مرکز دانش صنعت تاسیسات

دیدگاه تهویه مطبوع عوامل موثر بر آسایش و راحتی ساکنان یک فضا عبارت از دما، رطوبت، چگونگی حرکت و درجه تمیزی هوای فضای مذکور می باشند.

برای احساس آسایش کامل لازم است هر یک از این عوامل حالت مطلوب و بهینه خود را داشته باشد. به عنوان مثال دما که مهمترین عامل آسایش است، بر تبادل حرارت به طرق جابجایی و تابشی اثر می گذارد.

 

رطوبت اثر قابل توجهی بر تبخیر در سطح پوست و احساس آسایش بدن دارد. پایین بودن رطوبت هوا موجب خشک شدن سطح پوست و مجرای تنفسی شده و تولید سرفه و ناراحتیهای دیگر می کند. بالا بودن رطوبت علاوه بر اثرات نامطلوب بر وضع فیزیولوژیکی بدن و بو گرفتن پوست موجب آسیب رسیدن به بسیاری از مواد موجود در محیط می شود.

 

 

تحقیقات نشان می دهند که در حالت کلی مناسبترین شرایط برای بدن در تابستان دمای ۲۳ درجه سانتیگراد با رطوبت ۵۰-۶۰% و در زمستان دمای ۲۲ درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی ۵۰% است.

جریان هوا بر روی بدن انسان باعث دور شدن حرارت و رطوبت اطراف بدن می شود. سرعت مناسب برای جریان هوا حدود ۰٫۱ متر بر ثانیه است. سرعت بیش از حد هوا می تواند موجب ناراحتی و سلب آسایش شود. بالاخره اکسیژن کافی در هوا و پایین بودن مقدار گرد و غبار، دود، دی اکسید کربن و سایر گازها و ذرات آلاینده هوا اثر مهمی بر آسایش و سلامت انسان دارند.

دمای موثر
چهار عامل موثر بر آسایش (دما، رطوبت، سرعت وزش و تمیزی هوا) بطور همزمان روی بدن اثر می کنند. بهترین شرایط این است که هر یک از عوامل فوق حالت بهینه خود را داشته باشد. باید توجه داشت که ممکن است ترکیبهای مختلفی از چهار عامل فوق اثر گرمی و سردی یکسانی روی بدن داشته باشند. برای نشان دادن نتیجه ترکیب چهار عامل مذکور شاخصی بنام «دمای موثر» تعریف شده است. یک دمای موثر مشخص ممکن است دارای رطوبت نسبی صفر تا صددرصد و حرکت هوایی از سکون تا سرعتهای زیاد داشته باشد. البته ،تمام ترکیبات یک دمای موثر احساس آسایش یکسان بوجود نمی آورند (بلکه فقط احساس سردی و گرمی یکسان ایجاد می کنند)، زیرا اثرات دیگری که این ترکیبات دارند ممکن است موجب عدم آسایش انسان شوند. به عنوان مثال رطوبت زیاد موجب مرطوب شدن لباسها و افزایش بوهای بدن می شود یا رطوبت کم که ایجاد خشکی در پوست و دهان و بینی می کند. همچنین، جریان هوا با سرعت زیاد موجب ناراحتی و سلب آسایش انسان می شود.

وقتی تغییرات رطوبت و نیز مقدار سرعت جریان هوا به علت تولید ناراحتی های بیان شده در بالا محدود شود، در این صورت، شاخص دمای موثر می تواند علاوه بر مشخص کردن احساس گرمی و سردی، با تقریب نسبتا خوبی آسایش را اندازه گیری کند.ای موضوع در منحنی آسایش مشخص شده است. در منحنی آسایش فرض شده است که خلوص و تمیزی هوا در استاندارد قابل قبولی حفظ گردد.

منحنی آسایش

دیدیم دماهای مختلفی وجود دارند که می توانند با رطوبت نسبی های متفاوت همه یک دمای موثر یا در واقع یک احساس گرمی یا سردی در بدن ایجاد نمایند. آن محدوده از دماهای موثر که شرایط آسایش را فراهم می کنند، منحنی آسایش را بوجود می آورند. یا به عبارت دیگر، منحنی تجربی و محدود دمای موثر، منحنی آسایش نامیده می شود شکل زیر برای سرعتهای هوا از ۰٫۰۷۵ تا ۰٫۱۲۵ متر بر ثانیه (۱۵ تا ۲۵ فوت بر دقیقه) ساخته شده است.

منحنی آسایش
منحنی آسایش تهویه مطبوع

چنانکه در شکل دیده می شود، در منحنی آسایش درصد افرادی که در دماهای موثر مختلف در زمستان و تابستان احساس آسایش می کنند، مشخص شده است. در عمل برای تعیین شرایط داخل ساختمان، ابتدا از منحنی آسایش دمای موثری که برای درصد بیشینه اشخاص ایجاد آسایش می کند را تعیین کرده، سپس با توجه به آنچه که بیان شد دماها و رطوبتهای نسبی مناسب را برای مکانهای مختلف طبق جدول مشخص می کنیم.

شرایط طرح داخل ساختمان در تابستان (از منحنی آسایش)

نوع ساختمان	لوکس		تجاری
آپارتمان، هتل، بیمارستان، ساختمان اداری، مدرسه	۷۴ تا ۷۶	۵۰ تا ۴۵	۷۷ تا ۷۹	۵۰ تا ۴۵	۲ تا ۴
بانک، فروشگاهها، آرایشگاهها، سوپر مارکت	۷۶ تا ۷۸	۵۰ تا ۴۵	۷۸ تا ۸۰	۵۰ تا ۴۵	۲ تا ۴
تئاتر، رستوران، آشپزخانه	۷۶ تا ۷۸	۵۵ تا ۵۰	۷۸ تا ۸۰	۶۰ تا ۶۵	۱ تا ۲
کارخانه ها، فضاهای کارگاهی و صنعتی	۷۷ تا ۸۰	۵۵ تا ۴۵	۸۰ تا ۸۵	۶۰ تا ۵۰

 

اثر عوامل مختلف بر دمای موثر
دمای موثر انتخاب شده از منحنی آسایش ممکن است لازم باشدتحت اثر عوامل بیان شده در زیر تغییر نماید:

اثر تبادل حرارت تابشی: چنانکه در صفحات قبل بیان شد، چنانچه سطوح جدار و اشیاء موجود در اتاق در دماهای پایین یا دماهای بالا باشند، بدن در اثر انتقال حرارت تابشی مقدار قابل توجهی گرما از دست می دهد یا می گیرد. به عنوان مثال در زمستان انتقال حرارت به طریق تابش از بدن به پنجره و دیوارهای سرد مجاور زیاد است که باید با افزودن دمای هوای اتاق جبران شود. همچنین در مکانهای شلوغ مانند تالار اجتماعات، اثر تابش پوست بدن از فرد به فرد آنقدر زیاد است که نیاز به کم کردن دمای موثر هوای اتاق می باشد. برای در نظر گرفتن اثر تابش بر تبادل حرارت بدن لازم است به ازاء هر یک درجه فارنهایت اختلاف بین دمای خشک اتاق و دمای میانگین سطوح تمام جدارها، ۰٫۵ درجه فارنهایت به دمای موثر در جهت مخالف اضافه شود.

اثر مناطق آب و هوایی: تجربه نشان می دهد که ساکنان مناطق سردسیر در دماهای موثر کمتر، راحتتر از کسانی می باشند که در شرایط آب و هوایی گرم زندگی می کنند. به عبارت دیگر، مقدار بهینه دمای موثر هوای داخل اتاق با میانگین دمای هوای خارج از اتاق مرتبط است. بنابراین برای جلوگیری از اتلاف انرژی و کاهش هزینه های سیستمهای گرمایی و سرمایی می توان برای ساکنان مناطق سردسیر در فصل زمستان دمای داخل را کمتر و برای مناطق گرم در فصل تابستان دمای داخل را بیشتر از آنچه که در جدول ۱-۱ داده شده انتخاب کرد. تجربه نشان می دهد که برای ساکنان مناطق کوهستانی رطوبت ۴۰% مناسبتر از مقادیر داده شده در جدول ۱-۱ است.

اثر سن و جنس: تجربه نشان می دهد که دمای موثر مطلوب برای زنان حدود یک درجه فارنهایت بیش از دمای موثر مطلوب برای مردان است. (منحنی آسایش براساس نیاز مردان تهیه شده است). همچنین، زنان و مردان با سن بالای چهل سال به دمای موثری حدود یک درجه فارنهایت بیش از افراد زیر چهل سال نیاز دارند. کودکان نیز نسبت به افراد بالغ به دمای موثر مناسبتری نیازمند هستند.

اثر فعالیت: افرادی که در مکانهایی مانند کارگاهها وسالنهای ورزشی کارهای سنگین انجام می دهند، نیاز به دمای موثر کمتر می باشند. وقتی در یک فضا بعضی کار سبک و بعضی کار سنگین انجام می دهند، تامین آسایش همه افراد دشوار است.

اثر زمان اشغال (مدت اقامت): شرایط داخل برای فضاهایی مانند ایستگاه اتوبوس، قطار و غیره که به طور معمول زمان ماندن افراد وارد شده به آنها کوتاه است، با شرایط داخل فضاهای با اقامت طولانی افراد می تواند متفاوت باشد. تجربه نشان می دهد که هرچه زمان اشغال توسط فرد کوتاهتر باشد، خط دمای موثر تمایل بیشتری دارد تا از حالت بهینه اشغال دائم در جهت دمای موثر انتقال پیدا کند.

اثر شوک: شوک ممکن است در اثر ورود ناگهانی یا خروج ناگهانی به بیرون اتاق رخ دهد. این اثر بیشتر یک مسئله تابستانی است. هرجا که بین اتاقهای ساختمان و هوای خارج راهرو وجود دارد، لازم است در هر دو فصل زمستان و تابستان دمای راهروها به گونه ای انتخاب شود که در موقع ورود یا خروج شخص از ساختمان تغییرات دما در مسیر او تدریجی باشد. یعنی، دمای راهرو حدود میانگین دماهای داخل و خارج باشد. البته بر نحوه تعیین دمای راهروهای ارتباطی عوامل دیگری مانند نقشه ساختمان، تعداد رفت و آمد افراد، باز یا بسته ماندن درب ساختمان، نوع درب ساختمان و غیره موثر می باشند.

اثر لباس: بطور معمول افراد در رستورانهای عمومی لباس بیشتری از اتاقهای غذا خوری منازل می پوشند. همچنین مقدار لباس افراد در آشپزخانه مکانهایی مانند بیمارستان ها، هتلها، رستورانها و غیره با مقدار لباس در منازل خصوصی متفاوت است. بنابراین لازم است دمای چنین مکانهای عمومی کمتر از مکانهای خصوصی مشابه می باشد.