Тепловое самочувствие в отапливаемом помещении

0
23
  • Изменения температуры происходят в наших домах постоянно, особенно в такие времена, как весна.

Этим утром, когда я работал, я прежде всего думал о том, какое это имеет значение для качество окружающей среды человека в закрытом пространстве, таком как наши дома или офис, где мы работаем. Пока мы дома расслаблены, готовим, пока спим … и особенно во время занятий.

И вам может быть интересно, что я имею в виду, когда говорю «качество окружающей среды». Это измеряет комфорт людей, находящихся в этом помещении, в зависимости от того, занято оно или нет, а также от условий окружающей среды в этой комнате или офисе.
Теперь, когда я помню! Анхель Санчес де Вера, глава Департамента услуг и сельского хозяйства IDAE, опубликовал отличную статью о термальном благополучии, здесь я оставляю вас!

Тепловое самочувствие в отапливаемом помещении

Тепловое самочувствие в отапливаемом помещении

Анализ уровня качества окружающей среды, который мы можем ощутить в замкнутом пространстве, сводится к проверке, чувствуем ли мы себя комфортно или нет. Если в этом пространстве только один человек, результат не обсуждается; может быть правильным или неправильным со 100% успехом.

Но если в одном и том же месте живет больше людей, разные условия делают то, что некоторые считают комфортным или комфортным, другие считают неудобным или неудобным. В этих условиях мы проанализируем термическое благополучие людей в закрытых пространствах, закаленных кондиционеры,

Люди как жизненные существа похожи на машины, которые берут топливо (пищу) и превращают его в активность и тепло (обмен веществ). Очевидно, что та пища / энергия, которая не потреблялась при выполнении какой-либо деятельности / работы, также должна рассеиваться / выбрасываться наружу, потому что наша способность накапливать / хранить энергию ограничена.

Способ рассеивания тепла наружу нашего тела разумным образом – через проводимость, конвекцию и излучение тела, а скрытым путем – через испарение через дыхание, потоотделение через кожу и потоотделение.

В свою очередь, скорость, с которой человек обменивается этим теплом с внешним миром, зависит, в основном, от температуры и влажности окружающей среды, а также от уровня изоляции одежды, которую они носят; иногда будет интересно увеличить его (зимой), а иногда – уменьшить (летом), чтобы достичь наилучшего баланса теплообмена с окружающим нас воздухом. Когда баланс будет нейтральным, мы достигнем энергетического баланса, нам будет комфортно, и это будет нашим тепловым благополучием.

Объясняемые на практике, мы живем этим ежедневно: например, человек перегревается, когда он делает усилие или делает физическое упражнение, или когда он лихорадит, или принимает большую еду (параметры тела), и он борется с этим, хорошо уменьшая изоляцию, облегчение вашей одежды, (параметры одежды) или хорошо меняя температуру и / или скорость воздуха вокруг вас (погодные параметры): именно это последнее действие – изменение погодных параметров – может пробудить дискомфорт другого человека, который находится в том же отапливаемом помещении и который в этот момент может Поддерживайте другой энергетический баланс, соответствующий вашему метаболизму и уровню одежды.

Для чего используется кондиционер? Чтобы умерить воздух, который окружает нас в замкнутом пространстве, обеспечивая тепло или холод и, таким образом, комфортно облегчить термический перенос нашего тела с окружающей средой, которой мы будем отдавать или из которой мы будем собирать тепло в зависимости от нашей деятельности и уровня внутренняя энергия, достигая нашего теплового баланса, не нарушая пот или быть холодным.

Параметры человеческого тела. Производство метаболической энергии различными видами деятельности

Первым шагом было установление количества тепловыделения в наших телах для различных видов деятельности. Существуют методы оценки этого, которые включены в стандарт UNE EN ISO 8996. (Тот факт, что стандарт UNE EN также является ISO, указывает на то, что то, что содержится в нем, признано во всем мире).

Энергия, которую мы высвобождаем, выражается единицей измерения “met”, единицей, структура которой соответствует метаболизму здорового, сидящего и не работающего человека. Учитывая, что эта активность соответствует выбросу на единицу площади 58,2 Вт / м2, количество энергии, которую мы излучаем за границей на основе нашей деятельности, рассчитанной в единицах чувствительной и скрытой теплоты и выраженной в ваттах, масштабируется в В следующей таблице рассматриваются в среднем 50% мужчин и 50% женщин (метаболизм женщины составляет 85%, а ребенка – 75% метаболизма мужчины).

Таблица показывает не только большую разницу в наши тепловыделения в зависимости от активности, которую мы выполняем в каждый момент, а также веса, который количество скрытой теплоты приобретает по отношению к ощутимым в этих различных действиях.

На самом деле, помимо функции передачи тепла, которая направляет кровь к поверхностным капиллярам нашей кожи, наше тело состоит из большого количества воды, которая также способствует контролю нашего внутреннего энергетического баланса, мигрируя из нашего интерьера во внешний мир. и течет и испаряется в дыхании и через кожу с помощью пота. Таким образом, уровень внутренней энергии регулируется, а ее избыток рассеивается наружу.

Параметры таблицы чрезвычайно практичны. Они не только помогают нам понять и визуализировать то, что выражается, но их количественное определение позволяет нам разрабатывать установки кондиционирования воздуха адаптация необходимой мощности к действиям, которые будут проводиться в помещениях с кондиционированием воздуха.

Это не то же самое, что охлаждать кинотеатр, где необходимая для установки мощность будет составлять 100 Вт на зрителя, чем тренажерный зал, для которого потребуется 525 Вт мощности на пользователя, и все это независимо от мощности, необходимой для преодоления тепловых потерь или усиления. через ограждения этих помещений и в вентиляционном воздухе.

Параметры одежды. Утепление одежды

Мы горячие тела, температура около 36,7ºC, переменная с возрастом, активность и даже время суток. Пребывание в нем дает нам благополучие, и мы действуем, надевая более или менее одежду, в зависимости не только от того, что мы делаем (деятельность), но и от того, где мы находимся (температура окружающей среды).

Это также привело к табулированию уровней изоляции человека на основе одежды, которую он носит, в данном случае эталонной мерой является «clo», единица, которая определяет уровень теплоизоляции одежды. Clo = 0 соответствует голому мужчине, и оттуда, измеряя термическое сопротивление предметов одежды в лаборатории, Clo для разных составов определяют по формуле:

Термостойкость одежды = 0,155 х кло (м2 ºK / Вт)

В следующей таблице приведены значения теплоизоляции для одежды в комбинированных формах, более практичные для расчета теплового благополучия.

Это еще один фактор, влияющий на определение термического благополучия окружающей среды, разделяемой несколькими людьми, при котором, хотя все могут выполнять одну и ту же деятельность, разница в уровне теплоизоляции их одежды может вызвать у некоторых дискомфорт в отношении другие для та же температура окружающей среды,

В качестве практических примеров, мы живем этим летом в офисах, где некоторые люди ходят в сандалиях или балетках, без чулок и с руками или плечами в воздухе перед другими с закрытыми туфлями, носками и рубашками и даже куртками: некоторые захотят подняться температура системы кондиционирования по сравнению с другими, которые хотят снизить ее в том же месте.

Или зимой, когда в некоторых больницах необходимо заменить доступные термостаты в комнатах пациентов, для которых требуется температура около 26ºC, когда они лежат в постели с простыней, а посетители приходят с зимней одеждой и пальто. И первым делом они пожаловались на жару и понизили температуру пациента в комнате.

Определение комфортной температуры

Как мы уже видели, люди отличаются друг от друга в зависимости от того, что мы ели, что мы делаем в то время и как мы одеты. Эти три фактора заставят наше тело требовать различных температур окружающей среды, которая нас окружает, чтобы достичь равновесия в теплообмене, выделении или захвате тепла и, таким образом, в достижении благополучия.

При выборе температура системы кондиционирования из закрытого пространства, если есть только один человек, как мы говорили в начале, проблем не будет: вам будет комфортно или нет со 100% успехом, и все будет сводиться к действию на термостате по вашему вкусу.

Проблема возникает, когда несколько пользователей одной и той же установки кондиционируют помещение. Кто доволен? По каким критериям устанавливается температура для всех? Логично будет искать максимум общих точек и удовлетворять этот максимум людей. И это то, что было подробно изучено, и его методология была стандартизирована в UNE-EN ISO 7730 Эргономика тепловой среды.

Аналитическое определение и интерпретация термического благополучия путем расчета индексов PMV и PPD и критериев локального термического благополучия.

Именно работа, содержащаяся в этом стандарте, является результатом проверки и сбора мнения групп людей, которые подвергались в закрытых помещениях различным тепловые условия окружающей средыи их мнение об ощущении, которое они испытывали, по шкале от очень жаркого, горячего, хорошего, холодного или очень холодного, привело к так называемому оценочному среднему голосованию (PMV), что, в свою очередь, позволило установить концепцию процент недовольных людей и определить, что Расчетный процент недовольных (PPD).

Эти оценки позволили разработать аналитическую методику расчета, которая определяет процент недовольных людей, которые могут возникнуть в замкнутом пространстве, в зависимости от изменений параметров окружающей среды, тела человека и одежды.

Хотя до сих пор мы фокусировались на двух фундаментальных факторах – обмене веществ и уровне изоляции одежды, поскольку именно они несут наибольший вес при определении необходимых условий, которые должны быть созданы системой кондиционирования воздуха и, с другой стороны, , очевидно, зависят от усмотрения, степени свободы или свободы воли пользователя объектов, реальность такова, что в методологии определения благополучия тепловой среды вмешиваются другие параметры, которые также влияют на его определение, из которых Стоит отметить не только температуру окружающей среды, но и относительную влажность и скорость воздуха вокруг нас.

Чтобы попытаться визуализировать эту методологию на практике, мы собираемся проанализировать, что будет температура оптимальный в офисе (умеренная работа), летом. Для этого мы выбрали метаболическую активность, которая могла бы быть 1,0 или 1,3, и уровень изоляции в одежде, который мог быть 0,5 кл или 0,7 кл.

В то же время мы собираемся установить некоторые стандартные значения в установке кондиционирования воздуха: влажность 40% и скорость нагнетаемого воздуха 0,10 м / с, и мы собираемся проанализировать, в какой степени выбрано изменение метра и метла в определение ИЦП путем применения уравнений, разработанных в указанной норме.

Изменение ИЦП в зависимости от уровня изоляции одежды (кл)

По сравнению с принятым значением clo, равным 0,5, что соответствует уровню легкой летней одежды, что произойдет, если кто-то станет немного более «изолированным», с костюмом вместо рубашки с короткими рукавами и приблизится к clo? 0,7?

На следующем рисунке представлен ИЦП для разные температуры в зависимости от закрытиягде остальные переменные (метаболизм, влажность и скорость воздуха) были сохранены с теми же значениями расчетов.

Как видно из рисунка, более высокая степень одежды (более высокая кло) позволяет ей противостоять более низким температурам: например, при 22 ° С степень неудовлетворенности ниже, у 5,7% людей с кло 0,7 по сравнению с 11,7% неудовлетворенных при этой температуре, носящих одежду в меньшей степени, с закрытием 0,5). Однако, и наоборот, например, обнаженные плечи дают большую степень удовлетворения при более высоких температурах.

Следовательно, многие женщины летом носят в офисе шаль или кардиган, чтобы лучше выдерживать температуру кондиционера ниже 25ºC, в то время как более одетые люди (куртки) начинают нагреваться при температуре выше 24ºC.

В этом конкретном случае для этого офиса температура, которая обеспечит наименьший процент недовольных, будет 24 ºC (люди с активностью 1,3 встречались и одевались в закрытый от 0,5 до 0,7)

Изменение PPI как функция изменения метаболизма

Но что произойдет, если в этом офисе будут люди с разными видами деятельности? Рассмотрим того, кто работает за компьютером или выполняет очень легкую сидячую работу (встретился с 1,1) перед тем, кто передвигается по офису, участвует в собрании (встретился с 1,3) и предположим, что теперь все идут с тем же кл для того, чтобы исключительно изменить этот метаболизм

На рисунке мы можем видеть, что степень неудовлетворенности при более низкой температуре очень низкая, если в своей деятельности они «сжигают» 1,3 встретились, но это становится неудовлетворительной средой из-за ощущения холода для тех работников, которые едва используют 1,1 метра ,

В этом конкретном случае для этого офиса температура, которая обеспечит самый низкий процент недовольных, будет 25,7 ºC (люди с закрытием 0,5 и активностью от 1,1 до 1,3 встретились)

Из всего этого в условиях охлаждения следует, что более низкий уровень теплоизоляции в одежде позволяет повысить температуру кондиционера на несколько градусов, так как активность более умеренная, температуру кондиционера можно повышать без риска. заметно увеличить ИЦП.

Анализ обогрева аналогичен, поскольку в этом случае происходит увеличение изоляции одежды, что позволит снизить температуру в помещениях, не оказывая существенного влияния на ИЦП пользователей.

Учитывая все это, можете ли вы установить температуру для систем кондиционирования воздуха, горячую или холодную? Регламент тепловых установок в зданиях. RITE в пересмотренном варианте 2007 года поддерживал в качестве условий внутреннего дизайна значения температур и относительной влажности, установленные в предыдущих версиях:

Говоря о тепловом самочувствии, забыв об установке кондиционера и думая исключительно о своем теле и о необходимости быть в равновесии, что заставляет нас менять температуру в комнате между летом или зимой, если мы выполняем одну и ту же деятельность? Разница лишь в том, что мы носим одежду, которая летом не такая, как зимой, потому что мы должны выходить на улицу.

По этой причине, RITE указывает, что установка перемещается в интервале между 21 и 25 ºC, когда активность составляет 1,2, а закрытие колеблется между 0,5 и 1. Но она внесла уточнение, и это было то, что эти значения будут для людей с сидячей метаболической активностью 1,2 встречается, с классом одежды 0,5 кл летом и 1 кл зимой и PPD между 10 и 20%.

Если этим помещениям также не приходилось преодолевать выигрыши или потери тепла от его корпусов и, будучи закрытыми и требующими вентиляции, уличная температураи то, и другое обусловливает необходимость работать при обогреве или охлаждении, температура помещения, в которой мы нуждаемся, будет основной функцией нашего удовлетворения и нашего закрытия.

Разъяснение RITE 2007 было связано с тем, что эти значения считались применимыми ко всем типам зданий и помещений, в то время как реальность такова, что мы должны дифференцировать различные виды деятельности, которые могут быть выполнены в них, и действовать соответственно.

Например, это не могут быть внутренние условия коммерческой поверхности зимой, когда люди входят в пальто и поддерживают динамичную активность, прогуливаясь по ней и неся покупку; или бассейн с подогревом, где температура окружающей среды должна быть на 2 ºC выше температуры воды, чтобы, когда она выходит влажной, мы испаряли ее с меньшим ощущением холода.

Или как насчет тренажерного зала, где, согласно спортивной практике, комфортная температура будет выше 18 ºC.

Источник: Лузия Энергия

->                                 

Поделитесь этой новостью!

->
Следующая статья