DIN EN ISO 7730 in der Praxis. Dr.-Ing. Eckehard Fiedler Forschung & Entwicklung Caverion Deutschland GmbH. Berlin, 14./15.

Transkript

1 Fachverband Gebäude-Klima e. V. DIN EN ISO 7730 in der Praxis Forschung & Entwicklung Caverion Deutschland GmbH Berlin, 14./15. April 2016 DIN EN ISO 7730, 1

2 Inhalt Grundlagen Behaglichkeit und DIN EN ISO 7730 Bewertung der Bewertung nach PPD und PMV Lokale Behaglichkeitsparameter Erfahrungen aus Behaglichkeitsmessungen DIN EN ISO 7730, 2

3 Grundlagen der Behaglichkeit DIN EN ISO 7730, 3

4 Behaglichkeit Behaglichkeit am Arbeitsplatz ist die Voraussetzung für dauerhafte Gesundheit, Wohlbefinden und Produktivität. Kosten [EUR/m²a] Arbeitskosten wegen Zeitausfall durch unzufriedene Mitarbeiter 0 Lohnkosten: 30 EUR/h Arbeitstage: 220 d/a Fläche: 10 m²/ma Ausfallzeit [Minuten pro Tag] Quelle: FGK DIN EN ISO 7730, 4

5 Thermische Behaglichkeit Der Maßstab für Behaglichkeit ist das individuelle Empfinden einzelner Personen. Dieses ist abhängig von Alter, Geschlecht, Bekleidung, Tätigkeit etc.. In einem statistischen Sinn sind Bedingungen dann optimal, wenn die geringste Klagehäufigkeit auftritt. zu kalt zu warm * PPD = Percentage Persons Dissatisfied DIN EN ISO 7730, 5

6 Individuelles Empfinden Das individuelle Empfinden kann stark vom statistischen Mittel abweichen. Beispiel: Die optimale Temperatur ergibt sich aus Wärmeproduktion Aktivitätsgrad Grundumsatz Gesundheits- Zustand Isolation Bekleidung Körperfettanteil Gewohnheiten Das Wärmeempfinden verändert sich bei längerem Aufenthalt in einer Klimazone durch Akklimatisation. Adaptive Behaglichkeitsmodelle sind Gegenstand aktueller Forschungsprojekte. DIN EN ISO 7730, 6

7 DIN EN ISO 7730 Ergonomie der thermischen Umgebung DIN EN ISO 7730, 7

8 DIN EN ISO 7730 Die Norm unterscheidet zwischen globaler und lokaler thermischer Behaglichkeit: Globale Parameter (thermisches Gleichgewicht des Körpers) Lokale Parameter DIN EN ISO 7730, 8 Quelle: DIN EN ISO 7730

9 Globale Behaglichkeits-parameter PMV / PPD DIN EN ISO 7730, 9

10 PMV und PPD* nach DIN EN ISO 7730 Das PMV beschreibt das mittlere Temperaturempfinden unter gegebenen Bedingungen. Das PPD wird direkt aus dem PMV abgeleitet. PMV-Klassen PMV * PPD = Percentage Persons Dissatisfied PMV DIN EN ISO 7730, 10

11 PMV* nach DIN EN ISO 7730 *PMV = Predicted Mean Vote DIN EN ISO 7730, 11

12 Erläuterung der Größen PMV nach DIN EN ISO 7730 DIN EN ISO 7730, 12

13 PMV und PPD in der Praxis Das PMV ist ein Versuch, das durchschnittliche Wärmeempfinden von Menschen formal zu beschreiben. Das PPD berechnet daraus eine Unzufriedenheitsquote. In der Praxis ist eine Bestimmung des PMV für Bürobereiche nur selten von Nutzen! Die verwendeten Grundparameter (rel. Feuchte, Luftbewegung, Bekleidung) liegen im Bürobereich in relativ engen Grenzen. DIN EN ISO 7730, 13

14 PPD / Relative Feuchte RH [%] Unzufriedene Personen in % % 30% Lufttemperatur Vel=0.2m/s, MET=1.0 DIN EN ISO 7730, 14

15 PPD / Luftgeschwindigkeit VEL [m/s] Unzufriedene Personen in % m/s 0.25 m/s Lufttemperatur RH=50%, MET=1.0 DIN EN ISO 7730, 15

16 PPD / Metabolische Rate (Aktivitätsgrad) Unzufriedene Personen in % < MET = 46.6 W/m² = 52.4 W/m² = 58.2 W/m² = 64.0 W/m² = 69.8 W/m² Lufttemperatur Vel=0.2m/s, RH=50% DIN EN ISO 7730, 16

17 Nutzerkomfort bei Nutzerbefragung: subj. Empfindung Quelle: HLH 5/2014 DIN EN ISO 7730, 17

18 Optimale Temperaturen In der Praxis stellt man fest, dass die thermische Behaglichkeit vor allem vom Aktivitätsgrad des Nutzer abhängt: In Einzelbüros sollten die Temperaturen immer manuell einstellbar sein, da individuelle Bedürfnisse variieren. Hier werden abhängig von Nutzer und Jahreszeit Werte zwischen 20 C und 25 C gewünscht. In Großraumbüros hängt die optimale Temperatur von der Art der Arbeit und von der zeitlichen Temperaturkonstanz ab. Optimale Temperaturen liegenzwischen 22 und 24,5 C. DIN EN ISO 7730, 18

19 Lokale Behaglichkeitsparameter DIN EN ISO 7730, 19

20 Lokale Behaglichkeits-Parameter nach DIN EN ISO m 120 Strahlungs- Asymmetrie 1.1m 0.1m Vertikaler Temperatur- Gradient Warmer oder kalter Fußboden Zugluftrisiko DR (Draft Rating) DIN EN ISO 7730, 20

21 Zugluftrisiko Quelle: DIN EN ISO 7730 mit DIN EN ISO 7730, 21

22 Sondenbild Luftgeschwindigkeitsmessungen DIN EN ISO 7730, 22

23 Luftgeschwindigkeitsmessungen DIN EN ISO 7730, 23

24 Luftgeschwindigkeitsmessung Sonde u-mittel u-max Turbulenz Temperatur DR Sonde 0,10m (m/s) % Sonde 1,10m (m/s) % Sonde 2,00m (m/s) % DIN EN ISO 7730, 24

25 Turbulenzgrad Tu 0.70 u max = u m 1,43 Tu Tu sin StdAbw DIN EN ISO 7730, 25

26 Zugluftrisiko Klasse B Quelle: DIN EN ISO 7730 DIN EN ISO 7730, 26

27 Zugluftrisiko Die Bewertung nach DIN EN ISO 7730 gilt nur für relativ homogene Turbulenzmuster. Einzelnen Spitzen oder stark instationäre Strömungen werden glattgebügelt und sind in den Ergebnissen häufig nicht mehr sichtbar. Behaglichkeitsstörungen durch instationäre Raumströmungen werden nach der DIN ISO 7730 systematisch unterschätzt. DIN EN ISO 7730, 27

28 Statistische Auswertung der Messwerte Bei der Bewertung von turbulenten Strömungen ist eine Beachtung der Zeitverläufe notwendig. Instationäre Ereignisse und Geschwindigkeits-Spitzen können die Behaglichkeit negativ beeinflussen! rel. Häufigkeit 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Luftgeschwindigkeit in m/s Sonde 0,1m Sonde 1,1m Sonde 2,0m 28 DIN EN ISO 7730, 28

29 Behaglichkeitskriterien erhöhte Anforderung DErfahrungen aus zahlreichen Behaglichkeitsmessungen haben zu folgenden Anforderungen geführt: Lufttemperatur flexibel 22 24,5 C Mittlere Luftgeschwindigkeit 0,17 m/s Maximale Luftgeschwindigkeit 0,3 m/s 29 DIN EN ISO 7730, 29

30 Zusammenfassung In normalen Büroräumen liefert die Berwertung des PPD häufig keine hilfreichen Informationen. Behaglichkeitsprobleme treten häufig beim Zugluftrisiko, selten auch beim vertikalen Gradienten auf. Die Bewertung des DR nach DIN EN ISO 7730 gilt nur für relativ homogene Turbulenzmuster Es ist sinnvoll, über die Forderungen der Norm hinaus eine Begrenzung der maximalen Luftgeschwindigkeit auf 0,30m/s zu fordern. 30 DIN EN ISO 7730, 30

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 31 DIN EN ISO 7730, 31