ISIL KONFOR

ISIL KONFOR Leave a comment

8. ISIL KONFOR
E¤er bir mekan›n hava s›cakl›¤›, nemi, h›z› ve radyant s›cakl›¤› optimum
de¤erlerde ise ve buradaki insanlar oda s›cakl›¤›n›n daha s›-
cak veya so¤uk olmas›n› veya nemin daha fazla veya az olmas›n›
gereksinmiyorlarsa bu mekanda ›s›l konfora ulafl›lm›fl demektir.
8.1. KONFORA VE ‹Ç HAVA KAL‹TES‹NE ETK‹ EDEN
FAKTÖRLER
Is›l konfor ve kapal› iç hacimlerdeki hava kalitesi afla¤›daki faktörlerden
etkilenir:
a. Aktivitelerinin, giyim kuflamlar›n›n, kalma sürelerinin, ›s›l ve
maddesel yüklerinin (örne¤in koku) ve say›sal yo¤unluklar›n›n
fonksiyonu olarak odada bulunanlar.
b. Yüzey s›cakl›klar›, hava s›cakl›¤› da¤›l›m›, ›s› kaynaklar› ve zehirli
madde kaynaklar›n›n fonksiyonu olarak hacmin kendisi.
c. Hava s›cakl›¤›, hava h›z› ve nemi, hava de¤iflim oran›, havan›n
safl›¤› (koku ve as›l› maddeler) ve hava hareketlerinin kontrolunun
fonksiyonu olarak HVAC sistemi.
Fiziksel ve zihinsel konfor duygusunu etkileyen di¤er önemli faktörler
akustik ve ayd›nlatma koflullar› ve hacmin rengi olarak say›-
labilir, ancak burada bu faktörler üzerinde durulmayacakt›r.
8.1.1. Aktivite
Bir insan taraf›ndan yay›lan toplam ›s›, söz konusu kiflinin aktivite
seviyesine ba¤l›d›r. Aktivite seviyeleri ve insanlardan yay›lan toplam
›s› Tablo 8.1’de verilmifltir.
8.1.2. Giyim
Vücuttan olan ›s› transferi giyilen giysilerin cinsinden etkilenir.
Tablo 8.2 giysilerin ›s›l dirençleri konusunda fikir vermek üzere haz›
rlanm›flt›r.
8.1.3. S›cakl›k
Yaflam bölgesinde hava s›cakl›¤›n›n ve radyant s›cakl›¤›n ortaklafla
etkisi gözönüne al›nmas› gerekir. Bu s›cakl›k oda operasyon s›cakl›¤›
olarak bilinmektedir ve afla¤›daki eflitlikle tan›mlanabilir:
to = 0,5 (ta + tr)
Burada,
to oda operasyon s›cakl›¤› (°C)
ta yerel hava s›cakl›¤› (°C)
tr = ΣsK . tK yerel radyant s›cakl›kt›r. (°C)
sK Yüzeyle gözönüne al›nan noktalar olan P ve K noktalar› aras›ndaki
görme aç›s›d›r.
tK yüzeylerden herbirini ifade eden K numaral› yüzeyin s›cakl›¤›d›r. (°C)
Yukar›daki iliflki afla¤›daki hallerde geçerlidir.
– Aktivite seviyesi 1 veya 2 ise,
– Hafif veya orta giyim halinde,
– Oda hava s›cakl›¤› ve türbülans› müsade edilen aral›kta ise, bak›-
n›z fiekil 8.4.
– Emisyon oran› (yay›lan radyasyon enerjisinin yüzeylerin maksimum
radyasyon yay›mlar›na oran›), e = 0,9
Oda operasyon s›cakl›¤› döflemeden 0,1 m, 1,1 m ve 1,7 m yükseklikte
(örne¤in globe termometre ile) belirlenir.
Yerel radyasyon s›cakl›¤›n›n hesab›nda, yüzey s›cakl›¤› ve yüzey
komponentleri görme aç›s›na dayal› olarak a¤›rl›kland›r›l›r.
8.1.3.1. Oda Operasyon S›cakl›¤› Aral›klar›
Tavsiye edilen oda operasyon s›cakl›klar› aral›¤› fiekil 8.3’de çapraz
taral› alanla gösterilmifltir. ASHRAE Standard 55’e göre, bir hacimde
bulunanlar›n %90’›n›n kabul edilebilir buldu¤u operasyon s›-
cakl›¤› olarak konfor s›cakl›klar›n› belirlemektedir. Buna göre sakin
aktivite düzeyinde (70 W/m2) ve tipik iç ortam giysileriyle standart›
n tavsiye etti¤i operasyon s›cakl›k aral›klar› k›fl›n 20-24 °C ve ya-

fiekil 8.4. HAVANIN SICAKLI⁄ININ VE TÜRBÜLANS
DÜZEY‹N‹N FONKS‹YONU OLARAK; KONFOR BÖLGES‹NDE
‹Z‹N VER‹LEN MAX. ORTALAMA HAVA HIZI DE⁄ERLER‹

z›n 23- 26 °C de¤erlerindedir. Aktivite düzeyi artt›¤›nda, endüstriyel
ortamlarda oldu¤u gibi gerekli operasyon s›cakl›klar› ISO 7730
da tan›mlanm›flt›r.
Yaz çal›flmas› s›ras›nda yüksek d›fl hava s›cakl›klar› halinde ve k›sa
periyotlar için ortaya ç›kan yüksek ›s›l yüklerde oda operasyon s›-
cakl›¤›nda bir yükselmeye müsaade edilir.
Genellikle odan›n so¤utma yükü d›fl yüklerin bir fonksiyonu de¤ildir.
Tam tersine daha çok iç yüklere ba¤l›d›r. E¤er bu yükler sadece
k›sa bir peryot için meydana gelirse, d›fl s›cakl›¤›n 29 °C’ye kadar
olan de¤erlerinde oda operasyon s›cakl›¤› 26 °C’ye kadar ç›kabilir.
(fiekil 8.3’de dik taranm›fl bölge).
Belirli havaland›rma sistemleri için (Kaynakta havaland›rma gibi)
oda operasyon s›cakl›¤›n›n yatay taral› alanda, yani 20-22 °C aras›
nda olmas›na müsaade edilebilir.
8.1.3.2. Hava S›cakl›¤›n›n Tabakalaflmas›
Hava s›cakl›¤› konusunda kendini iyi hissetme, sadece s›cakl›k seviyesi
ile ilgili de¤ildir. Ayn› zamanda yaflan›lan bölgedeki düfley s›-
cakl›k gradyan› da bu histe önemli rol oynar. Bu ba¤lamda hava s›-
cakl›¤›ndaki düfley do¤rultudaki s›cakl›k gradyan› 1 m oda yüksekli¤
i bafl›na 2 °C de¤erini aflmamal›d›r. Bir baflka tan›mla ise, düflük
aktivite düzeylerinde, insan bafl› ile aya¤› aras›ndaki s›cakl›k fark› 3
°C de¤erini aflmamal›d›r. Döfleme düzeyinden itibaren 0,1 m yükseklikte
hava s›cakl›¤› 21 °C’nin alt›nda olmamal›d›r. Daha yüksek
aktivite seviyelerinde bu de¤erler de¤iflmekte ve artmaktad›r.
8.1.3.3. Radyant S›cakl›k Asimetrisi
‹nsanlar kendilerini çevreleyen yüzeylerdeki farkl› s›cakl›klara ba¤-
l› olarak dengesiz ›s›nma ve so¤uma etkilerine maruz kal›rlarsa, ›s›l
konforsuzluk hissederler. Bunu de¤erlendirmek için, göz önüne al›-
nan hacim iki bölüme ayr›lacak ve her bir bölüme karfl› gelen radyant
s›cakl›klar ölçülecek veya hesaplanacakt›r. Her iki k›s›m aras›
ndaki bölme, en büyük s›cakl›k farkl›l›klar›n› gösteren yüzeylerin
konumuna paralel olacakt›r. Sonuçta konfor hissinin hâlâ devam ettirilebilmesi
için, hesaplanan iki bölme aras›ndaki s›cakl›k fark›n›n
belirli de¤erleri aflmamas› gerekir. Bu s›n›r de¤erler:
S›cak tavan yüzeyleri için, trH1 – trH2 ≤ 3,5 K
So¤uk duvar yüzeyleri için, trH1 – trH2 ≤ 8,0 K
So¤utulmufl tavan yüzeyleri için, trH1 – trH2 ≤ 17,0 K
S›cak duvar yüzeyleri için, trH1 – trH2 ≤ 19,0 K
Bu de¤erler konfor bölgesindeki bir oda operasyon s›cakl›¤› ve hafif
veya orta giyimli ve oturan bir insan için uygulan›r. Di¤er koflullarda,
flimdiki halde, hiçbir güvenilir yarg›ya var›lamaz.
8.1.4. Hava H›z›
Is›l konfor aç›s›ndan özel öneme sahip olan bir faktör de yaflam bölgesindeki
hava h›z›d›r. Hava h›z›n› s›n›rlayan de¤erler hava s›cakl›-

¤›n›n ve havan›n türbülans düzeyinin bir fonksiyonudur. Bu de¤erlerin,
yani havan›n s›cakl›¤›n›n ve türbülans düzeyinin fonksiyonu
olarak, konfor bölgesindeki izin verilen maksimum ortalama hava
h›z› de¤erleri fiekil 8.4’den elde edilebilir.
Oda s›cakl›klar›n›n 20 °C ile 22 °C aras›nda bulunmas› durumunda,
kar›fl›m prensibine dayanan mekanik havaland›rma d›fl›nda, hava
h›zlar›n›n fiekil 8.4’de verilen de¤erleri aflmamas› halinde (fiekil
8.3’deki yatay taral› alan) ›s›l konfor hâlâ sürdürülebilmektedir.
fiekil 8.4’de görülen e¤riler, çeflitli türbülans düzey aral›klar›na karfl› gelen,
zaman ortalamas› olarak, limit h›z de¤erlerini temsil etmektedirler.
Gerekli ›s› ve kütle tafl›n›m›n›n olabilmesi için belirli bir minimum
hava hareketi gereklidir. Bu minimum h›z ›s› kayna¤›ndaki do¤al
konveksiyon taraf›ndan gerçeklendi¤inden, böyle bir minimum de-
¤erin belirlenmesine gerek görülmemektedir.
E¤er giysilerin ›s›l direnci 0,032 m2 K/W artarsa veya aktiviteye
ba¤l› ›s› üretimi 10 W artarsa, müsade edilebilir hava h›z›, yaklafl›k
olarak hava s›cakl›¤›n›n 1 K art›r›lmas›na karfl› gelecek ölçüde art›-
r›labilir. Sabit hava h›z› halinde, hava s›cakl›¤› buna karfl› gelen
miktarda azalt›labilir.
Hava h›zlar›n›n ölçülmesinde yönden ba¤›ms›z ölçü yapan cihazlar
kullan›lmal›d›r. Zaman ortalamas›n›n ölçülebilmesi aç›s›ndan da ölçmenin
en az 100 s süreli olmas› gerekir. Ölçmeler yerden 0,1 ; 1,1 ;
ve 1,7 m yüksekliklerde yap›lmal›d›r. E¤er hiçbir ölçme imkan› yoksa
türbülans düzeyi % 40 al›nmal›d›r. (fiekil 8.4’deki en alt e¤ri)
ASHRAE Standard 55’e dayanan yukar›daki de¤erlendirmede aktivite
seviyeleriyle, hava h›z› aras›nda hassas bir iliflki kurulamamaktad›r.
Endüstriyel ortamlarda hava h›zlar› önemli bir konfor parametresidir.
Bu aç›dan ISO 7730 standart›nda aktivite seviyelerine göre, konfor
bölgelerini tan›mlayan, s›cakl›k ve h›z aras›ndaki iliflki bir dizi grafikle
tan›mlanm›flt›r. Bu de¤erler fiekil 8.5’de görülmektedir.
8.1.5. Nem
Konfor flartlar› için havadaki nem miktar›n›n üst limiti
11,5 gnem/kgkuru hava ve % 65 ba¤›l nem fleklinde tarif edilebilir.
Ba¤›l nemin alt limiti ile iliflkili hiçbir belirli bilgi mevcut de¤ildir.
Ba¤›l nemin % 30 de¤eri alt limit olarak kabul edilebilir. Bu de¤er
havan›n s›cakl›¤›ndan afla¤› yukar› ba¤›ms›zd›r. Belirli durumlarda,
arada s›rada bu de¤erin alt›na düflülmesi kabul edilebilir.
8.2. ISIL KONFOR MODELLER‹
‹nsan aktivite seviyesine ba¤l› olarak 100 ile 1000 W mertebelerinde
›s› üretir. Asl›nda ›s›l konfor hissi bu üretilen ›s›n›n rahatça çevreye
yay›labilmesi ile iliflkilidir. Konfor hissinin devam› için vücut s›-
cakl›¤›n›n çok dar bir aral›kta korunabilmesi gerekir. Bu s›cakl›¤›n
sabit tutulabilmesi ise, üretilen ›s›n›n çevreye transfer edilebilmesi
ile mümkündür. Bu tarif içerisinde ›s›l konforu, bir enerji dengesi
olarak modellemek mümkündür. Bu do¤rultuda çeflitli karmafl›kl›kta
enerji dengesi modelleri oluflturulabilir. Gerçekten de bu alanda gelifltirilmifl
farkl› kabullere dayal› çok say›da ›s›l konfor modeli bulunmaktad›
r. Burada en basit fakat mekanizman›n temellerini verebilen
steady-state enerji dengesi modeli üzerinde durulacakt›r.
8.2.1. Steady – State Enerji Dengesi
Vücudun enerji depolama kabiliyeti ihmal edilerek ve vücut içi ile d›fl
yüzey aras›nda s›cakl›k fark› olmad›¤› kabul edilerek, tek homojen
bir cisim için sürekli ve kararl› halde (steady-state) enerji dengesi
M-W= Qsk + Qres = (C + R + Esk) + (Cres + Eres)
fleklinde ifade edilebilir. Burada,
M=Metabolik enerji üretimi, W/m2
W=Yap›lan mekanik ifl, W/m2
Qres = Solunumla verilen toplam ›s›, W/m2
Qsk = Deri yüzeyinden verilen toplam ›s›, W/m2
Cres = Konvektif olarak solunumla verilen ›s›, W/m2
C + R = Konvektif ve radyatif yolla deriden duyulur olarak kaybolan
›s›, W/m2
Esk = Deri yüzeyinden buharlaflma (gizli ›s›) yolu ile verilen ›s›,
Eres = Solunumla buharlaflma yolu ile verilen ›s›, W/m2
Bu basit enerji dengesi denkleminde görüldü¤ü gibi metabolik olarak
üretilen enerjinin ifle dönüfltürülemeyen k›sm› vücuttan d›flar›
at›lmak zorundad›r. Vücudun ›s›y› d›flar› atma yollar› esas olarak solunum
ve deri yüzeyi olarak ifade edilebilir. Her iki halde de duyulur
ve gizli ›s› biçiminde ›s› kayb› olmaktad›r. Is› üretimi ve kayb›-
n›n ba¤l› oldu¤u faktörlerin incelenmesi ayn› zamanda ›s›l konfor
flartlar›n›n belirlenmesi anlam›na da gelmektedir. Metabolik ›s› üretimi
daha önce incelendi¤i gibi aktivite seviyesi, cinsiyet, yaflla iliflkilidir.
Is› kaybetme yollar› ise afla¤›da k›saca incelenmifltir.
Yüzeyden Duyulur Is› Kayb›
Deri yüzeyinden olan ortama ›s› geçifli giysiler üzerinden olmaktad›
r. Vücuttan bu yolla olan ›s› kayb› deri yüzeyinden giysilere ve
giysiler boyunca iletimle olmakta ve giysi yüzeyine ulaflan ›s› buradan
konveksiyon ve radyasyonla çevreye yay›lmaktad›r. Her iki
yolla olan ›s› geçiflini de afla¤›daki flekilde ifade etmek mümkündür.
C=fcl.hc.(tcl – tc)
R=fcl.hr.(tcl – tr, ort)
Burada hc konvektif ›s› transfer katsay›s›, hr radyatif ›s› transfer katsay›
d›r. fcl giysili alan faktörüdür. Görüldü¤ü gibi bu yolla ›s› transferinde,
oda havas› s›cakl›¤› ile oday› çevreleyen yüzeylerin ortalama
s›cakl›¤› ana parametrelerdir. Yani ›s›l konfor üzerine oda
s›cakl›¤› kadar etkili olan çevre yüzeylerin s›cakl›¤›d›r. Özellikle bu
noktada radyant ›s›tman›n önemi ortaya ç›kmaktad›r. Oda havas›n›n
s›cakl›¤› ve radyant s›cakl›¤› birlikte ifade için, daha önce verilen
oda operasyon s›cakl›¤› kullan›lmaktad›r. Oda operasyon s›cakl›¤›
cinsinden her iki denklem birlefltirilerek tek bir,
(C+R) = fcl.h.(tcl-to)
denklemi yaz›labilir. Burada oda operasyon s›cakl›¤› to ile gösterilmifltir.
Bu yolla ›s› geçiflinde bir baflka önemli faktör de h katsay›
s›d›r. Bu de¤er esas olarak vücut çevresindeki rüzgar h›z›na
ba¤l›d›r. Dolay›s› ile konvektif ›s› kayb› aç›s›ndan bir minimum
de¤er gerekirken, tafl›n›m katsay›s›n›n çok büyük olmas› da afl›r›
so¤umaya (draft) neden olarak rahats›zl›k yarat›r.
Yüzeyden Buharlaflma ile Is› Kayb›
Deri yüzeyinden buharlaflma ile ›s› kayb› esas olarak deri üzerindeki
buhar bas›nc› ile ortam havas› buhar bas›nc› aras›ndaki farka
ve deri üzerindeki nem miktar›na ba¤l›d›r.
Bu terimin formülasyonu daha karmafl›kt›r. Ancak burada önemli
olan buharlaflma yolu ile ›s› kayb›n›n öncelikle ortamdaki
neme ba¤l› olmas›d›r. Ortam ne kadar kuru olursa buharlaflma yolu ile o denli fazla ›s› kaybetmek mümkündür. Tam tersine
afl›r› nemli ortamlarda buharlaflma ile (terleme ile) ›s› kaybetmek
çok zordur.
Solunum Yolu ile Is› Kaybetmek
Bu yolla ›s› kayb› yine solunan havan›n s›cakl›¤›na ve özgül nemine
ba¤l›d›r. Oda havas› flartlar›nda solunan hava, yaklafl›k vücut s›-
cakl›¤›nda doymufl hava olarak d›flar› verilir. Yine solunan hava ne
kadar so¤uksa ve ne kadar kuru ise vücuttan ›s› kayb› o denli yüksek
olacakt›r. Ancak burada solunan havan›n çok kuru veya çok
so¤uk olmas› rahats›zl›k yarat›r.
148
fiekil 8.5.

 

Bir cevap yazın

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Translate »