ÉPÜLETEK KOMFORTJA Hőkomfort 2 Dr. Magyar Zoltán

Átírás

1 ÉPÜLETEK KOMFORTJA Hőkomfort 2 Dr. Magyar Zoltán BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék 1

2 2

3 100 Felhasználói elégedettség Komfort és levegőminőség E M B E R Felhasználói well-being Felhasználói hatékonyság Költségek irodaépület Forrás: Ivo Martinac Chair, REHVA Smart Buildings Task Force Smart Buildings to Maximise User Comfort 10 FACILITY MANAGEMENT 1 ENERGY 3

4 Jobb belső környezet kevesebb energia 4

5 A komfortelmélet főbb témakörei: hőkomfort levegő minősége akusztika természetes és mesterséges megvilágítás Az ember és a környező világ kapcsolata: szubjektív objektív 5

6 Hőérzet A hőérzetet befolyásoló tényezők: levegő hőmérséklete, annak térbeli, időbeli eloszlása, változása környező felületek közepes sugárzási hőmérséklete levegő rel. nedvességtartalma, ill. a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása levegő sebessége emberi test hőtermelése, hőleadása, hőszabályzása ruházat hőszigetelő képessége, párolgást befolyásoló hatása 6

7 A várható szubjektív hőérzet: PMV és PPD érték Fanger kidolgozott egy olyan módszert, amely alapján a zárt tér adott pontjára, különböző paraméterek ismeretében meg lehet határozni a várható hőérzeti értékeket. PMV érték PPD érték várható hőérzeti érték Predicted Mean Vote kedvezőtlen hőérzet várható százalékos valószínűsége Predicted Percentage of Dissatisfied 7

8 PMV és PPD érték 100% 90% 80% PPD 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% PMV 8

9 1. levegő hőmérséklet jele: tl 2. közepes sugárzási hőmérséklet t ks F 1 t 1 F 1 F 2 F t ahol F a környező felületek területe t a felületek hőmérséklete F F n n t n C t ks 4 n i1 EFi T 4 Fi 273 C ahol φef i a test súlypontjába helyezett függőleges felületelem és a határoló felületek közti besugárzási tényező T a környező határoló felületek hőmérséklete 9

10 3. operatív hőmérséklet t o s tks c t1 C s c ahol as a sugárzásos hőátadási tényező ac tl 4. eredő hőmérséklet t R R 0,5 magyar előírás: a konvekciós hőátadási tényező a levegő hőmérséklete ( 1 R) t1 R t t ks 5 R 0,5 t1 0, t ks 10

11 Operatív hőmérséklet Activité [Met] C 26 C 24 C 22 C 20 C 18 C 16 C 10 C 12 C 14 C ±5 C ±4 C ±3 C ±1 C ±1,5 C ±2 C ±2,5 C Clo Activité [W/m²]. 11

12 Hőegyensúlyi vagy komfortegyenlet H E d E sw E re L K S C H Ed Esw Ere L K S C az emberi test belső hőtermelése a bőrön keresztül páradiffúzióval való hőveszteség a bőr felszínéről az izzadás következtében elpárolgó hőveszteség a kilégzés rejtett hője okozta hőveszteség a kilégzés ún. száraz hővesztesége a hőátadás a bőr felületéről a felöltözött emberi test külső felületére (hővezetés a ruházaton keresztül) sugárzásos hőveszteség a ruházattal borított test külső felületéről konvekciós hőveszteség a ruházattal borított test külső felületéről 12

13 Komfortelméleti kérdések az MSZ EN szabvány vonatkozásában 13

14 14

15 Tervezési és méretezési kritériumok épületek fűtési, hűtési és szellőző rendszereinél az MSZ EN szerint 15

16 Épületek kategóriákba sorolása I. Magas szintű elvárások (pl. kórházak) II. III. IV. Normál szintű elvárások (pl. új és felújítandó épületeknél) Mérsékelt szintű elvárások (pl. meglévő épületeknél) Az előző három kategórián kívül eső épületek (pl. idény jellegű használat) 16

17 Category of indoor thermal environment PPD Thermal state of the body as a whole PMV I 6% 0,2 < PMV < + 0,2 II 10% 0,5 < PMV < + 0,5 III 15% 0,7 < PMV < + 0,7 IV >15% 0,7 < PMV PMV < - 0,7 17

18 Termikus környezet Mesterséges fűtéssel és/vagy hűtéssel rendelkező épületek Mesterséges hűtés nélküli épületek Helyi termikus diszkomfort Energia felhasználás órai fűtési/hűtési szezon 18

19 Ajánlott hőmérsékletek 19

20 Megengedett hőm. ingadozás (40/2012 BM) 20

21 Páratartalom ajánlott értékei 21

22 Helyi termikus diszkomfort tényezők Függőleges hőmérséklet gradiens Padló hőmérséklete Sugárzó aszimmetria Huzat 22

23 Európai normajavaslat (MSZ CR 1752, 2000) Vertikális hőmérséklet differencia 23

24 Európai normajavaslat (CR 1752, 1998) Hideg- és meleg padlók 24

25 Sugárzási aszimmetria Európai normajavaslat (CR 1752, 1998) 25

26 Európai normajavaslat (MSZ CR 1752, 2000) Huzathatás Elméleti alapját és a hozzá tartozó diagramokat lásd korábban. Az elégedetlenek százalékos értéke meghatározható: DR 0,62 34 t v 0,05 0,37vTu 3,14 l ahol DR a huzat fokozat, amely megfelel a huzattal elégedetlenek százalékos arányának tl v helyi levegőhőmérséklet ( C) helyi átlagos légsebesség (m/s) Tu helyi turbulencia intenzitás (%) 26

27 Termikus műemberek USA, 1945 USA, 1951 USA,

28 Termikus műemberek Izzadó műember Alvó műember Izzadó műember Mozgó műember 28

29 Termikus műember Béla 29

30 Termikus műember Béla 15 o C-on 30

31 Termikus műember Béla 20 o C-on 31

32 Műember komfort vizsgálatoknál Az ember és a különböző testrészek hőleadásának a meghatározása Ruházat vizsgálata 32

33 Hőleadás (W) Hőleadás f(t o ) Hőleadás különbőző öltözékben y = -7,3268x + 238,34 R² = 0,9834 y = -17,307x + 533,28 R² = 0, y = -5,7682x + 179,8 R² = 0,9908 y = -6,424x + 211,74 R² = 0, ,0 2,0 7,0 12,0 17,0 22,0 27,0 32,0 Hőmérséklet ( C) 33

34 Műember komfort vizsgálatoknál Sugárzási aszimmetria vizsgálata 34

35 Összegzés Hőkomfort Operatív hőmérséklet PMV és PPD Hőkomfort követelményei Helyi diszkomfort Termikus műember 35