Utilizarea condiționării aerului pentru realizarea unui confort termic adecvat

INTRODUCERE

Noţiunea de confort tehnic cuprinde toţi parametric realizaţi şi controlaţi cu instalaţii, care influenţează direct dispoziţia omului şi acţionează asupra simţurilor acestuia. Acesta include confortul termic, acustic, olfactiv şi vizual.

Perceperea şi aprecierea elementelor de bază ale confortului de către om sunt influenţate de către unii factori psihologici, dar în acelaşi timp evoluţia şi echilibrul psihologic al omului sunt în strânsă legătură cu mediul ambiant. Deci, între confortul psihologic

şi cel tehnic este o relaţie reciprocă.

Confortul reprezintă senzaţia subiectivă ce apare în corpul uman pe baza acţiunii complexe a parametrilor fizici şi psihici. Confortul subiectiv al persoanelor dintr-un spaţiu închis depinde de foarte mulţi factori, care pot fi grupaţi, după G. Blanchere, astfel: temperatură, umiditate şi circulaţie a aerului; miros şi respiraţie; pipăit şi atingere; factori acustici; văz şi efecte ale culorilor; vibraţii şi mişcări ale clădirii; factori speciali (aporturi solare, ionizaţie); factori de siguranţă; factori legaţi de programul zilnic; pericole neprevăzute; factori economici.

Datorită unor condiţii tehnice nu se poate analiza influenţa comună a acestor factori, iar acomodarea corpului uman la un anumit mediu ambiant este un proces complex, acesta reacţionând la acţiunea comună a mai multor parametri.

Din enumerarea factorilor de confort se observă că există un grup legat de ambientul termic şi care sunt denumiţi factori de confort termic. Apariţia senzaţiei subiective de confort termic este determinată hotărâtor de următorii parametri: temperatura aerului interior ti» ; temperatura medie de radiaţie a suprafeţelor delimitatoare qmr; umiditatea relativă a aerului interior ji, respective presiunea parţială a vaporilor de apă în aer pa; viteza aerului interior vi;

producţia de căldură a corpului uman, căldura cedată, termoreglarea; rezistenţa termică a îmbrăcămintei Rcl şi influenţa acesteia asupra evaporării.

Primii patru sunt parametrii fizici, iar ceilalţi doi sunt legaţi de capacitatea de acomodare a corpului uman în vederea menţinerii echilibrului termic. Factorii de bază care influenţează echilibrul termic al corpului uman sunt: căldura produsă de corp, care depinde în primul rând de nivelul activităţii depuse, dar este influenţată şi de vârstă, sex etc. căldura cedată de corp, care depinde de îmbrăcăminte, dar şi de ceilalţi parametri enumeraţi anterior.

Senzaţia de confort termic este acea stare conştientă care exprimă satisfacţie (mulţumire) faţă de ambientul termic existent. În vederea evaluării senzaţiei de confort termic se utilizează scara subiectivă de confort (ASHRAE - American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers) cu şapte nivele: +3 (foarte cald); +2 (cald); +1 (uşor cald); 0 (neutru); -1 (răcoare); -2 (rece); -3 (frig).

Evaluarea nivelului de confort printr-un indicator global sau o formulă generală care să cuprindă, întro formă accesibilă, influenţa tuturor factorilor de confort nu s-a obţinut până în prezent. Ca urmare, aprecierea confortului se face fie prin măsurarea directă a fiecărui parametru de microclimat, fie prin intermediul unor mărimi complexe (indici de confort) , care

cuprind influenţa combinată a unora din factorii de mediu implicaţi.

Fanger grupează indicii de confort stabiliţi până în prezent, în ordinea evoluţiilor lor, după cum urmează:

– indici de evaluare a stresului termic în condiţii extreme de mediu;

– indici care includ efectul mai multor parametri ai mediului;

– indicii PMV (opţiunea medie previzibilă de confort termic)

– PPD (procentajul previzibil de insatisfacţie termică).

Lucrarea de faţă abordează calculul confortului termic într-o încăpere pe baza indicilor PMV şi PPD şi verificarea la radiaţie asimetrică. Se dezvoltă un model de calcul şi verificare a confortului termic în clădiri în conformitate cu norma europeană CEN-TR 1752 si a normativului pentru calculul coeficientului global de izolare termica la cladiri cu alta destinatie decat cele de locuit indicative C107/297

CAPITOLUL 1.

PARAMETRII CONFORTULUI TERMIC IN CLADIRE

1.1. Confortul termic

Incintele închise trebuie sã asigure parametrii optimi ai condiţiilor termice (temperaturã, umiditate, mişcarea aerului), condiţiilor vizuale (iluminare corespunzãtoare, mediu plãcut), condiţiilor acustice (nivel scãzut al zgomotului) şi de calitate a aerului (aer proaspãt, control al mirosurilor şi poluanţilor). Obiectivul major este de a asigura condiţiile menţionate astfel încât ocupanţii incintei sã fie în total confort (termic, vizual, acustic) într-un mediu sãnãtos.

Confortul termic uman este definit ca totalitatea condiţiilor pentru care o persoanã nu ar prefera un mediu diferit (Santamouris şi Asimakopoulos, 1996). Este un concept complex deoarece depinde de o serie de parametrii fizici, organici şi externi.

Datorită faptului că majoritatea oamenilor îşi petrece mai mult de 70% în clădiri (incinte închise), realizarea şi menţinerea confortului termic reprezintă sarcinile de bază pentru inginerii specialişti în microclimat interior. Clădirile de locuit şi cele din sectorul terţiar trebuie să asigure posibilitatea efectuării în condiţii optime a muncii fizice, cele intelectuale, a recreării, odihnei, în general a activităţilor pentru care sunt destinate clădirile respective cu o eficienţă energetică ridicată.

Clădirile, indiferent de destinaţia lor, sunt mari consumatoare de energie şi în acelaşi timp oferă oportunităţi mari pentru ridicarea eficienţei energetice, problemă de mare actualitate în actualul context mondial. Îmbunătăţirea eficienţei energetice atrage după sine şi reducerea facturii energetice, o cerinţă foarte importantă din punct de vedere economic.

Din cele enunţate mai sus rezultă că microclimatul interior al unei clădiri trebuie să fie rezultatul unei optimizări multicriteriale, având în vedere atât confortul termic cât şi economia de energie.

1.2. Noţiuni introductive de confort termic

Noţiunea de confort termic implică atât microclimatul dintr-o încăpere, cât şi factori de natură psihologică şi mentală. Realizarea unui confort termic adecvat este foarte importantă, deoarece afectează întregul moral uman. Chiar dacă organismul uman se adaptează la mediul înconjurător prin strategii adaptive de genul îmbrăcare, dezbrăcare, schimbare de poziţie, mutarea în alte zone din incintă de alt nivel termic, etc., acestea nu sunt de durată. Se defineşte confortul termic rezonabil (reasonable confort) atunci majoritatea este satisfăcută. HSE consideră 80% dintre ocupanţii unei incinte o limită rezonabilă pentru un număr minim de oameni care trebuie mulţumiţi de confortul termic creat. Din aceste considerente, în proiectarea clădirilor, principalul factor de care se ţine seama este realizarea confortului termic pentru factorul uman. Evaluarea confortului este subiectivă şi include satisfacţia, acceptarea, caracterul plăcut sau reacţii negative.

Obs. - * ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers