| At line 1823 added 1 line. |
| !!4.3. STANOVENÍ VZTAHŮ PRO VÝPOČET TEPELNÉ POHODY |
| At line 1825 added 10 lines. |
| __Tepelnou pohodou__ (někdy též __tepelnou neutralitou__ ) se označuje |
| stav, kdy prostředí odnímá člověku jeho tepelnou produkci bez |
| výrazného ( mokrého) pocení. Vzhledem k individuálním odchylkám |
| fyziologických funkcí lidí, nelze zajistit jakoukoliv kombinací |
| veličin, optimální tepelný stav prostředí, kdy by podmínky vyhovovali |
| všem přítomným osobám. Vždy je určitý podíl ( nejméně 5 % ) |
| nespokojených, kteří pociťují tepelnou nepohodu (diskomfort). Proto |
| jsou pro potřeby projektantů a hygieniků důležité kromě optimálních, |
| také přípustné podmínky tepelněvlhkostního mikroklimatu podle fyzické |
| aktivity osob a jejich oblečení. |
| At line 1836 added 2 lines. |
| Doporučené podmínky tepelné pohody se opírají o statistická šetření |
| ze __stupnice tepelných pocitů__ ( PMV-Predicted Mean Vote): |
| At line 1839 added 182 lines. |
| |
| [{Table |
|
| | +3 horko | - 3 zima | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] |
| | +2 teplo | - 2 chladno | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] |
| | [{nbsp}~] |[{nbsp}~] | [{nbsp count='20' }~] |mírné teplo | -1 mírné chladno |
| | 0 neutrálně |< | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] | [{nbsp}~] |
| }] |
|
| __Procentuální podíl____ nespokojených __(PPD-Predicted Percentage of |
| Dissatisfied) z přítomných v určitém prostředí, souvisí s hodnotami |
| stupnice tepelných pocitů vztahem: |
|
| PPD= 100 --95.exp.(+0,03353 PMV%%super 4%% + 0,2179 PMV%%super 2%% )(%) |
|
| který platí podle ISO 7730 pro tepelně mírné prostředí. Odpovídající |
| hodnoty procentuálního podílu nespokojených (PPD) vypočtené ze |
| stupnice tepelných pocitů (PMV) udává tabulka 15 a grafické znázornění |
| PPD = f(PMV) je na obrázku 6. |
|
| Tab.15 Závislost podílu nespokojených na stupnici tep. pocitů |
|
| | PMV | 0 | [{MathInline fontsize='12' latex='\\pm'}]0,5 | [{MathInline fontsize='12' latex='\\pm'}]0,83 | [{MathInline fontsize='12' latex='\\pm'}]1 | [{MathInline fontsize='12' latex='\\pm'}]2 |
| | PPD (%) | 5 | 10 | 20 | 25 | 75 |
| |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image069.gif] |
|
| Obr.6 Závislost procentuálního podílu nespokojených lidí na stupni |
| tepelného pocitu |
|
| Stupeň tepelného pocitu je možné stanovit ze vztahu |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image071.gif] |
|
| kde teplota povrchu oděvu je zadána: |
|
| ''a) implicitním vztahem:'' |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image074.gif] |
|
| ''b) nebo explicitním vztahem:'' |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image076.gif] |
|
| Uvedené vztahy poskytují možnost, výpočtem pomocí počítače stanovit |
| kolika přítomným bude pravděpodobně vyhovovat určená kombinace |
| činitelů, které ovlivňují tepelné pocity člověka: |
|
| ta - teplota okolního vzduchu \\ |
| tr - účinná teplota okolních ploch \\ |
| var - relativní rychlost proudění vzduchu vůči člověku\\ |
| j - vlhkost vzduchu (z j a z __ta__ se vypočítává atm.tlak __pa__)\\ |
| Icl - tepelný odpor oděvu \\ |
| M - metabolismus člověka\\ |
| W - mechanická práce člověka |
|
| __Pro PMV = 0 je vztah rovnicí tepelné pohody__ ( 5 % nespokojených). |
| Podmínky se považují za přípustné, pokud se PMV pohybuje v rozmezí |
| 0,5 (do 10% nespokojených). |
|
| Společný účinek sdílení tepla konvekcí a radiací sdružuje |
| tzv. operativní teplota t%%sub o%% . Představuje jednotnou teplotu |
| černého (z hlediska sdílení tepla radiací) uzavřeného prostoru, ve |
| kterém by člověk sdílel konvekcí a radiací stejně tepla, jako ve |
| skutečném teplotně nestejnorodém prostoru. Teplota t%%sub 0%% vyplývá |
| z rovnice |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image077.gif]\\ |
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image078.gif]\\ |
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image079.gif] |
|
| Rozdíl v tepelné produkci o 8 W/m%%super 2 %% při Icl = 0,2 m%%super |
| 2%% K/W pak způsobí odchylku t%%sub 0%% o 1K. |
|
| Při __optimálním tepelném stavu__ člověka neexistuje napětí |
| v termoregulačním mechanismu ani pocit nepohody čímž se vytváří |
| předpoklad pro vysokou pracovní schopnost. Doporučené optimální |
| operativní teploty t%%sub 0%% odpovídají stavu tepelné neutrality. |
|
| __Přípustný tepelný stav__ člověka doprovází určité zatížení |
| termoregulace a výskyt diskomformních tepelných pocitů. Lze očekávat |
| určité snížení pracovní schopnosti, avšak bez zvýšení nemocnosti. |
|
| Nežádoucí místní ochlazování lidského těla __(průvan)__ vyvolané |
| pohybem vzduchu závisí na rychlosti proudění vzduchu kolem těla a na |
| __intenzitě turbulence.__ |
|
| Nejcitlivější na velkou intenzitu proudění vzduchu jsou odkryté části |
| těla, zejména hlava a jsou drážděny i nervové buňky kůže a to zvyšuje |
| pocit chladu. |
|
| Matematický __model vlivu turbulence na pocit průvanu__, použitelný |
| pro sedící lehce pracující osoby, sestavil na základě experimentů |
| Fanger. Model umožňuje předpovídat procento nespokojených lidí |
| v důsledku průvanu, jako funkci střední rychlosti vzduchu , intenzity |
| turbulence T%%sub r%% a teploty vzduchu t%%sub a.%% |
|
| Závislost procenta nespokojenosti lidí, z hlediska intenzity průvanu |
| je definována vztahem: |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image080.gif] |
|
| !!4.4. MĚŘENÍ TEPELNÉHO STAVU PROSTŘEDÍ |
|
| K určení tepelného stavu prostředí měříme: |
|
| a) ''jednotlivé činitele'', tj. teplotu vzduchu ta, účinnou teplotu |
| okolních ploch příp. protilehlých ploch tr, vlhkost vzduchu |
| j a rychlost proudění v%%sub ar%% , |
|
| b) ''výsledné veličiny'', zahrnující společný účinek dvou nebo více |
| činitelů. |
|
| Při __měření teploty vzduchu__ je třeba teploměry s baňkou nebo čidlem |
| chránit před účinky sálání okolních ploch. Nejúčinnější ochranou je |
| lesklá clona ( i více násobná) a zvýšení rychlosti proudění vzduchu |
| kolem činné části teploměru . |
|
| ''__Možnosti měření teplot__'' |
|
| __Termočlánky__ - dálkovou registraci a přenos údajů umožňují |
| termočlánky a odporové teploměry. Ve vzduchotechnice se užívají |
| nejčastěji dvojice kovů (podle ČSN 35 67 10) měď -- konstantan |
| s termoelektrickým napětím asi 50 mV/K, vhodné do 400%%super 0%%C, |
| železo -- konstantan (asi 60 mV/K, do 600%%super 0%% C), chrom -- nikl |
| (asi 40 mV/K, do 900%%super 0%% C) a platinrhodium -- platina (jen asi |
| 10 mV/K avšak 1300%%super 0%% C a je mezinárodním standardem). Pokud |
| použitý materiál má předpokládané složení, je možné použít normou |
| udávané závislosti mezi napětím termočlánků a měřenou teplotou, |
| s přihlédnutím k přípustným tolerancím. Pro přesnější měření je třeba |
| termočlánky cejchovat. |
|
| __Odporové teploměry__ jsou drátky do 0,1mm průměru, u nichž se |
| využívá zvětšování odporu s rostoucí teplotou. Standardní platinové |
| odporové teploměry mají při 0%%super 0%%C odpor 100 W, niklové 20 |
| W. Odpor polovodičových odporových teploměrů -- termistorů - |
| s rostoucí teplotou klesá, změna odporu s teplotou je výraznější než |
| u drátkových teploměrů a používají se proto v provozních měřidlech |
| malých změn teplot, zejména při kontrole provozu vzduchotechnických |
| zařízení a pro regulaci. |
|
| __Vlhkost vzduchu__ se nejčastěji zjišťuje psychrometricky, postupem |
| založeným na měření suchého a mokrého teploměru. Vlasové a blánové |
| vlhkoměry relativní vlhkosti vyžadují častou regeneraci, zejména |
| v prostředí s vlhkostí pod 60%. |
|
| Měření __rychlosti proudění__ vzduchu ve větraném klimatizovaném |
| prostoru je obtížné pro malé hodnoty rychlostí (od několika cm/s do |
| 0,5 m/s) a pro silnou turbulenci. Změny rychlosti (mění se její |
| velikost i směr) jsou nahodilé. Tato nahodilost změn rychlosti je |
| přirozenou vlastností pohybu vzduchu v místnostech, kde i bez nuceného |
| přívodu vzduchu proudí tento vzduch přirozenou konvekcí na stěnách |
| a předmětech s jinou teplotou. |
|
| __Účinnou teplotu okolních ploch__ __tr__ je možné stanovit výpočtem |
| z hodnot teplot jednotlivých stěn a určení úhlových poměrů osálání |
| vzhledem ke člověku v určitém místě prostoru. Tento postup je vhodný |
| pro návrh zařízení. V existujících budovách je nejběžnější měření |
| výsledné teploty t%%sub 0%% kulovým teploměrem (při současném změření |
| teploty vzduchu __ta__ a rychlosti proudění __v__%%sub ar%% ). |
|
|
|
| __Atmosferický tlak__ pa lze |
| stanovit ze závislosti tlaku na relativní vlhkosti a teplotě okolního vzduchu: |
|
| ''a) jednodušším vztahem'' |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image081.gif] |
|
| ''b) složitějším vztahem'' |
|
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image082.gif]\\ |
| [{nbsp count='8'}][Tuma2/image083.gif] |
|
| Vlastní výpočty teplot __ta, tr, tcl__ různými metodami pro zvolenou |
| hodnotu __PMV=0__ a pro různé hodnoty metabolického výkonu a tepelného |
| odporu oblečení jsou uvedeny v kapitole 5. |
|
|
|