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1.) Thermische Kriterien Art der Wärmeübertragung
Wärmestrahlung
Für die Form der Warmeübertragung stehen prinzipiell drei Möglichkeiten
zur Verfügung.
Leitung, Konvektion (Strömung) und Strahlung:
Bei der Wärmeleitung wird die Warme innerhalb eines Körpers von einem
Teilchen zum nächsten weitergeleitet. Daher ist diese Form der
Wärmeübertragung zwischen zwei festen Korpern nur beim direkten Kontakt möglich.
Die Konvektion benötigt ein Trägermedium. z.B Luft ,Wasser
Unter Wärmestrahlung versteht man eine elektromagnetische Strahlung, die von jedem Körper einzig und allein infolge seiner Temperatur abgegeben wird
Die Intensität der Strahlung hängt stark von der Temperatur, aber auch vom Material und dessen Oberflächenbeschaffenheit ab. Bei niedriger Temperatur ist
sie gering, bei hohen Temperaturen jedoch ziemlich stark. Auch die Verteilung der Intensität der Wärmestrahlung über die verschiedenen Wellenlängen ist stark
temperaturabhängig, wobei sich das Maximum mit steigender Temperatur zu kürzeren Wellenlängen verschiebt.
Lufttemperatur /Wandtemperatur Für die Behaglichkeit ist nicht nur die Raumlufttemperatur massgebend.
sondern auch die Temperatur der umschliessenden Raumflächen. Der Grund ist darin zu sehen, das rund 46 % der vom Menschen abzugebenden Wärme in
Form von Strahlung erfolgt. Da der Strahlungsaustausch primär zwischen zwei festen Körpern erfolgt (der Anteil der Gasstrahlung der Raumluft kann
vernachlaáigt werden), wird z.B. eine kalte Wandfläche (Fensterfläche) durch einen erhöhten einseitigen Wärmeabfluss sofort als unangenehm registriert.
Hinsichtlich der Behaglichkeit besteht ein Zusammenhang zwischen der
Raumlufttemperatur und der Temperatur der umschliessenden Wandflächen. Im entsprechenden Behaglichkeitsfeld ( Abbildung -n.n. vorh.)
ergibt sich (aufgrund der individuellen Unterschiede keine Linie sondern ein Feld.
Abbildung Behaglichkeitsfeld Lufttemperatur - Wandtemperatur (folgt)
Je höher die Umschliessungsflächentemperatur, desto niedriger kann die
Raumlufttemperatur bei gleichem Behaglichkeitsempfinden gehalten werden Umgekehrt gilt natürlich auch: Je niedriger die Umschliessungsflächentemperatur,
desto höher muss die Raumluft aufgeheizt werden. Anzustreben ist hierbei allerdings dass die Temperaturunterschiede zwischen der Raumlufttemperatur
und der Temperatur der Raumwände nicht zu gross sind. Damit wird das Behaglichkeitsfeld weiter eingeschränkt.
Luftfeuchtigkeit Die Luftfeuchtigkeit wird üblicherweise als relative Luftfeuchtigkeit in %
angegeben. Die relative Luftfeuchtigkeit gibt an, zu welchem Prozentsatz die Luft
mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Eine relative Luftfeuchtigkeit von 60 % gibt also an.
das die Luft noch 40% an Feuchtigkeit aufnehmen könnte . Bei einer Überschreitung der maximal möglichen Feuchtigkeit (100 %) in der Luft fällt das Wasser in Form von feinen Tröpfchen aus (Nebel). Die relative Feuchtigkeit in der
Luft ist abhängig von der Temperatur. Wärmere Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kältere.
Das für die Luftfeuchtigkeit relevante Behaglichkeitsfeld ist in der Abbildung
2 zu sehen. Als unterer Grenzwert hinsichtlich der Behaglichkeit wird ein
Grenzwert von ca. 30 % relativer Luftfeuchtigkeit angegeben. Je niedriger die
Raumlufttemperatur. desto grösser ist der Spielraum für die Luftfeuchtigkeit bei
gleicher Behaglichkeit. Je höher die Raumlufttemperatur, desto empfindlicher reagiert der Körper auf die Luftfeuchte. Bei hoher relativer Feuchte wird der
Verdunstungsanteil des Körpers herabgesetzt. Es entsteht das Gefühl von Schwüle.
Als guter Mittelwert ist bei einer Temperatur von 20°C etwa 50 - 60 % relative Feuchte anzusehen. Unter Zugrundelegung gleicher Lufttemperatur und
Belüftung ist die Raumluftfeuchte praktisch unabhängig vom Heizsystem. Luftbewegung
Die Luftbewegung in Räumen kommt vorwiegend durch unterschiedlich erwärmte Luftschichten zustande. Warme Luft besitzt ein geringeres Gewicht als
kalte Luft und steigt daher auf. Bei Abgabe der mitgeführten Wärmemenge kühlt die Luft ab (meist an kalten Wänden) und sinkt wieder nach unten. Je größer die
Temperaturdifferenzen zwischen Wärmetauscherflächen und kalten Wänden sind, umso stärker ist die Luftbewegung.
Die Luftbewegung ist ein wesentlicher
Bestandteil des Behaglichkeits- zustandes. Bewegte Luft unterhalb der Körpertemperatur wird stets
kühler empfunden als ruhende Luft bei gleicher Temperatur. Durch das Vorbeiströmen der Luft am Körper wird der konvektive Wärmeabgabeanteil erhöht
und damit das Regelniveau gestört. Es muss also der Grenzwert der
Luftgeschwindigkeit so festgelegt werden dass kein Unbehagen eintritt. In der Abbildung 3 ist das entsprechende Behaglichkeitsfeld angegeben.
Die Geschwindigkeit von 0.1 m/s gilt als kritische Schwelle für die
Behaglichkeit. Bei höheren Temperaturen kann die Luftgeschwindigkeit etwas ansteigen. Luftgeschwindigkeiten über 0.5 m/s sind abzulehnen da sie allgemein
zu Unbehagen führen. Luftqualität/ Staubgehalt
Oft wird der Luftfeuchtigkeit besonders im Wohnungsbau zu grosse Bedeutung beigemessen und ein anderer Gesichtspunkt völlig Übersehen.
Entscheidend für das Empfinden einer zu trockenen Luft ist nicht allein die
relative Feuchte, sondern vielfach der Staubgehalt der Luft. Die
Staubaufwirbelung wird durch Luftbewegungen im Raum verursacht. Vor allem in der Nähe von Heizkörpern. Daher sollte angestrebt werden die Warme
vorwiegend über Strahlungsheizflächen abzugeben. ( z.B. Wandheizung, Grundofen)
Durch den Staub oder andere Verunreinigungen werden Reize auf der Rachenschleimhaut ausgelöst, die als unangenehm empfunden werden
lonisierung der Raumluft
Die natürliche Luft in der Atmosphare besitzt eine gewisse Anzahl von ionisierten Molekülen. Diese lonisierung erfolgt durch elektrische Entladungen
(Blitzschläge), kosmische Strahlung (X-Strahlung lambda = 10 ^-3 nm). UV-Strahlung
(10 - 400 nm) und durch natürliche Radioaktivität. Die Anzahl der Ionen beträgt in der Höhenlage beträgt rnd. 3000 Teilchen pro cm^3 (Kubikzentimeter), in der Ebene rund 1000 - 2000 /cm ^3 .
Das natürliche Verhältnis der negativen zu den positiven Ionen beträgt ca. 4,5:5,5 (Mayer 1989).
Besonders wichtig sind die negativen Kleinionen, die zum Teil
Sauerstoffionen beinhalten. Diese negativen Sauerstoffionen erhöhen beim Einatmen durch den Menschen den Sauerstoffpartialdruck in der Lunge und
bewirken dadurch ein tieferes Atmen und erzeugen so ein Gefühl der Zufriedenheit und des Wohlbefindens. Negative Auswirkungen haben hingegen
die positiven Ionen und hier vor allem die Grossionen. Verändert sich das Verhältnis zu gunsten der positiven Ionen, so können sich beim Menschen
nachteilige Effekte wie Kopfschmerzen, verstopfte Nase, Heiserkeit, Müdigkeit trockener Hals und Schnwindelgefühl einstellen (Kime. 1989)
Beispiele für die Erzeugung von positiven (schädlichen) Ionen :
Fernsehgeräte, Kunststoffe (PVC Böden) , allg. elektromagnetische Strahlung
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