Termisk komfort

 

Termisk komfort henviser til den menneskelige tilfredshedsopfattelse af det termiske miljø, - en række forhold, hvor de fleste mennesker føler sig godt tilpas. Termisk komfort er blandt de vigtigste forudsætninger for at forbedre komfort og tilfredshed for beboere og deres indeklima, viser en gennemgang af forskellige undersøgelser1.

 
       

I de fleste bygninger er loftet den mindst forstyrrede overflade. Der er ingen genstande eller tildækninger. Gulve, derimod, er ofte dækket af mange genstande (møbler, tæpper, udstyr). Omkring ydeevne er loftet at foretrække; det bliver en stor termisk overflade med en mere aktiv rolle.


Hvad påvirker det termiske indendørsmiljø?

Varmeudveksling mellem den menneskelige krop og miljøet forekommer hovedsagelig på tre måder, nemlig gennem:

stråling
konvektion
fordampning.

Termisk
indeklima påvirkes af både interne og eksterne kilder.

 

Almindelige varmekilder:

  • elektrisk udstyr (som lys og computere)
  • solstråling
  • menneskelig tilstedeværelse

Almindelige kuldekilder:

  • vinduesoverflader
  • dårligt isolerede vægge
  • kuldebroer i konstruktionen

Alle disse kilder påvirker den menneskelige opfattelse af miljøet og dermed komfortniveauet.2

Termisk komfort henviser til den opfattede følelse på en menneskekrop, som et resultat af effekten af varme og kolde kilder i miljøet.


Faktorer, som påvirker termisk komfort

Termisk komfort er primært påvirket af seks variable faktorer, der er nødvendige for at opretholde en sund balance, så beboernes tilfredshed med det omgivende miljø opretholdes.

Lufttemperatur   en almindelig komponent i termisk komfort; den kan nemt påvirkes med passiv og mekanisk varme og køling.

 
Middel stråletemperatur   den vægtede gennemsnitstemperatur på alle udsatte overflader i et rum. Kombineret med lufttemperaturen tillader den at afgrænse den operative temperatur, som er det mest afgørende element af termisk komfort.

 
Lufthastighed   (eller luftstrøm) kvantificerer hastigheden og retningen af luftbevægelser i rummet. Hyppige lufthastighedsudsving kan resultere i klager over træk.

 
Fugtighed   (eller relativ fugtighed) er indholdet af luftens fugtighed. For høj eller for lav fugtighed kan fremkalde ubehag.

 
Tøjniveau   mængden af isolering påført menneskekroppen. Højere tøjniveau vil reducere varmetabet gennem huden og sænke den miljøtemperatur, der opfattes som komfortabel.

 
Fysisk aktivitetsniveau    (også kaldet metabolisk varme) har indflydelse på den mængde varme, en menneskekrop producerer, og derfor også på opfattelsen af et varmt eller koldt miljø.  


I praksis er de faktorer, der påvirker en lofttype i brug:

  • Lufttemperatur, da denne kan påvirkes af, hvordan loftet tillader luft, der skal køles, i kontakt med pladerne i TABS tilfælde.
  • Middel stråletemperatur, da denne kan påvirkes af dækningsgraden på strålepanelerne i loftet.
  • Lufthastighed, da denne kan påvirkes af disponering af absorbenter og størrelsen på luftspalter mellem pladerne, igennem hvilke konvektion kan forekomme.


Gennemsnitlig komfortbedømmelse

Thermal comfort affects the work

Ved at kombinere alle ovennævnte faktorer kan man forudsige en gennemsnitlig komfortbedømmelse. Men i nogle tilfælde er det umuligt at nå frem til et termisk miljø, der tilfredsstiller alle beboere i en bygning, på grund af deres individuelle præferencer. 

I disse tilfælde er det stadig muligt at angive betingelser, der sandsynligvis vil blive opfattet som acceptabelt af de fleste. Og hvis det kombineres med muligheder for individuel kontrol (som f.eks. skift af tøj eller en vinduesåbning), vil den samlede tilfredshed med miljøet øges betydeligt.


Termisk komfort påvirker arbejdsindsatsen

Termisk komfort kan påvirke beboeres produktivitet og arbejdsindsats gennem flere mekanismer. Termisk ubehag kan:

  • forårsage opmærksomhedsdistraktion
  • forstyrre trivsel
  • reducere evnen til rigtigt at koncentrere sig5


Termisk komfort og akustik

Hvis et indendørsmiljø af høj kvalitet er afhængig af termisk komfort, er det afgørende at tænke på det i kombination med andre indendørs parametre, såsom:

  • akustik
  • belysning
  • luftkvalitet

Akustikkens betydning for beboernes trivsel skal ikke længere bevises. Derer faktisk kombinerede effekter:

Utilstrækkelig akustik kombineret med dårlig termisk komfort kan hurtig føre til negative konsekvenser for slutbrugerne.
K.C. Parsons,Environmental ergonomics: a review of principles, methods and models 

  

Thermal comfort associated with soft materials

Fra et arkitektonisk synspunkt, er termisk komfort forbundet med bløde materialer og glatte overflader såsom tekstiler, porøse overflader eller endda træ. Flade og hårde overflader (fremstillet af metal eller sten) opfattes på den anden side som mindre bekvemt for termisk komfort.

Det er endnu ikke videnskabeligt beskrevet, hvad der udløser denne opfattelse, men man kunne antage, at den vedrører den opfattede radiative udveksling med en given overflade. Dette benævnes som emissivitet. Emissivitet rangerer i området fra 0 til 1, hvor blanke, metalliske overflader viser en emissivitet tæt på 0, og matte overflader er tæt på 1.

Et heldækkende lydabsorberende loft vil derfor bidrage til både den termiske og akustiske komfort for beboerne. Ecophon kan, - afhængigt af typen af temperaturovervågningssystem i bygningen - levere forskellige produktløsninger i alle tilfælde, og garantere et højt indendørs komfortniveau.


Integration af HVAC-systemer i akustikløsninger

Integrated HVAC systems and acoustic solutionsI konventionelle bygninger er akustiklofter grænsefladen mellem bygning og udstyr (HVAC, belysning etc.). De sækker typisk op til 80-90% af gulvarealet, fra væg til væg.

E-værktøjer som Tegningshjælp tilbyder en bred vifte af praktiske måder at integrere HVAC-systemer og akustiske løsninger.

De sidste par år har man set en stigning af vandbårne varme- og kølesystemer baseret på letvægts strålepaneler. Hvis loftet stadig er helt dækket, vil lydabsorbenternes dækningsgrad i disse tilfælde typisk blive reduceret 40 til 70% af loftoverfladen, da sidstnævnte også rummer strålepanelerne.

Vægpaneler er et fantastisk supplement til loftoverfladen i de tilfælde, hvor rummets overflade ikke er tilgængelig for højtydende lydabsorbenter.

Termisk-Aktiveret-Bygge-Systemer

Thermally Activated Building systemsI bygninger med beton kernekøling, også kaldet TABS (Termisk-Aktiveret-Bygge-Systemer) kan loftet ikke dækkes helt på grund af den den termiske energioverførsel mellem rummet og betonpladen. Alligevel vil en rumakustisk optimering kunne gavne.

Afhængigt af typen af ventilationssystem, vil sådanne bygninger kunne udstyres med frithængende akustiske enheder  eller baffler for at styre rumakustikken, kombineret med vægabsorbenter. Undersøgelser viser, at et højt niveau af termisk komfort kan opnås ved at dække 60% af loftoverfladen med frithængende lydabsorbenter i TABS bygninger6.

For at evaluere de horisontale absorbenters virkning på den operative rumtemperatur, har Ecophon udviklet en særlig type for TRNSYS, en af de mest anvendte termiske simulations-software. Få en kopi hos vores Tekniske Support.

For mere information, download vores knowledge guide (pdf)

 


References

  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.