Hodnota metabolismu
Při určování optimálních parametrů interiérového vzduchu pro zajištění tepelné pohody a zdraví uživatelů je důležité znát druh činnosti lidí pobývajících v daném interiéru. Produkce metabolického tepla, která je jedním z osobních faktorů ovlivňujících požadovanou optimální teplotu, totiž roste s intenzitou činnosti osob.
Hodnota metabolismu udává tepelný výkon člověka. Závisí na aktivitě, osobě (věk, postava, fyzická kondice) a podmínkách, ve kterých se daná osoba nachází - viz. obr. 1 a tab. 1.
Metabolická tepelná produkce lidského těla se rozděluje do dvou skupin:
- Bazální metabolismus. I když člověk nevykonává žádnou činnost, např. spí, produkuje teplo. Toto teplo je produkováno na základě biologických procesů v lidském těle. Hlavním biologickým procesem, jenž produkuje teplo je kontinuální "spalování pohonné látky", kterou je potrava.
- Svalový metabolismus. Při konání práce se v lidském těle uvolňuje energie. Její část se spotřebuje na fyzickou činnost (výkon), ale většina se mění na teplo, které tělo odevzdává do okolí, aby byla zajištěna tepelná rovnováha mezi produkovaným a odevzdaným teplem. Pokud není možné všechno nadbytečné teplo odvést do okolí, zapojují se termoregulační mechanismy těla.
Pro vyjádření hodnoty metabolismu byla zavedena jednotka met. 1 met představuje metabolické teplo produkované člověkem při lehké práci (v sedě) vztažené na DuBois plochu (1,9 m²), tedy 58,2 W.m-2.
Hodnota metabolismu M (W.m-2) produkovaná lidským tělem se zjišťuje pomocí měření spotřeby O2 a produkce CO2 :
 |
(1) |
 |
(2) |
| RQ | - | respirační koeficient, tj. molekulový poměr vydechovaného CO2
(
) a vdechovaného O2 ( ),
(-) |
|
- | objemové množství spotřebovaného kyslíku při teplotě 0 °C a tlaku 101,3 kPa, (l.min-1) |
| AD | - | plocha lidského těla (podle DuBois vzorce), (m²) - viz. rovnice (2) |
| m | - | hmotnost člověka (kg) |
| h | - | výška člověka (m) |
Hodnota koeficientu RQ závisí na činnosti člověka, jeho stravě a fyzické kondici. Pro běžného člověka při konání lehké práce v sedě (M < 1,5 met) je RQ = 0,83. V extrémních případech může nabývat hodnoty 0,7 < RQ < 1,0. Při určení respiračního koeficientu s chybou 10 % dostaneme hodnotu metabolismu s chybou menší než 3 %.
Zdravý muž (20 let) může dosáhnout maxima M = 12 met. Se stoupajícím věkem tato hodnota klesá. Ve věku 70 let je maximum M = 7 met. Pro ženy platí hodnoty o zhruba 30 % nižší. Činnost člověka se skládá ze směsice různých činností, proto je potřeba počítat s průměrnou aktivitou pro danou činnost a ne s maximálními hodnotami.
Mechanická práce W (svalová činnost) se vyjadřuje pomocí mechanické účinnosti μ:
(-) |
(3) |
Tab. 1 Hodnoty metabolismu a mechanické účinnosti pro různou činnost člověka (McIntyre)
| Činnost | Metabolismus | Mechanická účinnost |
|
| (W.m-2) | (met) | (-) | |
| Bazální metabolismus | 45 | 0,8 | 0 |
| Sezení, odpočívání | 58 | 1,0 | 0 |
| Stání, odpočívání | 65 | 1,1 | 0 |
| Běžná kancelářská práce | 75 | 1,3 | 0 |
| Lehká práce na strojích | 150 | 2,6 | 0,1 |
| Těžká manuální práce | 250 | 4,3 | 0,1 |
| Chůze po rovině (4 km.h-1) | 140 | 2,4 | 0 |
| Chůze po rovině (6 km.h-1) | 200 | 3,5 | 0 |
| Chůze se stoupáním 5% (4 km.h-1) | 200 | 3,5 | 0,1 |
| Chůze se stoupáním 15% (4 km.h-1) | 340 | 5,7 | 0,2 |
| Spaní 0,7 met |
Odpočívání v leže 0,8 met |
Odpočívání v sedě 1,0 met |
 |
 |
 |
|
Stání, lehká práce v sedě |
Velmi lehká práce ve stoje 1,6 met |
Lehká práce ve stoje 2,0 met |
 |
 |
 |
| Středně těžká práce 3,0 met |
Těžká práce 6,0 met |
Velmi těžká práce 7,0 met |
 |
 |
 |
| ASHRAE , 1997. "Fundamentals", ASHRAE Handbook |
| Mc Intyre, D.A., 1981. "Design Requirements for a Comfort Environment", Bioengineering, Thermal Physiology and Comfort |
| Centnerová, L., 2000. "Tepelná pohoda a nepohoda", VVI 9, č. 5/2000 |