Ce este confortul termic?

Confortul termic este starea de spirit care exprima satisfactia fata de mediul termic si este evaluata prin evaluare subiectiva.  Corpul uman poate fi privit ca un motor termic in care alimentele reprezinta energia de intrare. Corpul uman va elibera excesul de caldura in mediu, astfel incat organismul poate continua sa functioneze.

Transferul de caldura este proportional cu diferenta de temperatura. In mediile reci, organismul pierde mai multa caldura in mediul inconjurator, iar in mediile calde corpul nu elibereaza suficienta caldura. Atat scenariul cald, cat si cel rece duc la disconfort. Mentinerea acestui standard de confort termic pentru ocupantii cladirilor sau a altor incinte este unul dintre obiectivele importante ale inginerilor de proiectare HVAC ( incalzire , ventilatie si aer conditionat ).

Neutralitatea termica se mentine atunci cand caldura generata de metabolismul uman este lasata sa se disipeze, mentinand astfel echilibrul termic cu mediul inconjurator. Principalii factori care influenteaza confortul termic sunt cei care determina castigul si pierderea de caldura, si anume rata metabolica, izolatia imbracamintei, temperatura aerului, temperatura medie radianta, viteza aerului si umiditatea relativa .

Parametrii psihologici, cum ar fi asteptarile individuale, afecteaza si confortul termic. Temperatura de confort termic poate varia foarte mult intre indivizi si in functie de factori precum nivelul de activitate, imbracamintea si umiditatea.

Modelul Predicted Mean Vote (PMV) se numara printre cele mai recunoscute modele de confort termic. A fost dezvoltat folosind principiile echilibrului termic si date experimentale colectate intr-o camera cu clima controlata in conditii de echilibru.  Modelul adaptiv, pe de alta parte, a fost dezvoltat pe baza a sute de studii de teren cu ideea ca ocupantii interactioneaza dinamic cu mediul lor. Ocupantii isi controleaza mediul termic prin imbracaminte, ferestre operabile, ventilatoare, incalzitoare personale si umbrele de soare.

Modelul PMV poate fi aplicat cladirilor cu aer conditionat, in timp ce modelul adaptiv poate fi aplicat doar cladirilor in care nu au fost instalate sisteme mecanice. Nu exista un consens cu privire la modelul de confort care ar trebui aplicat pentru cladirile care sunt partial climatizate spatial sau temporal. Vezi aici detalii despre instalatii termice.

Calculele de confort termic in conformitate cu Standardul ANSI/ASHRAE 55, Standardul ISO 7730 si Standardul EN 16798-1  pot fi efectuate in mod liber fie cu Instrumentul de confort termic CBE pentru ASHRAE 55, cu pachetul Python pythermalcomfort si cu pachetul R comf.

Semnificatie

Satisfactia fata de mediul termic este importanta deoarece conditiile termice pot pune viata in pericol pentru oameni daca temperatura centrala a corpului atinge conditii de hipertermie , peste 37,5–38,3 °C (99,5–100,9 °F) sau hipotermie , sub 35,0 °C (95,0 °F). Cladirile modifica conditiile mediului extern si reduc efortul pe care trebuie sa il faca organismul uman pentru a ramane stabil la o temperatura normala a corpului uman , importanta pentru functionarea corecta a proceselor fiziologice umane .

Scriitorul roman Vitruvius a legat de fapt acest scop de nasterea Arhitecturii. David Linden sugereaza, de asemenea, ca motivul pentru care asociem plajele tropicale cu paradisul este pentru ca in acele medii este cazul in care corpurile umane trebuie sa faca mai putin efort metabolic pentru a-si mentine temperatura centrala.  Temperatura nu doar sustine viata umana; racoarea si caldura au devenit si in diferite culturi un simbol al protectiei, comunitatii si chiar al sacrului.

In studiile din domeniul constructiilor , confortul termic a fost legat de productivitate si sanatate. Angajatii de birou care sunt multumiti de mediul lor termic sunt mai productivi. [16] [17] Combinatia dintre temperatura ridicata si umiditate relativa ridicata reduce confortul termic si calitatea aerului din interior.

Desi o singura temperatura statica poate fi confortabila, oamenii sunt atrasi de schimbarile termice, cum ar fi focurile de tabara si piscinele racoroase. Placerea termica este cauzata de senzatii termice variate, de la o stare de neplacere la o stare de placere, iar termenul stiintific pentru aceasta este aliestezie termica pozitiva.  Dintr-o stare de neutralitate termica sau confort orice schimbare va fi perceputa ca neplacuta.  Acest lucru provoaca ipoteza ca cladirile controlate mecanic ar trebui sa ofere temperaturi uniforme si confort, daca este cu pretul excluderii placerii termice.

Factori de influenta

Intrucat exista variatii mari de la persoana la persoana in ceea ce priveste satisfactia fiziologica si psihologica , este greu sa gasesti o temperatura optima pentru toata lumea intr-un anumit spatiu. Au fost colectate date de laborator si de teren pentru a defini conditiile care vor fi considerate confortabile pentru un anumit procent de ocupanti.

Exista sase factori primari care afecteaza direct confortul termic care pot fi grupati in doua categorii: factori personali – deoarece sunt caracteristici ale ocupantilor – si factorii de mediu – care sunt conditii ale mediului termic.

Primele sunt rata metabolica si nivelul imbracamintei, cele din urma sunt temperatura aerului, temperatura medie radianta, viteza aerului si umiditatea. Chiar daca toti acesti factori pot varia in timp, standardele se refera de obicei la o stare de echilibru pentru a studia confortul termic, permitand doar variatii limitate de temperatura.