Lapszámok

1. Bevezetés

Irodaépületekben az irodai munka megfelelő intenzitása és az egészség szempontjából elengedhetetlen az ideális termikus környezet. Ennek hiányában romlik az emberek közérzete, csökken a munka teljesítménye, akár a beteg épület szindróma is előállhat (Sick Building Syndrome). A zárt terekben kialakuló hőkomfortérzetet a felületek közepes sugárzási hőmérséklete is befolyásolja. Az egyre szigorodó épületenergetikai előírások miatt a belső falfelület hőmérséklete növekszik. Ezáltal a helyiségben kialakult hőkomfort is változik, melegérzet tapasztalható változatlan belső hőmérséklet estén.  Az így kialakult hőkomfortérzet változásának mértékét és ennek energetikai vonzatát vizsgáljuk cikkünkben.

2. A hőérzet értékelésének elméleti alapjai

A komfortérzetet nagymértékben befolyásolja a kialakuló levegő és falhőmérséklet, illetve ennek változása. Az így előidézett érzetet, szubjektív állapotot hőérzetként lehet definiálni. 

Az emberi szervezet folyamatos metabolizmus révén energiát termel. Ennek egy része, a biológiai folyamatok miatt, hő formájában felszabadul, másik része az izommunka energiaigényét látja el.

A hőegyensúly megőrzése érdekében a szervezet a megtermelt többlet hőt a környezetnek leadja. A fent említett égési folyamatnak két összetevője van: a mechanikai munka, illetve a belső energiaszükséglet:

M = H + W                    [W].

Amennyiben figyelembe vesszük a mechanikai hatásfokot, egységnyi testfelszínre felírva ([3] 31. oldal):

H / F_DU = M / F_DU (1 –η)                    [W],

ahol
H     – belső hőszükséglet [W],
W    – a külső mechanikai munka [W],
F_DU  – a test DuBois felülete [m²] és
η     – a mechanikai munka hatásfoka [%].

A szervezet a megtermelt hőt több úton tudja leadni: párolgással, hősugárzással, hővezetéssel vagy konvekció útján. A felsoroltak közül párolgással csak leadni lehet hőt, míg a többi hőátadási folyamat hőfelvételre is alkalmas.

Amennyiben a hőegyensúlyhoz közeli állapot elérhető, az alkalmazkodás okozta fáradtság kicsi, a komfortérzet kedvező. Az ember hőegyensúlyát a következő tényezők befolyásolják: a test felületegységre eső belső hőtermelése (H/F_DU), a ruházat termikus ellenállása (I_cl), a levegő hőmérséklete (t_l), a közepes sugárzási hőmérséklet (t_ts), nyugvó levegőben a vízgőz parciális nyomása (p_vg), relatív légsebesség (ν) ([5] 89. oldal).

E paraméterek figyelembevételével felírható a hőegyensúlyi alapegyenlet:

H – E_d – E_sw – E_re – L = K = S + C  ,

ahol

H     – az emberi test belső hőtermelése,
E_d    – a bőrön keresztül páradiffúzióval való
          hőveszteség,
E_sw  – a bőr felszínéről az izzadás következtében
          elpárolgó hőveszteség,
E_re   – a kilégzés rejtett hője okozta hőveszteség,
K     – a hőátadás a bőr felületéről a felöltözött emberi 
          test külső felületére a ruházaton keresztül,
S     – sugárzásos hőveszteség a ruházattal borított 
          test külső felületéről,
C     – a konvekciós hőveszteség.

További részletek lapunk 2015/1-2-es számának nyomtatott változatában található, illetve a teljes cikk pdf-formátumban is rendelkezésre áll (regisztráltaknak havonta egy alkalommal, előfizetőknek korlátlanul).