LTZB Měření parametrů vnitřního prostředí
TEPELNÝ KOMFORT I Ing.Zuzana Veverková, PhD. Ing. Lucie Dobiášová
Tepelný komfort Tepelná pohoda je stav mysli, který vyjadřuje spokojenost s tepelným prostředím. Jeho hodnocení může probíhat na základě měření nebo na základě dotazování (subjektivní škály)
Předpokladem je vyrovnaný stav toku tepla mezi člověkem a prostředím bez viditelného pocení, nebo naopak bez pocitu chladu a bez použití ochranných termoregulačních procesů lidského těla.
Faktory tepelné pohody • ČLOVĚK – osobní faktory • Metabolické teplo M • Tepelný odpor oděvu Iclo
• FAKTORY PROSTŘEDÍ • • • •
Teplota vzduchu ta [°C] Relativní vlhkost RH [%] Rychlost vzduchu va [m/s] Střední radiační teplota tr [°C]
• FAKTORY DOPLŇUJÍCÍ (běžně se neuvažují) • tělesná postava, podkožní tuk, věk a pohlaví, adaptace atd.
Měření veličin pro hodnocení TC Teplota vzduchu ta [°C] • • • •
Teploměry, teplotní snímače,… Bránění přímému sálání Nezbytná pro stanovení operativní teploty to Výškové rozložení teploty v místnosti (hlava / kotníky)
Vlhkost vzduchu • relativní vlhkost – vlhkoměry • Teplotu suchého a vlhkého teploměru – psychrometry • Teplotu rosného bodu a suchého vzduchu – čidla teploty rosného bodu
Měření veličin pro hodnocení TC • Teplota kulového teploměru tg [°C] • zahrnuje vliv teploty a rychlosti proudění vzduchu a zdroje sálavého tepla.
• Výška měření = výška hlavy •
měřicí rozsah -50 až +200°C
•
měděná koule průměru 150 mm s centrálně umístěným Pt100-čidlem
• Teplota a vlhkost vzduchu ta [°C] a RH [%] • kombinované čidlo teplota-vlhkost vzduchu •
rozsah:
- teplota -20 až +60°C - vlhkost 5 až 98%rH
Měření veličin pro hodnocení TC Teplota povrchů tp [°C] • Kontaktní čidla – přímé sdílení tepla mezi povrchem a čidlem • není vhodné pro materiály s nízkou teplotní vodivostí, • Nerovné povrchy! • Infrasensory - bezkontaktní měření teploty, vliv emisivity povrchu materiálu • Vliv na střední radiační teplotu tr, operativní teplotu to.
Sálavý tepelný tok • Sdílení tepla sáláním mezi povrchem o vyšší teplotě a povrchem o teplotě nižší. • Pečlivá volba místa měření – vzdálenost, úhel osálání • Typické – osálání temene hlavy při vytápění sálavými otopnými plochami
Měření Nepřímé měření Přímé měření měříme jinou veličinu a na jejím měříme přímo požadovanou základě vyhodnocujeme naší veličinu (měření délky pásmem) požadovanou (např. běžný teploměr – měříme výšku rtuťového sloupce ke kterému je přiřazená stupnice)
Co/proč měříme? …….Kde měříme? ….. Jak dlouho?.... • Uprostřed posuzované místnosti • Výšky: • Hlava sedící osoby (1,1 m) alt. hlava stojící osoby (1,7 m) • Kotníky (0,1 m)
Měření veličin pro hodnocení TC • Datalogger pro záznam měřených veličin • Nastavení časového kroku ukládání dat • Záznam do interní nebo externí paměti
Vyhodnocení tepelného komfortu - Legislativa ČSN EN ISO 7730 Ergonomie tepelného prostředí – Analytické
stanovení a interpretace tepelného komfortu pomocí výpočtu ukazatelů PMV a PPD a kritéria místního tepelného komfortu
ČSN EN 15251 Vstupní parametry vnitřního prostředí pro návrh a
posouzení energetické náročnosti budov s ohledem na kvalitu vnitřního vzduchu, teplotního prostředí, osvětlení a akustiky
Nařízení vlády č. 93/2012 Sb. (změny 2013 a 2016), kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci
Vyhodnocení tepelného komfortu Operativní teplota t0 [°C] • jednotná teplota uzavřeného černého prostoru (prostoru o stejné teplotě vzduchu i stejné střední radiační teplotě), ve kterém by lidské tělo sdílelo konvekcí i sáláním stejné množství tepla jako ve skutečném, teplotně nesourodém prostředí • vypočtená hodnota • Jinak:
• pokud va < 0,2 m/s :
ta tr to tg 2
αi - součinitel přestupu tepla
to
k ta str k s
Vyhodnocení tepelného komfortu Operativní teplota t0 [°C] • stanovení z teploty vzduchu ta, střední radiační teploty tr a rychlosti vzduchu va:
to = A . ta + (1 – A) . tr kde A je funkcí rychlosti proudění vzduchu
• stanovení z teploty vzduchu ta, teploty kulového teploměru tg a rychlosti vzduchu va to = K . tg + (1 – K) . ta kde K je váhový koeficient
Vyhodnocení tepelného komfortu Střední radiační teplota tr [°C] • je teplota všech okolních ploch, při které by bylo celkové množství tepla sdílené sáláním mezi povrchem těla a okolními plochami stejné jako ve skutečnosti • pro průměr kulového teploměru 150 mm platí vztah:
tr
t
273
4
g
2,5.10 .va 8
0, 6
t
g
ta
0, 25
tr 4 r1.T1 4 ... rn.Tn 4 273 tr = T1A1 + T2A2 + …+ TNAN / ( A1 + A2 + …+ AN ) - 273 kde
tr Ti Ai φri
střední radiační teplota [°C] teplota okolního povrchu i, i=1,2,....,n [K] plocha povrchu i, i=1,2,....,n [m2] úhlový faktor mezi osobou a plochou i, i=1,2,...n
273
Protokol o měření ZD25/2013 –
Metodický návod pro měření a hodnocení mikroklimatických podmínek na pracovišti a vnitřního prostředí staveb (zákon č. 258/2000 Sb.) •
název (Protokol o zkoušce č. ...).
•
jednoznačnou identifikaci protokolu na každé jeho stránce (číslo strany, celkový počet stran).
•
identifikační údaje, podle kterých lze protokol a jeho podklady v organizaci snadno nalézt, tj. č. protokolu, č. objednávky, č. jednací apod. podle zvyklostí laboratoře.
•
datum přijetí zakázky, datum a čas provedení zkoušky, datum vypracování, příp. odeslání protokolu.
•
název a adresu zákazníka, účel měření.
•
údaje o laboratoři a pracovnících provádějících měření, tj. název a adresa laboratoře i místa měření, kdo měřil, kdo schvaloval (jméno, funkci, podpis) apod.
•
popis, podmínky a jasnou identifikaci míst měření, příp. fotodokumentaci, plánek měření, měřené a hodnocené veličiny, použité metody měření, dobu měření, venkovní klimatické podmínky a popis okolností, které mohou ovlivňovat vnitřní podmínky (např. použité technologie, způsob větrání a vytápění včetně konkrétních údajů o skutečném větrání a vytápění během doby měření, apod.), popis činnosti a oděvu sledované osoby, podle čeho se získané výsledky hodnotí a další.
•
údaje o použitých měřicích zařízeních.
•
výsledky měření. Pokud je to vhodné pro platnost, hodnocení nebo interpretaci výsledků měření, nebo požaduje-li to zákazník, je třeba uvádět nejistoty výsledků měření. Příklad postupu jejich stanovení je uveden v Autorizačním návodu AN 10/03 „Odhad nejistoty výsledků fyzikálních měření“ vydaném SZÚ 2003 za účelem autorizace podle zákona č. 258/2000 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Jestliže se odhad nejistot nepožaduje, vždy by se měla uvádět alespoň citlivost použitých přístrojů pro daný rozsah měření.
•
hodnocení výsledků, příp. odbornou interpretaci v souladu s podmínkami autorizačních nebo akreditačních požadavků.
•
doložku o reprodukovatelnosti protokolu.
Zadání cvičení • celkem 7 stanovišť • 5 – 6 skupin • Úkoly na jednotlivých stanovištích • 1: Určení vlhkosti pomocí aspiračního psychrometru a HX diagramu • 2: Teplota – měření teploty a relativní vlhkosti vzduchu a teploty kulového teploměru (+ plochy pro 3 a 4) • 3 a 4: Měření povrchové teploty digitálním pyrometrem • 5 a 6: Práce s normami • 7: Výpočet operativní a střední radiační teploty z naměřených hodnot
