Tepelný komfort díky ochlazujícím systémům
Tepelný komfort je vyhodnocení, zda člověk v místnosti cítí teplo nebo chlad v závislosti na aktuálních podmínkách. Je důležité, aby byly splněny některé parametry, aby se co největší počet lidí cítil příjemně.
Zároveň zajištěním optimálního prostředí dochází ke zlepšení podmínek pro všechny, kteří tráví hodně času v budovách, což bylo potvrzeno na základě mnoha studií1.
Ve většině budov je strop tím nejméně narušeným povrchem. Většinou je na něm umístěno nejméně objektů a nemá neobvyklý povrch z různých materiálů. Oproti tomu podlahy jsou pokryté koberci, předměty i nábytkem. Podlaha může být z mnoha materiálů. Z hlediska výkonu je strop důležitější - jedná se totiž o největší plochu, kde probíhá aktivně teplotní transfer.
Co ovlivňuje teplotu vnitřního prostředí?
Teplotní výměna mezi lidským tělem a okolním prostředím může probíhat třemi způsoby. Jmenovitě skrz:
- záření
- proudění
- vypařování
Teplota v prostředí je ovlivňována interními i externími vlivy.
Časté zdroje tepla:
- elektrické spotřebiče (například osvětlení a počítače)
- sluneční záření
- přítomnost lidí
Časté zdroje chladu:
- Okenní rámy/těsnění oken
- špatná izolace stěn
- tepelné mosty ve stavebních konstrukcích
Veškeré výše popsané zdroje ovlivňují to, jak se člověk bude cítit v budově.2
Tepelné pohodlí se vztahuje k výslednému pocitu, který člověk podvědomě vyhodnocuje jako součet kladných a záporných zdrojů v prostředí s ohledem na další faktory.
Faktory ovlivňující tepelný komfort
Jak se cítíme v prostředí, bývá ovlivněno šesti proměnnými faktory, které jsou důležité, abychom byli zdraví a spokojení s okolním prostředím.
| Teplota vzduchu | Běžná součást tepelného pohodlí; může být snadno ovlivněno pasivním či mechanickým topením či instalací klimatizace. |
||
| Střední hodnota záření | Průměrná teplota veškerých povrchů vystavených slunečnímu záření. Dohromady s teplotou vzduchu je možné definovat tzv. operativní teplotu, která je nejdůležitější pro výpočet optimální teploty prostředí. |
||
| Rychlost proudění vzduchu | Určuje rychlost a směr proudění vzduchu v místnosti. Velmi rychlé proudění se může setkat se stížnostmi (proudící klimatizace). |
||
| Vlhkost | Relativní vlhkost je procento vlhkosti vzduchu. Velmi vysoké nebo naopak nízké procento může přispět k nepohodlí - například sucho může dráždit dýchací cesty. |
||
| Vrstvy oblečení | Jedná se v tomto případě o vrstvu "izolace" na lidském těle. Více vrstev sníží množství tepla, které se šíří do prostředí a zároveň také sníží konkrétní teplotu, která je vnímána jako přijatelná. |
||
| Míra fyzické zátěže | Také nazýváno jako metabolické teplo. Někteří lidé svým tělem produkují více tepla, což ovlivňuje vnímání teploty v prostředí. |
V praxi se používají faktory, které závisí i na typu použitých materiálů na stěnách:
- Teplota vzduchu, podle toho o kolik se ochladí vzduch v kontaktu s deskou v případě TABS.
- Střední hodnota záření, podle vlivu panelů/materiálů pohlcujícími záření umístěných ve stropě či na stěnách.
- Proudění vzduchu, které může být ovlivněno umístěním stavebních materiálů a velikostí případných mezer mezi nimi.
Průměrné hodnocení komfortu
Při zohlednění všech těchto faktorů může být průměrné hodnocení vnitřního tepelného komfortu odhadnuto předem3. Nicméně, v některých případech může být nemožné docílit optimálního prostředí pro všechny obyvatele budovy kvůli jejich individuálním přáním.
V takových případech je pořád možné odhadnout podmínky, které jsou akceptovatelné pro většinu lidí4. Pokud zahrneme možnost volby jedince, aby si mohl například otevřít okno nebo zapnout lokální klimatizaci, zlepší se spokojenost všech.
Tepelný komfort ovlivňuje výkon všech
Teplota v prostředí může mít vliv na produktivitu lidí v budovách. Pokud se v tomto ohledu necítíme dobře, mohou špatné podmínky:
- způsobovat nesoustředěnost
- mít vliv na naše zdraví
- snížit schopnost koncentrace5
Teplotní komfort a akustika
Kvalita vnitřního prostředí tedy závisí na teplotním komfortu. Právě proto je důležité zamyslet se i nad dalšími vlivy, které jej ovlivňují jako je:
- Akustika
- Osvětlení
- Kvalita ovzduší
Upozorňovat na důležitost akustiky v budovách již nemusíme. Existují však i kombinované efekty, přičemž se negativní pocity násobí:
Nedostatečné akustické řešení společně se špatným tepeplným komfortem bude mít za následek ještě větší nespokojenost koncových uživatelů.
Z pohledu architekta je tepelný komfort vždy spojen s měkkými materiály, hladkými povrchy z různých látek, pórovitými povrchy nebo také se dřevem. Tvrdé a studené povrchy (vyrobené z kovů nebo kamene) jsou vnímány jako méně vhodné pro teplotní komfort.
Zatím není vědecky vyzkoumané, co způsobuje právě danou asociaci, ale mohli bychom shrnout, že jde právě o předpokládanou tepelnou výměnu s tímto povrchem. Tento jev se nazývá emisivita. Může být v hodnotách od 0 do 1, kdy lesklé, kovové povrchy vykazují hodnoty blízké 0 a matné povrchy blízko 1.
Plně pohltivý strop tedy přispívá k obojímu - teplenému i akustickému pohodlí obyvatel budovy. V závislosti na způsobu tepelné regulace, Ecophon může nabídnout vhodné řešení pro každý případ a zlepšit tak celkový pocit při pobytu v budově.
HVAC systémy a akustická řešení
Ve standardních budovách jsou akustické stropy hlavním zdrojem služeb a vybavení v budově (HVAC, osvětlení etc.). Většinou pokrývají 80 až 90 % plochy, včetně stěn.
Můžete si vyzkoušet naše e-nástroje, Pomocné kreslící soubory, které obsahují praktická řešení, jak lze zahrnout HVAC systémy do našich akustických řešení.
Během posledních let můžeme vidět, jak vzrostl zájem o nízkoenergetické domy a efektivní systémy uvnitř budov.
Stěnové absorbéry umístěné na stěnách jsou vhodné v případě, že není možné umístit podhledy na strop.
TABS
V budovách s TABS není možné pokrytí celého stropu z důvodu procesu tepelné výměny, protože je nutné, aby energie proudila mezi místností a betonovou deskou. I tak lze v místnosti vyřešit problém s akustikou vhodným řešením.
Podle typu ventilačního systému mohou být v budově umístěny volně zavěšené prvky, které zajišťují výbornou akustiku společně se stěnovými panely. Studie ukazují, že tepelný komfort je v TABS budovách vyšší, pokud je pokryto 60 % plochy závěsnými prvky6.
Aby bylo možné změřit dopady horizontálních absorbérů, tak Ecophon vyvinul specifický typ TRNYS, jednoho z nejvíce používaných softwarů ke zkoumání tepelného komfortu. Zeptejte se vašeho lokálního technika a získejte zdarma kopii pro vás.
Pro více informací si můžete přečíst více o našich akustických znalostech nebo si stáhnout průvodce akustiky v budovách TABS.
Zdroje
1. M. Frontczak, P. Wargocki, Literature survey on how different factors influence human comfort in indoor environments. Build. Environ. 46, pp. 922-937, 2011.
2. S.P. Corgnati, M. Gameiro da Silva, R. Ansaldi, E. Asadi, J.J. Costa, M. Filippi, J. Kaczmarczyk, A.K. Melikov, B.W. Olesen, Z. Popiolek, P. Wargocki, Indoor climate quality assessment – evaluation of indoor thermal and indoor air quality. Rehva Guidebook 14. Rehva, Brussels, 2011.
3. T. Witterseh, Environmental perception, SBS symptoms and the performance of office work under combined exposures to temperature, noise and air pollution, PhD Thesis, Technical University of Denmark, 2001
4. EN 15251:2007-08,Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics. European Committee for Standardization, 2007.
5. J. Varjo, V. Hongisto, A. Haapakangas, H. Maula, H. Koskela, J. Hyönä, Simultaneous effects of irrelevant speech, temperature and ventilation rate on performance and satisfaction in open-plan offices. Journal of Environmental Psychology 44, pp. 16–33, 2015.
6. N. Rage, Experimental and theoretical study of the influence of acoustic panels on the heat exchange between Thermo-Active Building Systems (TABS), the occupants and the room. MSc thesis, Technical University of Denmark, 2015.