Z Wikipedii

Komfort cieplny - to stan, w którym człowiek czuje, że jego organizm znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna. Dodatkowo komfort termiczny oznacza, że nie występuje żadne niepożądane nagrzewanie lub chłodzenie poszczególnych części ciała, na przykład chłodzenie karku i szyi przez przeciągi, czy nagrzewanie nóg przez ciepło promieniujące ze zbyt ciepłej podłogi. Niewątpliwie bardzo problematyczne jest w tym przypadku określenie uczucia komfortu w pomieszczeniu, które jest odczuwane indywidualnie i subiektywnie. Ideałem byłby system gwarantujący jak najmniejszy procent ludzi niezadowolonych z panujących warunków. W przypadku oceny komfortu cieplnego odczucia cieplne człowieka odnoszą się do równowagi cieplnej całego ciała. Na tę równowagę wpływa aktywność fizyczna człowieka i odzież oraz parametry otoczenia takie, jak: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, prędkość przepływu powietrza i wilgotność powietrza.

Spis treści 1 Wentylacja 2 Wymiana ciepła 3 Utrata ciepła z organizmu 4 PMV 5 Kształtowanie mikroklimatu 5.1 Oddziaływanie mikroklimatu na organizm 5.1.1 mikroklimat gorący 5.1.2 mikroklimat zimny 5.2 Zakres temperatur dających dobre samopoczucie 5.3 Fizjologicznie uzasadnione zakresy temperatur 5.4 Zobacz także:

[edytuj] Wentylacja

Dobry system wentylacji czy klimatyzacji powinien zagwarantować odpowiedni komfort w pomieszczeniu. Rozwiązania wykorzystujące klimakonwektory oraz urządzenia typu split posiadają wady w postaci dużego poziomu dźwięku w pomieszczeniu, wysuszania powietrza, konieczności stosowania instalacji odprowadzania skroplin, zwiększenia kosztów eksploatacji urządzeń (wymiana filtrów oraz elementów ruchomych). Tych kilka czynników ma wpływ na popularność belek i stopów chłodzących.

Procesy termoregulacyjne zmierzają do zapewnienia komfortu cieplnego organizmu. W warunkach komfortu cieplnego bilans cieplny organizmu jest zrównoważony, a oddawanie ciepła odbywa się przez promieniowanie, konwekcję i pocenie niewyczuwalne oraz przez parowanie z dróg oddechowych. Temperatura ciała w stanie spoczynku wynosi około 37°C, a średnia ważona temperatura powierzchni skóry mieści się w granicach 32-34°C.

[edytuj] Wymiana ciepła

Organizm człowieka oddaje ciepło:

• na drodze biernej poprzez:
  • promieniowanie ok. 60%
  • przewodzenie (styczność) ok. 3%
  • konwekcję (unoszenie) ok. 15%
• na drodze czynnej poprzez:
• odparowanie wody z potu wydzielonego na powierzchnię skóry ok. 22%

[edytuj] Utrata ciepła z organizmu

Utrata ciepła z organizmu człowieka zachodzi głównie przez skórę. W normalnych warunkach pracy człowiek traci około 50-70% ciepła swego ciała drogą wy-promieniowania ciepła do otaczających powierzchni i przedmiotów. W chłodnym środowisku pracy, przy niskiej temperaturze ścian, utrata ciepła drogą wypromieniowania może wynosić 80% i więcej.

[edytuj] PMV

PMV – (Predicted Mean Vote) jest wskaźnikiem, który przewiduje średnią ocenę dużej grupy osób określających swe wrażenia cieplne w siedmiostopniowej skali ocen:

• +3 – gorąco
• +2 – ciepło
• +1 – dość ciepło
• -1 -dość chłodno
• -2 – chłodno
• -3 – zimno

Wskaźnik PMV można określić, gdy zostanie oceniona aktywność fizyczna człowieka (wytwarzanie energii metabolicznej), oporność cieplna odzieży i gdy zostaną zmierzone następujące parametry środowiska: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, prędkość ruchu powietrza i cząstkowe ciśnienie pary wodnej. Wskaźnik PMV oparty jest na równowadze cieplnej ciała ludzkiego. Zalecane warunki komfortu: Zaleca się, aby wskaźnik PMV mieścił się w zakresie: -0,5<PMV<+0,5

[edytuj] Kształtowanie mikroklimatu

Wszystkie obecnie stosowane normy mikroklimatu oparte są wyłącznie na parametrach fizycznych, lecz określenia wartości optymalnych oraz dopuszczalnych dla tych parametrów dokonuje się na podstawie wyników badań kompleksowego wpływu wszystkich parametrów mikroklimatu na funkcje fizjologiczne organizmu człowieka. Rozróżnia się normy określające warunki:

• optymalne

• dopuszczalne

• krańcowo dopuszczalne.

Za optymalne uważa się takie warunki mikroklimatu, które zapewniają zachowanie wyrównanego bilansu cieplnego organizmu. Wszelkie odchylenia od warunków optymalnych powodują uczucia uciążliwości, obniżają sprawność funkcji fizjologicznych.

Jako dopuszczalne określa się takie warunki, które wprawdzie nie zapewniają człowiekowi komfortu termicznego, lecz nie powodują zaburzeń funkcji fizjologicznych i szkody dla zdrowia. W takich warunkach aktywnie działają mechanizmy termoregulacji ciała (obfite wydzielanie potu, przyspieszony oddech, rozszerzenie naczyń krwionośnych).

Normy krańcowe dopuszczalne określają takie graniczne wartości parametrów mikroklimatu, których przekroczenie grozi poważnymi zaburzeniami funkcjonowania organizmu i upośledzeniem stanu zdrowia.

[edytuj] Oddziaływanie mikroklimatu na organizm

[edytuj] mikroklimat gorący

Utrata ciepła przy zbyt wysokiej temperaturze odbywa się w sposób bierny (promieniowanie, przewodzenie i konwekcja) i czynny (parowanie potu). W czasie ciężkiej pracy fizycznej w wysokiej temperaturze ilość potu może osiągnąć 3-4 litry na godzinę. Obfite pocenie powoduje także utratę elektrolitów (Na, K, Cl i innych) co może spowodować zaburzenia w gospodarce energetycznej pracownika. Wysoka temperatura otoczenia może spowodować omdlenie cieplne, kurcze cieplne, wyczerpanie i udar.

[edytuj] mikroklimat zimny

Zagrożenie występowaniem zmian wywołanych przez działanie zimna jest zależne od stopnia utraty ciepła drogą przewodnictwa (wilgotna odzież, kontakt z zimnym metalem) konwekcji (oziębienie przez wiatr) i promieniowania (zależnie od różnicy ciepłoty ciała i otoczenia). Zmiany ogólne, występujące pod wpływem niskich temperatur to hipotermia (obniżenie temperatury ciała prowadzące do utraty świadomości, zwolnieniem oddychania lub zatrzymaniem, wreszcie zatrzymaniem krążenia).

Człowiek ma duże możliwości dostosowania się (aklimatyzacji) do różnych warunków klimatycznych. Zakres zmian temperatury otoczenia, w którym człowiek ma możliwość sprawnego działania, jest stosunkowo szeroki (od -50ºC do +50ºC czyli ok. 100ºC). Dłuższe przebywanie człowieka w skrajnie niekorzystnych warunkach powoduje niekorzystny wpływ.

Skład powietrza w pomieszczeniach, gdzie przebywają ludzie, ulega zmianom lub zepsuciu wskutek następujących czynników:

• pocenie się,

• tworzenie się pary wodnej,

• oddawanie ciepła,

• wytwarzanie się dwutlenku węgla,

• zanieczyszczenia powietrza docierające z zewnątrz lub powstające w samym pomieszczeniu w wyniku procesów pracy.

[edytuj] Zakres temperatur dających dobre samopoczucie

Zakres temperatury, w której człowiek czuje się dobrze, jest indywidualnie bardzo różny. Zależy on od osoby i od ubrania, odżywienia, pory roku, wieku, płci. Na przykład, przyjemne temperatury zapewniające dobre samopoczucie, są dla kobiet przeciętnie o 10 wyższe niż dla mężczyzn, a dla osób powyżej czterdziestego roku życia o 10 wyższe niż dla osób młodszych. Ponadto latem czuje się człowiek, przy znacznie wyższych temperaturach, dużo lepiej niż zimą.

Badania wzajemnych wpływów temperatury powietrza i otaczających powierzchni wykazały, że odczucie temperatury przez człowieka odpowiada w przybliżeniu średniej pomiędzy wartościami tych obu temperatur Zakres temperatur dających dobre samopoczucie Jeżeli badaną osobę umieścimy w komorze klimatycznej i poddamy ją działaniu różnych temperatur, możemy ustalić zakres, w którym zachowana zostaje równowaga cieplna organizmu. Zakres ten nazywa się strefą regulacji naczyniowo-ruchowej, gdyż w obrębie tych granic gospodarka cieplna jest utrzymywana w równowadze, głównie w wyniku regulacji rozmieszczenia krwi. Ten zakres temperatur określany jest jako strefa zapewniająca dobre samopoczucie. Zimą, dla osoby ubranej, powinna mieścić się ona przeważnie między 20ºC a 23ºC.

Przy podniesieniu temperatury powyżej tego zakresu powstaje najpierw niewielki dodatni bilans cieplny i występuje ogrzanie się ciała. Ten zakres temperatury nazywa się strefą regulacji cieplnej przez wyparowanie wody. Jeżeli rozgrzanie przekroczy określoną wartość (tolerancja upału), wewnętrzna ciepłota ciała gwałtownie rośnie, co w stosunkowo krótkim czasie prowadzi do śmierci z powodu udaru cieplnego.

Zakres temperatury leżącej poniżej strefy regulacji naczyniowo-ruchowej charakteryzuje się ujemnym bilansem cieplnym organizmu, gdyż w obrębie tego zakresu cały ubytek ciepła przewyższa jego wytwarzanie we wnętrzu ciała. Ten zakres nazywa się strefą fizycznego oziębienia. Utrata ciepła dotyczy przy tym znowu najpierw obwodowych części ciała, które przez pewien czas mogą wytrzymać deficyt ciepła

[edytuj] Fizjologicznie uzasadnione zakresy temperatur

Dla dobrego samopoczucia jest rzeczą ważną, aby różnice między temperaturą powietrza a temperaturą otaczających powierzchni były niewielkie. Szczególnie nieprzyjemne są duże, zimne powierzchnie ścian lub okien. Nawet przy wystarczająco wysokich temperaturach powietrza wytwarzają one nieprzyjemny mikroklimat. Jako żelazną regułę można przyjąć wymaganie, aby przeciętne temperatury otaczających powierzchni nie odbiegały od temperatury powietrza o więcej niż 20ºC do 30ºC w górę i w dół.

[edytuj] Zobacz także:

• Ole Fanger

---