Unser Wohlbefinden wird maßgeblich durch Wärme, d.h. wiederum durch Energie beeinflußt. Für die Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge im Körper wird Nahrung und Sauerstoff aus der Luft benötigt. Die durch Nahrung aufgenommene Energie wird von unserem Körper zu etwa 15% genutzt, z.B. zum Aufbau neuer Körpersubstanz, Bewegung, Verdauung, usw., die verbleibenden 85% werden als Wärme freigesetzt. Die Körpertemperatur liegt normalerweise über der Umgebungstemperatur.

Der Vorteil einer hohen Temperatur besteht in der höheren Reaktionsgeschwindigkeit chemischer Prozesse in unserem Körper. Die, als Katalysator wirkende Enzyme der Zellen sind auf eine Temperatur von ca. 37°C eingestellt. Temperaturen über 40°C schädigen bzw. zerstören Enzyme.

Eine konstante Körpertemperatur ist Voraussetzung für den normalen Ablauf der Lebensvorgänge. Der Mensch kann zwar chemische Energie z.B. in Form von Fett speichern, verfügt aber über keine wesentliche Wärmespeicherfähigkeit. Die innere Wärmeproduktion muß daher ständig an die Umgebung abgeführt werden.

In Wohn- und Arbeitsräumen soll ein behagliches Raumklima herrschen. Durch das Raumklima soll das Wohlbefinden, die Behaglichkeit, des Menschen gefördert werden. Die Behaglichkeit wird in komplexer Weise sowohl vom körpereigenen Temperaturgefühl als auch von der Hauttemperaturempfindung bestimmt. Die Informationen der Thermorezeptoren über die Temperatur in der Haut und im Körperinneren führen im Gehirn zu einer Temperaturempfindung bzw. durch Bewertung zu einem angenehmen oder unangenehmen Gefühl.

Normalerweise wird ein behagliches Klima kaum bewußt empfunden. Erst wenn das Raumklima von den behaglichen Werten abweicht, stellt sich das Gefühl der Unbehaglichkeit ein. So führen z.B. zu hohe Temperaturen zu Schläfrigkeit, wodurch die Leistungsfähigkeit eingeschränkt und die Tendenz zu Fehlleistungen erhöht wird.

Die Wärmeabgabe einerseits wird am einfachsten mittels der Kleidung geregelt. Wenn wir frieren ziehen wir uns entsprechend an damit das Gleichgewicht wieder hergestellt ist und die Körpertemperatur konstant gehalten wird. Die Art der Wärmeabgabe erfolgt dagegen auf drei verschiedenen Wegen:

Die bekannteste Art der Wärmeabgabe ist die Konvektion. Wärme fließt von einer warmen Fläche zur kühleren Luft, d.h. von unserem Körper mit einer durchschnittlichen Hautoberflächentemperatur von 32°C durch die Kleidung zur kühleren Luft. Etwa 1/3 unserer Körperwärme geben wir über Konvektion an die Umgebung ab. Werden wir plötzlich heftigem Wind ausgesetzt, beginnen wir zu frieren, da sich der Wärmefluß mit zunehmender Luftgeschwindigkeit erhöht und es somit zu einem Ungleichgewicht kommt. Das gleiche Phänomen tritt leider häufig auch bei herkömmlichen Klimaanlagen auf, zusätzlich unterstützt durch die gleichzeitig niedrige Temperatur der vorbeistreichenden Luft.

Die hohe Sensibilität der menschlichen Haut auf lokale Abkühlung macht es notwendig, nicht nur die mittlere Geschwindigkeit der Luft, sondern auch die Schwankungen der Luftbewegung zu erfassen. Eine ungleichmäßige Strömung verhindert eine Temperaturschichtenbildung an der Haut, welche den Wärmestrom limitieren würde. Definiert wird die Schwankung durch den sogenannten Turbolenzgrad.

Die zweite Art der Wärmeabgabe erfolgt durch Verdunstung. Um Wasser in Dampf umzuwandeln, ist Verdampfungsenergie notwendig. Produzieren wir z.B. durch Bewegung mehr Wärme als wir auf konventionelle Art abgeben können, bilden sich Schweißtropfen auf unserer Haut, welche beim Verdunsten dem menschlichen Körper die Überschüssige Wärme entzieht. Das Gleichgewicht ist wieder hergestellt.

Anzahl der Unzufriedenen in Folge von Zugerscheinung durch Klimasysteme in Abhängigkeit der Raumlufttemperatur. 1 Gitter im Deckenbereich 2 Induktionsgerät 3 Auslaß unter Fenster 4 Schlitz oder Drallauslaß in der Decke 5 Kühldecke mit Decken- oder Quellauslaß in der Decke 6 Grenzkurve nach DIN 1946 Teil 2

Anzahl der Unzufriedenen in Folge von Zugerscheinung durch Klimasysteme in Abhängigkeit der Raumlufttemperatur. 1 Gitter im Deckenbereich 2 Induktionsgerät 3 Auslaß unter Fenster 4 Schlitz oder Drallauslaß in der Decke 5 Kühldecke mit Decken- oder Quellauslaß in der Decke 6 Grenzkurve nach DIN 1946 Teil 2

Unter normalen Umständen beträgt die Wärmeabgabe des Menschen durch Verdunstung ca. 20%, wovon ca. die Hälfte auf die Atemluft und die andere Hälfte auf Schweißperlen entfällt. Erfolgt hier z.B. eine plötzliche Erhöhung der Luftbewegung, so daß Schweißperlen schneller verdunsten, kommt es wiederum zu Zugerscheinungen und wir beginnen zu frieren.

Die dritte Art der Wärmeabgabe erfolgt über Strahlungsaustausch.
Wärme wird durch Strahlung von einer warmen Oberfläche zu einer kühleren Oberfläche transportiert. Der Mensch steht im Strahlungsaustausch mit dem ihn umgebenden Flächen. Besonders deutlich ist diese Wärmeabgabe zu spüren, wenn wir uns z.B. im Winter in der Nähe eines kalten Fensters aufhalten. Wir bekommen z.B. eine kühle Schulter, ohne mit dem Glas in Berührung zu kommen und ohne jegliche Luftbewegung.

Es wurde festgestellt, daß der ideale Anteil der Wärmeabgabe des Menschen mittels Strahlung bei ca. 50% liegt. Hier fühlt sich der Mensch am wohlsten. Der Strahlungsaustausch muß jedoch möglichst symmetrisch erfolgen. Wie unsymmetrisch der Strahlungsaustausch stattfinden darf, um eine bestimmte Anzahl von Unzufriedenen nicht zu überschreiten zeigt die folgende Grafik.

Die Strahlungsasymmetrie ist der Unterschied der Strahlungstemperaturen der umschließenden Flächen bezogen auf die beiden Seiten eines Flächenelementes, welches sich in 0,6 m Höhe über dem Fußboden (Körpermitte eines sitzenden Menschen) befindet.

Die Untersuchungen von Prof. Dr. Fanger bestätigen die hervorragende Akzeptanz der Kühldeckentechnologie.

Bei einer Asymmetrie der Strahlungstemperatur von 10°C liegt der Unzufriedenheitsgrad in Räumen mit einer Kühldecke unter 3%

Bei einer Asymmetrie der Strahlungstemperatur von 10°C liegt der Unzufriedenheitsgrad in Räumen mit einer Kühldecke unter 3%

Die unterschiedliche Empfindung, z.B. einer warmen gegenüber einer kalten Decke, ist auf die Temperaturverteilung des menschlichen Körpers zurückzuführen. Der Kopf ist um ca. 5 K wärmer als die Füße. D.h. an der wärmsten Stelle des Körpers, dem Kopf, möchten wir gerne die meiste Wärme abgeben, wobei aber hohe Deckentemperaturen wegen der zwangsläufigen Wärmeflußumkehrung schnell als unbehaglich empfunden werden.

Das Temperaturempfinden des Menschen entspricht dem arithmetischen Mittelwert aus Lufttemperatur sowie der Umschließungsflächentemperatur. So kann z.B. eine Absenkung der Umschließungsflächentemperatur von 20°C auf 18°C einen Anstieg der Raumlufttemperatur von 20°C auf 22°C ausgleichen. Die empfundene Temperatur bleibt unverändert 20°C.

Das angenehme Empfinden der symmetrischen Strahlungskühlung hat das schlechte Image der Klimatisierung in Europa deutlich verbessert. Physiologen empfehlen diese Art der Kühlung, da Geräuschentwicklung und lästige Zugerscheinungen vermieden werden und somit das Wohlbefinden und die Produktivität der Menschen gesteigert wird .

Der Nutzer im Büro hört nicht die Geräusche einer Klimaanlage, verspürt keine Zugluft und schwitzt nicht, d.h., er kann sich voll auf seine Arbeit konzentrieren. Ein Kühldeckensystem entspricht den Bedürfnissen des Menschen in unserem gemäßigtem Klima. Weder ein Kälteschock beim Betreten von Gebäuden noch Zug-erscheinungen oder Geräuschbelästigungen sind zu befürchten. Dennoch wird die durch Menschen, Maschinen und Computern entstehende Wärme auf eine angenehme Art und Weise von der stillen Kühlung abgeführt.

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