الراحة في الأماكن الداخلية: درجة الحرارة وحدها لا تكفي

كثيرًا ما يشكو الشاغلون بينما يقرأ منظّمُ الحرارة في المكتب أو المقصورة 22 درجة مئوية، والسبب في الغالب ليس درجة الحرارة.

ستة متغيرات

تعرّف المواصفة ISO 7730 الراحةَ بوصفها دالةً في ستة متغيرات: درجة حرارة الهواء، ومتوسط درجة حرارة الإشعاع، وسرعة الهواء، والرطوبة النسبية، ومعدل الأيض، وعزل الملابس [1]. ومنها يُحسب PMV (التصويت المتوسط المتوقع) وPPD (النسبة المتوقعة للمستائين).

والنقطة الحاسمة هي أن منظّم الحرارة يقيس واحدًا منها فقط. وما لم تُعرف الخمسة الأخرى فلم يُقَل شيء عن الراحة.

عدم الراحة الموضعي يُقيَّم على حدة

حتى مع PMV متوسط مقبول، تولّد الآثار الموضعية شكاوى:

• التيار الهوائي. سرعة الهواء وشدة الاضطراب عند مستوى الرقبة والكاحل. فعند الحرارة المنخفضة تكون السرعة الصغيرة نفسها مزعجة.
• فرق الحرارة الرأسي. إذا تجاوز الفرقُ بين الكاحل والرأس عتبةً معيّنة ارتفع الاستياء.
• اللاتماثل الإشعاعي. السطح الزجاجي البارد أو السقف الدافئ يسبب انزعاجًا حتى حين تكون درجة حرارة الهواء صحيحة.
• درجة حرارة الأرضية.

وهذه الأربعة أسئلة عن التوزيع لا عن المتوسط، ولا يمكن تقييمها دون حلّ حقلي. انظر ملاحظة متى تلزم CFD.

ملاحظات في النمذجة

يجب إدراج الإشعاع. متوسط درجة حرارة الإشعاع يزن في معادلة الراحة بقدر ما تزن درجة حرارة الهواء. ولا يمكن حساب PMV دون حلّ درجات حرارة الأسطح. انظر ملاحظة الإشعاع.

الطفو هو الحاكم. الأحمال الحرارية من الأشخاص والإنارة والأجهزة هي التي تحدد نمط الجريان في حيّز منخفض السرعة. انظر ملاحظة الحمل المختلط.

الهدف خريطة لا رقم واحد. ينبغي أن يكون المُخرَج توزيعَ PMV وخطرِ التيار الهوائي في منطقة الإشغال — لا متوسطًا واحدًا للغرفة.

المراجع

1. ISO 7730:2005. Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria. ISO, Geneva.
2. Churchill, S. W. & Chu, H. H. S. (1975). Correlating equations for laminar and turbulent free convection from a vertical plate. International Journal of Heat and Mass Transfer, 18(11), 1323–1329. DOI: 10.1016/0017-9310(75)90243-4