belépés / regisztráció
2019. október 23. szerda
Aktuális lapszám

Élőalanyos komfortvizsgálatok a BME ÉPGET Tanszéken

A felhasználói igények dinamikus változása folyamatosan átértékeli az ember-épület-energia kapcsolatrendszert. Mivel az épületek létének legitimitását az emberi használat adja, az épületek megfelelő üzemének elsődleges feltétele a rendeltetésszerű használhatóság. Ennek megfelelően az előbb említett kapcsolatrendszer három eleme közül a legfontosabb és egyben a legnehezebben számszerűsíthető elem az ember.

 

Az emberi tényező vizsgálata az épületgépészeti gyakorlatban túlnyomóan a zárt terekben kialakuló komfortérzet elemzését jelenti, melyet elsősorban a légmozgás, zaj, világítás, nedvességtartalom és hőmérséklet definiál.

Az ilyen jellegű problémák megoldásával foglalkoznak a komfortkutatások és a komfortelmélet tudományág.

A komfortkutatások az 1970-es években kerültek előtérbe, és az új energetikai szabályozások következtében az utóbbi években váltak igazán jelentőssé.

Magyarország, és ezen belül a BME, illetve annak Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszéke kezdettől részt vett az ilyen jellegű kutatásokban, melyek területén széleskörű elismerést szerzett. Az emberi komfortérzettel kapcsolatos kérdések megoldására több stratégia összehangolt használata szükséges. Tanszékünk a következő módszereket alkalmazza:

  • numerikus vizsgálatok,
  • műszeres mérések,
  • élőalanyos vizsgálatok.

Az utóbbi módszer azért szükséges, mert a numerikusan kiszámolt és műszeresen lemért értékek szubjektív komfortelméleti indexekké való megfeleltetése csak élőalanyos mérések segítségével biztosítható.

Az utóbbi években több kutatás keretén belül is használt a tanszék élőalanyos kísérleteket.

Korábbi komfortkutatások a tanszéken

Élőalanyos méréseket a következő PhD kutatási témákban végeztek:

  • Irodaterek belső levegőminőségének értékelése (a CO2 emberre gyakorolt hatását vizsgáló kutatás) – szerző Dr. Herczeg Levente, témavezető Dr. Kajtár László.
  • A sugárzási hőmérsékletaszimmetria és a meleg padló együttes hatása a hőérzetre (két lokális diszkomfort tényező együttes megjelenésének emberre gyakorolt hatását vizsgáló kutatás) – szerző: Dr. Barna Edit, témavezető: Dr. Bánhidi László.
  • Komfortterek belső levegőminőség emisszióforrásainak vizsgálata (belsőépítészeti anyagok szagterhelésének emberre gyakorolt hatását vizsgáló kutatás) – szerző: Dr. Hrustinszky Tamás, témavezető Dr. Kajtár László.

A fenti kutatások a levegőminőség és a hőkomfort témakörben folytak. Ezt a hagyományt folytatja tanszékünk a jelenleg futó élőalanyos kísérlet sorozattal. A kutatás témája a huzathatás és az aszimmetrikus sugárzás emberre gyakorolt hatása. A témával András Balázs doktorandusz foglalkozik, témavezetője Dr. Kajtár László.

Az aszimmetrikus sugárzás és a huzat együttes hatásának kutatása

A hőkomfort értékelésének legismertebb és legszélesebb körben használt módszere a PMV hőkomfort modell (Fanger, 1982). Ezt tartalmazzák a nemzetközi hőkomfort szabványok is (ISO 7730, CR 1752, EN 15251). A módszer kiegészítését jelentik a lokális diszkomfort paraméterek (Fanger, 1985). Ezek hatása külön-külön ismert (Bánhidi-Kajtár, 2000), de valós esetben egyszerre fejtik ki hatásukat, erre vonatkozóan nincsenek eredmények. Jelen kutatás célja az együttes hatásmechanizmus megismerése és matematikai modellezése. A várható eredményekkel üzemeltető és tervező mérnökök által közvetlenül használható segédletek dolgozhatók ki.

Vizsgált paramétercsoportok

Az aszimmetrikus sugárzás és a huzat együttes emberre gyakorolt hatásának vizsgálatához numerikus, műszeres és élőalanyos vizsgálatokat végzünk.

A vizsgálatok a tanszék Macskásy Komfort és Klímatechnikai Laboratóriumában folynak (1., 2. ábra).

Az élőalanyos méréseken beállított paramétercsoportokat az építési gyakorlatban előforduló felületi hőmérsékletek által előidézett aszimmetria értékek és a különböző épületkategóriák huzathatárait jelző DR (Draught Rate) értékek adják.

Az 1. táblázat különböző ablaktípusok felületi hőmérsékletét és a térből az ablak felé áramló hőáram mértékét mutatja. Cél a hőkamra stacioner állapotának megteremtése. Ennek érdekében az ablakot modellező határoló szerkezettel szembeni falat fűtjük úgy, hogy figyelembe veszszük a bent tartózkodó ember hőleadását. A kiszámolt falfelületi hőmérsékletet és az adódó aszimmetriát is mutatja az 1. táblázat.

Figyelembe véve a hőkomfortot befolyásoló, emberfüggő paramétereket (ebben az esetben Iclo=1 clo, M/FDU=1,2 met), meghatároztuk a vizsgálandó paramétercsoportokat. Ezeket a 2. táblázat tartalmazza.

Élőalanyos vizsgálatok

A fenti paramétercsoportok mellett műszeres mérések segítségével vizsgáltuk a mérőkamrában a hőkomfortot befolyásoló paraméterek eloszlását: levegő hőmérséklet, közepes sugárzási hőmérséklet, levegő sebesség, turbulencia intenzitás, PMV (Predicted Mean Vote), PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied) és DR (Draught Rate).

A 3. és a 4. ábra a közepes sugárzási hőmérséklet és a levegő átlagos sebességeloszlását mutatja a térben kialakított diszkrét hálón, 1,1 méter magasan, a szemben lévő falak által előidézett aszimmetria esetén.

A fent bemutatott paramétercsoportok által generált eloszlások emberre gyakorolt hatásának vizsgálatához elengedhetetlen módszer az élőalanyos vizsgálat. Az élőalanyos mérések tervezésénél több szempontot is figyelembe vettünk, mint például:

  • alanyok neme,
  • alanyok kora,
  • alanyok száma,
  • alanyok tájékoztatásának foka,
  • ülések közbeni tevékenység,
  • elvégzett feladatok milyensége (tanulási folyamat kizárása az ülések során),
  • ülések hosszúsága stb..

Az élőalanyos kísérletek tervezésében a nemzetközi irodalomban szereplő módszertani leírásokat vettük figyelembe (Wyon, 2003), ezt adaptáltuk a jelen mérésre. Ennek értelmében húsz egyetemi hallgató vagy a 20-as éveiben járó alany vesz részt a mérésen, tíz férfi és tíz nő. A vizsgálat céljáról tájékoztatjuk őket, viszont a paraméterek előfordulása véletlenszerű. A három órás ülések alatt az alanyok produktivitást mérő hibajavítást végeznek, így a tanulási folyamatot kizártuk.

A bemutatott mérések folyamatosan futnak. Az élőalanyos mérés befejezése után megismerhetjük a huzat és az aszimmetrikus sugárzás együttes hatásmechanizmusát és ezen együttes hatás és az irodai produktivitás kapcsolatát.

Összefoglaló

A komfortkutatások elengedhetetlen mozzanata az élőalanyos mérés, hiszen ez biztosítja a kapcsolatot a műszeres mérések adta eredmények és a tényleges szubjektív hőkomfort értékek között.

Az élőalanyos kísérletek elvégzése egyrészt megfelelő tapasztalattal rendelkező kutatói csoportot, másrészt kiváló laboratóriumi felszereltséget feltételez.

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszéke rendelkezik a megfelelő tapasztalattal és laboratóriumi háttérrel. Ennek köszönhetően évtizedek óta aktív szerepet vállal a komfortelmélettel kapcsolatos nemzetközi tudástár bővítésében.

Dr. habil Kajtár László
egyetemi docens, tanszékvezető
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék


András Balázs
doktorandusz
BME Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék

A szerzõ egyéb cikkei:

  Differenciált hőkomfort elemzése klimatizált terekben
  Embertől függő tényezők hatása a hőkomfortra

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam