Klíčové pojmy: Tepelně-vlhkostní mikroklima, teplota, vlhkost, tepelná pohoda, rychlost proudění vzduchu

TEPELNĚ VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA

Tepelně-vlhkostní mikroklima je složka vnitřního prostředí tvořená tepelnými a vlhkostními toky. Z hlediska zdraví a komfortu se tepelně-vlhkostní mikroklima řadí mezi nejvýznamnější složku vnitřního prostředí budov. Tepelně vlhkostní mikroklima je dáno třemi navzájem souvisejícími faktory – teplotou, relativní vlhkostí a rychlostí proudění vzduchu. Změna jedné z veličiny má za následek i změnu dalších dvou. Teplota a vlhkost vzduchu se v budovách úzce vzájemně ovlivňují a podmiňují.

Základními veličinami určujícími kvalitu tepelně - vlhkostního mikroklimatu v budovách jsou: teplota vzduchu, výsledná teplota, vypočtená operativní teplota, rychlost proudění vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, měrná vlhkost vzduchu, teplota rosného bodu.

Teplota vzduchu [°C] neboli také suchá teplota, je teplota v okolí lidského těla, měřená jakýmkoli teplotním čidlem neovlivněným sáláním okolních ploch.

Výsledná teplota kulového teploměru (°C) je teplota v okolí lidského těla měřená kulovým teploměrem, která zahrnuje vliv současného působení teploty vzduchu, teploty okolních ploch a rychlosti proudění vzduchu.

Operativní teplota vzduchu (°C) je jednotná teplota uzavřeného prostoru, uvnitř kterého by člověk sdílel sáláním a prouděním stejně tepla jako v prostředí skutečném. Stanoví se výpočtem.

Střední teplota sálání (°C) je rovnoměrná teplota okolních ploch, při níž se sdílí sáláním stejně tepla jako ve skutečném heterogenním prostředí. Měří se radiometry, nebo se vypočítá z výsledné teploty kulového teploměru a teploty vzduchu. Slouží jako jedna ze vstupních hodnot pro výpočet operativní teploty.

Teplota mokrého teploměru (°C) nazývaná psychrometrická, je teplota nuceně větraného vlhčeného teplotního čidla používaná při stanovování relativní vlhkosti vzduchu psychrometrem.

Rosný bod nebo teplota rosného bodu je teplota, při které je vzduch maximálně nasycen vodními parami (relativní vlhkost vzduchu dosáhne 100%). Pokud teplota klesne pod tento bod, nastává kondenzace. Vzduch za určité teploty může obsahovat pouze určité množství vodních par. Čím je teplota vzduchu vyšší, tím více vlhkosti dokáže přijmout. Pokud se vzduch začne ochlazovat, vodní páry začnou kondenzovat. Podmínkou je ale přítomnost kondenzačních jader.

Relativní vlhkost [%] vyjadřuje stupeň nasycení vzduchu vodními parami, definovaný poměrem hustoty vodní páry ve vzduchu a ve vlhkém vzduchu nasyceném vodní parou při stejné teplotě a tlaku.

Rychlost proudění vzduchu [m/s] je veličina charakterizující pohyb vzduchu v prostoru, je určená svojí velikostí a směrem proudění. Protože rychlost proudění vzduchu v prostoru značně kolísá, je nutné její změny vyjadřovat střední hodnotou za časovou jednotku.

TEPELNÁ POHODA

Tepelná pohoda lze definovat jako stav prostředí, který u člověka vyvolává pohodu a uspokojuje jeho city. Člověku není chladno, ani příliš teplo. Tepelná pohoda je stav, při němž je zachována rovnováha metabolického tepelného toku a toku tepla odváděného z těla při optimálních hodnotách fyziologických parametrů aby nedošlo k zahřátí či zchladnutí lidského těla.

REGULACE TEPELNÉ POHODY

Oba toky  lze regulovat růžnými způsoby, např. změnou aktivit, či příslušným oblečením. Rozdíly mezi produkovaným teplem a teplem odnímaným okolím tělu vyrovnávají termoregulační mechanismy. Termoregulační procesy souvisí s věkem, celkovým zdravotním stavem jedince, stavem výživy, pohybovým režimem a jsou přímo ovlivněny tepelně- vlhkostním stavem prostředí.

Tepelná pohoda je subjektivní pocit avšak zahraniční studie potvrzují, že např. při lehké práci dochází ke stoprocentnímu výkonu člověka při teplotě 22 °C, při teplotě 27 °C klesá schopnost podávat plný výkon o 25 %, při 30 °C se dosahuje pouze 50 % z optima.

Optimální teplota ve vnitřním prostředí k pobytovému účelu by měla být udržena v rozmezí 19 – 24 °C, jestliže mezi teplotou okolních povrchů (stěn) a teplotou vzduchu v místnosti není větší rozdíl než 2 °C při rychlosti proudění vzduchu přibližně 0,2 m/s. V zimním období je nutné větrat krátce co největším průřezem větracího otvoru.

V letním období je třeba se snažit o snížení negativního dopadu vysokých teplot na lidský organismus. Doporučovaná max. teplota vzduchu v místnosti pro letní období je 26 – 27 °C.

VLHKOST A TEPELNÁ POHODA

V bytech s ústředním vytápěním je nutno v zimním období vzduch vlhčit. V tomto období dochází vlivem vytápění k poklesu relativní vlhkosti vzduchu na 20 % i méně a tím dochází k intenzivnímu vysoušení sliznice horních cest dýchacích, tím klesá jejich ochranná funkce a stoupá možnost průniku škodlivých látek až do dolních cest dýchacích.

V letním období naopak vysoká relativní vlhkost spojená s vysokou teplotou může nepříznivě ovlivňovat tepelnou rovnováhu organismu omezením respirace a tím ztráty tepla. V pobytovém, zejména v bytové zástavbě, existují mnoho zdrojů vlhkosti.

Vlhkost v pobytovém prostoru by měla být okolo 40 % (v rozmezí 30-50 %). V teplém období může být nejvýše 65 %. V chladném období má být nejméně 30 %.

Zvýšená vlhkost může vést k degradaci materiálů  i konstrukcí a vzniku a růstů mnoho druh mikroorganismů a tvorbě plísní. Nízká vlhkost může poškodit sliznice (vysychání, ztráta obranyschopnosti atd.)

Optimální tepelně - vlhkostní mikroklima nastává, jestliže existuje tepelná rovnováha lidského organismu bez pocení při optimálním toku tepla z organismu do prostředí a optimální teplotě pokožky, optimální rovnoměrnost tepelné zátěže člověka v prostoru a v čase, optimální relace konvekčního a radiačního tepla, optimální tok vodní páry z organismu do prostředí.