Les 1: BEHAAGLIJKHEID
COMFORT WAT
Thermisch comfort = een situatie waarin een persoon zich niet bewust is van de omgeving en niet
hoeft na te denken of het te warm of te koud is. Mentale toestand van tevredenheid met de
thermische omgeving
• Subjectiviteit: grote individuele variatie -> voor de ene comfortabel, voor de andere niet
• Geen pure temperatuurmeting: concept is breder dan enkel gevoelsmatige temperatuur
• Oorzaken van onbehagen (niet tevreden zijn):
• Lichaam als geheel is te warm of te koud
• Plaatselijk ongemak: ongewenste opwarming/afkoeling van lichaamsdeel
MENSELIJKE WARMTEREGULATIE
Basisbehoeften gemiddeld persoon:
Factoren warmteregulatie lichaam:
1. Convectie
2. Straling
3. Vochtdi usie
4. Transpiratie
5. Latente warmte in de ademlucht
6. Voelbare warmte in de ademlucht
7. Warmtetransport door kledij
8. Metabolisme
9. Verrichte arbeid
10. Geleiding
- Warmteafgifte door convectie
= warmteoverdracht die ontstaat door het temperatuurverschil tussen kledingoppervlak en de
omgevingslucht
• Positief: warmteverlies -> kleding/lichaam is warmer dan lucht (bijna altijd in België)
• Negatief: warmtewinst -> kleding/lichaam is kouder dan lucht (uitzonderlijk in België)
- Warmteafgifte door straling
= complexe, constante uitwisseling van stralingswarmte tussen menselijk lichaam en
omringende wanden/objecten
E ectiviteit afhankelijk van:
• Onderlinge afstand
• Oppervlakteverhoudingen
• Aard van de straling (direct of in-direct)
ff ff
, - Warmteafgifte door vochtdi usie
= passief proces waarbij waterdamp door de huid naar buiten treedt door het verschil in
dampdruk tussen huid en omgevingslucht (natuurlijke, continue verdamping)
≠ zweten (transpiratie): door fysieke inspanning
- Warmteafgifte door transpiratie
= zweten, e ectieve methode om overtollige warmte af te voeren want voor verdamping van
zweet wordt er veel energie aan het lichaam onttrokken
Verloren lichaamsvocht moet wel tijdig worden aangevuld -> voldoende drinken
- Warmteafgifte door latente warmte in waterdamp uitgeademde lucht
Lucht die je uitademt bevat meer waterdamp (hogere vochtigheidsgraad) dan de lucht die je
inademt
Verschil in vochtgehalte zorgt voor afvoer van warmte via verdamping en bepaalt hoeveel
warmte er zal worden afgevoerd
- Warmteafgifte door voelbare warmte in uitgeademde lucht
Uitgeademde lucht is (vaak) warmer dan de omgevingslucht -> bij elke uitademing wordt er
direct warmte aan het lichaam onttrokken
- Warmteafgifte door kledij
Kleding functioneert als een isolerende laag rond het lichaam: huid is warmer dan oppervlak
kledij
Transmissieberekening:
Oppervlak van kledij wordt theoretisch gelijkgesteld aan huidoppervlak van de mens,
vervolgens wordt er een waarde toegekend aan de kledingstukken die je draagt (= de clo-
waarde)
Clo-waarde: eenheid die de isolatiewaarde van kledij uitdrukt -> hoeveel warmte kledij
tegenhoudt (thermische weerstand)
Hoe hoger de clo-waarde, hoe beter de kledij lichaamswarmte vasthoudt
• 0 clo = naakt persoon
• 1 clo = isolatie die gemiddeld persoon nodig heeft om zicht comfortabel te voelen in zittende
houding bij een kamertemperatuur van 21°C
- Warmteafgifte door metabolisme
Het menselijk lichaam verbrandt voedsel (en heeft hierbij zuurstof nodig) om energie te
produceren -> bij dit proces komt restwarmte vrij (deze geproduceerde warmte = metabolisme)
1 MET = 58,2 watt
- Warmteafgifte door verrichte arbeid
Een speci ek deel van de opgewekte verbrandingswarmte wordt gebruikt om te kunnen
bewegen en uitwendige fysieke arbeid te verrichten -> geproduceerde warmte neemt toe als
inspanning groter is (maar wel slechts een klein deel van totale warmteverlies)
- Warmteafgifte door geleiding
Over het algemeen verwaarloosbaar klein maar speelt een rol als we voorwerpen aanraken ->
ontstaan van contacttemperatuur
Vb. vloeren: is voetwarm wanneer het speci eke materiaal onze warmte niet op een
onaangename manier weghaalt (door zijn stofeigenschappen = contactcoë ciënt)
-> kamer met betonnen vloer moet veel meer opgewarmd worden dan een kamer met linoleum
vloer want de contactcoë ciënt van beton is veel hoger, waardoor deze sneller warmte
onttrekt uit onze voeten
fi ff ffi ff fi ffi
,Warmteafgifte in normale omstandigheden
• Afgifte door straling: +/- 50%
• Afgifte door convectie: +/- 30%
• Afgifte door verdamping: +/- 20%
Operatieve temperatuur
= comforttemperatuur
Trs = (temperatuur lucht + gemiddelde temperatuur wanden)/ 2
- Afhankelijk van kledij en activiteit
• CLO-waarde
• MET-waarde
- Seizoensgebonden richtwaarden
• Winter (stookseizoen): 20 - 24°C (minimumwaarde)
• Zomer (koelseizoen): 23 - 26°C (maximumwaarde)
METEN VAN BEHAAGLIJKHEID
Behaaglijkheidsgrootheden
Thermische behaaglijkheid -> thermisch evenwicht tussen warmte ontwikkelt door lichaam mens
& warmteafgifte van dat lichaam aan de omgeving
4 grootheden spelen rol in warmteafgifte:
• Luchttemperatuur TL (droge bol T) -> warmteverlies door convectie
• Relatieve vochtigheid Tn (natte bol T) -> warmteverlies door transpiratie/verdamping
• Luchtsnelheid v -> impact op gevoelstemperatuur
• Temperatuur van de omwanding Tw -> warmte-uitwisseling door straling
Meten van temperatuur
- Methode van de krekels
Temperatuur = ((Aantal tjirpen in 14 sec + 8) x 5)/ 9
Foutmarge van +/- 2°C
- Katathermometer (meten van afkoelsnelheid)
= alcoholthermometer met een groot vloeistofreservoir -> thermische reactie van het menselijk
lichaam na bootsen
• Werking: dit toestel meer hoelang het dier om af te koelen ipv
de kamertemperatuur te meten (vb. tijd die nodig is om van 38°C
naar 35°C te zakken)
• Opmerking: de afkoelsnelheid hangt sterk af van de
windsnelheid, de zonnestraling en de luchtvochtigheid =>
uitstekende maatstaf voor gevoelstemperatuur
- Zwarte bol thermometer (meten van warmtestraling)
= thermometer waarvan de sonde zich exact in het centrum van een dunne, matzwarte
koperen bol bevindt (diameter 15 cm)
• Werking: meet de ervaringstemperatuur die wij voelen door
toedoen van warmtestraling. Het resultaat is bij benadering het
gemiddelde van de gewone luchttemperatuur en de
stralingstemperatuur van de omgeving
• Betekenis: bewijst dat de loutere luchttemperatuur niet
bepalend is voor ons comfort -> verklaart waarom je in de felle
zon warmer hebt dan in de schaduw (ook al is de
luchttemperatuur exact hetzelfde)
, - Natte bol thermometer (meten van verdamping en luchtvochtigheid)
= 2 thermometers in een luchtstroom (min 2 m/s), waarbij de sensor van 1 van beide
thermometers is omwikkeld door een katoenen kousje dat via een draadje continu nat wordt
gehouden vanuit een waterreservoir
• Werking: door de luchtstroom verdampt het water uit het kousje ->
verdamping eist energie -> er wordt warmte onttrokken aan de
thermometer -> deze koelt af
Temperatuurdaling blijft doorgaan tot de omringde lucht lokaal
volledig verzadigd is (100% relatieve vochtigheid) -> er kan dan geen
water meer verdampen -> dit dieptepunt is de natteboltemperatuur
• Betekenis: de thermometer koelt dieper af als de omgevingslucht
droger is (er kan dan meer water verdampen) -> hierdoor kun je de
exacte luchtvochtigheid bepalen
Het weerspiegelt ook perfect onze ervaringstemperatuur bij hitte ->
het koelt af door water te verdampen, dit mechanisme bootst na hoe
het menselijk lichaam zich afkoelt door zweten
Invloed van luchtsnelheid
Lucht/tocht die langs ons lichaam stroomt, blaast voortdurend het interdunne isolatielaagje van
stilstaande lucht rond onze huid weg
• Zomer: zorgt voor gewenste verkoeling als we het warm
hebben
• Winter: maakt het koudegevoel veel erger als we het al koud
hebben
De gecorrigeerde e ectieve temperatuur (gra ek)
=> door de werkelijke luchttemperatuur (verticale as) te combineren
met de luchtsnelheid/ wind (schuine lijnen) vind je de exacte
gevoelstemperatuur
Uitzondering: bij een omgevingstemperatuur van 37°C heeft de
wind geen e ect meer op ons comfort -> wind neemt ons
isolatielaagje wel weg maar vervangt het direct door lucht met
dezelfde temperatuur als ons lichaam -> geen temperatuurverschil
-> geen energietransport (warmteverlies)
COMFORTVERGELIJKING VAN FANGER
Comfort is subjectief + niet iedereen ervaart temperatuur op dezelfde manier -> rekenmodel
gemaakt om het gemiddelde comfortgevoel van een groep mensen objectief voor te stellen
Theorie opgebouwd rond 2 kernbegrippen:
• PMV-index (Predicted Mean Vote): het voorspelde, gemiddelde oordeel van de aanwezigen
over het binnenklimaat -> uitgedrukt op 7-puntenschaal: -3 (koud), 0 (neutraal), 3 (heet)
• PPD-index (Predicted Percentage of Dissatis ed): hoeveel procent van de aanwezigen
ontevreden zal zijn met dit klimaat -> zelfs als het gemiddelde oordeel neutraal is, zijn er
altijd mensen die het te koud/warm vinden
Hoe berekend -> rekening met 6 factoren:
• 4 omgevingsparameters: luchttemperatuur, stralingstemperatuur wanden, luchtsnelheid,
relatieve vochtigheid
• 2 persoonsgebonden parameters: MET-waarde & CLO-waarde
ff ff fi fl
COMFORT WAT
Thermisch comfort = een situatie waarin een persoon zich niet bewust is van de omgeving en niet
hoeft na te denken of het te warm of te koud is. Mentale toestand van tevredenheid met de
thermische omgeving
• Subjectiviteit: grote individuele variatie -> voor de ene comfortabel, voor de andere niet
• Geen pure temperatuurmeting: concept is breder dan enkel gevoelsmatige temperatuur
• Oorzaken van onbehagen (niet tevreden zijn):
• Lichaam als geheel is te warm of te koud
• Plaatselijk ongemak: ongewenste opwarming/afkoeling van lichaamsdeel
MENSELIJKE WARMTEREGULATIE
Basisbehoeften gemiddeld persoon:
Factoren warmteregulatie lichaam:
1. Convectie
2. Straling
3. Vochtdi usie
4. Transpiratie
5. Latente warmte in de ademlucht
6. Voelbare warmte in de ademlucht
7. Warmtetransport door kledij
8. Metabolisme
9. Verrichte arbeid
10. Geleiding
- Warmteafgifte door convectie
= warmteoverdracht die ontstaat door het temperatuurverschil tussen kledingoppervlak en de
omgevingslucht
• Positief: warmteverlies -> kleding/lichaam is warmer dan lucht (bijna altijd in België)
• Negatief: warmtewinst -> kleding/lichaam is kouder dan lucht (uitzonderlijk in België)
- Warmteafgifte door straling
= complexe, constante uitwisseling van stralingswarmte tussen menselijk lichaam en
omringende wanden/objecten
E ectiviteit afhankelijk van:
• Onderlinge afstand
• Oppervlakteverhoudingen
• Aard van de straling (direct of in-direct)
ff ff
, - Warmteafgifte door vochtdi usie
= passief proces waarbij waterdamp door de huid naar buiten treedt door het verschil in
dampdruk tussen huid en omgevingslucht (natuurlijke, continue verdamping)
≠ zweten (transpiratie): door fysieke inspanning
- Warmteafgifte door transpiratie
= zweten, e ectieve methode om overtollige warmte af te voeren want voor verdamping van
zweet wordt er veel energie aan het lichaam onttrokken
Verloren lichaamsvocht moet wel tijdig worden aangevuld -> voldoende drinken
- Warmteafgifte door latente warmte in waterdamp uitgeademde lucht
Lucht die je uitademt bevat meer waterdamp (hogere vochtigheidsgraad) dan de lucht die je
inademt
Verschil in vochtgehalte zorgt voor afvoer van warmte via verdamping en bepaalt hoeveel
warmte er zal worden afgevoerd
- Warmteafgifte door voelbare warmte in uitgeademde lucht
Uitgeademde lucht is (vaak) warmer dan de omgevingslucht -> bij elke uitademing wordt er
direct warmte aan het lichaam onttrokken
- Warmteafgifte door kledij
Kleding functioneert als een isolerende laag rond het lichaam: huid is warmer dan oppervlak
kledij
Transmissieberekening:
Oppervlak van kledij wordt theoretisch gelijkgesteld aan huidoppervlak van de mens,
vervolgens wordt er een waarde toegekend aan de kledingstukken die je draagt (= de clo-
waarde)
Clo-waarde: eenheid die de isolatiewaarde van kledij uitdrukt -> hoeveel warmte kledij
tegenhoudt (thermische weerstand)
Hoe hoger de clo-waarde, hoe beter de kledij lichaamswarmte vasthoudt
• 0 clo = naakt persoon
• 1 clo = isolatie die gemiddeld persoon nodig heeft om zicht comfortabel te voelen in zittende
houding bij een kamertemperatuur van 21°C
- Warmteafgifte door metabolisme
Het menselijk lichaam verbrandt voedsel (en heeft hierbij zuurstof nodig) om energie te
produceren -> bij dit proces komt restwarmte vrij (deze geproduceerde warmte = metabolisme)
1 MET = 58,2 watt
- Warmteafgifte door verrichte arbeid
Een speci ek deel van de opgewekte verbrandingswarmte wordt gebruikt om te kunnen
bewegen en uitwendige fysieke arbeid te verrichten -> geproduceerde warmte neemt toe als
inspanning groter is (maar wel slechts een klein deel van totale warmteverlies)
- Warmteafgifte door geleiding
Over het algemeen verwaarloosbaar klein maar speelt een rol als we voorwerpen aanraken ->
ontstaan van contacttemperatuur
Vb. vloeren: is voetwarm wanneer het speci eke materiaal onze warmte niet op een
onaangename manier weghaalt (door zijn stofeigenschappen = contactcoë ciënt)
-> kamer met betonnen vloer moet veel meer opgewarmd worden dan een kamer met linoleum
vloer want de contactcoë ciënt van beton is veel hoger, waardoor deze sneller warmte
onttrekt uit onze voeten
fi ff ffi ff fi ffi
,Warmteafgifte in normale omstandigheden
• Afgifte door straling: +/- 50%
• Afgifte door convectie: +/- 30%
• Afgifte door verdamping: +/- 20%
Operatieve temperatuur
= comforttemperatuur
Trs = (temperatuur lucht + gemiddelde temperatuur wanden)/ 2
- Afhankelijk van kledij en activiteit
• CLO-waarde
• MET-waarde
- Seizoensgebonden richtwaarden
• Winter (stookseizoen): 20 - 24°C (minimumwaarde)
• Zomer (koelseizoen): 23 - 26°C (maximumwaarde)
METEN VAN BEHAAGLIJKHEID
Behaaglijkheidsgrootheden
Thermische behaaglijkheid -> thermisch evenwicht tussen warmte ontwikkelt door lichaam mens
& warmteafgifte van dat lichaam aan de omgeving
4 grootheden spelen rol in warmteafgifte:
• Luchttemperatuur TL (droge bol T) -> warmteverlies door convectie
• Relatieve vochtigheid Tn (natte bol T) -> warmteverlies door transpiratie/verdamping
• Luchtsnelheid v -> impact op gevoelstemperatuur
• Temperatuur van de omwanding Tw -> warmte-uitwisseling door straling
Meten van temperatuur
- Methode van de krekels
Temperatuur = ((Aantal tjirpen in 14 sec + 8) x 5)/ 9
Foutmarge van +/- 2°C
- Katathermometer (meten van afkoelsnelheid)
= alcoholthermometer met een groot vloeistofreservoir -> thermische reactie van het menselijk
lichaam na bootsen
• Werking: dit toestel meer hoelang het dier om af te koelen ipv
de kamertemperatuur te meten (vb. tijd die nodig is om van 38°C
naar 35°C te zakken)
• Opmerking: de afkoelsnelheid hangt sterk af van de
windsnelheid, de zonnestraling en de luchtvochtigheid =>
uitstekende maatstaf voor gevoelstemperatuur
- Zwarte bol thermometer (meten van warmtestraling)
= thermometer waarvan de sonde zich exact in het centrum van een dunne, matzwarte
koperen bol bevindt (diameter 15 cm)
• Werking: meet de ervaringstemperatuur die wij voelen door
toedoen van warmtestraling. Het resultaat is bij benadering het
gemiddelde van de gewone luchttemperatuur en de
stralingstemperatuur van de omgeving
• Betekenis: bewijst dat de loutere luchttemperatuur niet
bepalend is voor ons comfort -> verklaart waarom je in de felle
zon warmer hebt dan in de schaduw (ook al is de
luchttemperatuur exact hetzelfde)
, - Natte bol thermometer (meten van verdamping en luchtvochtigheid)
= 2 thermometers in een luchtstroom (min 2 m/s), waarbij de sensor van 1 van beide
thermometers is omwikkeld door een katoenen kousje dat via een draadje continu nat wordt
gehouden vanuit een waterreservoir
• Werking: door de luchtstroom verdampt het water uit het kousje ->
verdamping eist energie -> er wordt warmte onttrokken aan de
thermometer -> deze koelt af
Temperatuurdaling blijft doorgaan tot de omringde lucht lokaal
volledig verzadigd is (100% relatieve vochtigheid) -> er kan dan geen
water meer verdampen -> dit dieptepunt is de natteboltemperatuur
• Betekenis: de thermometer koelt dieper af als de omgevingslucht
droger is (er kan dan meer water verdampen) -> hierdoor kun je de
exacte luchtvochtigheid bepalen
Het weerspiegelt ook perfect onze ervaringstemperatuur bij hitte ->
het koelt af door water te verdampen, dit mechanisme bootst na hoe
het menselijk lichaam zich afkoelt door zweten
Invloed van luchtsnelheid
Lucht/tocht die langs ons lichaam stroomt, blaast voortdurend het interdunne isolatielaagje van
stilstaande lucht rond onze huid weg
• Zomer: zorgt voor gewenste verkoeling als we het warm
hebben
• Winter: maakt het koudegevoel veel erger als we het al koud
hebben
De gecorrigeerde e ectieve temperatuur (gra ek)
=> door de werkelijke luchttemperatuur (verticale as) te combineren
met de luchtsnelheid/ wind (schuine lijnen) vind je de exacte
gevoelstemperatuur
Uitzondering: bij een omgevingstemperatuur van 37°C heeft de
wind geen e ect meer op ons comfort -> wind neemt ons
isolatielaagje wel weg maar vervangt het direct door lucht met
dezelfde temperatuur als ons lichaam -> geen temperatuurverschil
-> geen energietransport (warmteverlies)
COMFORTVERGELIJKING VAN FANGER
Comfort is subjectief + niet iedereen ervaart temperatuur op dezelfde manier -> rekenmodel
gemaakt om het gemiddelde comfortgevoel van een groep mensen objectief voor te stellen
Theorie opgebouwd rond 2 kernbegrippen:
• PMV-index (Predicted Mean Vote): het voorspelde, gemiddelde oordeel van de aanwezigen
over het binnenklimaat -> uitgedrukt op 7-puntenschaal: -3 (koud), 0 (neutraal), 3 (heet)
• PPD-index (Predicted Percentage of Dissatis ed): hoeveel procent van de aanwezigen
ontevreden zal zijn met dit klimaat -> zelfs als het gemiddelde oordeel neutraal is, zijn er
altijd mensen die het te koud/warm vinden
Hoe berekend -> rekening met 6 factoren:
• 4 omgevingsparameters: luchttemperatuur, stralingstemperatuur wanden, luchtsnelheid,
relatieve vochtigheid
• 2 persoonsgebonden parameters: MET-waarde & CLO-waarde
ff ff fi fl
