Praktický průvodce – Kvalita vzduchu v místnosti a pohoda prostředí na pracovišti (II)
S narůstajícím počtem plně klimatizovaných pracovišť v energeticky účinnějších nových nebo rekonstruovaných budovách vzrůstají také stížnosti zaměstnanců na tepelnou nepohodu na pracovišti. Bez vhodné měřicí techniky je prakticky nemožné, aby technici zjistili rozdíl mezi osobní nepohodou a skutečnými negativními klimatickými účinky v interiéru. To je nezbytné pro odstranění případných negativních vlivů klimatizačních a ventilačních systémů.
5. Opatření přijatá měřicím technikem v případě stížnosti
5.1 Příprava
Pokud zaměstnanec přijde se stížností na tepelné podmínky na svém pracovišti, prvním krokem by mělo být brát tuto stížnost vážně a začít okamžitě s prošetřením situace.
Kontrola ventilace a klimatizace.
Před provedením podrobného zkoumání na pracovišti by měl technik zkontrolovat nastavení klimatizačního a ventilačního systému s ohledem na následující otázky: Jaká je regulace teploty systému? Zde by mělo být zkontrolováno, jakou teplotu hlásí senzory pro měření okolní teploty na místě, nebo zda nebyly v nedávné době provedeny nějaké změny v nastavení ventilačního a klimatizačního systému.
Počáteční vyšetřování na pracovišti.
Před zahájením vyhodnocení kritérií pohody prostředí na pracovišti byste se měli dozvědět, na co přesně si zaměstnanec stěžuje. Je pro něj příliš chladno, horko, sucho nebo dusno, nebo je kvůli nesprávně nastaveným vyústkám vystaven průvanu? Jsou problémy trvalé nebo se vyskytují pouze v určitých denních dobách?
Podmínky na místě.
Chcete-li získat počáteční představu na místě, je třeba věnovat pozornost následujícímu:
- Nesprávně nainstalované teplotní senzory v místnosti (na přímém slunečním světle, zakryté, blízko průvanu) by měly za následek špatnou zpětnou vazbu k centrální řídicí jednotce klimatizačního a ventilačního systému.
- Blokované/znečištěné vzduchové vyústky
- Otevřená okna
- Strukturální úpravy
5.2 Měření PMV / PPD
Pokud jsou k dispozici aktuální výsledky pravidelného měření veličin vzduchu v místnosti a lze tak vyloučit obecnou poruchu systému, dalším krokem je posouzení individuální situace na příslušném pracovišti.
Hodnota PMV/PPD poskytuje integrované posouzení tepelných faktorů za příslušných pracovních a okolních podmínek na pracovišti. Výsledkem měření je objektivní vyjádření o úrovni tepelné pohody.
PMV (Predicted Mean Vote).
PMV je měřítkem průměrného tepelného pocitu většího počtu lidí. Tato hodnota se vypočítá z následujících parametrů
- Okolní teplota
- Radiační teplota
- Proudění
- Relativní vlhkost a zadané hodnoty
- Index oblečení
- Aktivita
Index oblečení.
Oblečení ovlivňuje tepelnou rovnováhu člověka. Představuje mezní vrstvu mezi tělem a vnitřním klimatem, a má proto přímý dopad na tepelnou pohodu. Fyzicky se oblečení vyznačuje jeho tepelnou izolací mezi kůží a okolním prostředím.
Aktivita.
Úroveň aktivity je měřítkem přeměny energie člověka. Osoba v úplném klidu má bazální metabolickou rychlost M = 0,8 met (met = metabolická rychlost = metabolická jednotka, 1 met = 58 W/m² povrchu těla).
PPD (Predicted Percentage Dissatisfied).
PPD popisuje předpokládané procento lidí nespokojených s okolními podmínkami.
Hodnota je vyjádřena v procentech a neklesá pod 5 % nespokojených, protože je kvůli individuálním rozdílům nemožné určit okolní klimatické podmínky, které uspokojí každého.
| Měřené veličiny s doporučenými sondami. | ||
|---|---|---|
| Měřená veličina | Obj. číslo | Popis |
| (Radiační) teplota | 0602 0743 | Kulová sonda |
| Teplota vzduchu Relativní vlhkost |
0632 1552 | Sonda IAQ (doporučená) nebo vlhkostní a teplotní sonda (obj. číslo 0636 9732) |
| Rychlost proudění vzduchu | 0628 0152 | Sonda pohody prostředí |
Tabulka 2: Měřené veličiny pomocí vhodných sond.
| Parametry pro výpočet PMV/PPD | |||
|---|---|---|---|
| Parametr [met] | |||
| Fyzická aktivita | met | W/m2 | Rozsahy (s ručním zadáním) |
| Uvolněná poloha vleže | 0.6 | 46 | 0.1 až 0.6 |
| Uvolněná poloha vsedě | 0.9 | 58 | 0.7 až 1.0 |
| Lehká aktivita, sezení (kancelářské práce, škola) | 1.2 | 70 | 1.1 až 1.4 |
| Lehká aktivita, vestoje (laboratorní práce, lehké průmyslové práce, obchod) | 1.6 | 93 | 1.5 až 1.8 |
| Mírná aktivita, vestoje (prodejní činnost, domácí práce, obsluha strojů) | 2.0 | 116 | 1.9 až 2.4 |
| Náročná aktivita (těžká práce na strojích, dílenská práce) | 2.8 | 165 | 2.5 až 3.0 |
| Parametr [clo] | |||
| Typ oblečení | clo | m²K/W | Rozsahy (s ručním zadáním) |
| Bez oblečení, nahota | 0 | 0 | 0 až 0.1 |
| Letní oblečení (spodní prádlo, košile s krátkým rukávem / kraťasy / ponožky / boty) | 0.5 | 0.078 | 0.2 až 0.6 |
| Lehký pracovní oděv (spodní prádlo, košile s krátkým rukávem, lehké kalhoty, lehké ponožky, boty) | 0.7 | 0.11 | 0.7 až 0.9 |
| Normální pracovní oděv (kalhoty, košile, kalhoty, kombinéza, ponožky, boty) | 1.0 | 0.16 | 1.0 až 1.4 |
| Teplý pracovní oděv (spodní prádlo s krátkými rukávy a nohavicemi, košile, kalhoty, bunda, těžká prošívaná bunda a kombinéza, ponožky, boty) | 1.5 | 0.2325 | 1.5 až 1.9 |
| Velmi teplý pracovní oděv (spodní prádlo s krátkým rukávem a nohama, košile, kalhoty, bunda, těžká prošívaná bunda a kombinéza, ponožky, boty, čepice, rukavice) | 2.0 | 0.32 | 2.0 až 2.4 |
| Teplé zimní oblečení (spodní prádlo s dlouhými rukávy a nohavicemi, termobunda a kalhoty, parka s těžkým prošíváním, kombinéza s těžkým prošíváním, ponožky, boty, čepice, rukavice) | 2.5 | 0.3875 | 2.5 až 3.0 |
Tabulka 3: Parametry pro výpočet PMV/PPD
Info: met = rychlost metabolismu = metabolická jednotka, 1 met = 58 W/m² povrchu těla
Info: oblečení, 1 clo = 0,155 m² K/W
Měření s testo 400.
- Přístroj pro měření klimatických veličin testo 400 s příslušnými sondami je umístěn na „pracovišti, kde byla stížnost podána“. DIN EN ISO 7726 stanoví, že by měření vlhkosti a radiační teploty mělo být prováděno v průměrné výšce (0,6 nebo 1,1 m), zatímco teplota a rychlost vzduchu by měly být měřeny ve 3 různých výškách (0,1; 0,6; 1,1 nebo 0,1; 1,1; 1,7).
- Před zahájením skutečného měření PMV/PPD je třeba vzít v úvahu aklimatizační dobu sondy pro kulové sondy (přibližně 20 až 30 minut). Vyčkejte proto před zahájením měření dokud se hodnota kulové sondy neustálí.
- Program měření PMV/PPD provádí technika podrobně krok za krokem. Kromě indexu oblečení a aktivity je nutné definovat také dobu měření a měřicí cyklus. To závisí především na příslušném úkolu měření nebo na povaze stížnosti.
Obr. 5: K získání představy o tepelných podmínkách je často dostačující relativně rychlé měření.
Obr. 6: Tepelné podmínky jsou zřejmé okamžitě, na první pohled.
Měřicí cyklus/doba měření.
Pokud si zaměstnanec stěžuje například na všeobecnou, trvalou tepelnou nepohodu na svém pracovišti, pak je rychlé měření trvající několik minut dostačující k získání představy o tepelných podmínkách. Pokud však zaměstnanec není spokojen s tepelnými podmínkami pouze občas, v různých denních dobách, pak má smysl provádět dlouhodobé měření po celý pracovní den.
Denní kontrola HVAC systému může vést k dočasné tepelné nepohodě. Měřicí cyklus zvolený pro dlouhodobé měření by měl být rozhodně relativně krátký (5–30 s), protože více údajů umožňuje z časového hlediska provádět přesnější prošetření. Testo 400 dokáže s pamětí pro až 1 milion naměřených hodnot bez problémů dokumentovat i velmi velké objemy dat.
Záznamník dat testo pro měření klimatických veličin navíc umožňuje extrémně komplexní dlouhodobé měření, s možností připojení až 5 kabelových sond současně a uložení až 360 000 měření. Měřicí přístroj testo 400 může být během dlouhodobého měření použit pro jiné úkoly.
Obr. 7: Výpis z měřicího protokolu.
Výsledek/interpretace měření.
Bez ohledu na to, zda provádíte relativně krátké nebo dlouhodobé měření v průběhu dne, získáte po dokončení měřicího programu hodnotu PMV/PPD, která je průměrována za příslušné období měření. Výsledek může být za určitých okolností dostatečně informativní. Máte však také možnost provádět individuální analýzu hodnot PMV/PPD, abyste mohli odfiltrovat hodnoty, které jsou v případě dlouhodobého měření v určitém čase mimo normu. S PC softwarem testo DataControl, který je dodáván spolu s testo 400 je to velmi snadné.
Výsledkem měření je hodnota mezi +3 a −3, která se vztahuje k okolnímu prostředí. Hodnota PMV −0,5 až +0,5 odpovídá úrovni tepelné pohody.
| PMV stupnice hodnocení IAQ | |
|---|---|
| +3 | horko |
| +2 | teplo |
| +1 | mírné teplo |
| 0 | neutrální |
| −1 | mírné chladno |
| −2 | chladno |
| −3 | zima |
Tabulka 4: PMV Stupně hodnocení IAQ.
Vyhodnocení může být provedeno v grafické nebo tabulkové formě. Obrázek 7 ukazuje výsledek měření v grafu, kde jsou hodnoty PMV 0,21 a PPD 5,92 % zobrazeny jako modrá tečka na zelené čáře. Všechny hodnoty na zelené lince odpovídají úrovni tepelné pohody kategorie B podle DIN EN ISO 7730.
Pokud je PMV hodnota mimo mezní hodnotu ±0,5, musí být provedena analýza příčiny. Jako první krok by měly být podrobněji prozkoumány výsledky měření jednotlivých veličin: teplota kulového teploměru, okolní teplota, vlhkost a rychlost proudění (viz tabulka 5). Pokud zjistíte například výrazný teplotní rozdíl mezi okolní teplotou a teplotou kulového teploměru, může být příčinou vysoké sluneční záření přes okno.
V závislosti na tom, které jednotlivé veličiny se od normy odchylují, mohou být příčinou vadné komponenty nebo nesprávné nastavení klimatizačního a ventilačního systému nebo špatné okolní podmínky na místě (např. vzduchové vyústky, okna nebo strukturální změny).
| Typ místnosti | Aktivita v met | Faktor oblečení v clo | Kategorie | Provozní teplota (kulového teploměru) ve °C | Max. průměrná rychlost vzduchu v m/s | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Léto | Zima | Léto | Zima | Léto | Zima | |||
| Jedna kancelář Kancelářské prostředí Konferenční místnost Hlediště Jídelna/restaurace Učebna |
1.2 | 0.5 | 1.0 | B | 24.5 ± 1.5 | 22.0 ± 2.0 | 0.19 | 0.16 |
| Maximální průměrná rychlost proudění vzduchu je založena na 40 % turbulenci a teplotě vzduchu, která se rovná teplotě kulového teploměru. Pro léto a zimu se používá 60 % nebo 40 % relativní vlhkost. Pro stanovení maximální průměrné rychlosti proudění vzduchu se v létě i v zimě zvolí nižší teplota rozsahu. | ||||||||
Tabulka 5: Výpis z DIN EN ISO 7730.
5.3 Měření turbulence a průvanu
Obr. 8: S testo 400 lze měřit všechny výšky.
Pro objektivní vyhodnocení stížností zaměstnanců existují kromě měření PMV/PPD také i jiné metody měření. Pokud si například zaměstnanec stěžuje konkrétně na průvan, mělo by být vždy provedeno měření rizika turbulence nebo průvanu.
Definice měřených veličin.
Měření je nesměrový záznam rychlosti proudění vzduchu provedený sondou pro pohodu prostředí. Sonda pohody prostředí Testo splňuje technické požadavky norem DIN EN 13182, DIN EN ISO 7726 a DIN EN 12599.
Turbulence.
Turbulence popisuje stejnosměrnost nebo nestejnosměrnost rychlosti proudění vzduchu a je nezbytná pro výpočet rizika průvanu. Pro výpočet turbulence musí být změřena standardní odchylka (Sv) zjištěné hodnoty rychlosti proudění vzduchu.
Měření.
Pro měření musí být splněny následující požadavky:
- Rychlá, objemnější sonda tepelného průtoku (sonda pohody prostředí)
- Tři měřené výšky v závislosti na činnosti
Aktivita vestoje: 0.1 m/1.10 m/1.70 m
Aktivita vsedě: 0.1 m/0.6 m/1.10 m - Doba měření: 180 sekund (doporučeno)
- Měřicí cyklus: 1 sekunda průvanu.
Obr. 9: Zde je možné sledovat naměřenou průměrnou rychlost proudění a průměrnou teplotu, společně s vypočtenými turbulencemi a stupněm průvanu. V příkladu máme stupeň průvanu 7 %.
Stupeň průvanu představuje předpokládané procento nespokojených uživatelů místnosti kvůli příliš vysoké rychlosti vzduchu. Výpočet zahrnuje teplotu okolního vzduchu (ta), průměrnou rychlost proudění vzduchu (v) a turbulenci (Tu).
Výsledek/interpretace měření.
S testo 400 získáte následující protokol měření:
Zde lze sledovat naměřenou průměrnou rychlost proudění a průměrnou teplotu, společně s turbulencemi vypočtenými z těchto hodnot a stupně průvanu. V příkladu máme stupeň průvanu 7 %.
Maximální přípustný stupeň průvanu podle DIN EN ISO 7730 – kategorie B odpovídá DR = 20 %. To znamená, že tomuto místu lze přiřadit stupeň průvanu podle DIN EN ISO 7730 – Kategorie B.
5.4 Pracoviště představující zvláštní výzvy
Čisté prostory
V čistých prostorech jsou na parametry vzduchu v místnosti kladeny velmi vysoké požadavky – nejen na optimální procesní podmínky, ale také na bezpečnost a pohodu zaměstnanců. Příklad: Laminární průtokové skříně pro mikrobiologické a biotechnické práce musí být vybaveny vhodnými ventilačními systémy pro ochranu zde pracujících osob a pro ochranu pracovního objektu, podle DIN EN 12469.
Další informace o měřicích úkolech v čistých prostorech najdete na adrese: https://www.testo.cz
Tepelně exponovaná pracoviště
Na pracovištích s významným tepelným zářením, například ve sklářském průmyslu, slévárnách, výstavbě silnic nebo ve sportovních zařízeních, nesmí tepelné zatížení překročit určité limitní hodnoty. Aby bylo možné stanovit maximální přípustnou dobu expozice na těchto pracovištích a definovat limity zatížení, je nutné stanovit přesně index WBGT v souladu s ISO 7243 nebo DIN 33403-3.
Sadu testo 400 WBGT vhodnou pro měření, najdete na https://www.testo.com/de/wbgt-set-fueruniversal-klimamessgeraet-testo-400/p/0618-7220
5.5 Další kritéria pro hodnocení pohody prostředí
Vertikální rozdíl teploty vzduchu.
Velký vertikální rozdíl teploty vzduchu v oblasti mezi hlavou a kotníkem může způsobit nepohodu.
Měření.
Při kontrole vertikálního rozdílu teploty vzduchu postačuje pro sedícího uživatele bodové měření rozdílu teploty mezi hlavou (1,10 m) a výškou kotníku (0,10 m).
Výsledek/interpretace měření.
Pro splnění kritéria pohody prostředí podle DIN ISO 7730-kategorie B by měl být teplotní rozdíl menší než 3 K.
Teplé a studené podlahy.
Pokud je podlaha příliš teplá nebo příliš studená, mohou se lidé v místnosti cítit nepříjemně kvůli tepelnému pocitu v nohou. Pro ty, kteří nosí lehkou vnitřní obuv, není pro určení pohody prostředí rozhodujícím faktorem materiál podlahy, ale spíše její teplota.
Obr. 10: Měření v úrovni podlahy.
Měření.
Teplota podlahy může být stanovena měřicím přístrojem testo 400 a povrchovou sondou (sonda s křížovou hlavou) nebo dokonce rychleji pomocí infračerveného teploměru.
Výsledek/interpretace měření.
Podle DIN EN ISO 7730 musí být teplota podlahy mezi 19 a 29 °C.
6. Závěr
S narůstajícím počtem plně klimatizovaných pracovišť v energeticky účinnějších nových nebo rekonstruovaných budovách vzrůstají také stížnosti zaměstnanců na tepelnou nepohodu na pracovišti.
Bez vhodné měřicí techniky je prakticky nemožné, aby technici zjistili rozdíl mezi osobní nepohodou a skutečnými negativními klimatickými účinky v interiéru. To je nezbytné pro odstranění případných negativních vlivů klimatizačních a ventilačních systémů.
V tomto ohledu je jednoduchá a hospodárná implementace metod měření neúměrná rizikům, která mohou špatně nebo nesprávně nakonfigurované ventilační nebo klimatizační technologie v budovách způsobit.
S měřicím přístrojem testo 400 pro měření klimatických veličin a jeho rozsáhlým výběrem sond je možné zaznamenávat, analyzovat a dokumentovat všechny klíčové veličiny rychle a efektivně, aby bylo možné přijmout vhodná nápravná opatření.
Pokud je také vyžadováno trvalé monitorování kvality vzduchu v místnosti, zajišťují WLAN záznamníky dat, jako je testo 160 IAQ, plynulé monitorování včetně zasílání alarmů při překročení nastavených hodnot.
Digitální měřicí přístroje: teploměry, vlhkoměry, měřiče proudění; přístroje pro zaregulování vzduchotechniky; systémy pro validaci čistých prostorů, měření turbulencí, kvality ovzduší, hlukoměry, luxmetry, analyzátory kouřových plynů; detektory, ...