VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ INDOOR AIR QUALITY ASSESSMENT BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR S THESIS AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR LIBOR DOLEŽAL Ing VLADIMÍR KREJČÍ, PhD BRNO 2009

2

3 Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství Energetický ústav Akademický rok: 2008/2009 ZADÁNÍ BAKALÁŘSKÉ PRÁCE student(ka): Doležal Libor který/která studuje v bakalářském studijním rogramu obor: Strojní inženýrství (2301R016) Ředitel ústavu Vám v souladu se zákonem č111/1998 o vysokých školách a se Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně určuje následující téma bakalářské ráce: Hodnocení stavu vnitřního rostředí v anglickém jazyce: Indoor Air Quality Assessment Stručná charakteristika roblematiky úkolu: Na základě seznámení s činiteli ovlivňujícími ohodu rostředí bude vyracováno rešerše zůsobů měření činitelů určujících teelnou ohodu člověka Cíle bakalářské ráce: Seznámit se s arametry oužívanými k osouzení kvality vnitřního mikroklimatu a se zůsoby měření vybraných arametrů

4 Seznam odborné literatury: [1]Nový R a kol: Technika rostředí, České vysoké učení technické, Praha, 2000 [2]Chyský J, Hemzal K a kol: Větrání a klimatizace, Bolit B-ress, Brno, 1993 [3]Székyová M, Ferstl K, Nový R: Větrání a klimatizace, JAGA GROUP, Bratislava, 2006 Vedoucí bakalářské ráce: Ing Vladimír Krejčí, PhD Termín odevzdání bakalářské ráce je stanoven časovým lánem akademického roku 2008/2009 V Brně, dne LS doc Ing Zdeněk Skála, CSc Ředitel ústavu doc RNDr Miroslav Douovec, CSc Děkan fakulty 4

5 ABSTRAKT Tato ráce oskytuje řehled o činitelích ůsobících na kvalitu vnitřního mikroklimatu s důrazem na faktory s vlivem na teelnou ohodu Zároveň oukazuje na neohodu, kterou tyto faktory zůsobují Jsou zde ředstaveny jednotlivé základní zůsoby a rinciy měření veličin otřebných k osouzení teelné ohody Práce není římo návodem ro měření zmíněných veličin, ale nabízí možnost výběru vhodného měřícího řístroje odle účelu a rozsahu Dále nabízí řehled o normách a vyhláškách sojených s danou roblematikou ABSTRACT The thesis inform the reader about the agents that affect the indoor air quality, esecially those related to thermal comfort It also draws attention to discomfort caused by some of the agents There are introduced basic methods and measurement rocedures of quantities necessary to evaluate the thermal comfort The thesis is not a direct manual to the measurement of the mentioned quantities but it guides the reader to the most suitable measuring instrument according to the measurement objective and range Further it rovides a review of standards and ublic notices related to this theme KLÍČOVÁ SLOVA Teelná ohoda, činitelé, mikroklima, vnitřní rostředí, hodnocení, měření, dooručení KEYWORDS Thermal komfort, agents, microclimate, indoor climate, assessments, measurement, recommendation

6 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE DOLEŽAL, L Hodnocení stavu vnitřního rostředí Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, s, 2 řílohy Vedoucí ráce Ing Vladimír Krejčí, PhD

7 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou ráci na téma Hodnocení stavu vnitřního rostředí vyracoval samostatně s oužitím odborné literatury a ramenů, uvedených na seznamu, který tvoří řílohu této ráce V Brně dne 25 května 2009 Libor Doležal

8 PODĚKOVÁNÍ Rád bych tímto oděkoval Ing Vladimíru Krejčímu, PhD za cenné řiomínky a rady ři vyracování bakalářské ráce

9 OBSAH ÚVOD 10 1 ČINITELE OVLIVŇUJÍCÍ KVALITU VNITŘNÍHO MIKROKLIMATU 11 2 FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TEPELNOU POHODU13 21 Teelná bilance člověka (tělesná činnost) Rovnice teelné ohody Působení tela a chladu na člověka Oděv Telota vzduchu Střední radiační telota18 25 Rychlost roudění vzduchu Vlhkost vzduchu22 27 Tělesná konstituce člověka23 3 HODNOCENÍ TEPELNÉHO STAVU PROSTŘEDÍ Pomocí základních fyzikálních veličin24 32 Pomocí odvozených fyzikálních veličin Výsledná telota měřená kulovým teloměrem Oerativní telota Ukazatele PMV, PPD Hodnocení omocí seciálních řístrojů 27 4 MĚŘENÍ ČINITELŮ URČUJÍCÍCH TEPELNOU POHODU ČLOVĚKA28 41 Měření teloty vzduchu Dilatační teloměry Tlakové teloměry Odorové teloměry Termoelektrické teloměry30 42 Měření rychlosti roudění vzduchu Rotační anemometry Žárové anemometry Katateloměry Měření vlhkosti vzduchu Dilatační vlhkoměry Psychrometry Vlhkoměry na rinciu rosného bodu (kondenzační vlhkoměry) Měření střední radiační teloty Kulový teloměr Dva katateloměry Dvoukulový radiometr Čidlo konstantní teloty Měřič teelného komfortu 38 5 OBECNÁ DOPORUČENÍ K ZAJIŠTĚNÍ VNITŘNÍHO MIKROKLIMATU39 ZÁVĚR 40 SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ 41 SEZNAM POUŽITÝCH VELIČIN43 FYZIKÁLNÍ KONSTANTY, SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK44 SEZNAM PŘÍLOH 45 PŘÍLOHA A46 PŘÍLOHA B48 9

10 ÚVOD Jednou z hlavních otřeb lidí je bezochyby bydlení Ve vnitřních rostorách budov tráví člověk více jak tři čtvrtiny svého života, roto je zde nutné zajistit odmínky zdravého obytu, roduktivní ráce, ale také naší bezečnosti Každý z nás se ve svém obydlí dříve nebo ozději setkává s celou řadou roblémů, které musí řešit, aby se zde cítil dobře Nař jak zajistit srávný teelný stav rostředí, čisté ovzduší, srávné osvětlení, oř jak se chránit roti hluku, elektromagnetickým a ionizujícím zářením a další [1] Ve zvýšené míře se to týká racovišť, neboť zde mohou být ovlivněny racovní výkony člověka Tato roblematika není záležitostí ouze současnosti Ve všech stádiích svého vývoje se lidstvo zabývalo otázkami jak co nejlée řežít v daném životním rostředí Příkladem toho je Sokrates, který se již ve své době (asi 400 let ř n l) zabýval myšlenkou jak stavět domy, aby v nich byla zajištěna ohoda rostředí ro člověka Postuem času se k této otřebě řidala snaha o vytvoření jistého komfortu v obytných rostorách, oříadě zajištění dostačujících odmínek a bezečnosti ráce v růmyslových odnicích V dávných dobách existovalo jen velmi málo nástrojů jak teelnou ohodu ovlivnit V říadě tela se oužívaly vějíře, v oačném říadě omohl oheň Průlom řinesla až růmyslová revoluce, kdy se zdokonalila vytáěcí technika Začátkem 20 století, kdy se k ní řidalo i strojní chlazení, bylo možné budovu jak řetoit, tak odchladit [2] To bylo odnětem ro výzkum ohody rostředí Prostředí vnitřní je tedy důležitou součástí životního rostředí Aby se v něm člověk cítil dobře, musí dojít k souhře hned několika mikroklimatických faktorů O hlavních činitelích, odle kterých se hodnotí kvalita mikroklimatu (s důrazem na faktory ovlivňující ohodu rostředí), jejich analýze a měření ojednává tato ublikace 10

11 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 1 ČINITELE OVLIVŇUJÍCÍ KVALITU VNITŘNÍHO MIKROKLIMATU Stav vnitřního mikroklimatu se tvoří na základě teelných a látkových výměn Primární jsou výměny mezi exteriérem a interiérem Sekundární výměny ak robíhají mezi vnitřními teelnými a látkovými zdroji Tyto výměny by měly být nějakým zůsobem korigovány tak, aby zde byl zajištěn takový stav, který by uživateli zajišťoval odmínky ro tvořivou ráci a ředevším ro zdravý obyt Takový otimální stav nazýváme ohoda rostředí [1,3] Člověk vnímá ohodu rostředí jako jeden celek, avšak okud se zaměříme ouze na některé, nebo některý činitel z celkové ohody, dostáváme ohodu dílčí Otimální úroveň bydlení je ak tvořena otimální úrovní těchto dílčích složek Ty lze odle ovahy faktorů, které zahrnují, rozdělit na: teelně-vlhkostní, toxickou, odérovou, aerosolovou, mikrobiální, elektrostatickou, ionizační, elektromagnetickou, elektroiontovou, akustickou, světelnou a sychickou [4] Dominantní vliv na stav rostředí mají teelně-vlhkostní arametry obytné místnosti, které jsou člověkem nejvíce ociťovány (graf 11) Z hlediska doadu na lidské zdraví je ak nejdůležitějším faktorem kvalita vzduchu Toxické 10% Odérové 8% Aerosolové 7% Teelně vlhkostní 30% Akustické 21% Světelné 24% Graf 11 Podíl dílčích složek na kvalitu mikroklimatu vzhledem k ocitům člověka hodnoty řevzaty z [3] Prozkoumáme-li hlouběji dílčí složky ohody rostředí, dostáváme jednotlivé činitele, jejichž stav nám oslouží k hodnocení kvality vnitřního rostředí: 1) čistota okolního vzduchu 2) telota vzduchu 3) telota ovrchu stěn a ředmětů 4) rychlost roudění vzduchu 5) vlhkost vzduchu 6) oděv 7) intenzita osvětlení 8) hluk, vibrace a ultrazvuk 9) koncentrace iontů ve vzduchu 10) intenzita elektrických a magnetických olí 11) intenzita ionizujícího záření 12) rostorové, disoziční a estetické řešení rostředí 13) tělesná konstituce člověka 14) činnost člověka 15) schonost aklimatizace 16) klima, rasové zvláštnosti a návyky lidí 17) další vlivy jako tlak vzduchu, sychické stavy atd [1] 11

12 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Faktory 1 až 11 jsou ovlivnitelné technickými rostředky Příkladem jsou zařízení: - vytáěcí, klimatizační, větrací, odlučovací a odsávací, - osvětlovací, - roti hluku a vibracím, - na úravu iontového složení vzduchu, - na ochranu řed ionizujícímu a neionizujícímu záření aj [1] Ostatní činitelé jsou závislí římo na každém jedinci oř na očasí atd Výjimkou je faktor 12, kterým se zabývá mezioborová discilína zvaná ergonomie (obr 11) Jejímž cílem je otimalizace lidské činnosti oužitím vhodných tvarů, rozměrů a barvy nástrojů, nábytku a dalších ředmětů [5] Obr 11 Znázornění ergonomie ráce na očítači [6] 12

13 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 2 FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TEPELNOU POHODU Pro bližší oznání vlivu faktorů ůsobících na teelný ocit člověka je dobré objasnit, co vlastně znamená ojem teelná ohoda (TP) Jak se vyvíjela technika rostředí jako taková, vyvíjela se i definice ojmu teelná ohoda rostředí Nejčastěji se oužívaly definice: Teelná ohoda znamená, že je dosaženo takových teelných oměrů, kdy člověku není ani chladno, ani říliš telo - člověk se cítí říjemně [7] Teelnou ohodou (někdy též teelnou neutralitou) se označuje stav, kdy rostředí odnímá člověku jeho teelnou rodukci bez výrazného (mokrého) ocení [8] V současnosti se TP hodnotí nejčastěji dle definice: Teelná ohoda je stav mysli, jenž vyjadřuje sokojenost s telotním klimatem a který vychází ze subjektivního hodnocení [9] Jelikož každý člověk disonuje individuálními fyziologickými funkcemi, může se hranice TP lišit u každého jedince (viz obr 31) Není tedy možné jakoukoli kombinací faktorů ovlivňujících teelný stav rostředí zajistit TP ro všechny osoby z nějaké skuiny ve solečném rostoru [10] TP je tedy ojem relativní Důležitost TP odtrhuje hned několik růzkumů {růzkum bank a ojišťoven v Německu (the German Trade Union, Bank and Insurances, HBV) (graf 21); INFRATEST - INQUIRY ublikovaný Asociací ekologických výzkumných ústavů (the Association of Ecological Research Indtitutes AGOeF)} [4] Všechny oukazují na to, že TP člověka má daleko výraznější vliv na jeho subjektivní ocit ohody i roduktivitu ráce, než chemické látky nebo obtěžující hluk soluracovníci nadřízení 2,9 ráce řes čas rostorová stísněnost tabákový kouř osvětlení tlak na kvalitu ráce hluk 4 8,9 9,9 10,2 10,6 11,5 13,6 27,1 teelně vlhkostní mikroklima očet resondentů [%] Graf 21 Faktory rostředí (stres), které lidé ociťují v interiéru budov Průzkum bank a ojišťoven v Německu (the German Trade Union, Bank and Insurances, HBV) (Weber 1995) hodnoty řevzaty z [4] 13

14 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ TP člověka závisí řevážně na teelné rovnováze jeho těla jako celku s okolním rostředím Tuto rovnováhu mohou ovlivňovat: a) osobní faktory: - tělesná činnost - oděv b) faktory související s vnitřním rostředím: - telota vzduchu - střední radiační telota (telota okolních loch) - vlhkost vzduchu - rychlost roudění vzduchu Všechny tyto faktory se mohou navzájem ovlivňovat Teelná ohoda rostředí je ak tvořena jejich otimálním nastavením O vzájemné interakci a vhodném nastavení těchto činitelů vyovídají grafy v říloze A Jestliže jsou tyto činitelé odhadnuty nebo změřeny, je možné zhodnotit zda je dosaženo TP a dokonce ředovědět teelný ocit těla jako celku výočtem ředovědi středního teelného ocitu PMV (kaitola 323) Na TP mají částečně vliv také: c) dolňující faktory - tělesná konstituce člověka - schonost aklimatizace - adatace na venkovní klima - (odkožní tuk, věk a ohlaví, jídlo a ití, aklamace - adatace na vnitřní rostředí) [2] 21 Teelná bilance člověka (tělesná činnost) Lidské tělo je neřetržitým zdrojem teelné energie (obr 21) Ta může být rodukována buď na základě salování otravy (bazální metabolismus) nebo ři fyzické ráci člověka (svalový metabolismus) Jen neatrná část této energie je řeměněna na mechanickou ráci Aby nedošlo ke změně teloty člověka, která musí být asi 36,5 ± 0,5 C, je zbylá teelná energie řeváděna do okolí [1,2] Obr 21 Přeměna energie v živé tkáni [11] Příklady množství tela uvolňovaného ři různých činnostech jsou uvedeny v tabulce 21 14

15 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Tabulka 21 Měrný energetický výdej, mechanická účinnost Činnost Měrný energetický výdej q m Mechanická účinnost η [W m -2 ] [met] [-] Ležení 46 0,8 0 Sezení, uvolněné 58 1,0 0 Činnost v sedě (kancelář, obydlí, škola, laboratoř) 70 1,2 0 Lehká činnost vstoje (nakuování, lehký růmysl) 93 1,6 0 až 0,1 Středně namáhavá činnost vstoje (rodavač, domácí ráce, strojírenský 116 2,0 0,1 až 0,2 závod) Chůze o rovině: 2 km h ,9 3 km h ,4 0,1 až 0,2 4 km h ,8 5 km h ,4 Hodnoty q m řevzaty z literatury [12], η z literatury [13]; Poznámka: 1 met = 58,2 W m -2 Pro růměrnou velikost ovrchu člověka 1,72 m 2 to odovídá zhruba 100 W Hodnotami metabolizmu q m se blíže zabývá norma ČSN EN ISO Ergonomie teelného rostředí - Určování metabolizmu 211 Rovnice teelné ohody První odmínkou TP je, aby řebytečná energie, která nebyla sotřebována na mechanickou ráci, byla v rovnováze s teelnou energií odváděnou do okolí vedením, konvekcí, radiací, vyařováním a dýcháním [1] To zajistí, že je tělo v teelné rovnováze, kterou lze vyjádřit rovnicí: Q m ( 1 ) = Qved + Qk + Qr + Qv + Qd η [W] (21) kde Q - metabolický teelný tok, Q = q S [W], který závisí na činnosti člověka m q m - hustota metabolického teelného toku [W m -2 ] S - locha ovrchu těla [m 2 ] η - mechanická účinnost lidského těla [-] m m Q ved, Q k, Q r, Q v, Q d - toky řenášené z lidského těla do okolí vedením, konvekcí, radiací, vyařováním a dýcháním [W] Mechanická účinnost lidského těla je velmi malá (0 až 0,25) Stejně tak teelný tok řenášený vedením tvoří jen velmi malou část z celkové teelné bilance člověka Proto většinou tyto oložky zanedbáváme 15

16 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Rovnice 21 se nazývá rvní odmínka ro dosažení teelné ohody Další odmínkou je, aby tělo bylo v teelné rovnováze, a to bez výrazných zásahů tělesné termoregulace V raxi to znamená, že člověk se bude cítit říjemně (bude v teelné rovnováze), aniž by si k tomu naomáhal mokrým ocením nebo svalovým třesem O tom vyovídá druhá a třetí odmínka teelné ohody (rovnice 22;23), kde je střední telota okožky a teelný tok mokrým ocením vyjádřen v závislosti na činnosti člověka: t k = 35,7 0,0275 q m [ C] (22) kde t k - střední telota okožky [ C] q m - hustota metabolického teelného toku [W m -2 ] kde Q Q vm = 0,42 S q m 58 [W] (23) vm - teelný tok mokrým ocením [W] S - locha ovrchu těla [m 2 ] q m - hustota metabolického teelného toku [W m -2 ] Užitím odmínek TP solu s uvažováním všech veličin, na kterých závisejí jednotlivé teelné toky řenášené z lidského těla, dostáváme rovnici TP Ta bývá nejčastěji vyjádřena jako funkce závislostí f ( R, f, t, w, t,ϕ) Q =, kde m cl Q m - metabolický teelný tok [W] znázorňuje činnost člověka R cl - teelný odor oděvu [m 2 KW -1 ] f cl - oměr ovrchu oblečeného vlastnosti oděvu člověka k ovrchu lidského těla [-] cl t - telota okolního vzduchu [ C] w - rychlost roudění vzduchu [m s -1 ] t r - střední radiační telota [ C] teelný stav rostředí ϕ - relativní vlhkost vzduchu [%] [1] 212 Působení tela a chladu na člověka r Přenos nesotřebované energie, kterou rodukuje lidský organismus, je ovlivňován termoregulačním centrem těla Ulatňuje se termoregulace chemická, vazomotorická a vyařovací [1] Na stouající rodukci metabolického tela nebo na telé rostředí reaguje organismus rozšiřováním odkožních cév (vazodilatace) To má za následek zvýšené zásobování okožky krví Ta zvýší svoji telotu, což vede ke vzrůstajícímu odvodu tela z ovrchu těla Pokud stále nedochází k obnovení teelné rovnováhy, jsou aktivovány otní žlázy Nastane další rvek teelné regulace - vyařování otu K ochlazování odařováním však dojde ouze tehdy, když se vyrodukovaný ot do ovzduší vyaří, tzn když není vzduch nasycen vodními 16

17 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí arami Pokud ani jeden z rvků teelné regulace nedokáže zajistit teelnou rovnováhu, nastává řehřívání organismu (hyertermie), které může končit smrtí [2] Pokud je naoak tělo vystaveno chladnému rostředí, odkožní cévy se smršťují (vazokonstrikce) Sníží se telota okožky a minimalizují se ztráty tela do okolí To může být dorovázeno ostavením chlouků na kůži, čímž se zleší teelná izolace kůže Dalším stádiem obnovování teelné rovnováhy je termogeneze neboli třesení svalů Tím se až desetinásobně zvýší teelná rodukce těla Některé tělesné části jako nař rsty mohou mít nedostatek krve a může dojít k jejich omrzání Pokud ani jedna z uvedených fyziologických reakcí nezajistí teelnou rovnováhu, dojde k odchlazení organismu (hyotermie) Smrt nastává ři oklesu tělesné teloty na 30 až 25 C [2] 22 Oděv Je známo, že oděvem se dá dobře reagovat na naše ocity tela či chladu Teelný tok odváděný z ovrchu lidského těla do okolí je závislý mimo jiné i na teelném odoru oděvu R cl [m 2 KW -1 ] Změnou oděvu tedy můžeme zvýšit, oř snížit teelný odor oděvu, a tím i tok teelné energie z těla do okolního rostředí Pro účely studia TP byla vytvořena veličina I s jednotkou [clo], která se uvádí i v normách Teelný odor oděvu I = 1clo odovídá cl izolační hmotě s teelným odorem Rcl = 0, 155 m 2 K W -1, což je izolační hodnota ro běžný ánský oblek s bavlněným sodním rádlem [2,12] Celkovou izolaci oděvu I cl lze odhadnout omocí tabulek udávajících teelné izolace tyických kombinací oděvu, nebo součtem izolačních hodnot I clu jednotlivých částí oděvu Obě tabulky se nacházejí v normě ČSN ISO 7730 říloha C a ro orientaci jsou uvedeny i v říloze B této ráce Uvedené hodnoty jsou ro klidný vzduch ( w < 0,2 m s -1 ) Při vyšších rychlostech roudění vzduchu a stejně tak u oděvů nasáklých vlhkostí se teelný odor oděvu snižuje Další informace o teelné izolaci oděvů oskytuje ČSN EN ISO Ergonomie teelného rostředí - Hodnocení teelné izolace oděvu a odoru oděvu roti odařování 23 Telota vzduchu Telota vzduchu t je nejužívanějším ukazatelem teelného stavu rostředí Je to základní fyzikální a termodynamická stavová veličina s dominantním vlivem na TP (graf 22) cl Rychlost roudění vzduchu 23% Telota 54% ; Vlhkost 23% Graf 22 Podíl faktorů na teelně-vlhkostím mikroklimatu hodnoty řevzaty z [3] S telotou vzduchu souvisí jak celkový diskomfort (telo, zima), tak diskomfort zůsobený vertikálním rozdílem teloty mezi hlavou a kotníky t [ C] 17

18 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ ČSN EN ISO 7730 obsahuje výočet očtu nesokojených PD [%] jako funkci vertikálních telot ro t < 8 C Z obrázku 22 vylývá, že otimální nastavení vertikálního rozdílu telot je ro t < 3 C Obr 22 Počet nesokojených PD [%] jako funkci vertikálních telot t [ C] [12] Obrázek latí ro rostoucí teloty Při klesajících telotách jsou ak lidé na rozdíl telot méně citliví [12] 24 Střední radiační telota V interiéru je nekonečně mnoho jednotlivých loch, z nichž každá má svoji telotu V raxi jsou tyto teloty nahrazovány jedinou hodnotou tzv střední radiační telotou t r Ta bývá někdy též nazývaná jako střední telota sálání loch Je definována jako: Myšlená solečná telota všech okolních loch, ři níž by byl radiační teelný tok řenášený mezi ovrchem oděvu a okolními lochami stejný jako ve skutečnosti [1] Tato veličina byla zavedena ro usnadnění výočtu množství tela, sdíleného sáláním mezi ovrchem těla a jednotlivými obkloujícími lochami v rostoru, tzn k osouzení sálavého účinku všech okolních loch [14] Střední radiační telotu t r lze stanovit výočtem z rychlosti roudění vzduchu w [m s -1 ] a výsledné teloty měřené kulovým teloměrem t g [ C] odle vztahů [1]: ,6 [( t + 273) + 2,9 10 w ( t )] tr = g g t [ C] (25) - ro výslednou telotu kulového teloměru t g o růměru 0,10 m ,6 [( t + 273) + 2,5 10 w ( t )] t r = t [ C] (26) g - ro výslednou telotu kulového teloměru t g o růměru 0,15 m g 18

19 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Radiační teloty jednotlivých loch mohou oět zůsobit neohodu Stane se tak nař ři asymetrické radiaci řevážně u telých stroů a chladných zdí (obr 23) Touto roblematikou se oět zabývá ČSN EN ISO 7730, která obsahuje výočty očtu nesokojených PD [%] v závislosti na asymetrii radiační teloty zůsobené: 1 - telým stroem, 2 chladnou stěnou, 3 chladným stroem a 4 telou stěnou Obr 23 Počet nesokojených PD [%] jako funkci asymetrické radiace t r [ C] [12] Norma zároveň udává odíl nesokojených sojený s roblémem telých a chladných odlah (obr 24) I když v tomto říadě je telo na člověka řenášeno síše vedením 19

20 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Obr 24 Počet nesokojených PD [%] v závislosti na telotě odlahy t f [ C] [12] Nejmenší očet nesokojených je ak dle grafu ři telotě odlahy okolo 24 C 25 Rychlost roudění vzduchu Na rychlosti roudění vzduchu v rostoru w výrazně závisí odařování vlhkosti z okožky a tudíž i řenos tela mezi osobou a rostředím Není stanovena žádná minimální hranice rychlosti roudění vzduchu, která je nutná ro stanovení teelného komfortu Zvyšováním rychlosti vzduchu je možné vyrovnávat teelný vjem zůsobený vyššími telotami Lze toho dosáhnout jednoduše otevřením oken nebo oužitím větráků Pokud je ale celý ovrch těla, nebo jeho část vlivem roudícího vzduchu nadměrně ochlazována, může dojít k lokálnímu ale i celkovému odchlazení organizmu Následky mohou vést až ke zdravotním roblémům [12] Toto nadměrné roudění vzduchu bývá označováno jako růvan Je definován jako nežádoucí místní ochlazování těla zůsobené ohybem vzduchu a obecně je obtěžujícím faktorem Pokud toto místní ochlazování těla zůsobí, že rozdíl telot mezi úrovní hlavy a nohou je větší než 3 C (obr 22), bývá to ociťováno velmi neříznivě Tento roblém může být zaříčiněný otevřením oken a dveří, ale i v klimatizovaných místnostech a to v říadě, kdy je řívod vzduchu odlahou, nebo je směřovaný do oblasti hlavy Dalšími častými zdroji růvanu jsou různé netěsnosti oken, dveří, konstrukcí budovy, nadměrné ochlazování zocené okožky ři oužívání stolního ventilátoru v letním období, vzduchová srcha v rovozech se zdroji tela atd [12,15] Průvan se vyjadřuje jako ředověď rocenta osob obtěžovaných růvanem Hodnocení růvanu DR (Draught Rating) dle literatury [12] vyjadřuje rovnice: 0,62 ( 34 t ) ( w 0,05) ( 0,37 w + T + 3,14 ) DR [%] (27) = u 20

21 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí kde t - místní telota vzduchu ve stuních Celsia, 20 C až 26 C; w - místní střední rychlost roudění vzduchu, < 0,5 m s -1 T u - místní intenzita turbulence v rocentech, 10 % až 60 % (není-li známa, může se oužít 40 %) Pro w < 0,05 m s -1 : omocí w = 0,05 m s -1 Pro DR > 100 %: omocí DR = 100 % Tato rovnice latí ro osoby vykonávající lehkou ráci řevážně v sedě, hodnotící svůj teelný ocit o celém těle síše neutrálně a ro ředověď růvanu ociťovaném na krku Při činnostech vstoje bývá ocit růvanu nižší než ři sezení (< 1,2 met) a u osob ociťující rostředí síše jako telejší než neutrální [12] Vyšší rychlosti roudění se zravidla oužívá k vyrovnání teelné neohody zůsobené zvýšenou telotou Tomu lze snadno dosáhnout ouhým otevřením oken nebo oužitím říslušného ventilátoru Při velmi telých letních dnech však i ři oužití těchto rostředků nemusí být TP dosaženo Jak velká rychlost je otřeba k vyrovnání zvýšené teloty a míru možného zvýšení teloty uvádí obr 25 Obr 25 Rychlost roudění vzduchu otřebná k vyrovnání zvýšené teloty [12] t - telota zvýšená nad 26 C w - střední rychlost roudění vzduchu [m s -1 ] a - limity ro lehkou ráci vykonávanou řevážně v sedě ( t < 3 C a w < 0,82 m s -1 ) t r t, [ C] (t - telota vzduchu [ C], t r - střední radiační telota [ C]) b - ( ) Obrázek je konstruován ro tyické letní oblečení (0,5 clo), sedavou činnost (1,2 met) a latí ro otelení nad 26 C se stejně rostoucími telotami t r a t Výhody, které lze získat zvýšenou rychlostí roudění vzduchu, jsou závislé na oděvu, činnosti a rozdílu mezi telotami oděvu, kůže a telotou vzduchu Výchozím bodem ro křivky v grafu je telota 26 C a rychlost roudění vzduchu 0,20 m s -1 Pro efektivitu ochlazování je výhodnější, když je střední radiační telota vyšší než telota vzduchu [12] 21

22 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Při nastavení otimální rychlosti roudění vzduchu anují mezi lidmi velké individuální rozdíly Proto je dobré, zvláště ři oužití klimatizace a ventilátorů, aby každý ovlivňovaný jedinec měl možnost nastavení rychlosti roudění vzduchu [12] 26 Vlhkost vzduchu Vlhkostí vzduchu se rozumí množství vodních ar ve vzduchu Vyjadřuje se hned několika zůsoby (absolutní vlhkost vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, měrná vlhkost vzduchu atd) Pro účely studia kvality mikroklimatu je však nejužívanější rávě relativní vlhkost vzduchu Relativní vlhkost vzduchu Je definována jako oměr hmotnosti vodní áry obsažené v objemové jednotce vlhkého vzduchu a hmotnosti vodní áry, která by byla v objemové jednotce vlhkého vzduchu obsažena, kdyby byl tento ři téže telotě a celkovém tlaku vlhkostí nasycen, tj kdyby obsahoval sytou vodní áru [16] ϕ - relativní vlhkost vzduchu [%] - arciální tlak vodních ar ve vzduchu [Pa],, - tlak syté vodní áry ři téže telotě [Pa] ϕ = [%] (28),, Obsah vodních ar uvnitř budovy je závislý jednak na stavu vodních ar v exteriéru a jednak na zdrojích vodních ar v interiéru Těmi mohou být různé aktivity člověka jako srchování (2600 g h -1 ), vaření (1500 g h -1 ), sušení rádla (500 g h -1 ), nebo člověk samotný (30 až 300 g h -1 ) Zvyšování vlhkosti v bytech může být zaříčiněno i teelně technickými závadami stavby a orušením stavební konstrukce Stěny, stroy i odlahy musí mít v každém místě vnitřní ovrchovou telotu nad telotou rosného bodu V oačném říadě nastává masivní nárůst lísní [4,15] Při větrání v zimě je řiváděný vzduchu do interiéru suchý Jeho relativní vlhkost může klesnout i od 20 % Je to zaříčiněno tím, že vlivem nízkých telot vodní áry kondenzují oříadě mrznou a adají na zem [4] Naroti tomu v letním období je obsah vodních ar ve vzduchu velký, rotože s rostoucí telotou vzduchu roste jeho schonost ohlcovat vodní áry Po ochlazení řivedeného vzduchu na vnitřní telotu se relativní vlhkost vzduchu může blížit i svému nasycení 100 % [4] Vlhkost vzduchu sice není člověkem vnímána tak intenzivně jako třeba telota, ale i tak může neříznivě ůsobit na stav jedince Dooručované hodnoty jsou v rozmezí % relativní vlhkosti Při mírných telotách do 26 C a činnosti do 2 met má vlhkost vzduchu jen malý vliv na teelné vnímání Zvýšení relativní vlhkosti o 10 % je vnímáno jako zvýšení teloty o 0,3 C [4,12] V otoné sezóně, kdy relativní vlhkost klesne od 20 % dochází i u zdravých jedinců k vysychání sliznice dýchacích cest, snižuje se tvorba hlenu a klesá aktivita řasinek na nosní sliznici Dochází tak ke snadnějšímu vnikání mikroorganismů a aerosolů včetně alergenů do lidského těla Bakterie a viry tak nacházejí říznivé odmínky ro svůj rozvoj Mikroorganismů zůsobující onemocnění řežívá nejméně ři relativní vlhkosti okolo 60 % [4] 22

23 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Vysoká relativní vlhkost, myšleno vlhkost nad 70 %, vyvolává solu s vysokou telotou vzduchu ocit dusna Dále se naskýtá možnost šíření lísní vzduchem a intenzivní množení roztočů, kteří jsou hlavní říčinou vzniku alergií [4] 27 Tělesná konstituce člověka Zatímco teelná rodukce je úměrná hmotě těla, teelné ztráty jsou závislé na velikosti ovrchu těla Proto jsou tělesná ostava a odkožní tuk velmi důležitými faktory Lidé s oblou ostavou mohou mít menší lochu těla než štíhlí lidé, a tedy i úměrně menší teelné ztráty do okolí Oblejší lidé tedy uřednostňují nižší teloty, k čemuž řisívá i fakt, že odkožní tuk funguje jako dobrý teelný izolant [2] 23

24 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 3 HODNOCENÍ TEPELNÉHO STAVU PROSTŘEDÍ Teelný stav rostředí je hlavní částí ři osuzování celkové ohody člověka Hodnocení teelného stavu mikroklimatu lze rovádět hned několika zůsoby Především však omocí základních fyzikálních veličin určujících teelný stav mikroklimatu (telota vzduchu t [ C], střední radiační telota t r [ C], rychlost roudění vzduchu w [m s -1 ] a relativní vlhkost ϕ [-]) Pro zjednodušení hodnocení teelného stavu rostředí se oužívají odvozené veličiny, které zahrnují solečné ůsobení několika oř všech faktorů Jedná se o oerativní telotu a výslednou telotu měřenou kulovým teloměrem A osledním zůsobem je oužití seciálních řístrojů, které římo vyhodnotí teelný stav mikroklimatu [17] 31 Pomocí základních fyzikálních veličin Abychom mohli rovádět hodnocení teelného stavu mikroklimatu, musíme nejrve změřit základní arametry (telota vzduchu t [ C], střední radiační telota t r [ C], rychlost roudění vzduchu w [m s -1 ] a relativní vlhkost ϕ [-]) Pomocí rovnice teelné ohody lze sestavit různé diagramy, oř tabulky základních veličin s vhodnými rozsahy Tyto diagramy a tabulky jsou sestrojovány vždy ro různé tyy činnosti a různé druhy oblečení Obecný diagram vyznačující závislost všech základních veličin nelze sestrojit v rovině, rotože rovnice teelné ohody vyjadřuje složitý útvar Počet dimenzí tohoto útvaru je shodný s očtem roměnných v dané rovnici Existuje tedy celá řada diagramů zachycujích vždy závislost ouze některých sledovaných veličin Pro zjištění závislosti více arametrů je ak otřeba oužít více diagramů Často se lze setkat i s diagramy, ve kterých vystuují odvozené veličiny jako nař oerativní telota, nebo rocento nesokojených lidí a stueň komfortu [17] 32 Pomocí odvozených fyzikálních veličin Odvozené fyzikální veličiny slouží ro zjednodušení hodnocení teelného stavu mikroklimatu Zahrnují ůsobení hned několika základních arametrů 321 Výsledná telota měřená kulovým teloměrem Tento zůsob hodnocení teelného stavu rostředí atří v našich odmínkách mezi nejčastěji oužívané Je vhodný ro měření v místnostech se zdroji sálavého tela V říadě, že je střední radiační telota t r menší než telota vzduchu t, je možné tuto metodu oužít ouze v klidném vzduchu [17] Výsledná telota měřená kulovým teloměrem t g je telota v okolí lidského těla, která zahrnuje současně vliv ůsobení teloty vzduchu t [ C], střední radiační teloty t r [ C] a rychlosti roudění vzduchu w [m s -1 ], která ovlivňuje ředevším řestu tela konvekcí α [W m -2 K -1 ] na ovrchu kulového teloměru [17] Hodnoty ožadované výsledné teloty měřené kulovým teloměrem uvádí vyhláška č 6/2003 Sb a lze je odečíst nař z grafu 11 říloha A (ro hodnoty w = 0,1 m s -1, ϕ = 50 %) 322 Oerativní telota Oerativní telota je základním hodnotícím telotním kritériem v ČR, je dána Nařízením vlády č 361/2007 Sb 24

25 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Podle rovnice TP je k osouzení teelného stavu rostředí nutno znát telotu vzduchu t (vliv konvekční výměny tela) a střední radiační telotu t r (vliv výměny tela sáláním) Zavedení oerativní teloty nám oskytuje zjednodušení, neboť jedinou hodnotou vyjadřuje obě tyto složky [13] Oerativní telota je definována jako jednotná telota černého uzavřeného rostoru, (tj rostoru o stejné telotě vzduchu i stejné střední radiační telotě), ve kterém by tělo sdílelo konvekcí i sáláním stejné množství tela jako ve skutečném, telotně nesourodém rostředí [13] Oerativní telota vylývá z rovnice: α t t) + α ( t t ) = α ( t t ) (31) K ( R r o kde α K - součinitel řestuu tela konvekcí [W m -2 K -1 ] α R - součinitel řestuu tela radiací [W m -2 K -1 ] t - telota ovrchu oděvu [ C] t o t - oerativní telota [ C] - telota vzduchu [ C] t r - střední radiační telota [ C] (viz rovnice 25, 26) Úravou rovnice 31 dostaneme oerativní telotu: t o α = α K + α R [W m -2 K -1 ] (32) = t + A t t ) [ C] (33) r ( r Člen A je funkce závislá na rychlosti roudění vzduchu w [m s -1 ] a latí ro hodnoty od 0,05 m s -1 do 1 m s -1 [10] α K A = = 0,75 w α 0,16 [-] (34) Pro malé rychlosti roudění vzduchu w < 0,2 m s -1 a malé rozdíly teloty vzduchu t a střední radiační teloty t r do 4 C lze za oerativní telotu ovažovat římo výslednou telotu kulového teloměru t g Při vyšších rychlostech roudění vzduchu a větších rozdílech t a t r se více ulatní změna součinitelů řestuu tela α K a α R Oerativní telotu je ak nutné určovat ze vztahu 33 [1,13] Pro určení TP z oerativní teloty se oužívají tabulky, oř grafy s různými očátečními odmínkami (nař graf 12 říloha A) 323 Ukazatele PMV, PPD Hodnocení teelných ocitů odle ukazatelů PMV a PPD zavádí norma ČSN EN ISO 7730 Ukazatel PMV Ukazatel PMV (Predicted Mean Vote) slouží k ředovědi středního teelného ocitu, který by měla velká skuina lidí, hodnotící svůj teelný ocit omocí hodnot dle tabulky 31 25

26 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Tabulka 31 Stuně indexu PMV [12] PMV [-] Teelný ocit +3 Horko +2 Telo +1 Mírně telo 0 Neutrálně -1 Mírně chladno -2 Chladno -3 Zima PMV se vyočítává dle rovnice [12]: PMV = [0,303 ex( 0,036 Q { Q 3, , , Q 3 m f (5733 6,99 Q (8867 cl [( t d + 273) ) 0,0014 Q 4 m ( t ) + 0,028] r d ) 0,42 ( Q 58,15) m (34 t) ) ] f cl α ( t K t)} [-] (35) Q m Q d t Což znamená, že PMV je funkcí: - metabolický teelný tok [W] - teelná rodukce [W] - vlhkost rerezentovaná arciálním tlakem vodní áry [Pa] - telota ovrchu oděvu [ C] vyjádřena vztahem: t + = 35,7 0,028 Q R f cl α ( t K t)} cl {3, f cl [( t + 273) 4 ( t r ) ] + [ C] (36) R cl - teelný odor oděvu [m 2 K W -1 ] f cl - oměr ovrchu oblečeného člověka k ovrchu lidského těla [-] t - telota okolního vzduchu [ C] t r - střední radiační telota [ C] w - rychlost roudění vzduchu [m s -1 ] (určuje α K ) Ukazatel PPD Často se jeví jako užitečnější ředovídat očet osob, které budou ociťovat teelný diskomfort K tomu slouží ukazatel PPD (Predicted Percentage of Dissatisfield), který vyjadřuje rocentuální odíl osob nesokojených s teelnými odmínkami rostředí Je určován omocí znalosti PMV buď odečtením z obrázku 31 nebo dle vztahu: 4 2 PPD = ex( 0,03353 PMV + 0,2179 PMV ) [%] (37) 26

27 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Zbytek lidí z dané skuiny se bude cítit teelně neutrálně za což se ovažuje i mírně telo nebo mírně chladno Kvůli individuálním rozdílům jednotlivých lidí ve skuině není možné vytvořit takový stav rostředí, který by vyhovoval všem zúčastněným Z obrázku 31 je atrné, že i ři PMV = 0 bude okolo 5 % nesokojených Tato hodnota je ovažována za teelnou ohodu Do 10 % nesokojených se jedná o říustné a do 20 % o řijatelné odmínky [1,12] Obr 31 Závislost ukazatele PPD na ukazateli PMV [12] 33 Hodnocení omocí seciálních řístrojů V raxi se často hodnocení teelného stavu mikroklimatu rovádí římo omocí seciálních řístrojů (viz kaitola 45) Tyto řístroje dokáží buď rovnou vyčíslit stueň TP (měřič teelného komfortu aj), nebo naměří takovou stavovou veličinu, odle které je ak už snadné určit, zda je dosaženo TP (kulový teloměr, katateloměr) [17] 27

28 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 4 MĚŘENÍ ČINITELŮ URČUJÍCÍCH TEPELNOU POHODU ČLOVĚKA Aby bylo možné hodnotit a nějakým zůsobem secifikovat teelný stav rostředí, je nezbytné měřit různé stavové veličiny, které daný objekt oisují O otřebných veličinách k hodnocení teelného stavu mikroklimatu, vhodných měřících zařízeních a metodách hovoří norma ČSN ISO 7726 V této kaitole je však řevážná část informací čerána z literatury [17] Měření těchto veličin má tedy daný řád a místo Teelné mikroklimatické veličiny se měří ve výši hlavy dosělého člověka (1,7 m nad odlahou u stojícího a 1,1 m u sedícího člověka ) Dále ak v úrovni břicha (1,1 m stojící, 0,6 m sedící člověk) a ve výši kotníků (0,1 m nad odlahou) V říadě homogenního rostředí ostačí měření v úrovni břicha Měření se rovádí buď v racovním místě nebo ve středu místnosti 41 Měření teloty vzduchu Jak je zmíněno výše (kaitola 23), telota vzduchu je bezochyby nejužívanějším ukazatelem teelného stavu rostředí S její změnou se mění různé fyzikální vlastnosti látek, čehož se ro měření teloty také využívá 411 Dilatační teloměry Dilatační teloměry využívají změny rozměrů látek se změnou teloty, což je zaříčiněno telotní roztažností Podle skuenství teloměrné látky lze rozdělit dilatační teloměry na kaalinové, lynové a teloměry využívající roztažnost evných látek Kaalinové dilatační teloměry Díky svým dobrým vlastnostem jsou nejoužívanější teloměry rtuťové Rtuť má výbornou teelnou vodivost a roztažnost, minimální stlačitelnost ři ůsobení tlaku a je nerůhledná Její telota tání je -39 C a telota varu 357 C Další teloměrnou látkou užívanou ři měření teloty vzduchu může být etanol (-110 až 70 C) nebo toluen (-90 až 100 C) Tyy kaalinových teloměru a ois jejich částí je uveden na obrázku 41 Pro objektivnost měření je důležité čidla nebo baňky teloměrů chránit řed vlivy sálání okolních loch Jinak by bylo dosaženo značně zkreslených výsledků Toho se dosahuje nař odstíněním omocí krytu z lesklého kovu (často i vícenásobného) Je také vhodné zvýšit rychlost roudění vzduchu kolem činné části teloměru, jak je tomu nař u suchého větraného Assmannova asiračního sychrometru Chyby kaalinových teloměrů se ohybují v rozsahu 0,2 2 K 28

29 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Obr 41 Tyy kaalinových teloměrů a) tyčinkový b) obalový c) s mezijímkou 1 teloměrná nádobka, 2 teloměrná kailára, 3 koncová jímka (ro exanzi teloměrné kaaliny mimo rozsah stunice), 4 stunice, 5 mezijímka (ro otlačení neotřebné části stunice) [17] Teloměry využívající roztažnost evných látek Tyto teloměry nedosahují moc řesných výsledků a oužívají se síše ve sojitosti s regulací nebo se zaisovacími řístroji (termografy) Existují dva základní tyy: monometalické (tyčové) a častěji oužívané bimetalické (dvoukovové) Oba tyy racují na rinciu odlišné roztažnosti dvou kovových materiálů Monometalické jsou tvořeny kovovým ouzdrem s velkou telotní roztažností (mosaz, zinek, ocel) Uvnitř je souose uloženo jádro z kovu o malé telotní roztažnosti Telota je ak funkcí rozdílu délek tyče a ouzdra Bimetalické teloměry se skládají ze dvou kovových ásků s různými součiniteli délkové roztažnosti, které jsou na sebe nalisovány Pásek je na jedné straně evně vetknutý Druhý konec je ak volně ohebný a je sojen se zaisovací částí stroje Ta zaznamenává jeho výchylky na otáčivý buben s registračním aírem Jak znázorňuje obrázek 42, bimetalové ásky mohou být různého tvaru Plynové dilatační teloměry Obr 42 Tyy bimetalických ásků [17] a) lochý b) ásek ve tvaru U c) lochá sirála d) šroubovice Plynové teloměry jsou naoak velmi řesné Podle rovedení se dělí na stejnotlaké a stejnoobjemové Ve stejnotlakých, jak název naovídá, se udržuje konstantní tlak Telota se ak určuje odle měnícího se objemu 29

30 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Mnohem jednodušší je udržovat lyn v konstantním objemu Proto jsou častější teloměry stejnoobjemové V tomto říadě je telota funkcí tlaku uvnitř uzavřeného objemu 412 Tlakové teloměry Tlakové teloměry racují na stejném rinciu jako teloměry stejnoobjemové jenom s tím rozdílem, že látka uvnitř uzavřeného objemu nemusí být vždy lyn Může se jednat také o kaalinu nebo áru (thalotasimetry) Jako lynná nálň se užívá vodík, helium, neon, dusík nebo suchý vzduch Kaalinové tlakové teloměry bývají lněné rtutí oř methylalkoholem U thalotasimetrů je rinci trochu odlišný Kontrolní objem je jen zčásti nalněn kaalinou (éter, freon, rtuť, kysličník siřičitý), nad jejíž hladinou je nasycená ára Telota je ak osuzována rávě z tlaku nasycených ar 413 Odorové teloměry Odorové teloměry využívají změny odoru se změnou teloty u elektricky vodivých látek a olovodičů Odorové teloměry z elektricky vodivých látek U tohoto druhu se s rostoucí telotou odor zvyšuje Hlavní částí je čidlo z tenkého drátku o růměru 0,01 až 0,1 mm a délce asi 1 m Drátek je navinut na slídovém rámu nebo keramické kostře Nejčastějším materiálem drátku ro výrobu odorových čidel je latina (do 600 C), nikl (do 300 C), výjimečně stříbro (do 250 C), zlato (do 400 C) nebo jejich slitiny Odorové teloměry jsou velmi řesné Nař nejoužívanější odorové čidlo Pt100 chráněné roti radiačnímu záření má rozlišení 0,01 K s chybu měření ři laboratorních odmínkách 0,03 K ři rychlosti roudění 2 až 5 m s -1 Chyba běžných odorových teloměrů se ohybuje v rozsahu 0,2 2 K Polovodičové odorové teloměry Lze je rozdělit na termistory NTC (mají záorný telotní součinitel odoru), termistory PTC (kladný telotní součinitel) a diody Všechny druhy mají vysoký telotní součinitel a tudíž s nimi lze rozlišovat i malé rozdíly telot Měnící se telotu indikují téměř okamžitě Proto se hodí i ro měření telot ovrchů Jejich nevýhodou je jejich stárnutí, se kterým se mění jejich fyzikální vlastnosti To vyžaduje časté cejchování 414 Termoelektrické teloměry Funkčním rvkem u těchto teloměrů jsou termoelektrická čidla termočlánky Jsou založené na rinciu termoelektrického jevu Skládají se ze dvou různých vodičů Ty jsou na jednom konci svařeny nebo sletovány a na druhém konci jsou řiojeny ke svorkovnici Při zahřívání soje dvou vodičů vzniká otenciální rozdíl, odle kterého se určuje velikost teloty Tyy termočlánků ro termoelektrické teloměry udává norma ČSN V laboratorních odmínkách se termočlánky měří s chybou 0,2 K Díky malým rozměrům soje lze termočlánky oužívat i ro měření ovrchových telot 42 Měření rychlosti roudění vzduchu Pro měření rychlosti roudění vzduchu v obytných nebo racovních rostorách je zaotřebí metod, které nám umožní stanovit i velmi malé rychlosti K tomu nám slouží 3 druhy řístrojů, které odle zůsobu měření lze rozdělit na: rotační anemometry, žárové anemometry a katateloměry 30

31 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 421 Rotační anemometry Rotační anemometry využívají ři měření silových účinků roudícího vzduchu Otáčky oběžného kola anemometru jsou úměrné rychlosti roudění vzduchu Podle konstrukce rozlišujeme rotační anemometry loatkové, vrtulkové a miskové Loatkové anemometry Oběžné kolo loatkových anemometrů o růměru 80 až 200 mm je složeno ze šikmo usořádaných rovinných loatek z umělé hmoty nebo tenkého lechu (obr 43 a) Jejich měřící rozsah se ohybuje v rozmezí 0,1 až 20 m s -1 Pro malé rychlosti roudění je vhodné oužít anemometry s větším růměrem oběžného kola, rotože mají menší ráh citlivosti (0,1 m s -1 ) Vrtulkové anemometry Konstrukce vrtulkových anemometrů je shodná s loatkovými anemometry (obr 43 b) Zásadním rozdílem je růměr oběžného kola, který je ouze 10 až 20 mm Proto jsou vhodné síše ro měření větších rychlostí roudění od 0,4 až do 40 m s -1 Miskové anemometry Miskové anemometry mají na rozdíl od loatkových oběžné kolo z dutých olokulových misek (obr 43 c) Jejich měřící rozsah je od 1 do 50 m s -1 Proto se oužívají síše ro měření rychlosti větru v exteriéru 422 Žárové anemometry Obr 43 Tyy anemometrů [17] a) loatkový b) vrtulkový c) miskový Fungují na rinciu měření intenzity ochlazování různých žhavených tělísek obtékaných roudícím vzduchem Žhaveným elementem bývá nejčastěji tenký drátek z latiny, niklu, wolframu nebo jejich slitin (obr 44 a,d) Jeho růměr je 0,01 až 0,1 mm a je dlouhý 1 až 10 mm Dalším žhaveným tělískem může být termistor (obr 44 b), žhavená kulička o růměru 2 až 6 mm (nezávisí na směru roudění) (obr 44 c), dva na sebe kolmé drátky (ro rozlišení směru roudění) nebo žhavená fólie (ro vyšší rychlosti roudění) 31

32 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ Obr 44 Termoanemometrické sondy [17] a) žhavený drátek b) termistorové tělísko c) žhavená kulička d) schéma zaojení [1] Rozsah měření je závislý na konstrukci čidla a nastavení rozsahu Pohybuje se od 0,01 m s -1 (termistorová tělíska) do 100 m s -1 (žhavená fólie) Při oužití žhaveného drátku je důležité ři měření drátek nasměrovat kolmo na směr roudu Jinak naměříme menší rychlost, než je skutečná rychlost roudění Nevýhodou žárových anemometrů je, že jsou závislé na telotě rostředí ve kterém jsou oužívány Resektive telo řestuující ze žhaveného elementu je závislé na telotě rostředí Tento roblém lze odstranit zvýšením teloty žhaveného tělíska na 500 C i více Nebo změřením teloty vzduchu a rovedením řeočtů Teelný tok odváděný konvekcí ze žhaveného elementu musí být roven elektrickému říkonu elementu Z této skutečnosti se nabízejí dvě možnosti měření: 1) Měření elektrického odoru f ( w) roudu) 2) Měření elektrického roudu f ( w) žhaveného tělíska) 423 Katateloměry R = ři konstantním říkonu (ři konstantním I = ři konstantním odoru (konstantní telotě Měření omocí katateloměrů je další vhodný zůsob měření omalého roudění vzduchu (do 1 m s -1 ) Katateloměr (odle Hilla obr 45) je tvořen skleněným tělem, které má ve sodní části nádobku s olokulovými dny Tato nádobka řechází v kailáru s rozšířenou horní i dolní částí Dolní část je rozšířena z důvodu otlačení neotřené části stunice a horní rozšířená část umožňuje exanzi teloměrné tekutiny (ethylalkoholu) mimo rozsah stunice Na kailáře jsou vyznačené důležité hodnoty ro měření 35 a 38 C Obr 45 Hillův katateloměr [17] 32

33 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Na každém řístroji by měla být vyražená cejchovní hodnota Q [J m -2 ] důležitá ro výočet rychlosti roudění Ta udává množství tela odvedeného konvekcí a sáláním z 1 m 2 ovrchu baňky ři oklesu teloty z 35 C na 38 C Pro cejchovní hodnotu latí: Q = α ( 36,5 t) τ [ J m -2 ] (41) kde Q - cejchovní hodnota katateloměru [J m -2 ] t - telota vzduchu v měřeném místě [ C] τ - doba oklesu teloty z 38 C na 35 C [s] α - součinitel řestuu tela konvekcí a sáláním [W m -2 K -1 ] α = 8, , 12 w [W m -2 K -1 ] (42) Dosazeném rovnice 42 do 41 a úravou lze rychlost roudění vzduchu vyjádřit vztahem: 2 K 8,58 36,5 t w = [m s -1 ] (43) 16,12 Veličina K v rovnici se nazývá katahodnota stanovuje se z cejchovní hodnoty katateloměru Q a času τ : K = Q /τ [W m -2 ] (44) Před samotným měření ohříváme omocí vody nebo vzduchu teloměrnou kaalinu až vystouí díky své telotní roztažnosti do horní rozšířené části kailáry Poté řádně osušený katateloměr zavěsíme na stojan v měřeném místě Stokami měříme čas τ [s] oklesu teloty z 38 C na 35 C V měřeném místě také změříme telotu vzduchu Použití běžného katateloměru je však omezeno odmínkou, že telota vzduchu t bude stejná jako střední radiační telota t r Při malém rozdílu těchto hodnot ještě lze rovádět měření, avšak za ředokladu oužití katateloměru s baňkou okrytou tenkou vrstvou lesklého kovu Po stanovení katahodnoty K K [W m -2 ] katateloměru s okovenou baňkou se rychlost roudění vyočítá: K K 4,23 36,5 t w = 16,74 2 [m s -1 ] (45) K měření roudění vzduchu ři větších rozdílech t a t r je zaotřebí současně oužít normální a okovený katateloměr a zároveň změřit telotu v měřeném místě Rychlost roudění je ak funkcí rozdílu katahodnot K = K K K, katahodnoty normálního katateloměru a teloty vzduchu Dalším omezením je rychlost roudění vzduchu větší jak 1 m s -1, která se katateloměrem měřit nedooručuje A logicky telota v měřeném místě nesmí řesahovat 33

34 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ 35 C Výhodou je, že na rozdíl od některých žárových anemometrů nezáleží na směru roudění vzduchu 43 Měření vlhkosti vzduchu Na měření vlhkosti existuje hned několik zůsobů Solečným cílem ro všechny je určit množství H 2 O ve vzduchu 431 Dilatační vlhkoměry Dilatační vlhkoměry neboli hygrometry využívají ro měření vlhkosti vzduchu délkové roztažnosti organických látek s vlhkostí (blány, lidské vlasy) Jsou to levná a neříliš řesná zařízení Používají se síše ro regulaci, orientační měření a ve sojitosti s registračními řístroji Jejich největší nevýhodou je, že časem mění své vlastnosti Lze je však regenerovat To se rovádí umístěním čidla do rostředí nasyceného vodními arami na několik hodin Po regeneraci čidla je nutné řístroje kalibrovat To se rovádí obalením čidla vlhkou tkaninou a umístěním asi na hodinu do nerodyšného obalu, kde se udržuje konstantní telota Tak se dosáhne významného bodu ϕ = 1 Druhý bod nutný ro kalibraci získáme vlhčením čidla různými roztoky (nař chlorid sodný) u nichž známe hodnotu ϕ ři určité telotě 432 Psychrometry Pro řesnější měření vlhkosti vzduchu se oužívají nevětrané a mnohem častěji větrané sychrometry Princi si ukážeme na nejoužívanějším uměle větraném sychrometru Assmannův asirační sychrometr se skládá z dvou trubic, ve kterých jsou umístěny dva rtuťové teloměry s nimiž jde měřit telota s řesností 0,1 K Oba jsou nuceně větrané ventilátorem oháněným mechanickým hodinovým strojkem (obr 46) Obr 46 Assmannův asirační sychrometr [17] a) schéma sychrometru b) vyhodnocování ϕ v i x diagramu Baňky teloměrů jsou odstíněny od vlivů záření Jeden teloměr tzv mokrý teloměr má funkční část umístěnou unčošce vlhčené destilovanou vodou Proudící vzduch (2 až 3 m s -1 ) zůsobuje odařování vody a její ochlazování Telota naměřená tímto teloměrem se nazývá telota mokrého teloměru t m Druhým teloměrem se měří tzv telota teloměru suchého t s 34 Teloty se odečítají až o ustálení minimální teloty mokrého teloměru, což trvá asi 2 až 5 minut Relativní vlhkost ϕ se ak stanovuje omocí naměřených telot t m a t s Jednak to ϕ = f t, lze rovézt z diagramů řiložených k řístroji, v nichž je vynesena závislost ( ) t m

35 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí a nebo z i x diagramu vlhkého vzduchu Měřený stav ϕ získáme odle obrázku 46 b Je to růsečík izotermy t m rodloužené z oblasti vzduchu řesyceného vlhkostí a izotermy Dalším možným zůsobem zjištění relativní vlhkosti ϕ je oužití Srungova vztahu: kde - barometrický tlak [Pa],, m - arciální tlak syté vodní áry o telotě t m [Pa], = m 66( ts tm ) [Pa] (46) , - arciální tlak ar ve vzduchu [Pa] t s Relativní vlhkost ϕ se ak určí dosazením vyočteného do rovnice Vlhkoměry na rinciu rosného bodu (kondenzační vlhkoměry) Měření vlhkosti vzduchu u kondenzačních vlhkoměrů sočívá ve změření teloty suchého teloměru t s a teloty rosného bodu Všechny vlhkoměry racující na tomto rinciu mají lesklou lošku, která je ochlazována a ři určité telotě (telota rosného bodu t ) se orosí (obr 47) r Obr 47 Vlhkoměr na rinciu rosného bodu [17] a) schéma vlhkoměru b) vyhodnocování ϕ v i x diagramu Vlhkost vzduchu se ak z naměřených telot určí buď z i-x diagramu nebo výočtem V obou říadech se vychází z definice teloty rosného bodu, která říká, že měrná vlhkost,, nasyceného vzduchu x r ři telotě t r : x,, r,, r = 0,622 [g/kg sv ] (47) je rovna měrné vlhkosti měřeného vzduchu x s ři telotě t s :,, r x s,, ϕ s = 0,622 [ g/kg sv ] (48) ϕ,, s z čehož vylývá, že:,, r ϕ = [ - ] (49),, s 35

36 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ kde - barometrický tlak [Pa],, r - arciální tlak nasycených ar ři telotě t r [Pa],, s - arciální tlak nasycených ar ři telotě t s [Pa] Přesnost měření vlhkoměrů na rinciu rosného bodu je odobná jako u sychrometrů Jejich realizace je však složitější, a roto jsou oužívány méně 44 Měření střední radiační teloty Přístroje ro měření střední radiační teloty se obecně nazývají radiometry Jsou založené na rinciu měření řenosu tela zářením Výočtem se dá střední radiační telota určit jen velmi obtížně, a roto se mnohem častěji zjišťuje měřením 441 Kulový teloměr Určování střední radiační teloty omocí kulového teloměru atří k nejrozšířenějším zůsobům Je k tomu ale zaotřebí změřit ještě telotu vzduchu t a rychlost roudění vzduchu w Kulový teloměr tvoří kulová baňka z měděného lechu o růměru 100 nebo 150 mm Koule má matný černý ovrch Ten může být vytvořen buď elektrochemicky nebo nátěrem (Vernonův kulový teloměr), nebo je otažen ěnovým olyuretanem (Vernon-Joklův teloměr obr 48 a) Ve středu koule je vsunuta baňka rtuťového teloměru Předokladem měření je, že střední radiační telota t r je větší než telota okolí t Telota naměřená na rtuťovém teloměru t g se nazývá výsledná telota měřená kulovým teloměrem Kulový teloměr nemá svůj vlastní zdroj tela Při ustáleném stavu (20 až 30 min) je sálavý teelný tok z okolí do baňky stejný, jako teelný tok konvekcí z ovrchu koule do okolí Pro ovrch koule tedy latí: kde T g - telota měřená kulovým teloměrem [K] T - telota okolí [K] T r - střední radiační telota [K] ε - oměrná zářivost ovrchu koule kulového teloměru [-] 8 σ 0 = 5, [W m -2 K -1 ] Stefan Boltzmannova konstanta α - součinitel řestuu tela z ovrchu koule [W m -2 K -1 ] Je závislý na rychlosti roudění vzduchu w [m s -1 ] a na vnějším růměru koule D [m]: Dosazením rovnice 411 do 410 a úravou dostáváme rovnici ro výočet střední radiační teloty 25 a Dva katateloměry 4 4 α ( T T ) = εσ ( T T ) [ - ] (410) g = 0 r g 0,6 0,4 α 6,3 w / D [W m -2 K -1 ] (411) Pro měření střední radiační telotu lze oužít oět katateloměry Je k tomu zaotřebí dvou katateloměrů Jednoho skleněného Hillova a jednoho s okovenou nádobkou 36

37 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí (obr 48 b) Střední radiační telota je ak funkcí rozdílu katahodnot (viz kaitola 423) a vyočítá se: K = K K [W m -2 ] K K t r = 91, [ C] (412) 3,705 Obr 48 Měřiče k určení střední radiační teloty a) schéma kulového Vernon-Joklova teloměru [4] b) dva katateloměry [1] 1 - tenká měděná koule, 2 - teloměr, 3 - olyuretan, 4 - uevňovací nožka 443 Dvoukulový radiometr Jak je z názvu atrné, je tvořen dvěma koulemi Každá koule má jiný součinitel zářivosti Jedna má matný černý a druhá lesklý ovrch Obě jsou elektricky vyhřívané na stejnou telotu ovrchu T w [K] Jejich teelné ztráty konvekcí jsou tedy stejné, ale teelný tok vyzařováním je u černé koule větší Proto černá koule vyžaduje větší elektrický říkon P 1 [W], než je říkon lesklé koule P 2 [W] Pro říad dvoukulového teloměru se střední radiační telota vyočítá dle vztahu: t r = 4 T 4 w P2 P1 σ ( ε ε ) S 273 kde 8 σ 0 = 5, [W m -2 K -1 ] Stefan Boltzmannova konstanta ε 1,ε 2 - oměrná zářivost černého a leštěného ovrchu [-] S - ovrch každé z koulí [m 2 ] [ C] (413) 37

38 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ 444 Čidlo konstantní teloty Měření se rovádí jedním kulovým čidlem, které je elektrickým říkonem P [W] udržováno na telotě T w [K] shodné s telotou okolí Ztráty tela konvekcí jsou ak nulové a teelný říkon je ak funkcí radiační teloty: t r = 4 T w P σ εs [ C] (414) 8 σ 0 = 5, [W m -2 K -1 ] Stefan Boltzmannova konstanta ε - oměrná zářivost černého a leštěného ovrchu [-] S - ovrch koule [m 2 ] 45 Měřič teelného komfortu Jsou to seciální řístroje, které si změří otřebné fyzikální veličiny a na základě rovnice teelné ohody rovedou vyhodnocení teelného komfortu Příkladem takových řístrojů je měřič teelného komfortu od firmy Ahlborn nebo od firmy B & K sro Tyto řístroje bývají vybaveny čidly jejichž arametry odovídají teelným charakteristikám lidského těla (tvar modelující tvar lidského těla, oměrná zářivost aj) Obvykle je nutné na řístroji nastavit arametry tělesné činnosti, teelného odoru oděvu oř arciálního tlaku vodní áry ve vzduchu Obr 49 Měřič k určení teelné ohody od firmy Ahlborn [18] 38

39 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí 5 OBECNÁ DOPORUČENÍ K ZAJIŠTĚNÍ VNITŘNÍHO MIKROKLIMATU Pro kvalifikované řešení ři tvorbě vnitřního mikroklimatu a ro zjištění ožadovaného komfortu jsou nezbytné nejrůznější terminologie a rávní ředisy Dále je zaotřebí secifikovat okrajové odmínky, teelně látkové bilance, oř diagnostikovat daný stav modelováním, navrhnout technické rostředky, regulaci a měření V říadě renovace je nutná i analýza stávajícího stavu Tyto úkony zvládne jen zkušený odborník [3] Pro běžného občana jsou však tyto asáže neodstatné Důležitější je, jak zajistit srávné odmínky ro své bydlení za oužití rostředků, které jsou k disozici A rávě srávné teelně-vlhkostní odmínky res obecné dooručení jsou zde uvedeny: Telota vzduchu je závislá na druhu místnosti a na činnosti, kterou v ní člověk vykonává [19]: Druh místnosti Telota vzduchu [ C] obytná místnost kuchyně 15 kouelna s vanou 24 kouelna s WC 24 WC individuální 16 umývárna individuální 18 šatna 18 sižírna 15 chodby, schodiště Povrchová telota stavebních konstrukcí (stěny, odlahy, dveře atd) včetně vybavení v místnosti by mělo být nižší než telota vzduchu v místnosti Rozdíl těchto telot by neměl být vyšší než 4 C Zároveň součet obou telot by se měl ohybovat okolo hodnoty 38 C[20] Podle literatury [21] je stanovena rychlost roudění vzduchu v obytových místnostech: telé období roku 0,16 0,25 m s -1 chladné období roku 0,13 0,20 m s -1 Při nižších rychlostech roudění se v rostoru vyskytuje stagnující vzduch což může vyvolat ocity dusna Při telotách nad 26 C lze rychlost roudění vzduchu zvýšit nad ředesanou hodnotu a to odle obr 25 Při zvýšení nad tuto míru je velká ravděodobnost vznik diskomfortu růvanem Intenzita osálání v místě hlavy člověka odle [21] nesmí řekročit 200 W m -2 Relativní vlhkost vzduchu v obytových místnostech by měla být [21]: telé období roku nejvýše 65 % chladné období roku nejméně 30 % Telota vnitřního ovrchu stěny musí být vyšší než telota rosného bodu vzduchu Jinak dojde ke kondenzaci vodní áry na vnitřním ovrchu stěny Pro racovních rostory je složité stanovit obecné ožadavky na mikroklimatické arametry Vše závisí na soustě odmínek, ředevším ak na druhu vykonávané ráce a technologických odmínkách 39

40 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí ZÁVĚR Pro osouzení kvality budovy je rozhodujícím faktorem kvalita jejího vnitřního rostředí, které je závislé na mnoha faktorech (kaitola 1) Tato ráce klade důraz ředevším na činitele, které ovlivňují TP člověka Ta zahrnuje i nejdůležitější dílčí část mikroklimatu tzv teelně-vlhkostní mikroklima, které má dominantní vliv na subjektivní ocity člověka Základní odmínkou ro dosažení TP je řiměřená telota vzduchu v místnosti, avšak to není jediná odmínka Důležitá je i vlhkost vzduchu, střední radiační telota a rychlost roudění vzduchu Vhodné nastavení těchto činitelů s ohledem na oděv a tělesnou činnost tvoří dohromady TP V oačném říadě mohou zůsobovat značný diskomort (vysoký vertikální rozdíl telot vzduchu mezi hlavou a kotníky, telé a chladné odlahy, asymetrická radiace, růvan atd) Všechny veličiny ovlivňující kvalitu mikroklimatu jsou závislé na rostředí res činnosti, kterou zde člověk rovozuje Proto jsou ožadavky na mikroklimatické arametry nejodrobněji zracovány ro racovní rostředí (Nařízení vlády č 361/2007 Sb) K nejčastějším zůsobům osouzení TP slouží odvozené fyzikální veličiny (oerativní telota a výsledná telota měřená kulovým teloměrem), které zahrnují vliv několika faktorů (telota vzduchu, střední radiační telota, rychlost roudění vzduchu) Lze také rovést ředověď teelných ocitů omocí ukazatelů PMV a PPD, které zavádí norma ČSN EN ISO 7730 Další řešení ro hodnocení teelného stavu rostředí ředstavuje osuzování omocí základních fyzikálních veličin Jelikož neexistuje obecný diagram vyznačující závislost všech základních veličin (očet dimenzí by se rovnal očtu neznámých v rovnici TP), musí se oužívat řada diagramů zachycujích vždy závislost ouze některých sledovaných veličin Toto řešení je tedy velmi zdlouhavé Nejjednoduším zůsobem se ak jeví oužití seciálních řístrojů, které rovnou vyčíslují stueň TP Dalším úkolem této ráce bylo ředstavit zůsoby měření jednotlivých činitelů ovlivňujících TP V raxi je k tomu římo určena norma ČSN EN ISO 7726 Podle ní má měření otřebných veličin jasný řád a místo Nejoužívanějšími měřidly ro osuzování zmíněných činitelů ve vnitřním rostředí stále ještě jsou: kaalinové dilatační teloměry, odorové teloměry, katateloměry, žárové anemometry, Assmannův asirační sychrometr, vlhkoměry na rinciu rosného bodu a kulový teloměr Ostatní zůsoby měření nejsou vhodné nař svým rozsahem nebo ožadovanou řesností a jsou zde uvedeny síše informativně V současné době, kdy je kladen stále větší důraz na celkovou kvalitu racovního rostředí a teelný komfort člověka, je velkým trendem vývin komaktních snímačů, které by byly schony zjistit hodnoty výše uvedených fyzikálních veličin a stanovit výsledný teelný stav rostředí z hlediska ohody člověka Čidla těchto řístrojů mají často arametry odovídající teelným charakteristikám lidského těla Vyvíjí se také sousta řístrojů racujících na nových technologiích (teloměry na rinciu změny kmitočtu krystalového výbrusu v rezonančním oli tranzistorového oscilátoru, elektronické sychrometry, elektrolytické vlhkoměry, ultrazvukové nebo teelné anemometry atd) Ačkoli je jejich řesnost do jisté míry velmi vysoká, jejich rinci je vesměs značně složitý a řesahuje hranice této ublikace Práce jako celek také oskytuje odovědi na mnoho otázek týkajících se otimálního nastavení vnitřního mikroklimatu a eliminace diskomfortu 40

41 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ [1] JANOTKOVÁ, Eva Technika rostředí 1 vyd Brno : VUT, s ISBN X [2] CENTNEROVÁ, Lada Teelná ohoda a neohoda [online] 2000 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwtzb-infocz/ty?i=404&h=1&t=2&th=56> [3] GEBAUER, Günter Formování vnitřního rostředí budov Časois stavebnictví [online] 2008 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwcasoisstavebnictvicz/clanekh?detail=1732> [4] JOKL, Miloslav Zdravé obytné a racovní rostředí 1 vyd Praha : Academia, nakladatelství Akademie věd České reubliky, s ISBN [5] Ergonomie [online] 2009 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://cswikiediaorg/wiki/ergonomie> [6] Jak sedět : Svaly a kosti se živí ohybem! [online] 2005 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwortoserviscz/ages/ostatni/sub/jak_sedeth> [7] CIHELKA, Jaromír Vytáění a větrání Praha : SNTL, s [8] PULKRÁBEK, Jan Větrání 3 vyd Praha : SNTL, s [9] ASHRAE Fundamentals Handbook, 1997 [10] CHYSKÝ, Jaroslav, HEMZAL, Karel, et al Větrání a klimatizace 3 zcela řeracované vyd Brno : Bolit - B ress, s ISBN [11] ŠKORPÍK, Jiří Zdroje a řeměna energie : Živá energie [online] 2006 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://oeifmevutbrcz/jskorik/210html> [12] ČSN EN ISO 7730 Ergonomie teelného rostředí Analytické stanovení a interretace komfortu omocí výočtu ukazatelů PMV a PPD a kritéria místního komfortu [13] NOVÝ, Richard, et al Technika rostředí 2 řerac vyd Praha : Nakladatelství ČVUT, s ISBN [14] ZMRHAL, Vladimír Stanovení střední radiační teloty [online] 2006 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwtzb-infocz/ty?i=3072&h=7&t=2&l=47> [15] MATHAUSEROVÁ, Zuzana Kvalita vnitřního rostředí v bytech [online] 2006 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwizolacecz/indexas?module=activeweb&age=webpage&documentid =2151> [16] PAVELEK, Milan, et al Termomechanika 3 řerac vyd Brno : Akademické nakladatelství CERM, sro, s ISBN [17] PAVELEK, Milan, ŠTĚTINA, Josef Exerimentální metody v technice rostředí 3 vyd Brno : Akademické nakladatelství CERM, sro, s ISBN [18] Sourava ro měření teelného komfortu ALMEMO [online] [2005] [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwahlborncz/cs/rodukt/sourava-ro-mereniteelneho-komfortu-almemo/> [19] Dooručené hodnoty [online] 2005 [cit ] Dostuný z WWW: <htts://wwwzdravcentracz/cs/rde/xchg/zc/xsl/3141_2602html> 41

42 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ [20] Teelná ohoda v bytě [online] c2009 [cit ] Dostuný z WWW: <htt://wwwcmsscz/bydleni/bydlet_levneji/telo> [21] Vyhláška č 6/2003 Sb ze dne 16 rosince 2002, kterou se stanoví hygienické limity chemických a biologických ukazatelů ro vnitřní rostředí obytových místností některých staveb 42

43 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí SEZNAM POUŽITÝCH VELIČIN Veličina Symbol Jednotka funkce závislá na rychlosti roudění vzduchu A [-] limity ro lehkou ráci vykonávanou řevážně v sedě ( t < 3 C a w < 0,82 m s -1 ) ( t) t r, ( t - telota vzduchu [ C], t r - střední radiační telota [ C]) ředověď rocenta osob obtěžovaných růvanem (Draught Rating) oměr ovrchu oblečeného vlastnosti oděvu člověka k ovrchu lidského těla teelný odor oděvu izolační hodnota jednotlivých částí oděvu a [-] b [ C] DR [%] f cl [-] I cl [clo] I clu [clo] katahodnota K [W m -2 ] katahodnota katateloměru s okovenou baňkou elektrický říkon P P 1 P 2 K K [W m -2 ] očet nesokojených PD [%] ukazatel k ředovědi středního teelného ocitu (Predicted Mean Vote) rocentuální odíl osob nesokojených s teelnými odmínkami (Predicted Percentage of Dissatisfield) [W] PMV [-] PPD [%] barometrický tlak [Pa] arciální tlak syté vodní áry o telotě t m arciální tlak nasycených ar ři telotě t r arciální tlak nasycených ar ři telotě t s,, m [Pa],, r [Pa],, s [Pa] cejchovní hodnota katateloměru Q [J m -2 ] teelná rodukce teelný tok řenášený dýcháním teelný tok řenášený konvekcí metabolický teelný tok teelný tok řenášený radiací teelný tok řenášený vyařováním teelný tok řenášený vedením Q Q Q Q Q Q Q d k m r v ved [W] [W] [W] [W] [W] [W] [W] 43

44 Libor Doležal HODNOCENÍ STAVU VNITŘNÍHO POSTŘEDÍ teelný tok mokrým ocením hustota metabolického teelného toku Q vm [W] q [W m -2 ] m locha ovrchu těla S [m 2 ] ovrch koule S [m 2 ] telota čidla, které je elektrický, říkonem P [W] udržováno na telotě shodné s telotou okolí telota okolního vzduchu t [ C] střední telota okožky telota mokrého teloměru T w t k t m [K] [ C] [ C] rychlost roudění vzduchu w [m s -1 ] měrné vlhkost vzduchu ři telotě t s měrná vlhkost nasyceného vzduchu ři telotě r součinitel řestuu tela konvekcí součinitel řestuu tela radiací,, t r x s [g/kg sv ] x [g/kg sv ] α K [W m -2 K -1 ] α R [W m -2 K -1 ] oměrná zářivost černého ovrchu ε 1 [-] oměrná zářivost leštěného ovrchu ε 2 [-] mechanická účinnost lidského těla η [-] doba oklesu teloty z 38 C na 35 C τ [s] relativní vlhkost vzduchu ϕ [%] FYZIKÁLNÍ KONSTANTY Veličina Symbol Stefan Boltzmannova konstanta 8 σ 0 = 5, [W m -2 K -1 ] SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK Zkratka Význam TP Teelná ohoda 44

45 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí SEZNAM PŘÍLOH Příloha A Příloha B Diagramy teelné ohody Teelná izolace tyických kombinací oděvu, teelná izolace součástí oděvu a změny oerativní teloty 45

46 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí PŘÍLOHA A Diagramy teelné ohody: Graf 1 Graf 2 Graf 3 Graf 4 Graf 5 Graf 6 46

47 ENERGETICKÝ ÚSTAV Odbor termomechaniky a techniky rostředí Graf 7 Graf 8 Graf 9 Graf 10 Graf 11 Graf 12 Otimální oerativní telota (PMV =0, ϕ = 0,5) Poznámka: t = t - střední radiační telota u r 47