Parametry mikroklimatu i komfort cieplny
Transkrypt
Parametry mikroklimatu i komfort cieplny
Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych Zakład Materiałów Budowlanych i Fizyki Budowli LABORATORIUM PARAMETRY MIKROKLIMATU A KOMFORT CIEPLNY POMIESZCZEŃ Komfortem cieplnym określa się warunki dobrego samopoczucia tj. taki stan, w którym zachowana jest równowaga cieplna organizmu ludzkiego – równowaga między ilością ciepła wytwarzaną w organizmie w wyniku przemian metabolicznych a ilością ciepła odebraną przez środowisko. Termiczne elementy mikroklimatu*: • temperatura powietrza, • temperatura promieniowania, • prędkość przepływu powietrza, • ciśnienie cząstkowe pary wodnej. Poza termicznymi elementami mikroklimatu na odczucia cieplne człowieka mają również wpływ: • wydatek energetyczny człowieka, • opór przewodzenia odzieży, • aklimatyzacja, • cechy indywidualne. Skale komfortu cieplnego: 1 2 3 4 5 6 7 Wg Bedforda Za zimno Za chłodno Przyjemnie chłodno Przyjemnie Przyjemnie ciepło Zbyt ciepło Za gorąco ASHRAE Zimno Chłodno Lekko chłodno Ani za ciepło, ani za zimno Lekko ciepło Ciepło Gorąco PMV Zimno Chłodno Nieznacznie chłodno Neutralnie Nieznacznie ciepło Ciepło Gorąco -3 -2 -1 (przewidywany odsetek niezadowolonych warunków cieplnych) na poziomie 10%. * Pozatermiczne elementy mikroklimatu: − Oświetlenie i barwa − Poziom hałasu − Wibracje − Zanieczyszczenie powietrza − Pole elektrostatyczne i elektromagnetyczne − Promieniowanie radioaktywne − Mikroflora i mikrofauna Ćwiczenie 1. Temperaturę powietrza wewnętrznego, prędkość przepływu powietrza oraz wilgotność względną należy wyznaczyć za pomocą urządzenia wielofunkcyjnego Testo. 2. Temperaturę promieniowania przegród należy wyznaczyć za pomocą pirometru. 3. Na postawie warunków panujących w pomieszczeniu (temperatura, wilgotność względna powietrza) należy sprawdzić warunek parności na podstawie załączonego wykresu. 4. Porównać wyznaczone wartości poszczególnych parametrów z zalecanymi wartościami. 0 +1 +2 +3 Wskaźnik PMV, łączący się z równaniem komfortu zaproponowanym przez Ole Fangera, jest to przewidywana średnia ocena komfortu cieplnego dużej grupy osób. Wskaźnik ten jest funkcją metabolizmu człowieka, izolacyjności cieplnej ubrań, temperatury powietrza, średniej temperatury promieniowania, prędkości ruchu powietrza oraz wilgotności względnej powietrza. Przyjmuje się, że warunki komfortu są zachowane, gdy wskaźnik PMV mieści się w przedziale <-0,5;+0,5>, co odpowiada wskaźnikowi PPD W trakcie prowadzenia pomiarów dotyczących parametrów mikroklimatu należy przeprowadzić ankietę dotyczącą odczuć termicznych wśród osób znajdujących się w laboratorium (skala komfortu PMV). Obliczyć za pomocą programu komputerowego wskaźniki PMV oraz PPD na podstawie zmierzonej temperatury powietrza, średniej temperatury promieniowania, prędkości ruchu i wilgotności względnej powietrza, oraz przyjętych wartości metabolizmu i izolacyjności cieplnej odzieży osób przebywających w pomieszczeniu (tabele 1 i 2). Otrzymane wyniki ankiety porównać z obliczonym wskaźnikiem PMV (przewidywana średnia ocena komfortu cieplnego). http://www.healthyheating.com/solutions.htm Ankieta Ocena warunków termicznych Gorąco Ciepło Nieznacznie ciepło Neutralnie Nieznacznie chłodno Chłodno Zimno Liczba osób +3 +2 +1 0 -1 -2 -3 z Średnia ocena warunków termicznych obliczona na podstawie ankiety: Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych Zakład Materiałów Budowlanych i Fizyki Budowli LABORATORIUM PARAMETRY MIKROKLIMATU A KOMFORT CIEPLNY POMIESZCZEŃ Tabela danych pomiarowych Tp [oC] TmR1[oC] RH [%] V [m/s] Aktywność [met] Izolacyjność odzieży [clo] PMV PPD Temperatura powietrza Tp [oC] Temperatura powierzchni przegród i średnia temperatura promieniowania przegród: T mR 1 = T1 A1 + T 2 A 2 + ... + T 6 A6 . A1 + A 2 + ... + A6 Temperatura [oC] Nr przegrody 1 2 3 Średnia temperatura Ti [oC] 1 2 3 4 5 6 Suma Średnia temperatura promieniowania TmR1 Temperatura odczuwalna To [oC] To = TmR1 +Tp 2 Wilgotność względna powietrza [%] Prędkość ruchu powietrza v [m/s] Parność (tak/nie) Powierzchnia przegrody Ai [m2] TiAi Katedra Dróg, Mostów i Materiałów Budowlanych Zakład Materiałów Budowlanych i Fizyki Budowli LABORATORIUM PARAMETRY MIKROKLIMATU A KOMFORT CIEPLNY POMIESZCZEŃ Warunek 1. Temperatura powierzchni przegrody – nie niższa od temperatury powietrza wewnętrznego niż 3 K. Tabela 1. Metabolizm odpowiadający typowym czynnościom [1] Aktywność met Odpoczynek Bezczynne siedzenie Praca w pozycji siedzącej Bezczynne stanie Mała aktywność Średnia aktywność Duża aktywność 0,8 1 1,2 1,2 1,6 2 3 Całkowity opór cieplny odzieży: Męskiej I = 0,727ΣI + 0,113 d s Damskiej I = 0,770ΣI + 0,050 d s 2 W/m 46,6 58,2 69,8 68,8 93,1 114,4 174,6 Tabela 2. Izolacyjność cieplna odzieży [1] Izolacyjność cieplna Is, Nazwa clo Podkoszulek 0,07 Bluza 0,20 Ciepła koszula 0,23 Cienki sweter 0,25 Gruby sweter 0,37 Pulower 0,17 Marynarka 0,30 Spodnie lekkie 0,26 Spodnie grube 0,32 Sukienka letnia 0,17 Sukienka gruba 0,63 Rajstopy 0,10 Półbuty 0,04 Skarpety 0,03 Majtki 0,05 Pas do pończoch 0,04 Spodenki 0,05 Kalesony 0,20 Tabela 3. Optymalne wartości liczbowe parametrów mikroklimatu