Mikroklimat


Mikroklimat

Andrzej Sobolewski
Anna Bogdan
Krzysztof Sołtyński


    Warunki cieplne panujące w pomieszczeniach biurowych powinny wywoływać u pracowników odczucie komfortu, który definiowany jest jako satysfakcja danej osoby z warunków termicznych środowiska, w którym osoba ta przebywa [1]. Stan komfortu termicznego odczuwany jest w przypadku zachowania równowagi między ilością ciepła wytwarzaną w organizmie w wyniku przemian metabolicznych a ilością ciepła odebraną przez środowisko otaczające człowieka, przy czym średnia temperatura powierzchni skóry powinna zawierać się w przedziale 32÷34 ºC [2]. Czynnikami wpływającymi na odczucie komfortu są: wydatek energetyczny, izolacyjność cieplna odzieży, temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, ciśnienie cząstkowe pary wodnej oraz prędkość przepływu powietrza. Zależność między tymi wielkościami została ujęta w równaniu bilansu cieplnego [1, 2, 4] opracowanym przez Fangera [2]:


gdzie:

    Generalnie poczucie komfortu bądź dyskomfortu wynika, bądź jest uzależnione, od oddziaływania szeregu czynników, które można podzielić na dwie grupy:

     - czynniki środowiskowe:
  • temperatura powietrza, ºC

  • prędkość powietrza, m/s

  • wilgotność względna powietrza, %

  • temperatura promieniowania powierzchni (ściany, podłoga, sufit, grzejniki, okna), ºC

  • asymetria rozkładu temperatury w pomieszczeniu, ºC

     - czynniki indywidualne:

  • metabolizm, W/m2

  • aklimatyzacja

  • izolacyjność cieplna odzieży, clo.


Temperatura powietrza
    Jest ona podstawowym parametrem powietrza wpływającym na odczucie komfortu cieplnego. Wykazano, m.in. W. Traczyk i  A. Trzebski [7], że ekspozycja na temperaturę wyższą niż 21 oC powoduje spadek sprawności psychofizycznej o około  6% w stosunku do temperatury neutralnej (tj.18-21 oC). Przy temperaturze przekraczającej 26 oC obserwuje się obniżenie poziomu uwagi, spostrzegawczości i refleksu, zwłaszcza podczas krótkiego, tj. poniżej 120 min, czasu ekspozycji. W przypadku temperatur niższych od neutralnych dochodzi do zwężenia naczyń krwionośnych, zwłaszcza w kończynach, co może powodować obniżenie temperatury skóry nawet o 10 oC.

Prędkość przepływu powietrza
    Prędkość powietrza w pomieszczeniu wpływa na odczuwalną temperaturę oraz na rozkład ciśnienia w budynku [1, 6]. Z kolei na odczuwanie ruchu powietrza ma wpływ różnica temperatury między skórą i powietrzem – wraz z jej wzrostem potęguje się to odczucie. Negatywny wpływ na wrażenie komfortu mogą mieć również lokalne wzrosty prędkości powietrza, odczuwane jako przeciągi. Odczucie przeciągu zależy od prędkości powietrza, stopnia turbulencji, temperatury powietrza oraz powierzchni ciała wystawionej na działanie przeciągu. Osoba oceniająca otoczenie jako ‘ciepłe’ może przeciąg definiować jako przyjemny wietrzyk, podczas gdy ta sama prędkość powietrza może być odczuwana jako nieprzyjemny przeciąg przez osobę, dla której środowisko termiczne w pomieszczeniu jest ‘zimne’.

Wilgotność względna powietrza
    Wpływ wilgotności powietrza na odczucia cieplne jest większy w warunkach wysokiej temperatury powietrza, tj. gdy człowiek jest eksponowany na temperaturę wyższą od komfortowej, co wyzwala intensywny proces pocenia [1, 6]. Wysoka wilgotność (ok. 70%) nie tylko utrudnia odparowywanie potu z powierzchni ciała, ale także sprzyja rozwojowi bakterii i pleśni w pomieszczeniu. Z kolei niska wilgotność w ogrzewanych pomieszczeniach może prowadzić do wysuszenia śluzówki nosa i skóry oraz powodować bóle gardła i głowy. Przyczynia się także do wzrostu stężenia zanieczyszczeń powierza. Ze względów zdrowotnych wilgotność względna powinna zawierać się w granicach 40÷70%.

Asymetria rozkładu temperatury w pomieszczeniu
    Różnica temperatury w pomieszczeniu (tzw. gradient temperatury) może być przyczyną odczuwanego zimna na poziomie stóp lub głowy, podczas gdy dla pozostałych części ciała warunki w pomieszczeniu będą odbierane jako komfortowe. Z tego powodu stopień asymetrii promieniowania cieplnego nie powinien przekraczać 10 oC, a temperatura podłogi – 24 oC. Przegrzanie stóp może prowadzić do lokalnego rozszerzenia naczyń krwionośnych i w konsekwencji do obrzęków stóp, a nawet zaburzenia systemu termoregulacji organizmu, charakteryzującego się naprzemiennymi dreszczami i poceniem [6].

Izolacyjność odzieży
    Istotny wpływ na komfort cieplny ma izolacyjność cieplna odzieży ograniczającej wymianę ciepła człowiek/środowisko [3]. Ilość ciepła przekazywanego na drodze przewodzenia przez odzież zależy od wielkości powierzchni tej odzieży, gradientu temperatury pomiędzy skórą a zewnętrzną powierzchnią materiału oraz od wartości współczynnika przewodzenia cieplnego zastosowanych materiałów. W miejsce jednostki m2K/W (stosowanej do określenia oporu termicznego wszelkich rodzajów materiałów) stosuje się jednostkę clo, przeznaczoną do opisu oporności cieplnej odzieży. 1 clo określa izolację cieplną odzieży wymaganą do zapewnienia tzw. standardowej osobie komfortu termicznego w pomieszczeniu, w którym temperatura powietrza wynosi 21 oC, wilgotność –50%, prędkość przepływu powietrza – około 0,1m/s, a metabolizm – 58 W/m2. W układzie SI 1 clo odpowiada oporowi przewodzenia wynoszącemu 0,155m2 K/W. Na przykład, najwyższą izolacyjnością charakteryzuje się odzież Eskimosów (4 clo), wartość clo letniej odzieży wynosi ok. 0,6 clo, a odzieży zimowej – 1clo.

Aklimatyzacja
   Aklimatyzacja zwiększa zdolność organizmu do adaptacji w określonych warunkach termicznych środowiska, przez co zmniejsza ryzyko wystąpienia szkodliwych skutków zdrowotnych wynikających z pracy lub przebywania w niesprzyjających warunkach temperaturowych otoczenia. Zmiany aklimatyzacyjne w środowisku gorącym dotyczą m.in. skórnego przepływu krwi oraz wydzielania i składu potu, zaś w środowisku zimnym – tempa przemian metabolicznych, grubości tkanki podskórnej czy przepływu krwi w naczyniach obwodowych [5, 7].

Więcej informacji w monografii pt.
Zespół Chorego Budynku. Ocena Parametrów Środowiska Pracy, pod redakcją Elżbiety Jankowskiej i Małgorzaty Pośniak, CIOP-PIB, Warszawa 2007.

 
Nowości wydawnicze

do nowych wymagań prawa pracy. Poradnik, - J. Karpowicz, K. Gryz, 2018 r.

więcej