آسایش حرارتی چیست؟

امروزه یکی از مسائل مهم در ساخت ساختمان مسئله آسایش حرارتی آن می باشد. اما سوال اینجاست که آسایش حرارتی دقیقا به چه معناست؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که آسایش حرارتی به حالتی می گویند که فرد برای ایجاد تغییر در شرایط دمایی محیط اقدام به هیچ گونه رفتاری ننماید.

در واقع آسایش دمایی، شرایط ذهنی را ایجاد می کند که طی آن احساس رضایت از شرایط دمایی در فرد ایجاد می شود. البته عوامل و فاکتورهای زیادی در آسایش حرارتی تاثیرگذار هستند. از مهم ترین پارامترهای اصلی که در این مقوله تاثیر می گذارند می توان به عایق کردن لباس، سرعت متابولیک، دمای هوا، سرعت هوا، دمای تابشی میانگین و رطوبت نسبی اشاره کرد.

ناگفته نماند که آسایش حرارتی شامل انواع مختلفی بوده که رایج ترین نوع آن مدل PMV و  روش سرعت هوای مرتفع می باشد. این شیوه از روش های مهم و رایج در آسایش حرارتی به شمار رفته و دانستن آن برای ایجاد آسایش دمایی لازم است. در ادامه مطلب به بررسی تمام مدل های آسایش دمایی و همچنین عوامل تاثیرگذار در آن خواهیم پرداخت، برای کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص با ما همراه باشید.

برای خرید سیستم گرمایشی مانند هیتر تابشی از طریق صفحه هیتر تابشی با مشاورین نیکان پارسه در تماس باشید.

اهمیت آسایش حرارتی و دمایی

رضایت ساکنان یک ساختمان به لحاظ آسایش حرارتی بسیار مهم است؛ چرا که این موضوع نقش تعیین کننده ای را در فعالیت های ساکنین آن ساختمان ایفا می کند. به عنوان مثال کارمندهای یک شرکت را در نظر بگیرید، در صورتی که از آسایش دمایی لازم در محیط کارشان بهره مند نشوند، به درستی نمی توانند فعالیت کاری خود را انجام دهند؛ بنابراین این موضوع ممکن است بهره وری آن شرکت را تا حدی کاهش دهد.

به طور کلی آسایش دمایی بر سلامت ساکنین نیز اثر زیادی می گذارد و باعث می شود تا افراد در منزل یا محیط کارشان فضایی با آسایش گرمایی استاندارد را تجربه نمایند و بازدهی خوبی داشته باشند.

تعریف آسایش حرارتی طبق استاندارد اشری (ASHRAE)

آسایش حرارتی، تعاریف مختلفی دارد و یکی از معروف ترین و درست ترین تعاریف آن استاندارد اشری است. در ابتدا باید بدانید که ASHRAE  مخفف عبارت and Air Conditioning Engineers  American society of Heating, Refrigerating بوده و به معنی انجمن سرمایش گرمایش و تهویه مطبوع آمریکا می باشد. طبق تعریف این انجمن، آسایش دمایی به حالتی گفته می شود که شرایط ذهنی حس رضایت از شرایط دمایی محیط را دارد. سازمان ملی استاندارد یا همان ANSI نیز تعریف انجمن اشری را تایید می کند. این سازمان یک موسسه و سازمان غیر انتفاعی بوده که بر خدمات، محصولات، سیستم ها و کارمندان آمریکا نظارت دارد و  روند ایجاد استانداردهای جامع را مدیریت می کند.

سازمان و استاندارد اشری (ASHRAE) چیست؟

اشری که همان سازمان سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع آمریکا است در سال 1894 تاسیس شد که 57 هزار متخصص ساختمان را در صد و بیست ملیت از سراسر جهان دارد. هدف اصلی این انجمن کیفیت داخلی و درونی ساختمان در خصوص بهره وری انرژی و همچنین آسایش دمایی و پایایی در صنعت است. این انجمن استانداردهای ویژه ای را در خصوص ایجاد آسایش حرارتی و ساخت و ساز ساختمان ها دارد. از معروف ترین استانداردهای این سازمان می توان به 34، 55، 62، 90، 135 و 189 اشاره کرد.

 مهم ترین و معروف ترین استاندارد های منتشر شده این شرکت

انجمن اشری دارای استانداردهایی است که این استانداردها در صنعت ساخت و ساز بسیار مهم بوده و دانستن و به کار بردن آن به صورت عملی می تواند به ایجاد آسایش حرارتی منجر شود. در ادامه به معرفی مهم ترین استانداردهای اشری می پردازیم:

• استاندارد 34: این استاندارد شامل طراحی و ایمنی در تبرید بوده و بکار بردن آن هنگام ساخت ساختمان ضروری است.
• استاندارد 55: این استاندارد شامل آسایش حرارتی از محیط است که عوامل مؤثر در آن را بررسی و معرفی می کند.
• استاندارد 62: تهویه و کیفیت هوا را شامل می شود.
• استاندارد 90: این استاندارد مهم در حوزه محیط زیست به کار می رود و متوسط استاندارد انرژی مصرفی در ساختمان را بررسی می کند.
• استاندارد 135: این استاندارد شامل پروتکل اتوماسیون ساختمان است.
• استاندارد 189: این استاندارد بر طراحی سیر ساختمان ها دلالت دارد.

 معرفی مؤسسه و استاندارد ANSI

ANSI یا کمپانی ملی استاندارد یک شرکت خصوصی غیرانتفاعی بوده که در حوزه استانداردهای جامع در خصوص خدمات، روندها، محصولات، کارمندان و سیستم های آمریکا فعالیت می نماید. این سازمان، استانداردهای آمریکایی را با جهانی تطبیق داده و از آن ها به عنوان استاندارد جهانی استفاده می کند.

ناگفته نماند که این مؤسسه استانداردهایی را تضمین می کند که محصولات و خدمات از ویژگی و عملکرد یکسانی برخوردار باشند. این شرکت همچنین تایید هویت جهت هماهنگی بین موسسات تولیدکننده، با نمونه جهانی را تضمین می کند. 

HVAC چیست؟

HVAC  که مخفف عبارت Heating, Ventilating and Air Conditioning می باشد؛ یعنی در بردارنده فناوری و تکنولوژی مربوط به ایجاد آسایش دمایی ناشی از تهویه هوا و فراهم نمودن شرایط دمایی و محیطی مناسب برای داخل ساختمان می باشد. در حالت کلی سابقه HVAC به انقلاب صنعتی برمی گردد و هدف اصلی آن بهره گیری از روش ها و استانداردهای جدید جهت دستیابی به بهره وری مدرن و بالاتر است. البته ارتباط سه عامل مهم و تاثیرگذار تهویه مطبوع، تهویه و گرمایش، منجر به آسایش حرارتی توسط HVAC در ساختمان می شود.

مهم ترین عوامل در تامین آسایش حرارتی

عوامل زیادی در تأمین آسایش حرارتی در یک محیط نقش دارند. شناخت و به کاربردن این عوامل می تواند تاثیر زیادی را در روند ایجاد آسایش دمایی به صورت استاندارد داشته باشد. البته ناگفته نماند که تنها دانستن این موارد الزامی نبوده، بلکه نحوه درست بکار بردن آن ها نیز بسیار حائز اهمیت است. در ادامه مقاله مهم ترین عوامل تامین آسایش حرارتی را بررسی می کنیم:

1. سطح فعالیت انسان

سطح فعالیت انسان از مهمترین عوامل تاثیرگذار در تامین آسایش حرارتی می باشد. از آنجایی که بدن انسان شامل میلیون ها سلول است و تمامی این سلول ها در هر ثانیه هزاران واکنش شیمیایی از خود نشان می دهند، این سطح فعالیت در سلول موجب ایجاد دمای 37 درجه سانتی گراد در بدن انسان می شود.

به فعالیت شیمیایی سلول ها که منجر به حیات بدن می شود متابولیسم می گویند. سرعت متابولیسم با انجام فعالیت هایی مانند راه رفتن و دویدن افزایش یافته که با این افزایش دمای بدن نیز بالا می رود. پس می توان با کنترل فعالیت بدنی، بدن را برای ایجاد یک دمای متعادل آماده ساخت.

2. دمای هوا

مقصود از دمای هوا در آسایش حرارتی دمایی است که یک فرد از سر تا پا حس می کند و ممکن است بسته به شرایط این مقوله تغییر نماید. دمای هوا برای ایجاد آسایش حرارتی بین 23 تا 25 درجه سلسیوس در نظر گرفته می شود. اما ناگفته نماند که اختلاف دمای سر و پا نباید از مقدار 3 درجه بیشتر شود. توجه داشته باشید که آسایش دمایی بر مبنای رضایت 90 درصد افراد شناخته می شود و ممکن است 10 درصد مردم از میزان دمای محیط رضایت نداشته باشند. بنابراین دمای هوا همیشه مورد رضایت تمامی افراد قرار نمی گیرد.

لازم است بدانید که اگرچه متابولیسم با افزایش سن کاهش می یابد؛ اما دمای هوا برای ایجاد آسایش حرارتی در سنین مختلف یکسان بوده و سن ارتباطی به این موضوع ندارد. آزمایش های مختلف نشان می دهد که شرایط دلخواه دمایی از نظر جنسیت آقا و خانم باهم تفاوتی نداشته و یکسان است. اندام های حساس بدن مانند دست و پاها به راحتی تغییرات دمایی را حس می کنند؛ به همین دلیل این قسمت ها از بدن شاخص خوبی برای اندازه گیری دمای هوا در آسایش حرارتی شناخته می شوند.

3. پوشش

پوشش در ایجاد آسایش حرارتی مطلوب، نقش گسترده ای دارد؛ مثلا آسایش حرارتی لازم در یک فرد پوشیده و در حالت استراحت بین 23 درجه الی 24 درجه سلسیوس بوده و این بازه با حذف لباس در همان فرد و آن محیط به 29 الی 31 درجه سلسیوس می رسد. بنابراین لباس مشابه یک عایق عمل کرده که با استفاده از آن می توان در کنترل آسایش دمایی نقش بسزای داشت. پس هنگام تعیین آسایش یک منطقه، توجه به نوع پوشش نیز از اهمیت فراوانی برخوردار می باشد.

4. رطوبت

از عوامل تاثیرگذار دیگر در آسایش حرارتی، رطوبت است؛ زیرا یکی از توانایی های هوا جذب رطوبت بوده و این خود عامل افزایش و کاهش دما می باشد. جالب است بدانید که رطوبت در حالت حداکثری استاندارد اشری 12kg/g بوده و هنگامی که افزایش یابد دمای هوا نیز به همان اندازه بالا می رود.

رطوبت نسبی قابل قبول برای مردم 50 درصد می باشد. به صورتی که در این حالت افراد احساس گرما یا سرمای بیش از حد ندارند و نیازی نیست تا برای ایجاد دمای مناسب در محیط اقدامی صورت بگیرد. بنابراین رطوبت هوا نیز از مولفه های اساسی در آسایش حرارتی شناخته شده و ایجاد یک رطوبت استاندارد می تواند در آسایش دمایی نقش زیادی داشته باشد. توجه به این مولفه مهم، می تواند در مصرف سوخت مورد نیاز برای ایجاد آسایش دمایی مناسب بسیار موثر واقع شود.

5. شدت جریان هوا

شدت جریان هوا در تامین آسایش حرارتی بسیار موثر بوده و گاهی این مولفه می تواند برای ساکنین یک محیط آزار دهنده باشد. البته که شدت جریان هوا با مولفه های دیگر آسایش حرارتی در ارتباط است. برای مثال شدت جریان هوا ممکن است برای افرادی که در حال استراحت هستند و لباس نازک و سبک به تن دارند موجب ایجاد سرما شود؛ درحالی‌که شدت جریان هوا برای افرادی که لباس گرم به تن دارند یا در حال فعالیت سنگین هستند باعث سرما نشود.

این مولفه هنگامی در آسایش دمایی تاثیری ندارد که سرعت جریان هوا به قدری نباشد که موجب گرما یا سرما از مجاورت بدن شود. طبق استاندارد اشری، اگر جریان هوا کمتر از 0.2 متر بر ثانیه باشد، آن‌وقت شدت جریان هوا برای ساکنان یک محیط ناراحت کننده نیست.

مدل‌های آسایش دمایی

نمونه های زیادی در خصوص آسایش حرارتی وجود دارند که سبب بکارگیری روش های مختلف در زمینه ایجاد یک هوای مطلوب می شوند. از مهم ترین مدل های آسایش دمایی می توان به روش سرعت هوای مرتفع، عدم تقارن دمایی، ناراحتی موضعی بدن و روش PMV/PPD اشاره کرد.

1. روش PMV/PPD

این مدل جهت مطالعات تجربی و استفاده از معادلات در خصوص تعادل گرمایی پوست برای تعریف آسایش دمایی است. در این مدل از نمونه ها در خصوص حس، از یک مقیاس با نمره 7 بین 3- تا 3+ استفاده می کنند.

عدد صفر در این روش نشان دهنده حالت مطلوب مقدار دما در یک محیط می باشد. روش PMV/PPD روی رضایت کلی ساکنین یک محیط در آسایش دمایی تمرکز دارد. به طور کلی این روش با مطالعات علمی در پی آن است که با توجه به شرایط داخلی یک مکان میزان رضایت و  نارضایتی افراد را در محیط بسنجد. برای بکار بردن این روش لازم است تا 80 درصد ساکنان یک محیط رضایت دمایی داشته باشند.

این روش یک شیوه تحقیق میدانی به شمار می رود و تحقیقات در جهت ایجاد آسایش دمایی به صورت تجربی انجام می شود. مطالعات انجام شده توسط این روش نشان می دهد که در فصول سرد سال مخصوصاً فصل زمستان، آسایش حرارتی از نظر فیزیولوژیک و تنش از درجه راحت تری برخوردار است. لازم است بدانید که کمتر از 15 درصد افراد از شرایط ایجاد شده در فصول سرد سال ناراضی هستند.

از ویژگی های منحصر به فرد این روش این است که در آن با تمام ساکنان یک محیط به صورت یکسان برخورد شده و توجهی به سازگاری و موقعیت محیطی صورت نمی گیرد. این نکته به طور اساسی نشان می دهد که دمای یک محیط به هیچ وجه نباید با تغییر فصل تغییر کند. بلکه دما  باید در تمام سال ثابت و یکسان بماند. ابزار این روش به کاربر این اجازه را می دهد که بتواند تا 6 پارامتر را برای تعیین مسائل دمایی وارد کند. نتیجه معادلات این روش یک نمودار سایکرومتریک است که رطوبت نسبی دما را نشان می دهد.

2. روش سرعت هوای مرتفع

روش سرعت هوای مرتفع از مدل های مهم در آسایش دمایی به شمار می رود که استفاده از آن به نسبت از روش PMV راحت تر است. با توجه به اینکه حرکت هوا در نقاط مرتفع اثر خنک کنندگی مستقیم دارد، این روش می تواند برای افرادی که دارای لباس نازک هستند اثر خنک کنندگی بالاتری نسبت به افرادی که لباس ضخیم دارند داشته باشد. ناگفته نماند که سرعت هوای ماکزیمم در یک محیط مانند دفتر کار در فصل تابستان در محدوده 27 الی 30 درجه سانتی‌گراد (27 تا 30 درجه فارنهایت) بالا می‌رود.

3. ناراحتی موضعی بدن

ناراحتی موضعی بدن ممکن است شامل کل یا فقط بخشی از بدن باشد. اما در حالت کلی آسایش دمایی برای کل بدن در نظر گرفته شده و طبق استانداردهای اشری چهار دلیل اصلی و اساسی در این ناراحتی های موضعی نقش دارند. تمام این دلایل تحت پیش نیازهای لازم منجر به ایجاد ناراحتی موضعی در افراد می شود.

لازم است که بدانید فاکتورهای این روش بیشتر برای افرادی که دارای لباس نازک با فعالیت فیزیکی هستند کاربرد دارد، زیرا افراد با لباس ضخیم تر و فعالیت فیزیکی بیشتر کمتر در معرض ناراحتی موضعی قرار می گیرند.

4. عدم تقارن دمای تابشی

عدم تقارن دمای تابشی به شرایط محیطی افراد وابسته است؛ بطوریکه با ایجاد محدودیت در خصوص تفاوت دمایی در میان سطوح متفاوت در یک محیط، آسایش دمایی ایجاد می شود. البته این محدودیت ها توسط استانداردهای اشری تحت نظر کارشناسان خبره و کاربلد انجام می شود.

باید در ایجاد عدم تقارن دمای تابشی احتیاط فراوانی به خرج داد؛ زیرا منجر به ناراحتی موضعی می شود و مشکلات متعددی را برای فرد ایجاد می کند. عدم تقارن دمای تابشی، یک روش مفید و استاندارد برای ایجاد آسایش دمایی بوده و نقش موثری را در ایجاد یک دمای معتدل در محیط دارد.

سخن آخر

آسایش حرارتی از مسائل مهم در ساخت و ساز ساختمان های مسکونی و محیط کار به شمار می رود. ایجاد آسایش دمایی در یک محیط توسط استانداردهای اشری انجام می شود. این کمپانی یک سازمان آمریکایی بوده که در حوزه های مختلفی مانند تهویه هوا و ایجاد آسایش دمایی فعالیت دارد. هدف این موسسه ایجاد کیفیت در ساخت و ساز در خصوص آسایش دمایی و حوزه های مربوطه می باشد.

استانداردهای اشری دارای شیوه های مختلفی است و بکار بردن این روش ها می تواند در بهبود روند دمای محیط نقش موثری داشته باشد. یکی از مولفه های اساسی در ایجاد دمای مناسب استفاده از سیستم های گرمایشی مانند هیتر تابشی است. شما می توانید جهت دریافت اطلاعات  بیشتر در خصوص سیستم های گرمایشی به صفحه هیتر تابشی نیکان پارسه مراجعه کنید. ضمانت کالا، قیمت مناسب، پشتیبانی قوی، ارسال سریع و بازگشت کالا از جمله مزیت های خرید از نیکان پارسه است.