю, когда его температура приближается к абсолютному нулю. Мы можем экстраполировать из экспериментальных данных, что энтропия идеального кристалла достигает нуля при абсолютном нуле, но мы никогда не сможем продемонстрировать это эмпирически. 9−12 K)», — сказал Дэвид Макки, профессор физики Южного государственного университета Миссури.

    Микрогравитация (ZARM) в Бременском университете в Германии Они поймали облако из примерно 100 000 атомов рубидия в магнитном поле внутри вакуумной камеры и бросили камеру вниз по падающей башне, чтобы позволить атомы плавают, не сдерживаемые гравитация и замедлить их молекулярное движение. Облако достигло рекордных 38 пикокельвинов, или 38 триллионных долей Кельвина.

    Хотя температуры абсолютного нуля в природе не существует, и ученые не могут получить ее в лаборатории, концепция абсолютного нуля имеет решающее значение для расчетов, связанных с температурой и энтропией. Многие измерения подразумевают связь с некоторой отправной точкой. Когда кто-то указывает расстояние, они должны спросить, расстояние от чего? Когда они дают время, они должны спросить, время с какого момента? Определение нулевого значения на температурной шкале придает смысл положительным значениям на этой шкале. Когда температура указывается как 100 К, это означает, что температура на 100 К выше абсолютного нуля, что в два раза выше абсолютного нуля, чем 50 К, и в два раза выше, чем 200 К. 

    При первом чтении третий закон кажется довольно простым и очевидным. Однако он служит заключительным периодом в конце длинного и последовательного рассказа, полностью описывающего природу тепла и тепловой энергии.

    Эта статья была обновлена ​​2 февраля 2022 г. автором Live Science Эшли Хамер.

    Дополнительные ресурсы

    • Веб-сайт Университета Калгари по энергетическому образованию (открывается в новой вкладке) объясняет концепцию абсолютного нуля.
    • В этом видео из StarTalk (открывается в новой вкладке) Нил де Грасс Тайсон объясняет, почему нельзя достичь абсолютного нуля.
    • Политехнический институт Ренсселера имеет другое объяснение третьего закона термодинамики (открывается в новой вкладке), дополненное тремя различными формулировками закона.

    Библиография

    Университет Пердью, «Энтропия и 2-й и 3-й законы термодинамики». http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch31/entropy.php  

    Нобелевская премия «Вальтер Нернст: биографический». 1966. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1920/nernst/biographical/ (открывается в новой вкладке)

    Мартин Бейлин, «Обзор термодинамики», Американский институт физики, 1994 г.

    Университет Морнингсайд, «Предел скорости». https://webs.morningside.edu/slaven/Physics/relativity/relativity10.html (открывается в новой вкладке)

    Энн Руни, «История физики», Arcturus, 2012 г.

    Роберт Бойл, «Новые эксперименты и наблюдения, касающиеся холода», Крук, 1665

    Хайме Висняк, «Развитие концепции абсолютной нулевой температуры», Educación Química, январь 2005 г. https://www.researchgate.net/publication /236235474_Development_of_the_Concept_of_Absolute_Zero_Temperature  

    Университет штата Иллинойс, «MAT 312: Вероятность и статистика для учителей средних школ», https://math.illinoisstate.edu/day/courses/old/312/notes/twovar /twovar02.html (открывается в новой вкладке) 

    Университет штата Флорида, «Законы о газе». https://www.chem.fsu.edu/chemlab/chm1045/gas_laws.html (открывается в новой вкладке) 

    Britannica, «Абсолютный ноль», 9 апреля 2021 г. https://www.britannica. com/science/absolute-zero  

    Центр медицинских наук Техасского университета в Хьюстоне, «Биостатистика для клинициста». https://www.uth.tmc.edu/uth_orgs/educ_dev/oser/L1_2.HTM (открывается в новой вкладке) 

    Бременский университет, «Очень долго и невероятно холодно», 27 августа 2021 г. https://www.zarm.uni-bremen.de/en/press/single-view/article/extremely-long-and- невероятно-cold.html (открывается в новой вкладке) 

    Джим Лукас — автор статей для Live Science. Он охватывает физику, астрономию и инженерное дело. Джим окончил Университет штата Миссури, где получил степень бакалавра наук в области физики, а также астрономию и техническое письмо. После окончания университета он работал в Лос-Аламосской национальной лаборатории системным администратором, техническим писателем-редактором и специалистом по ядерной безопасности. Помимо написания статей, он редактирует статьи в научных журналах по различным тематическим направлениям.

    При участии

    • Эшли Хамер, автор Live Science

    2 способа создания открытого офиса с разными температурными зонами

    Стандарт ASHRAE 55 определяет тепловой комфорт как «психическое состояние, выражающее удовлетворение тепловой средой и оцениваемое субъективной оценкой». Другими словами, тепловой комфорт включает в себя технические аспекты, такие как температура и влажность, но также играют роль индивидуальные потребности и предпочтения. В офисном здании, , некоторые пассажиры могут задыхаться от жары, в то время как другие дрожат.

    Взаимосвязь между температурой и работоспособностью человека была предметом нескольких исследований. Например, Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) пришла к выводу, что пик продуктивности человека приходится на диапазон температур 70–75°F (21–24°C). Однако установка термостата в этом диапазоне недостаточна : пассажирам, находящимся рядом с диффузорами воздуха, все еще может быть холодно, а тем, кто находится рядом с окнами, в солнечные дни может быть жарко.

    Когда для большого офиса используется один термостат, маловероятно найти температуру, которая сделает всех комфортными . Здания имеют внутренние колебания температуры из-за распределения воздушных диффузоров, стен, оборудования, людей и окон. Индивидуальные предпочтения также различаются, как упоминалось ранее.

    Существуют две взаимодополняющие стратегии достижения теплового комфорта:

    • Разделение здания на несколько тепловых зон и обеспечение локального контроля температуры.
    • Предоставление сотрудникам свободы сидеть там, где они чувствуют себя наиболее комфортно.
    • Это можно дополнить мобильным приложением, отображающим тепловую карту офиса, чтобы сотрудники могли знать, как меняется температура в помещении.

    Некомфортная обстановка в офисе заставляет компании терять деньги. WELL рекомендует проводить опрос сотрудников два раза в год.

    Строительные нормы и правила устанавливают минимальные эксплуатационные и конструктивные особенности, которые требуются в зданиях по закону, в то время как сертификаты экологически чистых зданий направлены на повышение производительности. Тем не менее, строительный стандарт WELL является полезным ориентиром для проектирования здоровых и продуктивных интерьеров. Его система сертификации ориентирована на людей, а не на здания, и тепловой комфорт является одним из основных аспектов, охватываемых . Международный строительный институт WELL выделяет шесть основных факторов, определяющих температурный комфорт в помещениях:

    • Температура воздуха
    • Влажность
    • Движение воздуха
    • Температура окружающих поверхностей
    • Скорость метаболизма каждого человека
    • Теплоизоляция, обеспечиваемая одеждой

    96

    Температуру воздуха, влажность и движение можно контролировать с помощью системы HVAC. Тем не менее, температура внутренних поверхностей различается, а скорость метаболизма и теплоизоляция одежды различны для каждого жильца. возраст, пол, состояние здоровья и климатологическое происхождение жильцов также определяются как вторичные факторы, влияющие на тепловой комфорт.

    Для обеспечения теплового комфорта WELL рекомендует две описанные выше стратегии: несколько тепловых зон и свобода выбора места для сидения . Стандарт также рекомендует мониторинг комфорта и контроль влажности.

    Разделение офиса на несколько температурных зон

    Когда офисное здание разделено на несколько температурных зон, у сотрудников есть два варианта, чтобы чувствовать себя более комфортно: регулировать температуру своей зоны или свободно перемещаться между разными зонами.

    Чтобы поддерживать разную температуру в помещении, все тепловые зоны должны иметь индивидуальные датчики и элементы управления. Датчики должны быть размещены вдали от любых источников тепла или холода, которые могут нарушить измерения, таких как диффузоры, прямые солнечные лучи, тепловыделяющее оборудование и окна. WELL рекомендует размещать датчики температуры на расстоянии не менее 1 м от этих источников тепла и холода. Наличие термостата для каждой зоны является традиционным подходом, но цифровое управление с помощью приложения для смартфона также является приемлемым вариантом.

    Распределение диффузоров, стен, оборудования, людей и окон влияет на изменение температуры в помещении.

    В среднем перегретый офис теряет производительность на 6%, а холодный офис теряет производительность на 4%. При условии, что площадь составляет 50 000 кв. футов.

    • Снижение производительности на 6 % соответствует 900 000 долл. США в год
    • Снижение производительности на 4 % соответствует 600 000 долл. США в год

    Исследования, проведенные NREL и другими исследовательскими институтами, показали, что температурный комфорт повышает производительность. В большом офисном здании экономия за счет более высокой производительности значительна. Стандарт WELL рекомендует два раза в год проводить обследование теплового комфорта жильцов.

    Улучшение теплового комфорта с помощью бесплатного адреса

    Разделение офисного здания на множество температурных зон дает больше возможностей для комфорта для жителей. Однако преимущества этой функции ограничены, если у сотрудников есть стационарный рабочий стол в офисе. Например, если два человека с очень разными предпочтениями сидят близко друг к другу, им может быть трудно договориться об установке термостата.

    Имея бесплатный адрес, сотрудники могут выбрать место с максимальным тепловым комфортом . Это становится проще, если им предоставить приложение, которое отображает изменение температуры в помещении. Приложение может отображать цветовую «тепловую карту», ​​основанную на измерениях температуры во внутреннем пространстве. Таким образом, жильцы могут перемещаться туда, где им удобнее.

    Стандарт WELL рекомендует температурный перепад не менее 5°F (3°C) для открытых рабочих пространств площадью более 2150 кв. футов, между помещениями, в которых находится более 10 человек, или между разными этажами.

    Дополнительные функции для повышения теплового комфорта

    Системы лучистого отопления и охлаждения были связаны с улучшенным тепловым комфортом , поскольку они обеспечивают более равномерное распределение тепла внутри зданий. Излучающие системы также обеспечивают обогрев и охлаждение непосредственно от стен и пола, вместо использования циркуляции воздуха. Температура внутренних поверхностей была определена среди основных факторов, влияющих на тепловой комфорт , и излучающие системы используют это преимущество.

    • Водяные излучающие системы используют трубы, встроенные в стены и полы, и могут обеспечивать отопление или охлаждение за счет циркуляции горячей или охлажденной воды.
    • Электрические излучающие системы используют электрическое сопротивление, как следует из их названия. Их также устанавливают на стены и пол, но они могут обеспечить только обогрев.

    В среднем перегретый офис теряет производительность на 6%, а холодный — на 4%. При условии, что площадь составляет 50 000 кв. футов. офиса и применяя правило 3-30-300 от JLL, эти потери переводятся в 9 долларов.00 000 и 600 000 долларов в год соответственно.

    Click to Tweet

    Основным недостатком излучающих систем является их высокая первоначальная стоимость, поскольку трубы или панели электрического сопротивления должны быть встроены в стены и полы. Однако излучающие системы также улучшают качество воздуха в помещении — поскольку в них не используется принудительная циркуляция воздуха, они не распространяют пыль и другие частицы воздуха. Лучистое отопление отделяет вентиляцию от отопления и охлаждения, позволяя оптимизировать обе системы по отдельности.

    Еще одна действенная мера по улучшению теплового комфорта – введение гибкого дресс-кода . Поскольку утепление одежды является одним из основных факторов, влияющих на температурный комфорт, гибкий дресс-код дает больше возможностей для сотрудников.

    Взаимодействие между влажностью и температурой влияет на тепловой комфорт, и стандарт WELL признает это. Согласно ASHRAE, идеальный диапазон относительной влажности для здоровья и комфорта человека составляет от 30 до 60 процентов.

    Вывод

    Заработная плата – это гораздо большие расходы, чем аренда и коммунальные услуги в типичном офисном здании. Повышение производительности отвечает интересам компаний, и исследовательские институты, такие как NREL, обнаружили, что производительность сильно зависит от теплового комфорта . Другими словами, некомфортная офисная среда заставляет компании терять деньги.

    Температурный комфорт субъективен, но он также зависит от измеримых аспектов, таких как температура в помещении и влажность воздуха. Владельцы зданий должны инвестировать в систему HVAC, которая удерживает эти переменные в удобном диапазоне, но при этом более гибкая в отношении сотрудников. Компания может использовать множество термальных зон, где сотрудники могут выбирать, где сидеть, при этом смягчив дресс-код, чтобы предоставить больше вариантов одежды.

    Система HVAC, использующая один термостат и один термостат для всего офиса, может показаться более дешевым вариантом. Тем не менее, потеря производительности из-за дискомфорта значительно перевесит первоначальную экономию , исходя из правила JLL 3-30-300.

    Комфорт в помещении и экономия энергии на автопилоте

    Температурный комфорт и качество воздуха в помещении тесно связаны со здоровьем персонала и когнитивными способностями, как показывают исследования.