125TVNP Kabele, Dvořáková, Kabrhelová, Veverková

Transkript

125TVNP Kabele, Dvořáková, Kabrhelová, Veverková
ČVUT v Praze
Fakulta stavební
Katedra technických zařízení budov
125TVNP
Teorie vnitřního prostředí budov
prof. Ing. Karel Kabele, CSc.
Ing. Pavla Dvořáková, Ph.D.
Ing. Hana Kabrhelová, Ph.D.
Ing. Zuzana Veverková, Ph.D.
Praha 2014
Evropský sociální fond
Praha a EU: Investujeme do vaší budoucnosti
Předmluva
Současné evropské stavitelství prochází zásadními změnami způsobenými zvýšeným tlakem na
snižování spotřeby energie v budovách. Moderní přístupy, metody a technologie jsou schopny
ušetřit energii, ale mají také vliv na další funkce budovy, mimo jiné na kvalitu vnitřního prostředí.
V nových nebo modernizovaných stávajících budovách se tak setkáváme stále častěji s problémy s
tepelnou pohodu, kvalitou vzduchu i dalších složek vnitřního prostředí. Vnitřní prostředí se tak
stává významným činitelem ovlivňujícím kvalitu staveb s dopadem na pohodu prostředí,
produktivitu práce a zdraví uživatelů
Tento studijní materiál je určen posluchačům Stavební fakulty ČVUT v Praze jako studijní pomůcka
a podklad k přednáškám studijního předmětu Teorie vnitřního prostředí, vyučovaném v
magisterském studiu studijního programu Budovy a prostředí. Pořadí a rozsah přednášek v daném
školním roce nemusí odpovídat tomuto materiálu.
Předmět je zaměřen na seznámení s základy teorie vnitřního prostředí pro stavební inženýry v
oblasti tepelného komfortu, kvality vnitřního vzduchu, akustického, světelného a psychického
mikroklimatu a působení elektrostatických, elektromagnetických polí a ionizačního záření.
Poděkování patří ing. Danielu Adamovskému, Ph.D. za poskytnutí podkladů k části měření a
podpoře vzniku tohoto materiálu projektem CZ.2.17/3.1.00/36040 „Inovace studijního programu
Budovy a prostředí“ v rámci Operačního programu Praha – Adaptabilita v roce 2014.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
2
1
VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ BUDOV
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
5
Vnitřní prostředí budov
Ve vnitřním prostředí trávíme až 90% svého života… ( SZÚ 2012)
5% 4%
7%
16%
Ulice s dopravou
Venku mimo ulice
Obytný prostor
Vnitřní ostatní
Dopr.prostředky
68%
Zdroj: Braniš, M., Kolomazníková, J. (2010) Year-long
continuous personal exposure to PM2.5 recorded by a
fast responding portable nephelometer. Atmospheric
Environment 44(24): 2865-2872
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
6
2
Vnitřní prostředí budov
•
•
Vnitřní prostředí je životní prostředí v interiéru budov. Je to obecně fyzická
realita, obklopující živý organismus, se kterou je ve vzájemné interakci a
která spoluvytváří neustále jeho fyzický stav.
Lze jej obecně považovat za soustavu tří jevů, kterými jsou :
Zdroj
agencií
Pole
přenosu
Exponovaný
subjekt
Agencie : homogenní složka fyzické reality, která vytváří toky a působí na exponovaný
subjekt
Exponovaný subjekt : člověk, zvíře, rostlina ,stroj nebo jiná entita reagující na prostředí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Agencie
Pole přenosu
toxické látky
aerosoly
vzduch
vzduch
mikroby
vzduch
odéry
vzduch
vodní páry
vzduch
světlo
akustické vlnění
vzduch, kontaktní
tělesa
prostor
vzduch
ionizující záření
prostor
ionty v ovzduší
statická elektřina
ostatní elektromagnetická
vlnění
vzduch
prostor
teplo
125TVNP
7
Kontaktní orgán exp.
subjektu
dýchací ústrojí, pokožka
dýchací ústrojí, pokožka
dýchací ústrojí, trávicí ústrojí ,
pokožka
dýchací ústrojí
sliznice dýchacího ústrojí,
pokožka
prostor
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
dýchací ústrojí, pokožka
zrakové ústrojí
sluchové ústrojí
vnitřní orgány bez zpětné
vazby
dýchací ústrojí
pokožka
vnitřní orgány bez zpětné
vazby
8
3
Vnitřní prostředí budov
Složky vnitřního prostředí
– Tepelně-vlhkostní
– Kvalita vzduchu
Tepelněvlhkostní
• plyny
• aerosoly
• mikroorganismy
Elmg
pole
– Akustika
– Světelná
– Elektro -statická, -iontová, magnetická, ionizující a
radiační pole
– Psychický komfort (barvy,
povrchy, architektura…)
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budovy
Psychika
Osvětlení
Akustika
Zdroj : Jokl 1986
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
9
Faktory vytvářející výsledný stav
prostředí
Fyzikální faktory prostředí
–
–
–
–
–
–
–
–
125TVNP
Faktory organismu
Teplota
Vlhkost
Rychlost proudění vzduchu
Kvalita vzduchu
Osvětlení
Hluk
Záření
Prostor
– Věk
– Pohlaví
– Rytmicita - dýchání, srdeční
tep, tělesná teplota,
menstruační cyklus …
– Psychické faktory - stav
mysli, introvert/extrovert…
– Biologické pochody trávení, spánek, práce,
odpočinek, sex…
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
11
4
Vnímání prostředí
• Stres - vyvolává odezvu organismu - strain
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
12
Vnímání prostředí
• Reakce lidského organismu na prostředí:
– snaha o eliminaci nepříznivého účinku s cílem
dosažení komfortu (pohody)
• Vědomá – např. vzít si svetr, zavřít okno, spustit rolety
• Podvědomá – např. pocení, třes, akomodace oka
– Krátkodobé x dlouhodobé působení
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
13
5
Vnímání vnitřního prostředí
Adaptace
Jsou definovány tři formy adaptace (Folk 1974, 1981, Goldsmith
1974, Prosser 1958, Clark and Edholm 1985, Jokl 1981):
1. Adaptace změnou chování;
2. Aklimace;
3. Aklimatizace.
Adaptace na vnitřní prostředí
Změna chování
Oblečení, aktivita
Aklimace
Přivyknutí si podmínkám,
krátkodobý stav
Aklimatizace
Dlouhodobé přivyknutí,
genetika
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
14
Vnitřní prostředí budov
• Prostředí má vliv na
– Zdraví
– Produktivitu práce
– Pohodu prostředí
J. Adam Huggins for The New York Times 26.7.2007
125TVNP
Vnitřní prostředí budov
=
Interní mikroklima
=
Indoor environment
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
15
6
Negativní důsledky vnitřního
prostředí na zdraví
• Přímé stížnosti na komfort (smysly) - pachy, hluk, teplo, chlad,
průvan, ...
• Systémové účinky - únava, špatná koncentrace, deprese
• Podráždění, alergické a hyper-reaktivní účinky - podráždění
sliznic kůže a dýchacích cest, astma, vyrážky na kůži, spálení
sluncem, ztráta sluchu, poškození očí, ...
• Infekční nemoci - Legionnaires'disease
• Toxické chronické účinky, které se pomalu zvyšují nebo se
objeví (rakovina)
Bluyssen 2009
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
16
Vnitřní prostředí a zdraví
• Syndrom nemocných budov (Sick Building
Syndrome SBS)
– soubor příznaků a potíží uživatelů spojených s pobytem v
budově bez jasné příčiny
• Příznaky
– Stížnosti na nepohodu, podráždění očí, nosu, bolesti
hlavy, únava, poruchy soustředění;
– Příčina není známa;
– Většina problémů odezní po opuštění budovy.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
17
7
Vnitřní prostředí a zdraví
Syndrom nemocí z budov (Building Related Illness BRI)
– Diagnostikovatelná nemoc spojená s pobytem v budově s
jasnou příčinou – např. výskyt plísní, koncentrace plynů atd
• Příznaky
– Uživatelé si stěžují na nachlazení, strnutí šíje, horečky,
křeče
– Jsou známy příčiny – např. průvan, špatné pracovní místo
– Náprava většinou trvá delší dobu a problémy nepřestávají
po opuštění budovy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
18
Vnitřní prostředí a zdraví
Jaké z následujících zdravotních problémů
jste měl/a v posledních 6 měsících?
nejčastějších 10 zdravotních problémů obyvatel ČR
(údaj v procentech)
nespavost
Příznaky SBS a BRI jsou
totožné s nejčastějšími
zdravotními problémy!
Je to náhoda?
14
bolesti páteře
21
bolesti kloubů
26
chřipka
26
bolesti v krku
29
kašel
29
celková únava
32
nachlazení
38
rýma
40
bolesti hlavy
45
0
125TVNP
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
19
8
Vnitřní prostředí a produktivita práce
• Větrání a nemocenská
• Větrání a pracovní výkon
• Vnímaná kvalita vnitřního ovzduší a plnění
úkolů
• Teplota a výkon práce
Rehva GB 6
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
20
Vnitřní prostředí a produktivita práce
Větrání a nemocenská
Drinka (1996), nemocnost v domě s peč. službou
Brundage (1988), nemocnost v kasárnách
Model koncentrace částic
Brundage(1988),nemoc. v kasárnách, data1983
Milton (2000),nemocnost v kancelářích
Intenzita větrání
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Rehva GB 6
21
9
Vnitřní prostředí a produktivita práce
Relativní výkon
Teplota a pracovní výkon
Teplota, °C
125TVNP
Rehva GB 6
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
22
Pohoda prostředí - komfort
„Stav mysli, který vyjadřuje uspokojení s prostředím“ ( Fanger 1970 - ASHRAE)
„Souhrn podmínek, za nichž si subjekt neuvědomuje stav prostředí“ (Saini
1971)
„Pohoda je neexistence zbytečné tísně při dané činnosti…“ (Brundrett 1974)
„Takový stav prostředí, při kterém se lidé v uvažovaném prostoru subjektivně
cítí co nejlépe a jsou tedy též schopni maximálního pracovního výkonu ať již
fyzického či duševního, nebo co nejúčinnějšího odpočinku..“ (Jokl 1986)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
23
10
Maslow– pyramida potřeb
Základní
fyziologické
potřeby
Potřeba
seberealizace
Potřeba uznání, úcty
Dýchání
Potřeba lásky, přijetí,
spolupatřičnosti
Regulace tělesné teploty
Tělesná integrita
Potřeba bezpečí a jistoty
Voda
Základní fyziologické potřeby
Spánek
Přijímaní potravy
Vylučování a vyměšování
Přispěvatelé Wikipedie, Maslowova pyramida [online], Wikipedie: Otevřená
encyklopedie, c2014, Datum poslední revize 9. 05. 2014, 08:34 UTC,
<http://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Maslowova_pyramida&oldid=11445246>
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Fyzická aktivita
Rozmnožování
24
INTERAKCE VE VNITŘNÍM
PROSTŘEDÍ
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
25
11
Fasáda
Konstrukce a materiál
Obálka budovy
– Tepelná izolace - limit?
– Pokročilé materiály
Zdroj:autor
• Vakuové izolace
• PCM materiály
– Aktivní fasády
zdroj: autor
• Dvojité fasády
• Chytré „stínění“
• Integrované PV ,PT systémy
zdroj: autor
Snížení potřeby tepla a chladu
zdroj: http://stardust.jpl.nasa.gov/photo/aerogel.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
26
Obálka budovy
Okna
• Zasklení
• Tepelné mosty
Aktivní zasklení –
electrochromatická?
zdroj: autor
Minimalizace tepelné ztráty a zátěže
Zajištění denního osvětlení
zdroj: autor
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
27
12
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Lokalita,
poloha,
okolí
Budova
Větrání
Psychické
Elektro,
MaR
Vnitřní
prostředí
budovy
Osvětlen
í
Zdravote
chnika
Elmg pole
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
28
Vytápění budov
Vytápění
•
•
•
•
Obnovitelné zdroje
Akumulace tepla
Účinné zdroje
Účinná distribuce tepla
(čerpadla)
• Emise tepla
• Měření a regulace
zdroj: autor
zdroj: autor
Účinné zdroje a regulace výkonu
Obnovitelné zdroje
zdroj: autor
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
29
13
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Psychické
Lokalita,
poloha,
okolí
Budova
Elektro,
MaR
Vnitřní
prostředí
budovy
Větrání
Elmg pole
Osvětlen
í
Zdravote
chnika
125TVNP
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
30
Chlazení
•
•
•
•
•
•
Snižování tepelné zátěže
Účinné zdroje chladu
Akumulace chladu
Účinná distribuce chladu
„Vysokoteplotní“ chlazení
Regulace a strategie (noční větrání)
Pasivní systémy
Účinné zdroje a regulace výkonu
Obnovitelné zdroje chladu
125TVNP
zdroj: autor
zdroj: autor
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
31
14
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Lokalita,
poloha,
okolí
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Psychické
Budova
Elektro,
MaR
Vnitřní
prostředí
budovy
Větrání
Osvětlen
í
Elmg pole
Zdravote
chnika
125TVNP
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
32
Větrání
• Optimalizace množství
větracího vzduchu
• CO2, VOC, IAQ senzory
• Nízkotlaké distribuční sítě
• Přirozené větrání
• Strategie regulace
Přirozené systémy větrání
Řízené nucené větrání
125TVNP
zdroj: http://passivesolar.weebly.com
zdroj: autor
zdroj: autor
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
zdroj: autor
33
15
Příklad: důsledek „energeticky
vědomého“ chování uživatele
Zdroj : Kabele 2006
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
34
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Tepelněvlhkostní
Chlazení,
vlhčení
Psychické
Lokalita,
poloha,
okolí
Budova
Vnitřní
prostředí
budovy
Větrání
Elmg pole
Elektro,
MaR
Světelné
Osvětlen
í
Akustické
Zdravote
chnika
125TVNP
Vnitřní
vzduch
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
35
16
Osvětlení
Denní a smíšené osvětlení
Světlovody
Účinné zdroje - LED?
Regulace
zdroj: autor
zdroj: autor
Denní osvětlení
Umělé - nové zdroje
zdroj: autor
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
36
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Psychické
Lokalita,
poloha,
okolí
Budova
Elektro,
MaR
Vnitřní
prostředí
budovy
Větrání
Osvětlen
í
Elmg pole
Zdravote
chnika
125TVNP
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
37
17
Zdravotechnika – vodovod, teplá
voda
•
•
•
•
Hot water demand
litres/shower
Spotřeba teplé vody !!
Účinná příprava TV
Teplota
Distribuční síť
60
40
20
zdroj: autor
0
– Cirkulace
– Ovládání
zdroj:
http://www.waterhygieneireland.ie
• Legionella!!!!
Teplota vody - hygiena
Lidský faktor
Cold water use in residential building
Cold water (w/o DHW) l/pers/hr
7.00
6.00
Monday
Tuesda
y
Wednes
day
Thursda
y
Friday
5.00
4.00
3.00
Saturda
y
Sunday
2.00
1.00
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
hod
zdroj: autor
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
38
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Psychické
Lokalita,
poloha,
okolí
Budova
Elektro,
MaR
Vnitřní
prostředí
budovy
Větrání
Osvětlen
í
Elmg pole
Zdravote
chnika
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
Zdroj : Kabele, Dvořáková 2012
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
39
18
Budova a vnitřní prostředí…
Vytápění
Konstruk
ce,
materiál
Lokalita,
poloha,
okolí
Chlazení,
vlhčení
Tepelněvlhkostní
Vnitřní
vzduch
Psychické
Budova
Větrání
Elektro,
MaR
Osvětlen
í
Vnitřní
prostředí
budovy
Elmg pole
Zdravote
chnika
Světelné
Akustické
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
41
Budova a vnitřní prostředí…
Konstr
ukce,
materi
ál
Lokalit
a,
poloha
, okolí
Vytápě
ní
Chlaze
ní,
vlhčení
Budo
va
Tepelněvlhkostní
Větrání
Psychické
Elektro
, MaR
Zdravo
technik
a
Osvětl
ení
Elmg
pole
Vnitřní
prostředí
budovy
Vnitřní
vzduch
Světelné
Akustické
Zdroj : Kabele, Dvořáková 2012
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
42
19
TEPELNĚ-VLHKOSTNÍ MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
43
Vnitřní prostředí budov
Složky vnitřního prostředí
Tepelněvlhkostní
– Tepelně-vlhkostní
– Kvalita vzduchu
Elmg
pole
• plyny
• aerosoly
• mikroorganismy
– Akustika
– Světelná
– Elektro -statická, -iontová, magnetická, ionizující a radiační
pole
– Psychický komfort (barvy,
povrchy, architektura…)
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budovy
Psychika
Osvětlení
Akustika
Zdroj : Jokl 1986
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
44
20
Tepelně-vlhkostní mikroklima
Stížnosti na:
• Vysoké teploty
• Nízké teploty
• Proměnné teploty
• Průvan
• Sálání
• Teplá nebo chladná podlaha
Příklady zdravotních rizik:
• Bolesti hlavy
• Nachlazení
• Únava
• Závratě
• Problémy s motorikou (nízké teploty)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Rehva GB 13
45
Tepelně-vlhkostní mikroklima
• Narušení tepelně vlhkostního mikroklimatu
ohrožuje HOMOIOTERMII člověka – základní
podmínka existence lidského organismu
• Homoiotermie = teplokrevnost = schopnost člověka
zajišťovat teplotní homeostázu, tj. udržovat svou
tělesnou teplotu na konstantní úrovni - KONTROLOU
VÝDEJE A ZTRÁTY TEPLA
• kontrola tělesné teploty - především řízením
METABOLISMU (např. zrychlení metabolismu, jakmile se
okolní teplota začne snižovat)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
46
21
Tepelně-vlhkostní mikroklima
…stav vnitřního
prostředí z pohledu
TEPELNÝCH A
VLHKOSTNÍCH TOKŮ
mezi lidským tělem a
jeho okolím…
125TVNP
Tp
Ta
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
47
Tepelná pohoda, tepelný komfort
• „…stav mysli, který vyjadřuje uspokojení s prostředím” (Fanger 1970)
• „… zahrnuje souhrn podmínek, za nichž si subjekt neuvědomuje stav
prostředí“ (Saini 1971)
• „ …se vyznačuje neexistencí zbytečné tísně při dané činnosti“
(Brundrett 1974)
• „…znamená, že je dosaženo takových tepelných poměrů, kdy člověku
není ani chladno, ani příliš teplo - člověk se cítí příjemně“ (Cihelka)
• „… takový stav prostředí, při kterém se lidé v uvažovaném prostoru
subjektivně cítí co nejlépe a jsou tedy též schopni maximálního
pracovního výkonu ať již fyzického či duševního, nebo co nejúčinnějšího
odpočinku..“ (Jokl 1986)
• „…je stav mysli vyjadřující uspokojení s tepelným prostředím.
(ČSN EN ISO 7730 2006)
• „...je stav mysli, jenž vyjadřuje spokojenost s teplotním klimatem a
který vychází ze subjektivního hodnocení“ (ASHRAE Standard 55)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
48
22
ZJEDNODUŠENÝ MODEL TEPELNÉ
POHODY
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
49
Rovnice tepelné bilance člověka
Metabolické teplo M
Mechanická práce W
Sdílení tepla mezi tělem a
prostředím Q
– Dýchání
– Proudění
– Sálání
– Vedení
– Vypařování
125TVNP
W
Q
https://www.scody.com.au/blog/category/research-and-development/
Rovnice tepelné bilance
M-W = Q komfort
M-W > Q horko
M-W < Q zima
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
50
23
Tělesná teplota x Teplota prostředí
Tělesná teplota je dána
výsledkem mezi příjmem,
produkcí a výdejem tepla
Řízení teploty
vědomá
činnost
Teplota
jádra
M ≠ Q …TERMOREGULACE
• Chemická – metabolické teplo
• Fyzikální – tok tepla z organismu do okolí
• Mechanická – behaviorální
125TVNP
pocení
třes
vědomá
činnost
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
51
http://www.prpom.cz/prvni-pomoc-mytus-39/
Termoregulační mechanismy
Teplé prostředí / ↑produkce metabolického tepla:
1. Vazodilatace – odvod tepla z těla pokožkou (↑prokrvení)
2. Aktivování potních žláz – chlazení odpařováním (krátkodobě
4l/h; ~ 1l/h=2,4MJ tepla; Auliciems,1997)
3. Hypertermie – přehřívání organismu (slabost, bolest hlavy,
ztráta chuti, nevolnost, zrychlený dech, duševní nepokoj
Studené prostředí :
1. Vazokonstrikce – snížení tepelných ztrát těla (↓teploty
pokožky)
2. Termogeneze – svalové napětí – třes (až 10x ↑ tepelné
produkce
3. Hypotermie – podchlazení těla (↓ vnitř.teploty pod 35°C; ↓
srdeční frekvence, selhání krevního oběhu)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
52
24
Dynamická termoregulace
Diagram automatické teplotní regulace člověka a jeho regulace chováním (Hensen 1991)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
53
Adaptace
Jsou definovány tři kategorie adaptace (Folk 1974, 1981,
Goldsmith 1974, Prosser 1958, Clark and Edholm 1985, Jokl
1981, De Dear 1997):
1. Změnou chování
2. Fyziologická
3. Psychologická
125TVNP
Fyziologická a.
Adaptace změnou (aklimace, aklimatizace)
chování
Přivyknutí si podmínkám,
Oblečení, aktivita, pozice, krátkodobý stav +
Úprava vnitř. Prostředí,Dlouhodobé přivyknutí,
Kultura-pauzy
genetika
Adaptace
Psychologická
na vnitřní
vjemy, pocity, očekávání ..prostředí
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
54
25
Tělesná teplota X Pocity
http://www.svetkolemnas.info/novinky/zajimavosti/560-mapy-telesnych-pocitu-odhaluji-jak-emoce-ovlivnuji-nase-telo
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
55
Faktory tepelné pohody
• ČLOVĚK – osobní faktory
– Metabolické teplo M
– Tepelný odpor oděvu Iclo
• PROSTŘEDÍ
– Teplota vzduchu Ta
– Relativní vlhkost RH
– Rychlost vzduchu va
– Teplota okolních ploch Tr
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
56
26
Faktory tepelné pohody
• ČLOVĚK – osobní faktory
– Metabolické teplo M
– Tepelný odpor oděvu Iclo
• PROSTŘEDÍ
– Teplota vzduchu Ta
– Relativní vlhkost RH
– Rychlost vzduchu va
– Teplota okolních ploch Tr
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
57
Metabolické teplo
BAZÁLNÍ
SVALOVÝ
metabolismus
metabolismus
http://www.posilnovanie.sk/viewtopic.php?f=1&t=9455
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
58
27
Metabolické teplo
1. BAZÁLNÍ METABOLISMUS - basal metabolic rate
BMR [W/m2] - míra metabolické energie v organismu v
klidovém, bdělém a termoneutrálním stavu a na lačno. Závisí na
pohlaví, věku a velikosti těla.
Vzorec pro odhad BMR - Harris-Benedict
r.1919
BMR muž = 66,5 + (13,7 x M) + (5,0 x H) – (6,8 x A)
BMR žena = 655,1 + (9,6 x M) + (1,85 x H) – (4,7 x A)
r.1984
BMR muž = 88,3+ (13,4 x M) + (4,8 x H) – (5,7 x A) - ~ 1 % ↓
BMR žena = 447,6 + (9,2 x M) + (3,1 x H) – (4,3 x A) - ~ 20% ↓
BMR bazální metabolismus [kcal/den!!] M – hmotnost [kg] H – výška [cm]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
věk
[roky]
A–
59
Bazální metabolismus
x věk, pohlaví
70
W/m2
60
50
MUŽI
ŽENY
40
30
0
125TVNP
10
20
30
Věk
40
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
50
60
Zdroj: Jokl 2002
60
28
Metabolické teplo
2. SVALOVÝ METABOLISMUS – energie, vznikající
při fyzické činnosti
• Jednotka 1 MET (Metabolic Equivalent of
Task) – je definovaná jako produkce energie v
klidu sedící osobou, která spotřebuje 3,5 ml
kyslíku na 1 kilogram tělesné hmotnosti za 1
minutu
• 1 MET = 58 W/m2
• 0 až 16,9 MET
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
61
Metabolické teplo
http://www.blowtex-educair.it/DOWNLOADS/Thermal%20Comfort.htm
McIntyre 1981
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
62
29
Metabolické teplo
Je přímo úměrné POVRCHU LIDSKÉHO TĚLA
𝑩𝑺𝑨 = ( 𝑯𝟎,𝟕𝟐𝟓 × 𝑾𝟎,𝟒𝟐𝟓 )×0,007184
Povrch lidského těla stanovil
Du-Bois
BSA (Body Surface Area) povrch lidského těla
1,3-2,2 m2
W hmotnost v kg
H výška v cm
Např:
sezení - 58 W/m2 x 1,9 m2 = 110 W
chůze - 140 W/m2 x 1,9 m2 = 266 W
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
63
Citelné X vázané teplo
ENTALPIE VLHKÉHO VZDUCHU (kJ/kg)
h = ha + x hw
Entalpie suchého vzduchu =
CITELNÉ TEPLO
Entalpie vodní páry =
VÁZANÉ TEPLO
ha = cpa . t
hw = cpw . t + hwe
Radiace
Konvekce
Dýchání
Difuze pokožkou
Pocení
Dýchání
x = měrná vlhkost (kg/kg)
t = teplota vzduchu = teplota vodní páry (oC)
cpa = měrné teplo suchého vzduhu (kJ/kg.oC, kWs/kg.K) =1.006 (kJ/kgoC)
cpw = měrné teplo vodní páry =1.84 (kJ/kg.oC)
125TVNP
(c) prof. K. Kabeleoa kol. 2014
hwe = skupenské teplo vypařování
vody při 0 C = 2,502 (kJ/kg)
64
30
Citelné x vázané teplo
http://www.tzb-info.cz/tabulky-a-vypocty/61-produkce-tepla-a-vodni-pary-od-lidi
Tabulka platí pro muže. Produkce citelného tepla žen ~ 85%
2.
Technický průvodce - Větrání a
klimatizace, Prof. Ing. Jaroslav
Chyský CSc., Prof. Ing. Karel
Hemzal CSc. a kolektiv, Praha 1993
VÁZANÉ TEPLO ~ výdej páry x
24 °C
26 °C
28 °C
0,67
35%
41 W
46%
53 W
57%
65 W
47%
66 W
56%
78 W
65%
90 W
52%
78 W
60%
90 W
68%
102 W
52%
83 W
60%
96 W
68%
109 W
71%
164 W
77%
177 W
70%
183 W
76%
198 W
ČSN 730548 - Výpočet tepelné
66% 151 W
zátěže klimatizovaných prostorů;
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
64% 168 W
příloha 1
65
Citelné x vázané teplo
Sdílení tepla při různém oblečení a aktivitě
AKtivita - Metabolické teplo [W]
1.
350
Vázené - Vodní pára
300
Citelné - Radiace
250
Citelné - Konvekce
200
150
100
50
0
0
1
1.5
0
0.5
1.5
0
Tepelný odpor oděvu [Clo]
1
1.5
Kabele 2007
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
66
31
http://www.healthyheating.com/Thermal_Comfort_Working_Copy/HH_physiology_2_bodies_heatloss.htm#.U0wj9lfh3iA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Citelné
x
vázané
teplo
67
Faktory tepelné pohody
• ČLOVĚK – osobní faktory
– Metabolické teplo M
– Tepelný odpor oděvu Iclo
• PROSTŘEDÍ
– Teplota vzduchu Ta
– Relativní vlhkost RH
– Rychlost vzduchu va
– Teplota okolních ploch Tr
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
68
32
Tepelný odpor oděvu
Icl= tepelný odpor oděvu, sčítají se
vrstvy ( jako izolace budovy)
Jednotka 1 clo (muž v obleku Gagge)
1 clo = 0.155 m2.K.W-1
http://www.blowtex-educair.it/DOWNLOADS/Thermal%20Comfort.htm
http://www.tzb-info.cz/404-tepelna-pohoda-a-nepohoda
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
69
Osobní faktory - normové hodnoty
Činnost
Energetické výdeje
W/m2
met
Klidné ležení
46
0,8
Sezení uvolněné
58
1,0
Práce v sedě (úřady, byty, školy, laboratoře)
70
1,2
Stání, střední práce (prodavač, práce v domácnosti,
práce na strojích)
93
1,6
Icl
Denní běžné oblečení
0,3
Kalhotky, tričko, lehké ponožky, sandály
0,45
Kalhotky, spodnička, punčochy, lehké šaty s rukávy, sandály
0,5
Spodky, košile s krátkými rukávy, lehké kalhoty, lehké ponožky, boty
0,6
Spodky, košile, lehčí kalhoty, ponožky, boty
0,7
Spodní prádlo, košile, kalhoty, ponožky, boty (kalhotky, spodnička,
punčochy, šaty, boty)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
70
ČSN EN ISO 7730
33
http://www.blowtex-educair.it/DOWNLOADS/Thermal%20Comfort_file/what5.gif
Faktory tepelné pohody
Faktory PROSTŘEDÍ
Teplota vzduchu
Relativní vlhkost
Rychlost vzduchu
Střední radiační teplota
ČLOVĚK – osobní faktory
Metabolické teplo
Tepelný odpor oděvu
DOPLŇUJÍCÍ FAKTORY
Věk a pohlaví
Tělesná postava a podkožní tuk
Adaptace
Cirkadiánní rytmus
http://www.blowtex-educair.it/DOWNLOADS/Thermal%20Comfort.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
71
Faktory tepelné pohody
• ČLOVĚK – osobní faktory
– Metabolické teplo M
– Tepelný odpor oděvu Iclo
• PROSTŘEDÍ
– Teplota vzduchu Ta
– Relativní vlhkost RH
– Rychlost vzduchu va
– Teplota okolních ploch Tr
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
72
34
Faktory prostředí
TEPLOTA VZDUCHU
Stavová proměnná popisující kinetickou energii částic
systému.
Thermodynamická /Kelvin/
Celsius t [°C]
Fahrenheit [°F]
T [K]
t= T-273,15
1°F=5/9°C
(°F-32).5/9 = °C
Teplota vzduchu se uvažuje bez vlivu sálání, měří
se teploměrem, stínění v případě sálavých zdrojů
tepla.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=
tbn:ANd9GcRbCRSRZOZ0f
Vz8uYnhwp_pulVjlA25b1wi
0vIBcYDHa7XEnIw2tQ
73
Faktory prostředí
VLHKOST VZDUCHU
• Měrná vlhkost
𝑀𝑣
𝑊𝑎 = 𝑀𝑎 [g/g]
Ventilátor
Teplota
– Wa je měrná vlhkost;
SUCHÉHO
– Mv hmotnost vodní páry;
teploměru
– Ma hmotnost suchého vzduchu v daném vzorku
vlhkého vzduchu.
• Relativní vlhkost
RH = 100 ×
𝑝𝑎
𝑝𝑎𝑠
Teplota
MOKRÉHO
teploměru
[%]
– pa parciální tlak vodních par;
– pas parciální tlak nasycených vodních par při stejné
teplotě a stejném celkovém tlaku.
Mokrá
„punčoška“
• Rosný bod
– Teplota vzduchu, při níž by parciální tlak vodních
par obsažených ve vzduchu byl roven parciálnímu
tlaku nasycených vodních par
• Psychrometr
Vzduch
– Teplota suchého teploměru
– Teplota mokrého teploměru
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
74
35
TEPLOTA
Relativní vlhkost %
Faktory
prostředí
Teplota suchého
teploměru
Teplota mokrého
teploměru
Rosný bod
Entalpie
Měrná vlhkost g/kg
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
75
Faktory prostředí
NÍZKÁ RELATIVNÍ VLHKOST VZDUCHU
• způsobuje pocity sucha
• vysychání sliznic nosu a očí
• (min. 30%, kritická hodnota 15%)
VYSOKÁ RELATIVNÍ VLHKOST VZDUCHU
• je nepříjemně pociťována jako dusno, je-li
současně spojena s vysokou teplotou
vzduchu
• Může způsobit:
- výskyt kondenzace na stavebních konstrukcích
- výskyt plísní a roztočů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
76
36
Faktory prostředí
RELATIVNÍ VLHKOST VZDUCHU
http://www.ntcinsulation.com/images/content/Images-blog/optimal%20RH8.JPG
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
77
• ZDROJE VODNÍ
PÁRY
Obsah vodních par
v interiéru je dán
stavem vodních par
v exteriéru a zdroji
v interiéru, dané
aktivitami člověka.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
78
37
Faktory prostředí
PROUDĚNÍ VZDUCHU
Většinou se jedná o turbulentní proudění s malou rychlostí;
obtížně měřitelné.
- všesměrové sondy x trojrozměrné, dlouhodobější měření
- Rychlost proudění
- Směr proudění
- Kolísání rychlosti
Rychlosti proudění vzduchu a vnímání
člověkem:
nepříjemné, zatuchlý
vzduch
0,1 - 0,3 m/s vnímáme většinou
pozitivně v závislosti na
teplotě a oděvu
0,3 m/s a výše podle teploty
0 m/s
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
79
Faktory prostředí
SÁLÁNÍ
http://www.healthyheating.com/Definitions/Definition_Images/Mean%20R3.gif
http://www.healthyheating.com/Definitions/Mean%20Radiant.htm#.U3HmByhL-2k
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
80
38
Faktory prostředí
SÁLÁNÍ
Střední radiační teplota (Mean Radiant Temperature MRT)
(též účinná teplota okolních ploch, střední teplota sálání )
je teplota všech okolních ploch, při které by bylo celkové
množství tepla sdílené sáláním mezi povrchem těla a
okolními plochami stejné jako ve skutečnosti
tr = T1A1 + T2A2 + …+ TNAN / ( A1 + A2 + …+ AN ) - 273
tr  4 r1.T1 4  ...  rn.Tn 4  273
kde
tr
Ti
Ai
φri
125TVNP
střední radiační teplota [°C]
teplota okolního povrchu i, i=1,2,....,n [K]
plocha povrchu i, i=1,2,....,n [m2]
úhlový faktor mezi osobou a plochou i, i=1,2,...n
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
81
HODNOCENÍ TEPELNÉHO
KOMFORTU
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
82
39
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
OPERATIVNÍ
TEPLOTA
EFEKTIVNÍ
TEPLOTA
PMV
PPD
Kombinovaná kritéria
- posuzují tepelně-vlhkostní mikroklima podle několika
fyzikálních veličin najednou
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
83
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
OPERATIVNÍ TEPLOTA to (Operative Temperature)
Je to jednotná teplota černého uzavřeného prostoru, ve kterém by lidské
tělo sdílelo konvekcí i radiací stejné množství tepla jako ve skutečném
nehomogenním prostředí.
Operativní teplota je váženým průměrem teploty vzduchu a střední
radiační teploty podle odpovídajících součinitelů přestupů tepla
prouděním a sáláním.
Vypočtená hodnota
kde
to 
to = operativní teplota
ta = teplota okolního vzduchu
tr = střední radiační teplota (mean radiant temperature)
hc = součinitel přestupu tepla prouděním (W/m2K)
hr = součinitel přestupu tepla sáláním (W/m2K)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
hct a  h r t r
hc  hr
84
40
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
VÝSLEDNÁ TEPLOTA tg (Resultant Temperature)
(globe teplota, teplota kulového teploměru)
měří se kulovým teploměrem; zahrnuje vliv teploty a rychlosti
proudění vzduchu a zdroje sálavého tepla.
Naměřená hodnota kulovým teploměrem
Pro malé rychlosti proudění vzduchu (do
0,2 m/s) a malé rozdíly ta a tr (do 4 °C) platí
to  t g
Jokl 1984
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
85
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
STEREOTEPLOTA
(Stereo temperature)
Měří se směrovým kulovým teploměrem,
zahrnuje vliv rychlosti proudění vzduchu
a nerovnoměrnost zdroje sálavého tepla.
Naměřená hodnota
Prof. Ing. Miloslav V. Jokl, DrSc.
1933-2012
Jokl, Jirák 2005
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
86
41
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
Teplota vzduchu
Střední radiační teplota
Vlhkost
Operativní teplota
Efektivní
teplota
EFEKTIVNÍ TEPLOTA (Effective Temperature)
Teplota interiéru s relativní vlhkostí 50 %, jenž vyvolá stejné tepelné
ztráty z pokožky člověka jako skutečné prostředí. (Gagge 1971)
t ef
Podmínkou je však stejná rychlost proudění vzduchu.
tef  to  wim LR ( pa  0,5 pws (tef ) )
kde
Vypočtená hodnota
to = operativní teplota
w = vlhkost pokožky (běžně 0,06 – 1 při pocení)
im = součinitel propustnosti vlhkosti (oblečení a kůže bez oblečení)
LR = Lewisův poměr (běžně 16,5 °C/kPa)-poměr mezi předáváním tepla prouděním a
odpařováním v závislosti na tlaku vzduchu
pws(tef) = tlak nasycené vodní páry při tef
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
87
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
PMV (Predicted Mean Vote; předpokládaná průměrná volba)
PMV je ukazatel, který předpovídá střední tepelný pocit na základě
odevzdaných hlasů velké skupiny osob, které hodnotí svůj pocit pomocí
sedmibodové stupnice tepelných pocitů založené na tepelné rovnováze
lidského těla
Rychlost
Teplota
vzduchu
VSTUPNÍ
PARAMETRY
Relativní
vlhkost
vzduchu
proudění
vzduchu
PMV
PPD
Metabolické
teplo
125TVNP
Střední
radiační
teplota
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Tepelný
odpor
oděvu
88
42
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
Index PMV (Predicted Mean Vote;
předpokládaná průměrná volba, Fanger, 1970)
je definován jako funkce rozdílu tepelného
toku produkovaného organismem a aktuálního
toku tepla, které tělu odnímá okolí při daných
parametrech prostředí.
PMV je ukazatel, který předpovídá střední
tepelný pocit na základě odevzdaných hlasů
velké skupiny osob, které hodnotí svůj pocit
pomocí sedmibodové stupnice tepelných
pocitů založené na tepelné rovnováze lidského
těla.
125TVNP
+3 Horko
+2 Teplo
+1 Mírné teplo
± 0 Neutrální
–1 Mírné chladno
–2 Chladno
–3 Zima
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
89
Kritéria hodnocení tepelné pohody,
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
Index PPD (Predicted Percentage of
Dissatisfied, předpokládané procento
nespokojených) je ukazatel stanovující
kvantitativní předpověď procenta osob
nespokojených s tepelným prostředím, které
pociťují jako příliš chladné nebo příliš teplé.
Za nespokojené s tepelným prostředím
považovány ty osoby, které budou volit na
sedmibodové stupnici horko, teplo, chladno
nebo zima.
+3 Horko
+2 Teplo
+1 Mírné teplo
± 0 Neutrální
–1 Mírné chladno
–2 Chladno
–3 Zima
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
90
43
Výpočet PMV a PPD dle ČSN EN ISO 7730
 M W  3,05 103  5733  6,99 M  W  p   0,42  


 a



PMV  (0,303e0,036M  0,028)  M W   58,15  1,7 105 M 5867  pa   0,0014M 34  ta 


3,96 108 f   t  273 4  t  273 4   f h t  t

  r   cl c  cl a 
cl  cl


PPD  100  95  e(0.03353PMV
PMV
PPD
M
W
fcl
4
0.2179PMV 2 )
předpověď středního tepelného
pocitu
předpokládané procento
nespokojených
metabolické teplo W/m2
užitečný mechanický výkon W/m2
(u většiny prací se rovná nule)
poměr povrchu oblečeného
člověka k povrchu nahého člověka
125TVNP
teplota povrchu oděvu °C
teplota vzduchu °C
střední radiační teplota °C
parciální tlak vodní páry Pa
součinitel přestupu tepla
konvekcí W/m2K
tcl
ta
tr
pa
hc
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
91
Kritéria hodnocení tepelné pohody;
tepelně-vlhkostního mikroklimatu
• PMV
(Predicted Mean Vote) –
předpokládaná
průměrná volba =
průměrný tepelný pocit
člověka
http://www-energie2.arch.ucl.ac.be/confort/2-2.jpg
• PPD
(Predicted Percentage of
Dissatisfied)
- předpokládané
procento nespokojených
http://nesa1.uni-siegen.de/wwwextern/idea/glossary/descript/p.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
92
44
ČSN EN ISO 7730
ERGONOMIE TEPELNÉHO PROSTŘEDÍ
- ANALYTICKÉ STANOVENÍ A INTERPRETACE
TEPELNÉHO KOMFORTU POMOCÍ VÝPOČTU
UKAZATELŮ PMV A PPD A KRITÉRIA MÍSTNÍHO
TEPELNÉHO KOMFORTU
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
93
Tepelná pohoda - ČSN EN ISO 7730
•
•
ČSN EN ISO 7730 - parametry slouží především pro návrh
systému vytápění, chlazení, větrání a dimenzování staveb
Základní parametry vnitřního prostředí uvedeny v Příloze A ČSN EN 12831
Tepelná kvalita prostoru může být zvolena ze 3 kategorií podle
ukazatelů PPD nebo PMV
Celkový tepelný stav těla
Kategorie
vnitřního
tepelného
prostředí
Předpokládané procento
nespokojených
PPD
Předpokládané průměrné
hodnocení PMV
A
 6%
 0,2 < PMV < + 0,2
B
 10%
 0,5 < PMV < + 0,5
C
 15%
 0,7 < PMV < + 0,7
PMV…predicted mean vote, PPD…predicted percentage of dissatisfied
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
94
45
Tepelná pohoda - ČSN EN ISO 7730
Optimální výsledná teplota - ČSN EN ISO 7730
Kategorie vnitřního prostředí A (PPD<6%)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
95
Tepelná pohoda - ČSN EN ISO 7730
Kritéria navrhování různých druhů prostor
Předpoklad: oděv 0,5 clo v létě a 1,0 clo
v zimě
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
96
46
Tepelná pohoda - ČSN EN ISO 7730
Rychlost proudění vzduchu
• ovlivňuje přestup tepla prouděním (osoba – prostředí) → celkový
tepelný komfort = PMV, PPD i místní tepelný diskomfort (průvan)
• Zvýšená rychlost → vyrovnání tepelného vjemu v důsledku zvýšené
teploty (otevření oken, použití ventilátorů)
Letní oblečení 0,5 clo
Sedavá činnost 1,2 met
V < 0,82 m/s
∆ t < 3°C
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
97
MÍSTNÍ TEPELNÝ DISKOMFORT
= nežádoucí ochlazování či oteplování jednotlivých
částí těla
Asymetrie
radiační
teploty
Průvan
Vertikální rozdíl
teplot mezi
hlavou a
kotníky
Teplota
podlahy
http://www.blowtex-educair.it/DOWNLOADS/Thermal%20Comfort.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
98
47
Místní tepelný diskomfort
Průvan
- přirozené proudění vzduchu
- poblíž oken a ventilátorů
- klimatizace
Maximálně přípustná střední
rychlost proudění vzduchu jako
funkce místní teploty vzduchu ta
a intenzity turbulence Tu
ČSN EN ISO 7730
Kategorie A : DR =
10%
125TVNP
DR – stupeň obtěžování průvanem
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
99
Místní tepelný diskomfort
Vertikální rozdíl teplot mezi hlavou a kotníky
ČSN EN ISO 7730
Teplota podlahy
ČSN EN ISO 7730
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
100
48
Místní tepelný diskomfort
Asymetrie radiační teploty
STUDENÉ povrchy :
PROSKLENÉ PLOCHY
OBVODOVÉ ZDI (nedostatečně
izolované)
STROPNÍ / PODLAHOVÉ CHLAZENÍ
TEPLÉ povrchy :
OSLUNĚNÉ PROSKLENÉ
PLOCHY
STROPNÍ / PODLAHOVÉ
VYTÁPĚNÍ
ZDROJ SÁLAVÉHO TEPLA
125TVNP
http://mujdum.dumabyt.cz/obrazek/4ce52aa4b336e/zdeny-dum-7+1energeticky-usporny-bydleni-stavba3.jpg
http://www.homatahari.cz/kronika/blatiny/photos/?photo=410.jpg
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
101
Místní tepelný diskomfort
Teplý strop
Chladná
stěna
Chladný strop
Teplá
stěna
Asymetrie
radiační
teploty
ČSN EN ISO 7730
ČSN EN ISO 7730
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
102
49
ČSN EN 15251
VSTUPNÍ PARAMETRY VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
PRO NÁVRH A POSOUZENÍ ENERGETICKÉ
NÁROČNOSTI BUDOV S OHLEDEM NA KVALITU
VNITŘNÍHO VZDUCHU, TEPLOTNÍHO PROSTŘEDÍ,
OSVĚTLENÍ A AKUSTIKY.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
103
Tepelné prostředí
ČSN EN ISO 15251 – určuje, jak stanovit a definovat hlavní
parametry = tepelné prostředí, kvalita vnitřního vzduchu,
vlhkost, osvětlení, hluk
• pro dlouhodobé hodnocení vnitřního prostředí
• pro výpočet energetické náročnosti budovy
KATEGORIE POPIS
I
Vysoká úroveň očekávání; prostory s velmi citlivými osobami s
křehkým zdravím, se zvláštními požadavky (nemocní, velmi malé děti,
starší osoby, postižení…)
II
Běžná úroveň očekávání - pro nové budovy a rekonstrukce
III
Přijatelné, střední úroveň očekávání - pro stávající budovy
IV
Hodnoty mimo kritéria pro výše uvedené kategorie – přípustné pouze
pro omezenou část roku
ČSN EN ISO 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
104
50
Výsledná vnitřní teplota ČSN EN 12831 příloha A
Druh budovy,
prostoru
Oblečení, zima
(clo)
Činnost
(met)
Kancelář
1,0
1,2
Velkoprostorová
kancelář
Kavárna,
restaurace
Obchodní dům
Bydlení
1,0
Kategorie vnitřního Výsledná teplota,
zima °C
tepelného prostředí
1,2
1,0
1,2
1,0
1,6
1,0
1,2
125TVNP
A
21,0 až 23,0
B
20,0 až 24,0
C
19,0 až 25,0
A
21,0 až 23,0
B
20,0 až 24,0
C
19,0 až 25,0
A
21,0 až 23,0
B
20,0 až 24,0
C
19,0 až 25,0
A
17,5 až 20,5
B
16,0 až 22,0
C
15,0 až 23,0
A
21,0 až 23,0
B
20,0 až 24,0
C
19,0 až 25,0
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
105
Doporučená kritéria tepelného prostředí
•
Kritéria pro návrh strojně vytápěných a chlazených budov
Kategorie
vnitřního
tepelného
prostředí
Celkový tepelný stav těla
Předpokládané
procento
nespokojených
PPD
Předpokládané průměrné
hodnocení PMV
I
 6%
 0,2 < PMV < + 0,2
II
 10%
 0,5 < PMV < + 0,5
III
 15%
0,7 < PMV < + 0,7
IV
>15%
0,7 < PMV
PMV < - 0,7
Druh budovy
(Je třeba zohlednit i
místní tepelný
diskomfort)
ČSN EN ISO 15251
Kategorie
Obytné budovy: obytné
místnosti (ložnice, pracovny,
kuchyně atd.)
Sedící ~ 1,2met
…vyplývá z
ČSN EN 7730
Operativní teplota (°C)
Minimum pro
vytápění ~ 1
clo
Maximum pro
chlazení ~ 0,5
clo
21
25,5
I
odborný seminář firmy Protherm v spolupráci s Katedrou technických zařízení budov fakulty stavební ČVUT
125TVNP
II
20
26
III
18
27
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
106
51
Doporučená kritéria tepelného prostředí
Kritéria pro dimenzování VLHČENÍ a ODVLHČOVÁNÍ
Vychází z požadavků pro : tepelný komfort
kvalitu vnitřního vzduchu
fyzikální požadavky na stavbu
ČSN EN ISO 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
107
Klasifikace a certifikace vnitřního prostředí
NOVÉ budovy
STÁVAJÍCÍ
budovy
Zdroj: ČSN EN 15251
125TVNP
1. Návrhová kritéria
používaná pro energetické
výpočty
2. Celoroční počítačová
simulace vnitřního prostředí
a spotřeby energie
3. Dlouhodobého měření
vybraných parametrů
vnitřního prostředí
4. Subjektivní dotazování
uživatelů
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
108
52
Klasifikace a certifikace vnitřního prostředí
1. Návrhová kritéria používaná pro energetické
výpočty
Kritéria vnitřního
prostředí
Kategorie budovy
Návrhová kritéria
Teplotní podmínky v ZIMĚ
II
20 – 24°C
Teplotní podmínky v LÉTĚ
III
22 – 27°C
ČSN EN ISO 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
109
Klasifikace a certifikace vnitřního prostředí
2. Celoroční počítačová simulace vnitřního prostředí a
spotřeby energie
Kvalita vnitřního prostředí v % času ve čtyřech kategoriích
%
5
7
68
20
Tepelné
prostředí
IV
III
II
I
ČSN EN ISO 15251
Příklad klasifikace tepelného prostředí - rozdělení do kategorií =
průměr teplot vážený přes podlahovou plochu pro 95% prostoru budovy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
110
53
Příklad posouzení parametrů vnitřního prostředí

Footprint -pracovní doba 7-17h.
• Footprint pro vnitřní teplotu během celého
období roku.
Zdroj: ČSN EN 15251
125TVNP
111
111
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Klasifikace a certifikace vnitřního prostředí
3. Dlouhodobého měření vybraných parametrů
vnitřního prostředí
Parametry vnitřního prostředí - teplota v místnosti, průtok
větracího vzduchu a/nebo koncentrace CO2 se měří v průběhu
celého roku nebo během reprezentativního období
- Analyzováno a prezentováno stejně jako v případě počítačové
simulace
ČSN EN ISO 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
112
54
Klasifikace a certifikace vnitřního prostředí
4. Subjektivní dotazování uživatelů
ČSN EN ISO 15251
ČSN EN ISO 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
113
ADAPTIVNÍ MODEL
tepelné pohody
•
•
Celoroční pobyt v klimatizovaných budovách
– teplotně ustálené (většinou chladnější) prostředí
– kritičtí ke změnám
Pobyt v přirozeně větraných budovách (BEZ klimatizace)
– výskyt většího rozsahu teplot vnitřního vzduchu
(denní/sezónní kolísání teploty venkovního vzduchu)
– vědomé/nevědomé jednání lidí k zajištění tepelného
komfortu
– větší tolerance lidí ke změnám teplot
• Zkušenosti, dostupnost regulace, očekávání uživatelů
Docílení tepelné pohody dle norem a předpisů →potřeba
chlazení a nuceného větrání → zvýšení nákladů na provoz
budovy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
114
55
Adaptivní model
• ČSN EN ISO 7730 Ergonomie tepelného prostředí
- tepelné podmínky mohou být určeny pro vyšší
hodnoty PMV (tepelné podmínky prostoru
upravovány především otevíráním a zavíráním oken)
•
125TVNP
ČSN EN 15251 Vstupní parametry vnitřního prostředí
Budovy bez strojního chlazení – administrativní, budovy k
obývání (s činností převážně v sedě) a k bydlení + snadný
přístup k ovládání oken + nízkoenergetické metody
osobního řízení stavu vnitřního prostředí
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Adaptivní model
115
ČSN EN 15251
Přípustné vnitřní teploty pro návrh budov bez strojního chlazení
Θ0 – operativní teplota °C
Θm – klouzavá střední teplota venkovního vzduchu °C
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
116
56
Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí Zákony a vyhlášky
Platné právně závazné předpisy stanovující limity pro jednotlivé
faktory vnitřního prostředí pro jednotlivé typy prostředí
Typ prostředí
Předpis
Požadavky pro :
teploty, relativní vlhkost,
Nařízení vlády č.361/2007 Sb.,
PRACOVNÍ ve znění nařízení vlády č.93/2012 Sb. proudění vzduchu, chemické látky,
prašnost, osvětlení, větrání
teploty, relativní vlhkost,
Vyhláška č. 410/2005 Sb.,
proudění vzduchu, osvětlení,
ŠKOLSKÉ
ve znění vyhl.č.343/2009 Sb.
větrání
teploty, relativní vlhkost,
proudění vzduchu, chemické látky,
Vyhláška č.6/2003 Sb.
POBYTOVÉ
prašnost, výskyt mikroorganismů a
roztočů
teploty, relativní vlhkost,
BAZÉNY,
proudění vzduchu, osvětlení,
Vyhláška č.283/2011 Sb.
větrání, mikrobiální kontaminace
SAUNY
vody
Vyhláška č. 137/2004 Sb.,
žádné limity neexistují
STRAVOVACÍ
ve znění vyhl.č.602/2006 Sb.
VNITŘNÍ
PROSTŘEDÍ
STAVEB
125TVNP
Vyhláška č.20/2012 Sb.
větrání, koncentrace CO2
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
117
Nařízení vlády Č. 361/2007 Sb.
KTERÝM SE STANOVÍ
PODMÍNKY OCHRANY ZDRAVÍ PŘI PRÁCI
se změnami: 68/2010 Sb., 93/2012 Sb., 9/2013 Sb.
www.mvcr.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
118
57
HODNOCENÍ VNITŘNÍHO PROSTŘEDÍ
• Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví podmínky
ochrany zdraví při práci se změnami:68/2010 Sb., 93/2012 Sb.
• ČSN EN ISO 7730 Ergonomie tepelného prostředí - Analytické
stanovení a interpretace tepelného komfortu pomocí výpočtu
ukazatelů PMV a PPD a kritéria místního tepelného komfortu.
(Vydáno 1.10.2006)
• ČSN EN 15251 Vstupní parametry vnitřního prostředí pro
návrh a posouzení energetické náročnosti budov s ohledem na
kvalitu vnitřního vzduchu, teplotního prostředí, osvětlení a
akustiky. (Vydáno 1.12.2007, anglický jazyk)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
119
NV č.361/2007 Sb se změnami:
68/2010 Sb., 93/2012 Sb.
a) rizikové faktory pracovních podmínek, jejich členění, metody a způsob
jejich zjišťování, hygienické limity,
b) způsob hodnocení rizikových faktorů z hlediska ochrany zdraví
zaměstnance (dále jen "hodnocení zdravotního rizika"),
c) minimální rozsah opatření k ochraně zdraví zaměstnance,
d) podmínky poskytování osobních ochranných pracovních prostředků a jejich
údržby při práci s olovem, chemickými látkami nebo směsmi, které se vstřebávají
kůží nebo sliznicemi, a chemickými látkami, směsmi nebo prachem, které mají
dráždivý účinek na kůži, karcinogeny, mutageny a látkami toxickými pro reprodukci,
s azbestem, biologickými činiteli a v zátěži chladem nebo teplem,
e) bližší podmínky poskytování ochranných nápojů,
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
120
58
NV č.361/2007 Sb se změnami:
68/2010 Sb., 93/2012 Sb.
f) bližší hygienické požadavky na pracoviště a pracovní prostředí,
g) bližší požadavky na způsob organizace práce a pracovních postupů při zátěži
teplem nebo chladem, při práci s chemickými látkami, směsmi, prachem,
olovem, azbestem, biologickými činiteli a při fyzické zátěži,
h) bližší požadavky na práci se zobrazovacími jednotkami,
i) některá opatření pro případ zdolávání mimořádné události, při které dochází
ke zvýšení expozice na úroveň, která může vést kbezprostřednímu
ohrožení zdraví nebo života (dále jen "nadměrná expozice") zaměstnance
exponovaného chemické látce, směsi nebo prachu,
j) rozsah informací k ochraně zdraví při práci s olovem, při nadměrné expozici
chemickým karcinogenům, mutagenům nebo látkám toxickým pro reprodukci, s
biologickými činiteli a při fyzické zátěži,
k) minimální požadavky na obsah školení zaměstnance při práci, která je nebo
může být zdrojem expozice azbestu nebo prachu z materiálu obsahujícího
azbest.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
121
Příklad posouzení parametrů vnitřního prostředí
Zdroj: ČSN EN 15251
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
122
122
59
PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ
Celoročně přípustné teploty na pracovišti dle NV 93/2012 Sb., v závislosti
na náročnosti vykonávané činnosti, tj. na energetickém výdeji zaměstnanců
pospaném třídou práce
Ing.Z.Mathauserová, SZÚ
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
123
PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ
Ing.Z.Mathauserová,
SZÚ
Přípustné hodnoty nastavení mikroklimatických podmínek
pro klimatizované pracoviště třídy I a IIa dle NV 93/2012 Sb.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
124
60
PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ
MÍSTNÍ TEPELNÝ DISKOMFORT – I a IIa
tg na úrovni
hlavy [°C]
tg hlava - tg kotník - [°C]
Kategorie A, B
Kategorie C
Obsahuje
i místní tepelný
19
0,0 diskomfort!
0,5
20
0,0
-stereoteplotu
21
Tg na úrovni hlava0,0
a kotníky
22
0,5
1,0
23
1,5
3,0
24
2,5
3,5
25
3,5
4,5
26
4,5
5,5
27
5,5
Jokl, Jirák 2005
1,5
2,0
6,5
NV 93/2012
Přípustné horizontální rozdíly mezi tst a tg na úrovni hlavy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
125
Vyhláška Č. 410/2005 Sb.,
KTEROU SE STANOVÍ
O HYGIENICKÝCH POŽADAVCÍCH NA PROSTORY A
PROVOZ ZAŘÍZENÍ A PROVOZOVEN PRO VÝCHOVU A
VZDĚLÁVÁNÍ DĚTÍ A MLADISTVÝCH
VE ZNĚNÍ:
125TVNP
343/2009 Sb.
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
126
61
ŠKOLSKÁ ZAŘÍZENÍ
Ing.Z.Mathauserová,
SZÚ
Celoročně přípustné parametry mikroklimatických podmínek
dle vyhláška č.343/2009 Sb.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
127
Vyhláška Č. 6/2003 Sb.,
HYGIENICKÉ LIMITY CHEMICKÝCH, FYZIKÁLNÍCH A
BIOLOGICKÝCH UKAZATELŮ PRO VNITŘNÍ PROSTŘEDÍ
POBYTOVÝCH MÍSTNOSTÍ NĚKTERÝCH STAVEB
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
128
62
POBYTOVÉ PROSTORY
Při rychlosti proudění
vzduchu:
• 0,16 až 0,25 m/s - teplé
období roku
• 0,13-0,20 m/s – chladné
období roku
Při relativní vlhkosti :
• Nejvýše 65% - teplé
období roku
• Nejméně 30% - chladné
období roku
Ing.Z.Mathauserová,
SZÚ
Celoročně přípustné teploty v
pobytových prostorách dle
vyhlášky č.6/2003 Sb.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
129
Vnitřní prostředí
ovlivňuje
• zdraví, produktivitu a pohodu uživatelů
• spotřebu energie (teplota, větrání,
osvětlení..) (spolu s návrhem budovy a jejím provozováním)
Náklady na vyhovující vnitřní prostředí
X náklady na energie
Dobrá kvalita vnitřního prostředí – celkově může zlepšit pracovní a
studijní výkon a snížit absenci
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
130
63
KVALITA VZDUCHU
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
132
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU
INDOOR AIR QUALITY (IAQ)
Složky vnitřního prostředí
Tepelně-vlhkostní
Kvalita vzduchu
plyny
aerosoly
mikroorganismy
Tepelněvlhkostní
Elmg
pole
Akustika
Světelná
Elektro -statická, -iontová, -magnetická,
ionizující a radiační pole
Psychický komfort (barvy, povrchy,
Psychika
architektura…)
ODÉRY
TOXICKÉ PLYNY
AEROSOLY
MIKROBI
IONIZAČNÍ ZÁŘENÍ
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Osvětlení
Akustika
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
133
64
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU
INDOOR AIR QUALITY (IAQ)
IAQ = „…ukazatel druhů a množství znečišťujících látek v ovzduší, které by mohly způsobit
diskomfort nebo riziko nepříznivých účinků na zdraví lidí nebo zvířat, nebo poškození
vegetace.“ (ISIAQ)
Přijatelná IAQ = “ovzduší, v němž nejsou žádné škodlivé koncentrace znečišťujících látek
určené odbornými autoritami, a se kterým 80% nebo více exponovaných uživatelů
nevyjadřuje nespokojenost“ (ASHRAE)
Rehva GB14
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Faktory ovlivňující kvalitu vnitřního vzduchu
Ložnice:
Prach, bakterie,
viry, roztoči,
zvířata
WC:
Plísně, houby,
viry, čisticí
prostředky
134
-Vnitřní
Podkroví:
Prach, azbest,
formaldehyd
Obývací pokoj:
CO, kouř z cigaret, VOCs
(koberce, nábytek,
lepidla, nátěry), domácí
zvířata
-Vnější
125TVNP
zahrada:
Pyl, prach,
hnojiva,
pesticidy
Kuchyně:
CO2, CO, čisticí
prostředky,
formaldehyd,
kouř
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Garáž:
CO, nátěry,
rozpouštědla,
plísně a houby,
výfukové plyny,
hnojiva, pesticidy
135
65
Posuzování kvality vnitřního vzduchu
• Měření – měření koncentrace znečišťujících
složek (částice, chemické sloučeniny, plísně,
bakterie,…)
• Výpočet – vypočtené hodnoty veličin, které
posoudí rozptyl/šíření škodlivin procesem
větrání (lokální stáří vzduchu, intenzita
větrání)
• Subjektivní hodnocení
Rehva GB14
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
136
ODÉROVÉ MIKROKLIMA
ODÉROVÉ MIKROKLIMA
• Odérové mikroklima je složka prostředí, tvořená odéry
v ovzduší, které působí na člověka a spoluvytvářejí tak
jeho celkový stav.
• Odérové látky (odéry) jsou plynné složky v ovzduší
vnímané jako pachy (jednak nepříjemné – zápachy,
jednak příjemné – vůně). Jsou to anorganické nebo
organické látky, většinou produkované člověkem
samotným nebo jeho činností, popř. uvolňované ze
stavebních konstrukcí a zařizovacích předmětů.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
137
66
ODÉRY
VZDUCH
V
INTERIÉRU
ZEVNITŘ
Z VENKU
PŘÍJEMNÉ
NEPŘÍJEMNÉ
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
138
SCHÉMA ČICHOVÉHO ÚSTROJÍ ČLOVĚKA:
ČICHOVÁ KOULE
ČICHOVÁ KOST
ČICHOVÉ NERVY
ČICHOVÁ DRÁHA
KOST NOSNÍ
ČICHOVÁ SLIZNICE
http://www.latinsky.estranky.cz/fotoalbum/dychaci-soustava/dychaci-soustava/nosni-dutina--pohled-ze-strany-.png.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
139
67
ČICHOVÁ
KOULE
KOST
ČICHOVÝ
EPITHEL
ČICHOVÉ
BUŇKY
Zdroj:Buck a Axel 1991
http://www.nobelprize.org/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
140
ČICH
– Příjem potravy - výběr pokrmů, ovlivňuje chuť a první fázi
trávení, podmíněné reflexní vyměšování trávicích šťáv
– Bezpečnost jedince- obranné reakce organismu na dráždění
a škodlivé látky v prostředí.
– Emoce, vzpomínky
– Výběr partnera
Poruchy čichu - anosmie, hyposmie, hyperosmie
– Dočasná
– Trvalá
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
141
68
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ VNÍMANOU KVALITU
VZDUCHU
• Čichový smysl
– Optimální čich je do 30-60 let, pak se pozvolna
zhoršuje, ženy mají lepší čich než muži, nekuřáci než
kuřáci
• Vlhkost a teplota
– Suchý a chladný vzduch je vnímán jako čerstvý a příjemný.
• Doba expozice:
Odérová adpatace:
Značná - na přírodní odéry
Střední - na tabákový kouř
Žádná - na stavební materiály
Rehva GB14
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
142
FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ VNÍMANOU KVALITU
VZDUCHU – VLHKKOST A TEPLOTA
Nespokojení,%
Procento nespokojených s kvalitou vnitřního vzduchu v závislosti na teplotě a relativní
vlhkosti
125TVNP
Relativní vlhkost, %
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
143
69
ODÉROVÉ MIKROKLIMA
Nepříjemné odéry
přímo neohrožují zdraví, ale ztrátu soustředění, chuti a
výkonnosti, při dlouhodobém působení se mohou dostavit
stavy úzkosti, deprese a únavy
Příjemné odéry
mohou uklidňovat (vůně jasmínu, šeříku)
podporovat výkon (vůně růže, macešky, pomeranče, citronu)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
144
Vnímaná kvalita vzduchu
• Klasifikace prostor
podle požadavků na
kvalitu vnitřního
vzduchu dle platné
legislativy
• EN CR 1752:1998 … A,
B, C, D
• EN 15251: 2007 … I, II,
III, IV
125TVNP
Kateg.
Kateg. Popis
I
A
Vysoká úroveň
očekávání, pro
prostory obsazené
citlivými osobami
II
B
Běžná úroveň
očekávání
III
C
Přijatelná, střední
úroveň očekávání
IV
D
Hodnoty mimo kritéria
pro výše uvedené
kategorie
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
Rehva GB14
145
70
Vnímaná kvalita vzduchu
(percieved IAQ)
Velké individuální rozdíly
Procento nespokojených
Rehva GB14
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
146
Vnímaná kvalita vzduchu
Subjektivní
hodnocení – skupina
porotců
Fanger: Indoor air
quality handbook
• Individuální
posouzení
• Ihned po expozici
• 15 s, neadaptovaný
• Kontinuální stupnice
přijatelnosti
(Continuous
acceptability scale
125TVNP
Rehva GB14
ČSN EN 15251
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
147
71
Vnímaná kvalita vzduchu
• Kvalita vzduch tak, jak je vnímána člověkem
závisí na:
– násobnosti výměny vzduchu resp. intenzitě větrání
– kvalitě venkovního vzduchu přiváděného do
budovy
– účinnosti větrání
– síle zdrojů znečištění
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
148
Vnímaná kvalita vzduchu,% nespokojených (PD)
Vnímaná kvalita vzduchu
Intenzita větrání
125TVNP
Množství čerstvého vzduchu, m3/os.h
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
149
72
Vnímaná kvalita vzduchu,
% nespokojených (PD)
Vnímaná kvalita vzduchu a koncentrace CO2
Koncentrace CO2 nad venkovní, ppm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Rehva GB14
150
Vnímaná kvalita vzduchu
Síla zdrojů znečištění: jednotka
3 standardní osoby (olf)
Olf
1 olf = znečištění vzduchu
standardní osobou - průměrný
dospělý jedinec při
kancelářské práci v tepelné
pohodě
s hygienickým standardem 0,7
koupelí/den
4 ekvivalentní standardní
osoby (olf)
7 ekvivalentních
standardních osob (olf)
Rehva GB14
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
151
73
VNÍMANÁ KVALITA VZDUCHU
1 pol = vnímaná
kvalita vzduchu v
místnosti se
zatížením 1
standardní osobou,
větrané 1 L/s
Fanger: Indoor air
quality handbook
125TVNP
Vnímaná kvalita vzduchu,
% nespokojených (PD)
Jednotka pol,
decipol
Vnímaná kvalita vzduchu, decipol
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
152
TOXICKÉ MIKROKLIMA
• Toky plynných toxických látek v ovzduší,
kterým je člověk vystaven.
I odérové látky mohou být ve vyšších
koncentracích toxické a některé toxické látky
mohou být zcela bez zápachu v jakékoliv
koncentraci.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
153
74
TOXICKÉ MIKROKLIMA
• Oxid uhelnatý CO
• Zdroje: benzínové motory, kamna/kotle při
nedokonalém spalování, kouření cigaret, lokální
topidla
• Účinky: vazba na hemoglobin
– hypoxie (organismus se dusí)
– v buňkách blokuje dýchací fragmenty
• Projevy: bolesti hlavy, ztráta koordinace, neschopnost
soustředění, apatie, bolesti celého těla  křeče,
ztráta vědomí, smrt
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
154
TOXICKÉ MIKROKLIMA
Oxidy síry SOx (SO2, SO3)
• Zdroje: spalování fosilních paliv
obsahujících síru, cigaretový
kouř
• Účinky: dráždivé účinky, váže se
na pevný aerosol (popílek, saze,
prach)+ mlha horší účinek na
dýchací cesty
• Projevy: Poleptání dýchacích
cest, poškození vegetace i
anorganických materiálů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.destination360.com/ce
ntral-america/costa-rica/arenalvolcano
155
75
TOXICKÉ MIKROKLIMA
Oxidy dusíku NOx (NO, NO2)
• Zdroje: dieslové motory, kotelny tepláren, elektráren a
továren, při hoření plynu, tabákový kouř
• Účinky: Dráždí sliznice očí, nosu, krku a dýchacích
cest
• Projevy: snižují imunitu, toxické pro dýchací ústrojí,
podporují vznik rakoviny
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
156
TOXICKÉ MIKROKLIMA
Ozon – O3
•
•
•
•
Zdroje: kopírky, laserové tiskárny, elektrostatické čističky
vzduchu, výfukové plyny + UV záření
při vyšších koncentracích baktericidní a deodorativní účinky
Účinky: dráždí oči a jemné plicní membrány  záněty, bolest
na prsou, kašel dráždění v krku
Projevy:snižuje obranyschopnost, astmatické záchvaty,
poruchy funkce plic, negativně působí na rostliny
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
157
76
TOXICKÉ MIKROKLIMA
Těkavé organické látky – VOC
Uhlovodíky: toluen, benzen, formaldehyd, …
ve vyšších koncentracích jedovaté
• Zdroje: nátěry, rozpouštědla, koberce, lepidla, motorová
vozidla, cigaretový kouř, kosmetika, čisticí prostředky
• Účinky: dráždění očí, nosu, krku
• Dlouhodobá expozice: poruchy jater, ledvin a nervové
soustavy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
158
Toxické mikroklima
Formaldehyd
• Zdroje: nedokonalé spalování, cigaretový kouř, kosmetika,
zdravotnictví (desinfekční a antimykotický prostředek),
izolační pěny, stavební dílce (dřevotřískové, dřevovláknité
desky), nábytek, koberce, plastické hmoty, laky, barvy
• Účinky: vysušuje pokožku, snižuje imunitu, karcinogen
• Projevy: bolesti hlavy, bolesti v krku a únava, nevolnost,
závratě a podráždění očí a dýchací soustavy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
159
77
PŘÍPUSTNÉ LIMITY TOXICKÝCH PLYNŮ
• Vyhláška č. 6/2003 kterou se stanoví hygienické limity chemických,
fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových
místností některých staveb
• Nařízení vlády č. 361/2007 Sb. kterým se stanoví
podmínky ochrany zdraví při práci
– PEL přípustný expoziční limit =je celosměnový časově vážený průměr
koncentrací plynů, par nebo aerosolů v pracovním ovzduší, jimž může být
podle současného stavu znalostí vystaven zaměstnanec v osmihodinové nebo
kratší směně týdenní pracovní doby, aniž by u něho došlo i při celoživotní
pracovní expozici k poškození zdraví, k ohrožení jeho pracovní schopnosti a
výkonnosti.
– NPK-P nejvyšší přípustná koncentrace chemických látek v pracovním
ovzduší - je taková koncentrace chemické látky, které nesmí být
zaměstnanec v žádném úseku směny vystaven
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
160
Vyhl. 6/2003
161
78
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
162
Podle Vyhl. 361/2007 (178/2001)
163
Podle Vyhl. 361/2007 (178/2001)
79
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU
INDOOR AIR QUALITY (IAQ)
Tepelněvlhkostní
Elmg
pole
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Psychika
ODÉRY
TOXICKÉ PLYNY
AEROSOLY
MIKROBI
IONIZAČNÍ ZÁŘENÍ
Osvětlení
Akustika
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
164
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA
Pevné nebo kapalné částice rozptýlené v ovzduší
http://old.qi.com/qtube/2011/05/dust.html
http://www.bourky-tornada.wbs.cz/Druhy-oblaku.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
165
80
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA
Zdroje částic
Přirozené
•
•
•
http://bushcraft.cz/nutne-k-preziti/zajisteni-bezpeci/lesni-pozar/
výbuchy sopek, lesní požáry a prach
unášený větrem
kapičky mořské vody
bioaerosol (viry, bakterie, houby a
případně jejich části a živočišné a rostlinné
produkty (spóry a pyl)).
Antropogenní
•
•
•
http://aktualne.centrum.cz/domaci/zivot-v-cesku/clanek.phtml?id=675315#
vysokoteplotní procesy - především
spalovací;
cementárny, vápenky, lomy a těžba;
odnos částic větrem ze stavebních ploch a
z ploch zbavených vegetace.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
166
http://www.pingofhealth.com/2012/07/what-is-deal-with-bee-pollen.html
Aerosolové mikroklima
Pevný aerosol - Prach
– Organický
• Živočišného původu (prach z rohoviny, perleti, žíní, peří, chlupů)
• Rostlinného původu (ze dřeva, bavlny, konopí, lnu, tabáku, mouky,
cukru, rostlinný pyl)
– Anorganický
• Nekovový (křemičitany, SiO2,…)
• Kovový (měď, nikl, olovo)
– Smíšený
• v různých průmyslových provozech, v dolech, při
zpracování lnu, bavlny a různých plodin
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
167
81
Aerosolové mikroklima
Kapalné aerosoly
• Mlha - kondenzace vodní páry při poklesu teploty vzduchu pod
rosný bod
• Aerosoly v průmyslových provozech – vznik při nanášení laků,
při mokrém broušení a leštění, postřik zemědělských kultur a
stromů
- Monodisperzní – částice mají velikost téměř stejnou
- Polydisperzní - částice s různou velikostí
-
Páry – velikost částic < 10 -4 μm
Spreje – velikost částic > 10 μm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
168
Velikost částic
• Inhalovatelné částice
– Horní cesty dýchací a nosní dutiny < 10 μm
(PM10)
• Jemné částice
– Dolní cesty dýchací a plicní sklípky < 2,5 μm
(PM2,5)
• Ultrajemné částice
– Plicní sklípky, přestup do krve < 1 μm
(PM1)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
169
82
Velikost částic
LIDSKÝ VLAS
50 – 70 µm
SPALOVACÍ PROCESY, ORGANICKÉ
SLOUČENINY, KOVY ˂2,5 µm
PRACH, PYL, PLÍSNĚ,… ˂10 µm
ZRNKO PÍSKU
90 µm
125TVNP
http://www.stateoftheair.org/2012/health-risks/health-risks-particle.html
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
170
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA
Sedimentace částic – usazování částic
prachu v ovzduší působením zemské
přitažlivosti
100 μm - 3 – 4 sekundy
10 μm - 5 – 6 minut
1 μm - 7 – 8 hodin
0,1 μm - 29 – 34 dnů
Průběh koncentrace prachu
v závislosti na výšce fasády budov
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
171
83
Aerosolové mikroklima
• Mapa koncentrace prachu ČR, Praha
http://chmu.c
z/portal/dt?p
ortal_lang=c
s&menu=JS
PTabContain
er/P1_0_Ho
me
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
172
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA
•
Počet částic dodávaných do
ovzduší při různé činnosti člověka
Druh činnosti
Počet částic za minutu
Klid
100 000
Lehké pohyby rukou ve
stoje nebo v sedě
500 000
Pohyby rukou, hlavou,
tělem ve stoje nebo v
sedě
1 000 000
Usednutí na židli nebo
podobná činnost
2 500 000
Pomalá chůze (asi 3,5
km/h)
5 000 000
 Koncentrace prachových částic v 1
m3 ovzduší v interiéru budov
7 500 000
Chůze po schodech
10 000 000
125TVNP
10 mg/m3
Obchody
8 mg/m3
Kanceláře, čekárny
5 mg/m3
Kuchyně při přípravě jídel
5 mg/m3
Města
Rychlá chůze (asi 6 km/h)
Cvičení nebo hry
Školy, školky
Hory, venkov
1 až 3 mg/m3
0,02 až 0,5 mg/m3
15 000 000 – 30 000 000
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
173
84
Aerosolové mikroklima
Působení aerosolů na lidský organizmus
• Fyzikální – mechanické: pokožka, spojivkový vak, sliznice,
blokování lymfatických cest v plicích
• Chemické – toxické: např. intoxikace olovem po inhalaci
olověného prachu
• Fyzikálně chemické - fibrogenní : vede k novotvoření vaziva –
charakteristické pro vláknitý prach (azbest, křemičitany)
• Biologické – karcinogenní: vyvolávají zhoubné bujení na kůži
nebo v dýchacích cestách
- alergizující: vznik přecitlivělosti kůže, spojivek,
dýchacích cest ( kopřivka, senná rýma, průduškové astma)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
174
AEROSOLOVÉ MIKROKLIMA
Alergeny
• Převážně prach organického původu – zvířecí srst,
roztoči, švábi, pyly
• Případně prach kovový
• V jižnějších krajích i USA je nejnebezpečnějším
zdrojem alergenů šváb (trus, mrtvolky) – alergický
pro téměř 40% dětí
• U nás roztoči + pyly
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
175
85
Aerosolové mikroklima
Roztoči
• Řád pavoukovci, neviditelní pouhým okem
• Zdroj alergie: výměšky – částečně natrávené enzymy a fekálie,
které vylučují mrtví jedinci
• Preferují teplé a vlhké prostředí: 20–22 °C a 75% vlhkost
• Oblíbená místa: přikrývky, matrace, ložní prádlo, koberce,
záclony
• Živí se šupinkami lidské kůže, chlupy, vlasy
• 1 gram prachu z matrace obsahuje až 1500 roztočů
• Hranice, kdy může propuknout alergie je 100 roztočů na 1 gram
• Člověk ztratí denně přibližně 1,5 g kůže /cca 0,3–0,45 kg ročně/,
což je dostatečné množství pro zhruba milion roztočů za
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
176
ideálních podmínek.
http://www.svetremesel.cz/clanky/
Alergie_na_roztoce.html
Aerosolové mikroklima
Roztoči
Jak zamezit množení roztočů?
• Větrání, v místnosti max. 20°C, 50%.
• Přímé slunce; sluneční paprsky je spolehlivě zničí, stejně jako
mráz
• Vysávání - je účinné pouze tehdy, máme-li kvalitní vysavač
s neméně kvalitním filtrem, aby se zvířený prach nedostával
zpět do vzduchu
• Zařízení bytu
–
–
–
–
•
žaluzie spíš než záclony
Ne koberce !
Nepouštět domácí zvířata domů.
V místnosti, kde se spí, by neměly být žádné rostliny.
http://www.svetremesel.cz/clanky/Alergie_na_rozto
ce.html
Dovolená
125TVNP
– Lidem alergickým na roztoče se doporučuje pobyt na horách – ve výšce 1500 m n.m. a
177
více se roztoči už nevyskytují. (c) prof. K. Kabele a kol. 2014
86
Aerosolové mikroklima
• Pyl
http://therustybic
ycle.blogspot.cz/2
012/05/biking-intime-ofpollen.html
http://www.lekarnaakat.cz/news/pylova-alergie-senna-ryma-polinoza-/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
178
PŘÍPUSTNÉ LIMITY AEROSOLŮ
Vyhl. 6/2003
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
179
Vyhl. 6/2003
87
KVALITA VNITŘNÍHO VZDUCHU
INDOOR AIR QUALITY (IAQ)
Tepelněvlhkostní
Elmg
pole
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Psychika
ODÉRY
TOXICKÉ PLYNY
AEROSOLY
MIKROBI
IONIZAČNÍ ZÁŘENÍ
Osvětlení
Akustika
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
180
Mikrobiální mikroklima
Mikroorganizmy – bioaerosoly:
Bakterie, viry plísně a jejich spóry,
endotoxiny, mykotoxiny
Zdroje: lidé
http://www
.thecoast.n
et.nz/life/he
alth/drfrancespitsilis--sickbuildingsyndrome
Vstup do interiéru:
–
–
–
–
125TVNP
z venkovního ovzduší
ze VZT
produkované přímo člověkem
ze stavebních konstrukcí
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://stavba.tzbinfo.cz/tepelneizolace/6541-reseniproblematiky-povrchovekondenzace-vodni-pary
181
88
MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA
Z venkovního ovzduší
– přímo
– na aerosolu
Místo
Volná krajina
Počet mikrobů v 1
m3 ovzduší
150 - 300
Vesnice
250
Malé město
400
Velkoměsto
1000 - 1500
Interiér budovy
200 - 900
Kapalný aerosol z chladicích věží – legionella
Pevný aerosol – suchý ptačí trus
– roztoči (holubi, hrdličky),
– spóry hub - 5% evropských ptáků
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
182
MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA
• Ze VZT
– Ventilační, klimatizační, teplovzdušné systémy
• Filtry
• Zvlhčovače – např. sprchovací komory (vhodnější
jsou parní)
• Odvlhčovače - ochlazením vzduchu pod rosný bod
• Vzduchovody – prach nebo kondenzace
• Produkované člověkem
– Přímo – respirabilní viry
– S aerosolovými částicemi na kůži, oděvu
• Hovor, kašel, kýchání, pohyb – vzdálenost do 2-3 m
kritická
• Větší koncentrace mikrobů u podlahy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
183
89
MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA
Ze stavebních konstrukcí
• Plísně – trámy, dřevo, zdivo, spodní strana podlahových krytin,
vnitřní omítka, tapety, laminátové rohože v koupelnách,
plastové rámy oken, …
• Spóry se uvolňují do ovzduší organizmus člověka
– Typická koncentrace plísňových spór
100 – 500 na m3
– V místnostech, kde se objevily plísně
500 – 2000 na m3
• Až 75 různých druhů plísní
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
184
MIKROBIÁLNÍ MIKROKLIMA
Optimální požadavky na mikrobiální mikroklima
– Nesmí docházet ke kondenzaci vodní páry na povrchu
stavebních konstrukcí
– Únosná koncentrace mikrobů
• Bakterie max. 500 na m3
• Spóry plísní max. 500 na m3
(pro operační sály 35 – 70 na m3)
Je úplné odstranění mikrobů z interiéru žádoucí?
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
185
90
IONIZAČNÍ MIKROKLIMA
• Radon, radioaktivní materiály, rentgenové
záření
• Záření alfa, beta, gama, neutronové záření =
ionizující záření
• Zdroje :
– Venkovní prostředí: stopová množství uranu v
zemské kůře, spalování uhlí v elektrárnách,
čerpání spodní vody
– Vnitřní prostředí: cigaretový kouř, RTG přístroje,
radioaktivní látky v laboratořích, kce- hlavně
silikátové - beton (c) prof. K. Kabele a kol. 2014
125TVNP
186
IONIZAČNÍ MIKROKLIMA
• Roční ekvivalentní dávky obyvatelstva [mSv]
Zdroje radiace
umělé
Jaderné elektrárny
Barevná televize
Radioaktivní spad z
jaderných pokusů
Přelet dopravním
letadlem přes
kontinent
Lékařské vyšetření
rentgenem
125TVNP
přírodní
0,00001 vzduch
0,01
půda
0,05
0,11
0,02
potraviny
0,25
0,04
budovy
0,34
0,035
Kosmické
paprsky
0,38
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
187
91
IONIZAČNÍ MIKROKLIMA
• Působení na lidský organizmus
– Není vnímáno člověkem
– Dýchací cesty, trávicí ústrojí, kůže, sliznice
 rakovina plic
- Trvalé účinky
- somatické (projeví se přímo na exponovaném subjektu)
- genetické (postihují potomky)
• Přípustné hodnoty
Ekvivalentní objemová aktivita radonu (EEC)
– Stávající byty 200 Bq/m3
– Nová výstavba 100 Bq/m3
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
188
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásahem
– Do zdroje škodlivin
– Do pole přenosu (do ovzduší)
– Na člověku, uživateli daného prostředí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
189
92
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásah do zdroje škodlivin
– Přírodní materiály, rychleschnoucí barvy,
– údržba vytápěcích zařízení (CO), používaní čistších paliv,
produkce energie nespalovacími technologiemi
– Změna technologie, mísení sypkého materiálu s přídavnými
látkami (např. voda), uzavření zdroje pevným krytem nebo
kapalinovou clonou, odstranění zdroje alergenů (zvířata,
roztoči, švábi)
– Péče o čistotu pokožky, oděvu, obuvi, izolace nemocných,
odstranění kondenzace vody na stěnách, úprava VZT (parní
zvlhčovače, suché odvlhčovače, suché filtry r.h. do 70%)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
190
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásah do pole přenosu
– omezení popř. zabránění šíření škodlivin v budově
• Vysoké budovy – dělení vertikálních šachet (schodišť) X
působení tepel. vztlaku; umístění zdrojů (kuchyní,
laboratoří) do nejvyšších podlaží, příp. hermetické
uzavření těchto provozů
– dostatečná výměna vzduchu v interiéru – větrání
– filtrace vzduchu – běžné vzduchotechnické filtry,
aktivní uhlík, dřevěné uhlí, promývání vodou,
vodními roztoky
– Rostliny
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
191
93
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásah do pole přenosu
– Rostlinami
• Pokojové rostliny čistí vzduch od CO2, CO, acetonu,
benzenu, etanolu, formaldehydu, metanolu, SO2, toluenu,
VOC,…
• Kaštan (jírovec maďal) – vzrostlý strom dokáže očistit od
výfukových zplodin automobilů vzduch o objemu 20 000
m3
– Deodorizace
• Maskování odérů silnější ale příjemně vonící látkou
(deodorantem)
• Deodoranty = chemické páry: formaldehyd, acetyladehyd,
ozon,.. (dříve např. kadidlo)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
192
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásah do pole přenosu
– Desinfekce
• Triethylenglykol
• Fytoncidy (borovice, jalovec, cibule, česnek)
– Intenzivní ionizace vzduchu
• Tvorba negativních aeroiontů o vysoké koncentraci
– Vhodné pro optimalizaci odérového, toxického i
aerosolového mikroklimatu
– Čističky vzduchu
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
193
94
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
Zásah do pole přenosu
Čističky vzduchu
• S vodním filtrem:
– Výhody: nízká cena, zvlhčuje vzduch v místnosti, nulové provozní
náklady, lze použít k aromaterapii
– Nevýhody: nízká účinnost (50%), množení mikroorganizmů
• S elektrostatickým filtrem
– zachycuje pevné i kapalné aerosoly, tabákový kouř, kuchyňské
pachy, elektrody s usazeným aerosolem se dají vyjmout a umýt,
účinnost 60 – 80%
• S výměnným filtrem: filtrační vložky s aktivním uhlím, více
filtrů
125TVNP
– Vysoká účinnost, ionizace vzduchu, schopnost zachytit většinu
alergenů
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
194
OPTIMALIZACE KVALITY VNITŘNÍHO VZDUCHU
• Zásahem na člověku, uživateli daného
prostředí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://health.uml.edu/thc/HealthIssues/jons%20folder/defaultfinalwebsite.html
195
95
SVĚTELNÉ MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
197
SVĚTELNÉ MIKROKLIMA
Složky vnitřního prostředí
Tepelně-vlhkostní
Kvalita vzduchu
plyny
aerosoly
mikroorganismy
Tepelněvlhkostní
Elmg
pole
Světelná
Akustika
Elektro -statická, -iontová, -magnetická,
ionizující a radiační pole
Psychický komfort (barvy, povrchy,
Psychika
architektura…)
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Osvětlení
Akustika
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
198
96
Světlo
• Elektromagnetické záření, které je viditelné – zhodnoceno
zrakovým orgánem
• 380 – 740 nm
http://en.wikipedia.org/wiki/Light
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
199
ZRAKOVÝ SYSTÉM
Soubor orgánů
příjem, přenos, zpracování informace v komplex
nervových podráždění = ZRAKOVÝ VJEM
Oči, zrakové nervy, mozek(podkorové a korové
části)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
200
97
Lidské oko
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://en.wikipedia.org
201
Lidské oko
Funkcí oka je převést světlo do vzorců nervových impulsů, které
jsou přenášeny do mozku.
Dva systémy:
OPTICKÝ (rohovka, přední komora, duhovka, zornička, čočka,
sklivec) …převrácený obraz
NERVOVÝ (nervové zásobení +sítnice) …první zpracování a
třídění informace
Konečný proces vidění probíhá v mozku.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
202
98
Lidské oko - sítnice
čípek
• Fotoreceptorické buňky
tyčinky
– Tyčinky – černobílé mlhavé vidění při nízkém osvětlení
– Čípky – barevné vidění – hodně světla
– Cirkadiánní čidla
Skotopické
Fotopické
Vidění
Skotopické = noční
vidění (tyčinky) – nejvyšší
citlivost oka 507 nm
Fotopické = denní vidění
(čípky) – nejvyšší citlivost
oka 555 nm
http://en.wikipedia.org
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://en.wikipedia.org/wiki/Luminosity_function
203
Vidění barev - čípky
3 typy čípků s různou
spektrální citlivostí:
přibližně odpovídají
modré, zelené a
červené
S M
http://www.fotografovani.cz/fotopraxe/zakladnipostupy1/barva-a-vyvazeni-bile-1-barva-a-jejiobraz-v-pc-151818cz
L
http://cs.wikipedia.org/wiki
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
204
99
ADAPTACE
• Schopnost přizpůsobit se různým osvětlenostem 0,25 – 100000 lx
• Při rychlých změnách světelných podmínek dočasně nevidíme nebo
vidíme špatně
• Adaptace: na světlo – několik sekund až minuta
na tmu – několik minut až hodina
http://luzr.cz/rozsirene-zornicky/
AKOMODACE
http://www.tyflokabinet-cb.cz/zrak.htm
… je proces, při němž se mění optická mohutnost oka, a tak se oko
zaostřuje na různě vzdálené předměty.
Zdravé lidské oko : změna mohutnosti o 12-15 dioptrií
 Akomodace od „nekonečna“ až na vzdálenost 7 cm.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
205
Akomodace v závislosti na věku
Rozsah akomodace v dioptriích
Minimální vzdálenost pro ostré vidění v cm.
http://www.tyflokabinetcb.cz/zrak.htm
Poruchy vidění
Krátkozrakost (myopie)
Dalekozrakost (hypermetropie)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
206
100
Poruchy vidění
Normální pohled
125TVNP
Šedý zákal
Makulární degenerace
Diabetická Retinopatie (c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Zelený zákal
Zdroj: National Eye Institute, USA
207
Poruchy vidění
• Barvoslepost (daltonismus)
= porucha barevného vidění. Barvoslepost má několik typů podle toho, jakou
barvu člověk nevnímá. Zřídka se vyskytuje barvoslepost na všechny barvy
http://www.argolens.cz/barevne-videni.htm
(černobílé vidění).
Normální
barevné
vidění
125TVNP
Chybí
červené čípky
Chybí zelené
čípky
Chybí modré
čípky
ISHIHARŮV TEST
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://cs.wikipedia.org/wiki
208
101
Co vlastně vidíme?
výsledný obraz = obraz na sítnici + úprava obrazu mozkem na základě předchozích
zkušeností
http://michaelbach.de/ot/index.html
 Vidíme to, co “chceme” vidět.
OPTICK
É
ILUZE
A
KLAMY
http://www.odbornecasopisy.cz/svetlo-22833.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
209
Kvantitativní charakteristiky osvětlení
Světelný tok
Symbol: F, Ø
jednotka:
lm
SOX 70 W – 6000 lm
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
Nízkotlaká sodíková výbojka
100 W žárovka – 1400 lm
Udává kolik světla vyzáří zdroj do všech směrů.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
210
102
Kvantitativní charakteristiky osvětlení
svíčka - 1 cd
Svítivost
Symbol: I
Jednotka: cd
Udává kolik
světelného
toku vyzáří
zdroj nebo
svítidlo do
prostorového
úhlu v určitém
směru.
100 W žárovka – 110 cd
Slunce 3 x 1027 cd
Svítidlo a jeho příslušná křivka svítivosti
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
211
Kvantitativní charakteristiky osvětlení
Osvětlenost
Symbol: E
Jednotka: lx
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
Kancelář
500lx
Chodba
100lx
Sluneční
světlo
100 000lx
Soumrak
50lx
Udává, jak velký světelný tok dopadá na osvětlovanou
plochu
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Měsíc
0.5lx
212
103
Kvantitativní charakteristiky osvětlení
monitor - 100 svíčka – 8 000
Jas
Symbol: L
Unit:
cd/m2
Je měřítkem pro vjem světlosti svítícího nebo
osvětlovaného tělesa, jak je vnímá lidské oko.
zářivka 10 000
Sun 1,6 x 109
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
213
Vnímaná světlost
Fyzikální veličina, která popisuje světlost předmětu je jas.
Ale neexistuje lineární vztah mezi jasem a vnímanou světlostí…
Vnímání světlosti závisí na jasu a stavu adaptace očí
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/comfort/visual/vision/box1.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
214
104
Kvalita osvětlení
• Prostředí – modelování, teplota chromatičnosti, směrovost
• Komfort – podání barev, kontrast
• Výkon – oslnění, uniformita
adaptováno podle: http://newlearn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
215
PROSTŘEDÍ - Modelovací schopnost
• Směr + rovnoměrnost = Schopnost rozeznat 3D
objekty
– Pozadí s podobným jasem – rozeznatelnost pouze díky světlým a
tmavým místům, které světlo vytváří na jeho povrchu
– Příliš difúzní světlo  žádné stíny  objekt rozmazaný
– Příliš přímé světlo  extrémní kontrasty  nepříjemné
pro oko(mohou nastat optické iluze)
• Sportovní areály (míčové hry),
• Veřejné prostory
rozlišení tváří
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
216
105
PROSTŘEDÍ - Směr osvětlení
Difúzně a přímo osvětlená stěna
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
217
PROSTŘEDÍ - Směr osvětlení
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
Přímé, nepřímé a smíšené svítidlo
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
218
106
PROSTŘEDÍ - Teplota chromatičnosti
•
•
vyjádření spektrálního složení světla, charakterizuje barvu světla,
ekvivalentní teplota černého zářiče, při které je spektrální složení záření
těchto dvou zdrojů blízké
Žárovka 2800K - teplota odpovídá teplotě vlákna, zářivka  náhradní
teplota chromatičnosti
•
•
•
•
•
•
•
•
1200 K: svíčka
2800 K: žárovka, slunce při východu a západu
3000 K: studiové osvětlení
5000 K: obvyklé denní světlo, zářivky
6000 K: jasné polední světlo
7000 K: lehce zamračená obloha
8000 K: oblačno, mlhavo (mraky zabarvují světlo do modra)
10 000 K: silně zamračená obloha nebo jen modré nebe bez slunce
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
219
PROSTŘEDÍ - Teplota chromatičnosti
Osvětlenost
[lx]
Barva světelného zdroje
teplá
neutrální
studená
Pocitová reakce
Pod 500
příjemné
neutrální
studené
stimulující
příjemné
neutrální
nepřirozené
stimulující
příjemné
500 – 1000
1000 – 2000
Adaptováno podle:
http://newlearn.info/learn/packages/mulcom/
Způsob, jak se cítíme v prostředí s
dominantní třídou náhradní
teploty chromatičnosti závisí na
osvětlenosti v místnosti. Čím vyšší
osvětlenost tím příjemnější jsou
studené barvy světla.
2000 -3000
Nad 3000
Náhradní teplota
chromatičnosti
Adaptováno podle:
http://en.wikipedia.
org/wiki/Kruithof_c
urve
Třída
pod 3300 K
Teplý
3300 – 5300 K
Střední (neutrální)
nad 5300 K
studený
125TVNP
Kruithofův diagram
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
220
107
KOMFORT - Index podání barev
http://newlearn.info/learn/packages
/mulcom/
Index podání barev Ra (CRI)= 100 … všechny barvy jsou podány věrně
Porovnání barev osvětlených různými zdroji světla
žárovka
zářivka
Efekt úrovně podání barev
níztkotl.
sodíková
výbojka
Světelné zdroje používané v kancelářích: Žárovka…Ra  100, Halogenová žárovka
Ra  100, Zářivky…Ra  70 – 90, Kompaktní zářivka ..Ra  82 – 85
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
221
KOMFORT - Index podání barev
125TVNP
Skupina
Index
podání
barev
Barevné
podání
Typická aplikace
1A
90 – 100
Velmi dobré
Galerie, lékařská vyšetření,
míchání barev
1B
80 -90
Velmi dobré
Byty, hotely, kanceláře,
školy
2
60 – 80
Dobré
Průmysl, kanceláře, školy
3
40 – 60
Vyhovující
Průmysl, sportovní haly
4
20 - 40
Nevyhovující
Dopravní osvětlení
Světelný zdroj
Skupina podání barev
Halogenová žárovka
1A
Zářivka (denní)
1B
Zářivka, směsová výbojka
2
Hg- výbojka
3
Na - výbojka
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
4
222
108
KOMFORT - Kontrast
• Pro jasné vidění je nutné, aby byl dostatečný kontrast na
sítnici (v oblasti žluté skvrny)
Kontrast jasu
Lobj  Lback
k
Lback
• Text s nízkou úrovní kontrastu není snazší přečíst zvýšením
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
intenzity osvětlení
zdroj: Lechner (2001) Heating, Cooling, Lighting, fig. 12.8d, p. 341]
223
PROSTŘEDÍ -Modelování, směrovost,
kontrast
•
Úzké úhly osvětlení vytváří vysoké kontrasty ve
vizuálním prostředí. Pokud strop a stěny
nejsou vůbec osvětleny, může vzniknout „efekt
jeskyně“, který vytvoří nepříjemný pocit.
•
Širší distribuce vytvoří vizuálně zajímavý vzor na
stěnách se současnou tvorbou stínů a dobrým
výsledným kontrastem
•
Převážně difúzní světlo vytváří jednotně
osvětlené povrchy. Protože nevznikají stíny,
může být těžké rozeznat objekty.
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
224
109
VÝKON - Oslnění
• Příliš velké rozdíly v kontrastu
• Zdroj světla je blízko, nadměrný jas svítidel nebo části
osvětlovaného prostoru, častým zdrojem jsou okna
• Odraz svítících ploch na lesklých površích prostoru
• Psychologické (discomfort glare): pozorovatelné,
rušivé
– zdroj vyššího jasu v pohledovém poli vzbuzuje nepříznivý
pocit, odpoutává pozornost od pozorovaného předmětu
zraková nepohoda
únava
• Fyziologické (disability glare):
omezující, oslepující
– zhoršuje činnost zraku, snižuje se zraková ostrost a
http://en.wikipedia.org/wiki/
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
225
kontrastní citlivost
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
125TVNP
VÝKON - Oslnění
Přímé oslnění
Oslnění ze
svítícího
předmětu, který
se nachází ve
stejném nebo
blízkém směru
jako předmět, na
který se díváme.
Odražené/nep
římé oslnění
Oslnění ze
svítícího
předmětu, který se
nenachází ve
směru jako
sledovaný
předmět.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
[Zdroj: Steven Holl, převzato z
materiálu projektu IDES-EDU
226
110
VÝKON - Oslnění
Hodnocení oslnění
• UGR (unified glare rating) – index oslnění
Lz - jas oslňujícího světelného zdroje
Ώ – prostorový úhel, pod nímž je zdroj vidět
Lp – průměrný jas pozadí (adaptační jas)
n - počet oslňujících zdrojů
P – součinitel charakterizující vliv polohy oslňujícího zdroje
Stupeň oslnění je tím vyšší, čím je vyšší jas oslňujícího světelného
zdroje Lz a čím větší je prostorový úhel , pod nímž je zdroj vidět; a
naopak stupeň oslnění klesá s rostoucím průměrným jasem pozadí Lp
(adaptačním jasem).
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
227
Opatření ke snížení rizika psychologického oslnění
Tmavé plochy a těžký
nábytek snižují využití
denního světla, a to
zejména v zadní části
místnosti. V hlubokém
pokoji je lepší volit světlé
barvy a lehčí vybavení.
Vnitřní povrchy se světlými barvami
Zdroj: M.Jokl: Zdravé obytné a pracovní prostředí
EN-12464 (2002):
odrazy:
strop 0,6-0,9
stěny 0,3-0,8
pracovní rovina 0,2-0,6
podlaha 0,1-0,5
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
228
228
111
Požadavky na osvětlení
• ČSN EN 15251, ČSN EN 12464-1.
Stanovují požadavky na osvětlenost, oslnění a podání barev.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
229
Osvětlení a zdraví
•
•
„Dobré“ světlo zlepšuje zrakový výkon a ovlivňuje vizuální dojem a atmosféru
pracovního místa.
‘Špatné’ světlo zhoršuje zrakový výkon a může způsobit namáhání očí,
nadměrnou únavu, bolesti hlavy, nevolnost, rozmazané vidění apod.
Kritéria dobrého osvětlení
•
•
•
•
•
Adekvátní úroveň osvětlení v místnosti a na pracovní ploše
Rozložení jasu v zorném poli (e.g. kontrast, poměr osvětlenosti
horizontálních a vertikálních povrchů)
Předcházet oslnění
Rozložení a směrovost světla v místnosti a na pracovní ploše (e.g.
přímé/difúzní, denní/umělé osvětlení)
Barevné vlastnosti světla (barevný tón světla a podání barev)
o Zdravé a komfortní osvětlení závisí na: zrakovém úkolu, denním čase,
počasí, individuálních potřebách
o Vliv osvětlení na výkon a pohodu závisí na: osvětlenosti, době osvětlení,
načasování, spektrálním složení
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.lrc.rpi.edu/programs/light
Health/about.asp
230
http://www.lightingdesignlab.com
112
Non-vizuální vnímání světla
• Neobrazové vnímání světla
Cirkadiánní receptory ipRGCs (intrinsically photosensitive Retinal Ganglion
Cells), rozptýleny po celé ploše oční sítnice, hlubší vrstvy, menší množství,
citlivé na kratší vlnové délky = modré světlo (460-480 nm)
Příklady spektrálního složení –
Pro aktivaci nutná dostatečná
Vyznačena maximální citlivosti ipRGCs
světelná intenzita
Den: 1000 lx
Noc 50 -100 lx
DENNÍ
SVĚTLO
Melatonin – spánkový hormon
(epifýza) – den/noc; léto/zima
firemní podklady OSRAM
(2x24hod) typického denního rytmu tělesné teploty,
melatoninu a kortizolu v lidském těle při přirozeném 24
hodinovém cyklu střídání dne a noci
(Ve dne hladina v těle nízká/před spaním
výrazné zvýšeni)
Kortizol – hormon aktivity, stresu,
pohybu –doplňuje glukózu v
krvi (zejm. do mozku a ledvin) udržuje
organismus bdělý a akceschopný
125TVNP
ŽÁROVKA
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
van Bommel et al, 2004
231
Non-vizuální vnímání světla
Circadiánský rytmus
• Vnitřní hodiny člověka – přibližně 24 hodinový cyklus (spánek, bdění,
rozdíly tělesné teploty, tlaku, srdeční frekvence, aktivity trávení,
vylučování, změny hormonálních hladin)
Různé
chronotypy
(ranní ptáčata
– slavíci X
sovy)
Synchronizace
Jet-leg ; práce
na noční
směny
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
232
113
Non-vizuální vnímání světla: Vitamín D
SLUNEČNÍ ZÁŘENÍ
• aktivuje biochemické reakce v buňkách
• Povzbuzuje metabolismus
• Posiluje imunitu…
VITAMÍN D
• Zlepšuje kvalitu kostí
• Zlepšuje duševní zdraví (SAD, PMS,
deprese, nálada)
• Zabraňuje vzniku někt. druhů rakovin
• Zlepšuje fce srdce a snižuje krevní tlak
• Může hrát roli v prevenci vzniku
některých autoimunitních onemocnění
jako je roztroušená skleróza a diabetes 1.
typu..
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Zdroj: Dr. Michael Holick, IDES-EDU projekt233
Non-vizuální vnímání světla: SAD
Non-vizualni vnimani světla:
SAD
LED
125TVNP
SAD = Seasonal affective disorder
= SEZONNI DEPRESE
• smutek, podrážděnost, nervozita
• změna chuti k jídlu, změny váhy
• snížená aktivita
• nespavost
• Zimní SAD – více jak 5% obyv.
severských zemí (ženy:muži - 4:1)
• Lehčí formy - až 15% osob - sniženi
zajmu o praci
• Terapie světlem:
– 2h/2.500 lx – 30min/10.000 lx.
– Použiti LED (470 nm) je efektivni i po
kratši dobu expozice.
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
234
114
AKUSTICKÉ MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
236
AKUSTICKÉ MIKROKLIMA
Tepelněvlhkostní
Složky vnitřního prostředí
Elmg
pole
Tepelně-vlhkostní
Kvalita vzduchu
plyny
aerosoly
mikroorganismy
Světelná
Akustika
Elektro -statická, -iontová, -magnetická,
ionizující a radiační pole
Psychický komfort (barvy, povrchy,
architektura…)
125TVNP
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Psychika
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Osvětlení
Akustika
237
115
Vnitřní prostředí budov
• je životní prostředí v interiéru budov. Je to obecně fyzická
realita, obklopující živý organismus, se kterou je ve vzájemné
interakci a která spoluvytváří neustále jeho stav.
• Lze jej obecně považovat za soustavu tří jevů, kterými jsou :
Zdroj
agencií
Pole
přenosu
Exponovaný
subjekt
Exponovaný subjekt : ČLOVĚK, zvíře, rostlina ,stroj nebo jiná entita
reagující na prostředí
Agencie : homogenní složka fyzické reality, která vytváří toky a působí na
exponovaný subjekt (světlo, teplo, vodní páry, odéry, mikroby,
toxické látky, elektromagnetické
TOKY) 238
125TVNP
(c) prof. K. Kabelepole….AKUSTICKÉ
a kol. 2014
je složka prostředí tvořená AKUSTICKÝMI TOKY
v ovzduší, které působí na subjekt a spoluvytvářejí
tak jeho celkový stav.
(prof. M.Jokl)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
239
116
AKUSTICKÝ TOK
= rozkmitáním molekul prostředí zdrojem zvuku
akustické vlny různých délek (kmitočtů)

λ- vlnová délka [m]
c – rychlost šíření zvuku [m/s]
ve vzduchu 15°C = 340 m/s
ve vodě 25 °C = 1500 m/s
v mořské vodě 13°C = 1500m/s
v ledu -4°C = 3250 m/s
v oceli při 20 °C = 5000 m/s
f – frekvence (kmitočet) vlnění
[s-1] [Hz]
c
m
f
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
ZVUK
= každý akustický tok
TÓNY = hudební zvuky
pravidelné (periodické)
kmitání
125TVNP
240
HLUKY = nehudební
zvuky - nepravidelné
(neperiodické) kmitání
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
241
117
ZVUK =
= mechanické vlnění (kmitání)
pružného prostředí
(vzduch, kapaliny, pevné látky - VAKUUM),
které je schopno vyvolat sluchový vjem
JAK ?
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
242
PŮSOBENÍ ZVUKU NA ČLOVĚKA
Zvuk je přijímán UCHEM
1. ZEVNÍ UCHO
(boltec, zvukovod, ušní
bubínek)
2. STŘEDNÍ UCHO
(vibrace bubínku, kladívko,
kovadlinka, třmínek, oválné
okénko)
3. VNITŘNÍ UCHO
(cochlea, bazilární
membrána, tisíce vlasových
buněk, nervové impulsy do
mozku = interpretace zvuků)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
243
Zdroj : http://www.audified.com/projekt/vavcjamu/page58/page69/page69.html
118
ZVUK
základní vlastnosti
fyzikální veličina
HLADINA
INTENZITY ZVUKU
[dB]
fyzikální
veličina
FREKVENCE
[s-1,Hz]
fyzikální
veličina
PRŮBĚH
KMITÁNÍ
fyziologická
veličina
HLASITOST
fyziologická
veličina
VÝŠKA TÓNU
fyziologická
veličina
BARVA ZVUKU
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
244
PŮSOBENÍ ZVUKU NA ČLOVĚKA
INTENZITA ZVUKOVÝCH VLN
vnímá intenzitu zvukových vln
(AKUSTICKÝ TLAK)
http://tattoo-a-pierc.blog.cz/
AKUSTICKÝ TLAK
20 µPa 100 000 000 µPa
𝒑𝟎 = 20 µPa
PRÁH SLYŠENÍ
125TVNP
logaritmus =
HLADINA
AKUSTICKÉHO
TLAKU [dB]
𝑳𝒑 = 𝟐𝟎 𝒍𝒐𝒈
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
𝒑
𝒑𝟎
245
119
PŮSOBENÍ ZVUKU NA ČLOVĚKA
INTENZITA ZVUKOVÝCH VLN
↑ Hladina
akustického tlaku
o 20 dB
↑ akustický tlak
DESETINÁSOBNĚ
Práh slyšení
0 dB
10 dB
20 dB
40 dB
…
Práh bolesti 130 dB
125TVNP
http://www.audified.com/pr
125TVNP
ojekt/vavcjamu/page58/pag
e69/page69.html
20 µPa
100 µPa
200 µPa
2000 µPa
…
100 000 000 µPa
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
246
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
247
120
PŮSOBENÍ ZVUKU NA ČLOVĚKA
??
?
FREKVENCE ZVUKOVÝCH VLN
5 Hz
100
kHz
12 Hz
175
kHz
5 000
http://www.zubrno.cz/studie/kap06.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
v tomto
rozmezí je lidské ucho nejcitlivější
ZVUK
?
= NEŽÁDOUCÍ ZVUK
248
HLUK =
HLASITOST
nepříznivě ovlivňující POHODU ČLOVĚKA
RUŠÍ, OBTĚŽUJE, OHROŽUJE ZDRAVÍ
obecně
125TVNP
HLUK je každý zvuk /zvuky,
které škodí lidskému organismu.
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
249
121
HLUK
ZVUK
na základě účinků na člověka!
ZVUK + ČLOVĚK + SITUACE
PŘÍJEMNÉ
NEPŘÍJEMNÉ
AKUSTICKÉ
AKUSTICKÉ
MIKROKLIMA
MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
250
PŮSOBENÍ HLUKU NA ČLOVĚKA
Poplašný
signál
http://www.guardian.co.uk/football/2009/dec/2
2/vuvuzela-ownership-row
Sluch =
Varovný systém
http://health.howstuffworks.com/humanbody/systems/nervous-system/brainpictures.htm
srdeční rytmus
zrychlený dech
krevní tlak
hladina
stresových
125TVNP
hormonů
STRESOVÁ
REAKCE
organismu
aktivita
mozku
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
HROZBA
251
122
NEPŘÍZNIVÉ ZDRAVOTNÍ ÚČINKY HLUKU
STRESOVÁ
REAKCE
organismu
DE
N
+
NOC
• EEG = probuzení
• poruchy spánku
Fyziologické  Poškození sluchu
:
 Vysoký krevní tlak
 Poškození srdce, infarkt
 Snížená imunita
Fyzikální :
 Cholesterol, cukr,
inzulin
 Nespavost (léky)
 Obezita
 srozumitelnost řeči
Psychologické :  Deprese
 Agresivita
 Sociální kontakty
 Neurózy
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
 Výkonnost
125TVNP
252
> 120 db
může trvale
poškodit buňky a
tkáně
> 85 db nebezpečí
pro sluchové
ústrojí
> 65 db
vegetativní
nervový systém
> 30 dB může
negativně působit
na psychiku
125TVNP
http://www.kytara.net
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
253
123
NEPŘÍZNIVÉ ÚČINKY HLUKU
ZHORŠENÍ KOMUNIKACE ŘEČÍ
Vysoká hlučnost
pozadí
HLASOVÁ
ÚNAVA
MLUVČÍHO
125TVNP
Zvyšování hlasitosti řeči
mluvčího
ZTRÁTA
SROZUMITELNOSTI
PRO POSLUCHAČE
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
254
NEPŘÍZNIVÉ ÚČINKY HLUKU
ZHORŠENÍ KOMUNIKACE ŘEČÍ
•
•
•
•
•
•
125TVNP
Podrážděnost
Nejistota
Pokles výkonnosti
Pocity nespokojenosti
Snížená pozornost
U dětí ztěžuje proces osvojení řeči a
výuku čtení a cizích jazyků
POZADÍ
!!!!
x
ŘEČ …………
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
min 15 dB
255
124
ZDROJE HLUKU V BUDOVĚ
• dopravní
prostředky
• meteorologické jevy
• průmysl
• zemědělství
• vzduchotechnika a
chlazení na
střechách a
fasádách
• zábavní průmysl
125TVNP
Z exteriéru :
Zdroj: http://skrt.kam.vutbr.cz/?p=klid
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
256
ZDROJE HLUKU V BUDOVĚ
Z interiéru :
• technická zařízení budov
• hluk od sousedů
• běžná činnost osob v bytě
http://www.youtube.com/watch?v=hvQfkEXl5_Q&feature=related
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
OHLEDUPLNOST
!!!
257
125
NEJVĚTŠÍM ZDROJEM HLUKU
v České republice je SILNIČNÍ DOPRAVA (více jak 95 % )
Hlukové mapování prokázalo
obtěžování hlukem téměř
300 000 obyvatel České
republiky.
(nebyla mapována celá republika!)
http://www.ahaonline.cz/clanek/musite-vedet/28050/kolaps-nasilnicich-v-praze-i-brne-lide-uvizli-v-zacpach.html
V Praze - 36 škol a 14 zdravotnických zařízení
- hladina hluku překračuje mezní hodnoty pro celodenní
obtěžování (70 dB).
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
258
Hluková mapa Praha Barrandov
hlukovemapy.mzcr.cz/
DEN
NOC
http://hlukovemapy.mzcr.cz/
r.2004
51,44 % (11654) obyvatel ul. K Barrandovu) je TRVALE (ve dne i v
noci) zasaženo NEBEZPEČNOU HLADINOU HLUKU z
dopravy
V ohrožené zóně jsou i ZŠ a MŠ - Hygienický limit = 45 dB
ZŠ Slivenec - ve DNE 78,5 dB a v NOCI 74 dB
MŠ Kurandova na sídlišti Barrandov - ve DNE 74,1dB
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
259
126
http://hlukovemapy.mzcr.cz/
Hluková mapa - letiště Praha
• Letiště Praha obtěžuje hlukem ( ˃ Ld =60 dB a Ln = 50 dB)
1600 obyvatel celodenně
1900 obyvatel v noci
• Provozem na letišti jsou nejvíce obtěžováni občané
Horoměřic (1452 obyvatel)
Jenče (325 obyvatel)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Kněževsi (66 obyvatel)
r. 2008
260
ODSTRAŇOVÁNÍ HLUKU V INTERIÉRU
• ZÁSAH DO ZDROJE HLUKU
• ZÁSAH DO POLE PŘENOSU
od zdroje k subjektu
• ZÁSAH NA SUBJEKTU
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
261
127
Zásah do ZDROJE hluku - TZB
ODSTRANIT nebo NAHRADIT TIŠŠÍM
Materiál
potrubí
Výtokové armatury
(sklon výtokové části )
http://voda.tzb-info.cz/materialy-vodakanalizace/9075-odhlucneny-odpadni-systempoliphon-projektovani-a-montaz
http://www.naseinfo.cz/stavby-a-stavebnictvi/technicke125TVNP
zarizeni/topeni/topeni-stropem
klimatizace →
velkoplošné
sálavé chlazení
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.water-fall.cz/cz/koupelnovebaterie-luxusni-kuchynske/umyvadla-sety/
262
Zásah do ZDROJE hluku - TZB
IZOLACE od okolních
konstrukcí
Vana
Závěsné ZP
Izolace vodovodního
potrubí
Kotvení potrubí
Strojní zařízení
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.rehau.com/CZ_cs/
263
128
Zásah do ZDROJE hluku - TZB
http://www.growers.cz/vzduchotechnika/u
hlikove-filtry/tlumi.html
ZVUKOVÁ IZOLACE
(protihlukové kryty; tlumiče
hluku; tlumiče ventilů)
http://vzduchotechnika.sorke.eu/tlumice-hluku-sks/sk-479/
ORGANIZAČNÍ
OPATŘENÍ - změna
dispozice, provozní doba
www.hlukovekryty.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
264
Zásah do POLE PŘENOSU
POKLES HLADIN HLUKU v uzavřeném prostoru
pokles hladin zvuku je závislý na odrazivosti stěn a tím na době dozvuku
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.audified.com/projekt/vavcjamu/page58/page69/page69.html
265
129
http://www.rockfon.cz
Zásah do POLE PŘENOSU
DOBA DOZVUKU
= čas [s], za který
dB
poklesne amplituda
doznívajícího zvuku o
60 dB
T= 1/6 x (V/A)
A = α 1 x S 1 + α 2 x S 2 + α 3 x S3 + …
• PROSTOR – tvar, velikost
(objem místnosti V [m3])
• POVRCHY – činitel
zvuk.pohltivosti α [-]
(plocha S [m2])
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
266
Zásah do POLE PŘENOSU
http://www.stavby.cz/clanky/akustikaposlechoveho-prostoru-cast-2
ZVUKOTĚSNÁ
OKNA
http://www.eurookna-lexikon.cz/
125TVNP
AKUSTICK
É
OBKLADY
http://www.amfgrafenau.de/img/sa_6.gif
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
267
130
http://www.odhlucnenibytu.cz/images/akustika.
gif
Zásah do POLE PŘENOSU
ZVÝŠENÍ POHLTIVOSTI a
SNÍŽENÍ ODRAZIVOSTI
stěn, stropů, podlah
(objemová hmotnost, pórovitost)
http://www.odhlucnenibytu.cz/sluzby/akustika.html
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://www.rockfon.cz/files/Rockfon/performance/acoustics/CZ/c
268
z_sound-transmission.png
Zásah do POLE PŘENOSU
http://stavba.tzb-info.cz/docu/clanky/0107/010766o12.png
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
269
http://imaterialy.dumabyt.cz/image-cache/max-600x1500/5314-image
131
Zásah do POLE PŘENOSU
IZOLOVANÉ
KABINY
(hlučné provozy)
Obytný
prostor
Obytný
prostor
Obytný
prostor
http://www.dexion.sk/Produkty/Vystavba-interieru/Produkcia-sklad/Halova-kancelaria--kabina-pre-majstra--velin/
Obytný
prostor
Obytný
prostor
Obytný
prostor
125TVNP
Obytný
prostor
DISPOZICE
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
270
Zásah do POLE PŘENOSU
ANTIHLUK =
destruktivní
interference
INTERFERENCE
(zrcadlový obraz
zvukové vlny
otočený o180° )
http://homen.vsb.cz/~ber30/texty/varhany/anatomie/pistaly_akustika.ht
http://www.aldebaran.cz/elmg/kurz_14_inter.pdf
MASKOVÁNÍ = překrývání 1 zvuku vjemem jiného
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
271
132
Zásah do POLE PŘENOSU
POKLES HLADIN HLUKU ve volném prostoru
hladina zvuku klesá s dvojnásobkem vzdálenosti o 6 dB
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
272
http//www.audified.com/projekt/vavcjamu/page58/page69/page69.html
Zásah do POLE PŘENOSU
• Fasáda
• Tvar a umístění objektu …
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
273
133
Zásah na SUBJEKTU
POUŽITÍ OSOBNÍCH OCHRANNÝCH POMŮCEK
(vložky do uší, sluchátka na principu antizvuku)
http://www.hometone.com/entry/building-sound-proof-room/
http://www.hispanicallyspeakingnews.com/images/Royal_Air_Force-180x111.jpg
Nejméně vhodné! - obtěžující
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
274
HODNOCENÍ HLUKU
Při stejné hodnotě akustického tlaku je subjektivně
vnímaná hlasitost zvuku o různých frekvencích rozdílná.
HUDBA
ŘEČ
Oblast
slyšitelných
frekvencí
zvuku
http://www.zubrno.cz/studie/kap06.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
275
134
HODNOCENÍ HLUKU
- frekvenci 1 kHz
odpovídá korekce 0 dB
- frekvenci 250 Hz
korekce -10 dB
125TVNP
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Acoustic_weighting_curves.svg.
(c) prof. K. Kabele
a kol. 2014
276
Nařízení vlády č. 272/2011 Sb.
O OCHRANĚ ZDRAVÍ PŘED NEPŘÍZNIVÝMI
ÚČINKY HLUKU A VIBRACÍ
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
277
135
NAŘÍZENÍ VLÁDY Č. 272/2011 Sb.
!!! Nevztahuje se na : !!!
1. Sousedský hluk
2. Nácvik hasebních, záchranných, likvidačních
prací a bezpečnostních a vojenských akcí
3. Akustické výstražné signály
4. Hluk působený povrchovou vodou
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
278
NAŘÍZENÍ VLÁDY Č. 272/2011 Sb.
Hygienické limity hluku a vibrací pro denní a noční
dobu
1.
2.
3.
4.
na PRACOVIŠTÍCH
pro CHRÁNĚNÝ VENKOVNÍ PROSTOR
pro CHRÁNĚNÝ VENKOVNÍ PROSTOR STAVEB
Pro CHRÁNĚNÉ VNITŘNÍ PROSTORY STAVEB
1. Hluk na PRACOVIŠTI
• EKVIVALENTNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU
LAeq,8h = 85 dB
• práce náročná na pozornost a soustředění a pro tvůrčí práci
LAeq,8h = 50 dB. apod.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
279
136
2. Hluk v chráněných VNITŘNÍCH prostorech
• EKVIVALENTNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU =
= základní hladina akustického tlaku LAeq,T = 40 dB
+ korekce (příloha č.2)
• MAXIMÁLNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU =
= základní maximální hladina akustického tlaku
LAeq,T = 40 dB + korekce (příloha č.2)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
280
2. Hluk v chráněných VNITŘNÍCH prostorech
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
281
137
2. Hluk v chráněných VNITŘNÍCH prostorech
• EKVIVALENTNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU
pro zvuk elektronicky zesilované hudby
se v prostoru pro posluchače stanoví pro dobu T = 4 hodiny
LAeq,T = 100 dB
Zvuk ˃ 85 dB může poškodit buňky ve vnitřním uchu
TINNITUS = šelest v uších (~10dB nad prahem ind.sluchu)
– psychicky náročné (deprese, nespavost)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
282
3. Hluk v chráněných VENKOVNÍCH prostorech
• EKVIVALENTNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU =
= základní hladina akustického tlaku LAeq,T = 50 dB
+ korekce (příloha č.3)
• EKVIVALENTNÍ HLADINA AKUSTICKÉHO TLAKU
z leteckého provozu (charakteristický letový den)
pro celou DENNÍ DOBU - LAeq,16h
= 60 dB
pro celou NOČNÍ DOBU - LAeq,8h = 50 dB.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
283
138
3. Hluk v chráněných VENKOVNÍCH prostorech
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
284
PSYCHICKÉ MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
286
139
PSYCHICKÉ MIKROKLIMA
Tepelněvlhkostní
Složky vnitřního prostředí
Elmg
pole
Tepelně-vlhkostní
Kvalita vzduchu
plyny
aerosoly
mikroorganismy
Světelná
Akustika
Psychický komfort (barvy, povrchy,
architektura…)
Elektro -statická, -iontová, -magnetická,
ionizující a radiační pole
125TVNP
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Psychika
Osvětlení
Akustika
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
287
je pojem pro psychické účinky některých agens
(složek mikroklimatu) a dalších složek životního
prostředí společně působících na člověka, jež se
výrazně podílejí na účincích mikroklimatu.
(prof.M.Jokl)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
288
140
PSYCHICKÉ MIKROKLIMA
V přeneseném slova smyslu
Označuje
to, na co je PŮSOBENO! = psychika
NIKOLI to, co PŮSOBÍ
= tepelně-vlhkostní, akustické, světelné apod.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
289
PSYCHICKÉ MIKROKLIMA
spoluvytváří pocit pohody člověka
https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ0dnKOJ1BB6t8qltihZ8B-
125TVNP _KR6OZD_niAw8n7BlxLXP4_dX71m
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Při současném
působení
různých složek
na subjekt
překrývá
většinou
PSYCHICKÉ
MIKROKLIMA
ostatní!
290
141
Tepelněvlhkostní m.
Toxické,
odérové m.
Světelné
m.
El.st, el.
iontové, el.
Magnetické
m.
Kvalita
vzduchu
PSYCHICKÉ
Proudění
vzduchu
PROSTOR
mikroklima
Akustické
m.
ČLOVĚK
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
125TVNP
291
Proudící VZDUCH v interiéru
1. PROUDĚNÍ
VZDUCHU V
EXTERIÉRU
Umístění
budovy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
292
142
Proudící VZDUCH v interiéru
1. PROUDĚNÍ VZDUCHU V EXTERIÉRU
Průměrná rychlost vzduchu
- 0-1,5m/s komfort
http://www.cestomila.cz/clanek/199-rekou-pralesem-a-vezenimfrancouzske-guyany/221-francouzska-guyana
http://pixabay.com/cs/budovy-d%C5%AFm-obryskreslen%C3%BD-film-31089/
Tvar budovy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
293
Proudící VZDUCH v interiéru
2. VNITŘNÍ ZDROJE POHYBU VZDUCHU
Obrazy proudění
VZT
systémy
Doporučená
rychlost = 0,1-0,3
m/s (zimní období
max. 0,15 m/s, letní
období 0,25 m/s).
Otopná
tělesa
http://vetrani.tzb-info.cz/vnitrni-prostredi/6723-modelovani125TVNP
obrazu-proudeni-vzduchu-ve-standardnim-operacnim-sale
http://www.tzb-info.cz/1186-tzb-2002-otopna-plocha-aovlivneni-parametru-vnitrniho-prostredi
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
294
143
PROSTOR
PSYCHOLOGIE
ARCHITEKTURY
http://relax.lidovky.cz/reforma-psychiatrie-pocita-s-presunem-pece-blizk-pacientum-pq7-/ln-zdravi.asp?c=A121004_162708_ln-zdravi_sk
? ? prostředí
psychiatrických zařízení
může pomoci v procesu
uzdravování
http://www.dploparany.cz/galerie/g-inter1od/
https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSnmgxXrUf6Ri99Jfu457CMV_9Goc9MInkApjSxzH3fGFEZskl
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
295
PSYCHOLOGIE ARCHITEKTURY
ás působí 2 stejně
udovy rozlehlé
panelový dům X
atedrála
– budí často
enost
a - pocit
sti
http://www.arokna.cz/reference/okna-a-dvere/bytove-domy-panelove-
http://www.archiweb.cz/news.php?action=show&id=9246&type=2
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
domy/plastova-okna-pro-panelovy-dum-ve-meste-plzen-labkova-ul.htm
296
144
PROSTOR
Architektonické prostředí :
• ROZHODOVÁNÍ
působí na PSYCHIKU
• CHOVÁNÍ
+ řada faktorů
• JEDNÁNÍ
Philip Zimbardo – r.1971 - Stanfordský vězeňský experiment
PROSTŘEDÍ
LIDÉ
CHOVÁNÍ ROLE
125TVNP
http://www.prisonexp.org/
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
297
PROSTOR
PSYCHOLOGICKO-SOCILOGICKÉ ASPEKTY
ARCHITEKTURY
1. PSYCHIKA - pocity, vjemy, prožitky, interpretace prostoru
-
- jistý typ chování a jednání
2. MODIFIKACE CHOVÁNÍ člověka – půdorys, barvy,
tvary, bezbariérovost,
čistota…
3. NORMATIVNÍ charakter CHOVÁNÍ – pravidla chování
a způsoby jednání
(knihovna)
4. FYZIOLOGICKÉ POCHODY v organismu-psychické a
somatické problémy
(teplota, hluk, záření
...)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
298
145
PROSTOR
„Být na Zemi znamená pobývat.“
Martin Heidegger
DŮM
prostředník
uvolnění, odpočinek
dítě – bezpečí, ochrana
Archetypální prvky - znaky civilizace
125TVNP
Symbol
ZEMĚ
Symbol
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
NEBES
ČLOVĚKprostředník
299
PROSTOR
FENG SHUI
• Staří Číňané - poloha domu, kanceláře, umístění
předmětů, prostor… ovlivňuje naše postoje i
naši duši
chování a pohled na vše
• PROSTŘEDÍ ovlivňuje
kvalitu života člověka
jeho charakter
jeho zdraví
• Neexistuje NEUTRÁLNÍ PROSTOR – sděluje
„význam“ – ovlivňuje člověka - percepční a
psychologická úroveň
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
300
146
naše
ti!
o-delfíni
ám odmala
ená je hezká
enávidím nebo
totožním…
ALBERT
PROSTOR
„We give shape to our buildings, and they, in turn,
shape us.“
Winston Churchill
FENG SHUI
TVARY lidského obydlí
zdraví a celkový stav
Pravidelné tvary
Nepravidelné tvary
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
301
PROSTOR = 3.kůže
Vnímání prostoru : (osobní)
• Zrakové
• Hmatové
• Sluchové
VJEMY
• Čichové
POCITY
• Psychologické
http://bydleni.idnes.cz/styly-interieru-jak-vybrat-ten-pravy-dw6/architektura.aspx?c=A080114_153014_dum_stavime_web
okamžik působí na
ě (barva, chuť..) i
ktivní odraz
možňuje
tlení, teplota, barvy,
ozitivně něbo negat.
125TVNPhttp://www.living.cz/interier/interier-v-modrem.html
(c) prof. K. Kabele http://www.mujdum.cz/rubriky/interier/bytovy-textil-pro-modernia kol. 2014
302
interier_405.html
147
o každého je
lnost
á!někdo má
uklizeno,
hý se
ítí…sterilní
bava cokoli
ělat
PROSTOR
VELIKOST
HUSTOTA
UMÍSTĚNÍ
KVALITA PROVEDENÍ
DISPOZICE (orientace v prostoru)
BAREVNOST
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
303
PROSTOR - VELIKOST
Prostorové nároky dle ČINNOSTI - půdorys + výška
• Optimální p.
ÚTULNOST (??), BEZPEČÍ
• Malé p.
• Velké p.
STÍSNĚNOST
NEJISTOTA, ZTRACENOST (fobie)
Modifikace pocitů
vyvolaných jiným
mikroklimatem
OSOBNÍ
prostor
(0.45 m,
1.2
a 3.65m)
http://upload.wikimedia.org
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
304
148
ost těla a jeho
ž bere švec
oblek
ůsledky sezení u PC
a, zápěstí, prsty
esti (brnění, mrtvění) →
, šlach, pouzder, úponů
áteře, omezené dýchání
k vnitřních orgánů, bolesti
žení vazů)
ny
 zácpa
ívání varlat (auto)
PROSTOR - VELIKOST
• manipulační prostor
• pedipulační prostor
• zorné pole
http://nadrevo.blogspot.cz/2011/06/vliv-sedaveho-zamestnani-na-zdravi4dil.html
Vnímání velikosti :
PRUHY
BARVA
y
www.zcu.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele
a kol. 2014
www.lfhk.cuni.cz/hygiena/Ko-FAF-HE-Hygienaprace.ppt
305
PROSTOR - HUSTOTA
Soukromí
Izolace
Pracovní prostor
otevřený
uzavřený
polouzavřený
http://www.probermeto.cz/clanky/vyborny-pracovni-prostornakopne-praci-cele-firmy-a-udela-dobre-i-vam
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
www.forminteriery.cz
306
149
PROSTOR - UMÍSTĚNÍ
Výškové budovy
velký počet bytů
velká koncentrace obyvatel
nejvíce trpí děti
„Satelity“
125TVNP
http://www.ekobydleni.eu/tag/vertikalni-zahrada
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
307
V italském Miláně je ve
výstavbě výšková budov
Bosco Verticle o 27
patrech, jejíž fasáda je
pokrytá desítkami strom
a jiných rostlin. Flóra
budovy roste na visutých
balkonech a tvoří tak
unikátní vertikální les.
PROSTOR UMÍSTĚNÍ
http://www.ekobydleni.eu/tag/vertikalni-zahrada
www.spanelsko.tripzone.cz
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Nov%C3%
A9_M%C4%9Bsto_nM_form_air_3.jpg
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
308
150
PROSTOR –
KVALITA
PROVEDENÍ
M.Jokl, Zdravé obytné a pracovní prostředí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
309
PROSTOR - DISPOZICE
ORIENTACE V
PROSTORU
• Přehlednost
• Bloudění
BEZNADĚJ
http://www.nemkladno.cz/cz/mapa-arealu/
http://www.labyrinth-cz.cz/vnitrnisystemy-patrove-smerove-tabule.php
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
310
151
zlých duchů,
a déšť,
vání s bohy,
vracení neštěstí,
tužky)
PROSTOR - BAREVNOST
Od starověku – barvící a barevné
substance s magickou funkcí
BARVA - SYMBOL + RITUÁLNÍ
http://www.theatlantic.com/infocus/2012/03/the
-colors-of-holi-2012/100259/
předmět
http://www.prirodni-matrace.cz/nazorylekaru/staroveky-egypt
www.galeriekocka.cz
125TVNP
http://www.prirodni-matrace.cz/nazorylekaru/staroveky-egypt
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
311
PROSTOR - BAREVNOST
2 Významy barvy :
• Symbolický (žlutá-slunce, život, bohové/modrá-voda/
zelená-život, příroda/ černá-tma, smutek, zánik, zlo/
bílá- čistota, truchlení/ rudá-krev, oheň, válka…)
• Energetický – světelná energie (mysl, nálada)
– energetická vibrace (nevědomí )
http://www.astrolife.cz/?p=8349
- prof. Nils FINSEN – r.1903
Informace
(prostor, předmět, člověk) –
pocity
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
312
152
PROSTOR - BAREVNOST
vod
sl
Působení barev – historický vývoj – adaptace (vnímání tvarů a
barev)
asociační vazby – emocionálně významné
situace + určité barevné kombinace
(+ světlo, materiály, tvary, pohlaví, věk,
kultura, roční období, orientace místnosti …)
BARVA
Psychika
Chování
Fyziologické pochody
(např.chlad – Hypothalamus, hypofýza, št.žláza)
J.W.GOETHE –
Nauka o barvách r.1810
- myšlenky o psychologickém,
fyziologickém
a estetickém působení
barev
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Goethe +
Schiller 1799
http://1.bp.blogspot.com/-Temperamentrose.jpg
313
PROSTOR - BAREVNOST
Barvy
POCIT (radost, smutek, vzrušení… = nálada)
FYZIOLOGICKÉ PŮSOBENÍ – vegetativní
nervový systém - mozek (hypofýza)
TEPLÉ (AKTIVNÍ)
Podněcují k činnosti,
↑tlak, puls, tělesné napětí,
chuť k jídlu, čas se zdá
rychlejší, ↑ činnost
vegetativního nervstva
Barvy
125TVNP
STUDENÉ
(PASIVNÍ)
Opačný účinek –
uklidňují, útlum
vegetativních funkcí
Barevný tón
Barevná světlost (jas)
Sytost barvy(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
314
153
ss.com/2
PROSTOR - BAREVNOST
Fenomén nevědomé asociace 3 PRIMÁRNÍCH BAREV:
ČERVENÁ (krev) – stimulace vitálních a fyzických funkcí
ŽLUTÁ (Slunce) – mozkové funkce
MODRÁ (nebesa) – uklidňující funkce (koncentrace)
PREFERENCE BAREV OSOBNOST
Hippokrates – 4 temperamentové
barvy
(melancholik, cholerik, sangvinik,
flegmatik - BÍLÁ )
C.G.Jung – extrovert x introvert
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
315
PROSTOR - BAREVNOST
ČERVENÁ – pozornost, životní síla, zdatnost, instinkt, vášeň,
vzrušení, aktivita, adrenalin, výkonnost, odvaha;
– zlepšuje krevní oběh, chudokrevnost, nevhodná pro srdeční
problémy a vysoký tlak
www.bydleni.tiscali.cz
•
•
125TVNP
www.mujdum.cz
www.natur-dent.cz
•
– interiér
může působit negativně (agresivně)
zdroj fyzického vyčerpání a únavy
(dynamická)
pouze
lokálně (přitahuje pozornost)
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
316
154
PROSTOR - BAREVNOST
www.utulnydum.cz
www.mare-interiery.cz
MODRÁ – velmi uklidňující (opak červené)
– mír, klid, bezpečí, útlum, probuzení intuice, ↓ nedůvěra
– ↓krevní tlak, ↓ horečka
– interiér – ložnice, koupelna, dětský pokoj
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
317
PROSTOR - BAREVNOST
ŽLUTÁ – symbol dlouhověkosti, stability
– pocity radosti, posiluje naději, optimismus, nadšení,
otevřenost, sebevědomí;
– ↑krevní tlak, ↑tep, ↑dech, léčba depresí
– interiér – centrální místnosti, kuchyň, obývák
125TVNP
www.interier.hyperbydleni.cz
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
318
155
PROSTOR - BAREVNOST
ZELENÁ –
– stabilita, harmonie, vyrovnanost,
regenerace, obnova, plodnost
– uzdravení, tlumí úzkost; vhodná
na záněty, srdeční problémy,
klaustrofobii, bolest hlavy ne na
zhoubná onemocnění (růst)
– interiér – ložnice, dětský pokoj,
ambulance, ordinace
www.infokompas.c
www.kancelareegon.cz
125TVNP
asb-portal.cz
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
319
PROSTOR - BAREVNOST
FIALOVÁ –
– spirituální a charizmatická
– očistná
– tvořivá, inspirativní
– interiér – dětský pokoj, koupelna,
zóny relaxace, meditace, místnosti
pro studium a četbu
www.interier.bydleni.cz
www.living.cz
www.kancelareegon.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
320
156
PROSTOR - BAREVNOST
www.infokompas.c
mujdum.cz
www.manes-spa.cz
ORANŽOVÁ – z veselosti žluté a síly červené
– vitální, energetizující, napomáhá trávení, povzbuzující
účinky, sebeúcta, sebekontrola, ovládání emocí (mniši)
– proti depresím, pesimismu, nechutenství a nespokojenosti
– interiér – obývací pokoj, jídelna
www.kancelareegon.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
321
PROSTOR - BAREVNOST
HNĚĎÁ –
– stabilita, jistota, bezpečí, fyzické pohodlí, teplo,
zakotvení, zodpovědnost
– pocity zádumčivosti, stesku, uzdravování citů, mysli;
přemíra – materiální chtivost a nenasytnost
– interiér – centrální místnosti (jasné, pastelové tóny)
zena.centrum.cz
utulnydum.cz
www.kancelareegon.cz
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
322
157
PROSTOR - BAREVNOST
BÍLÁ –
– symbol čistoty, míru, obnovení,
nevinnosti, vznešenosti
– pocity smutku, osamění,
melancholie; sklon k
perfekcionismu
– interiér – tóny slonovinové a
krémové; zesiluje účinky barev
www.novinky.cz
www.maxidesign.cz
www.kancelareegon.cz
125TVNP
ČERNÁ –
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
323
PROSTOR - BAREVNOST
– symbol ekonomické prosperity,
peněz
– pocity smutku, tma, samota,
přísnost, důstojnost, respekt,
depresivnost, vyhaslost ochrana, tajemno
– interiér – ztráta světla;
bankovnictví, ekonomická a
obchodní centra; polarita s bílou
stylainterier.cz
www.kancelareegon.cz
125TVNP
ps-kuchyne.cz
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
hn.ihned.cz
324
158
ČLOVĚK
Nespecifické působení složek
prostředí na člověka
strain =
namáhání
→
obohacují se vjemy složek prostředí
→
složité a silně SUBJEKTIVNĚ podmíněné procesy
(HAWTHORNŮV EFEKT)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
http://c4cm.co.uk/blog/?p=39
325
ČLOVĚK
PSYCHICKÝ STRAIN
•
•
•
CHOVÁNÍ
PSYCHIKA (stres – „bojová pohotovost“)
FYZIOLOGICKÝ STAV (změna chemické rovnováhy
organismu)
PSYCHICKÁ ÚNAVA
PSYCHICKÝ
STRES
DEPRESE
PSYCHOSOMATIKA
PSYCHICKÁ STABILITA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
326
159
HODNOCENÍ PSYCHICKÉHO
MIKROKLIMATU
Kritéria:
1. POHYB VZDUCHU
nejvýše přípustná
průměrná rychlost
 Obytné místnosti– 0,15m/s / 0,25m/s
 většina pracovišť – 0,1- 0,3m/s
 Exteriér budov – 1,5m/s (-3,3m/s mírný diskomfort)
 Nutno vždy přihlédnout k povaze činnosti
člověka
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
327
HODNOCENÍ PSYCHICKÉHO MIKROKLIMATU
2. PROSTOR
prostorové požadavky
PRACOVNÍ a OBYTNÉ
pro
a) prostředí
Pracovní prostředí – nařízení vlády č.441/2004
Sb. a č.523/2002 Sb.
- min. šíře volné podlahové plochy 1m
- min. světlá výška v závislosti na m2 plochy
- min. 12 m3 vzdušného prostoru/osobu –práce vsedě
- min. 15 m3 vzdušného prostoru/osobu –práce vstoje
- min. 18 m3 vzdušného prostoru/osobu –těžká práce
- nastavitelná výška sedáku a opěrky
- rozměry pohybového prostoru pro dolní končetiny …..
+ psychická zátěž (tempo,(c) monotonie,
tlak,
125TVNP
prof. K. Kabele a kol.
2014 soc.interakce, směny…) 328
160
HODNOCENÍ PSYCHICKÉHO MIKROKLIMATU
2.PROSTOR
b) Obytné prostředí – z hlediska typu stavby
(ČSN 734301)
- pozemek RD
- optimální velikost bytu
- výška stropu
- optimální obytná plocha m2/1osobu
- minimální rozměry místností
- optimální velikost zahrady
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
329
HODNOCENÍ PSYCHICKÉHO MIKROKLIMATU
3. BAREVNOST
4. ČLOVĚK
vytvoření psychické pohody
snižovat svoji dispozici ke stresu
zvyšovat „psychickou odolnost“
(Školní, pracovní, domácí prostředí..)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
330
161
PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ
JACGUELINE C.
VISCHER
Spokojenost uživatele
KOMFORT/POHODA
Model komfortu
kvalitního
pracovního prostředí
•
•
PSYCHOLOGICKÝ
komfort
Výkonnost
Kvalita
FUNKČNÍ komfort
FYZICKÝ komfort
Práh
obyvatelnosti DISKOMFORT
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
331
PRACOVNÍ PROSTŘEDÍ
Uzavřené prostory – stísňující
pocit/absence možnosti
přirozeného
větrání/průvan/teplota/akustika…
http://chelseanow.com/2014/02/brookfield-bolsters-manhattan-west-project-withoverhaul-of-33rd-st-office-space/
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
332
162
ELEKTRO MIKROKLIMA
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
334
ELEKTRO MIKROKLIMA
Tepelněvlhkostní
Složky vnitřního prostředí
Elmg
pole
Tepelně-vlhkostní
Kvalita vzduchu
plyny
aerosoly
mikroorganismy
Světelná
Akustika
Psychický komfort (barvy, povrchy,
architektura…)
Elektro -statická, -iontová, -magnetická,
ionizující a radiační pole
125TVNP
Vzduch
Vnitřní
prostředí
budov
Psychika
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Osvětlení
Akustika
335
163
ELEKTROSTATICKÉ
MIKROKLIMA
Elektrostatické mikroklima je složka prostředí
vytvářená elektrostatickými náboji na materiálech
a elektrostatickými poli v uvažovaném prostoru
a ovlivňující celkový stav člověka.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
336
Faktory elektrostatického stresu, tvorba statické
elektrické energie
Elektrický náboj se vytváří při dynamickém styku
a oddělování částic s různou i stejnou polaritou a to ztrátou
elektronů z jedné částice ve prospěch druhé částice.
[22]
Náboje se v čase vybíjejí – v závislosti na elektrickém odporu materiálu
Plasty (vysoký odpor) => dlouho
Kovy (nízký odpor) => krátce
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
337
164
Faktory elektrostatického stresu, tvorba statické
elektrické energie
Jedná se zejména o vzájemný pohyb:



pevných látek
tekutin (kapalin, par, plynů)
kapalin a pevných látek
Další možné případy vzniku statické elektrické energie:
 Indukce
 Pomalá chůze v obuvi z pryže či s pryžovou podešví po asfaltu, lineleu, plastu
 Pohyb člověka ve vlněném, hedvábném či syntetickém oděvu
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
338
Vzájemný pohyb pevných látek
Elektrostatický potenciál osob ve VOLTECH [1]
Podlaha
Rh
Podešev
Oblek
Pomalá chůze
Povstání z kovové
stoličky
Linoleum
45 – 50 %
Gumová
Vlna, bavlna
Linoleum
45 – 50 %
Kožená
Vlna, bavlna
Guma
45 – 50 %
Gumová
Bavlna
Guma
45 – 50 %
1000
1000
500
100
1500
1000
0
1000
1000
0
Kožená
Um.hedvábí
Kamenná 45 – 50 %
Gumová
Bavlna
Kamenná 45 – 50 %
Kožená
Bavlna
Dlaždice
45 – 50 %
Gumová
Vlna, bavlna
Dlaždice
45 – 50 %
Kožená
Vlna, bavlna
0
0
Terraco
45 %
Gumová
Vlna, bavlna
500
3000
Terraco
45 %
Kožená
Vlna, bavlna
0
100
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
0
100
600
3700
339
165
Elektrostatický potenciál osob ve VOLTECH [2]
ČINNOST
El.stat. Potenciál [V]
Stažení vlněného ubrusu ze stolu
12 000
Povstání z lakované dřevěné židle
9 000
Česání vlasů
6 000
Intenzity elektrostatického pole ve stavebních materiálech [2]
Materiál
Intenzita el.stat. pole [V/m]
Dub
0
Dubové parkety surové, voskované včelím voskem
Dubové parkety tvrzené PU voskem
-20 000
Dubové parkety tvrzené PU voskem po 6 letech
PVC
-1 500
-34 000
PVC s antistatickou úpravou
-1 400
PE průsvitný
-65 000
Kobercové potahy z plastů
125TVNP
-200
(c) prof. K. Kabele a kol.
2014
-20 000
340
Vzájemný pohyb tekutin
Expanze stačených či zkapalnělých plynů z tlakových
nádob (např. prudký únik O2 úzkým kanálem redukčního ventilu)
Rozprašování tekutiny – Lenardův efekt
spojeno s tvorbou aeroiontů
[18]
Vzájemný pohyb pevných látek a tekutin
Průtok nebo pohyb dielektrických
látek v potrubí z dielektrických
materiálů (pryž, plasty, laminát),
nabíjí se potrubí i tekutina.
Je příčinou většiny havárií
tenkerových lodí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
[18]
341
166
Působení statické elektrické energie
 na člověka (biologický účinek – poststrain)
 na neživé subjekty
 Vliv statické elektrické energie na člověka
– Přímý (obtěžuje, může vyvolat alergickou reakci)
– Nepřímý (vzniká v důsledku působení na neživé subjekty)
 Vliv statické elektrické energie na neživé subjekty:
– Nebezpečí zapálení výbušné směsi (O2), v průmyslu, nemocnicích
– Usazování prachu (na plochách s opačnou polaritou – tapety)
– Počítače (tranzistory - polovodiče)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
342
Posuzování úrovně statické elektřiny
 Kritériem je potenciál elektrostatického náboje nebo intenzita
elektrostatického pole

Q = C.V
Q … elektrostatický náboj [C]
C … elektrické kapacita materiálu [F]
V … napětí [V]
 Plasty mají nízkou elektrickou kapacitu, kovy vysokou
 Intenzita v občanských budovách do 160 V/cm, dlouhodobě do 10 V/cm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
343
167
Optimalizace elektrostatického mikroklimatu
 optimální elektrostatické mikroklima je s minimem statické
elektrické energie
 úplná likvidace statické elektrické energie není nemožná
 pokud vznikne statická elektrická energie je vhodné ji
odstranit uzemněním nebo úpravou pole přenosu
 efektivní likvidace statické elektrické energie je pokud možno
co nejrychlejší (aby nedocházelo ke kumulaci vysokých potenciálů)
 optimalizace elektrostatického mikroklimatu:
– úpravou zdroje
– úpravou pole přenosu
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
344
[18]
Úprava zdroje statické elektřiny
 antistatickými látkami a uzemněním,
nanáší se vodivé filmy
 použitím vhodného oděvu a obuvi
[18]
Úprava pole přenosu statické elektřiny
[19]
 úpravou ovzduší
– reverzní ionizací vzduchu
– zvýšením relativní vlhkosti vzduchu
 úpravou podlahy a stěn – antistatickými nátěry a dokonalým zemněním
(dostatečná vodivost)
125TVNP
Epoxidová stěrka s antistatickou úpravou (firmy PETR'S Olomouc)
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
345
168
ELEKTROIONTOVÉ
MIKROKLIMA
Elektroiontové mikroklima je složka prostředí
vytvářená pozitivními a negativními ionty v ovzduší,
které působí na člověka a utváří jeho celkový stav.
 ovzduší elektricky neutrální se v přírodě nevyskytuje
 vnější i vnitřní ovzduší je neustále ionizováno
 meteosenzitívní lidé (cca 30% , citliví na změny počasí )
vnímají množství vzdušných iontů - mohou reagovat např. bolestmi
hlavy, kloubů, jizev, změnami nálady a poruchami spánku
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
346
 za normálního stavu jsou molekuly plynů elektricky neutrální
 vlivem působení ionizační energie dochází k neelastickým srážkám
neutrálních molekul => odtrhávají se elektrony z orbitální sféry atomů =>
vzniká tak dvojice elektricky nabitých částic
[22]
 vzniklé částice nejsou stabilní, spojují se s neutrálními atomy, či
molekulami do shluků (až 30 molekul) a tak vznikají stabilnější = lehké
ionty
 ionizace "trvá" 10-6 s
 probíhá neustále
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
347
169
Prostor
Koncentrace záporných iontů
vzduch v městském bytě
50 – 100 Iontů/cm3
vzduch na ulici ve městě
100 – 500 Iontů/cm3
vzduch v lese nebo u moře
1 000 – 5 000 Iontů/cm3
vzduch u vodopádů
10 000 – 50 000 Iontů/cm3
vzduch po bouřce
10 000 – 50 000 Iontů/cm3
[2]
Zdroje ionizační energie
 působení elektrického pole
 působení ionizujícího a UV záření
 Lenardův efekt
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
348
Působení elektrického pole
 Např. umělá ionizace vzduchu
Působení ionizujícího a UV záření
 Přírodní zdroje – 95 %
– Elektromagnetické záření (směrem k povrchu zemskému z kosmu)
• kosmické záření
• krátkovlnná složka slunečního záření (ultrafialové záření)
– Radioaktivní záření (z nitra Země)
• záření přirozených radionuklidů, obsažených v zemské kůře
 V interiéru budov:
– radioaktivní plyny Ra 222 a Ra 220 (ze stavebních kcí - žuly a betonu), které difundují
do místnosti
– důležitost větrání !!
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
349
170
Lenardův efekt – při rozprašování vody do vzduchu dochází k tvorbě
pozitivních a negativních iontů oddělováním malých částic z povrchu vody,
tak vznikají malé záporné částečky a větší kladné kapky
[18]
125TVNP
[18]
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
350
 Fyzikální prosec vzniku vzdušných iontů může být při určité intenzitě
elektrického pole provázen chemickými změnami – vznikem O3 a NOX
O
+
N2
N2O
O
+
O2
O3
N
+
O
NO
O2
N2
N
 Vazebná energie molekul kyslíku O2 je nižší než vazebné energie molekul
dusíku N2
[2]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
351
171
Dělení iontů [4]
 Podle polarity:
 kladné
 záporné
 Podle hmotnosti:
AEROIONTY
– Lehké ionty, shluky 10 - 30 molekul
neustále vznikají
z hlediska biologického působení jsou nejdůležitější
PSEUDOIONTY
– Střední ionty
– Těžké ionty
obsahují zpravidla "kondenzační jádro", t.j. částici prachu, kouře či dýmu
čím hmotnější kondenzační jádro, tím rychlejší sedimentace (a zánik) těžkého iontu
Negativní se snáze dostanou do plic (člověk je kladně nabit) => neměl by se ionizovat
znečištěný vzduch
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
352
Počet lehkých iontů je ukazatelem čistoty vzduchu
 Čím více je ovzduší znečištěno => více lehkých iontů se mění na střední a
těžké ionty
 Při umělé ionizaci vzduchu dochází k tomu, že více iontů "obalí" více
nečistot => těžké ionty - těžší => rychleji sedimentují a vzduch se tak čistí
Subjektivní vnímání vzduchu
 chudý na ionty - “těžký“
 převaha pozitivních iontů - “dusno“
 převaha negativních iontů - “řídký a chladný“
 optimální poměr pozitivních a negativních iontů - “lehký a čerstvý“
Účinky iontů v ovzduší a v lidském organismu
Aeroionty především slouží pro urychlení biochemických reakcí
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
353
172
Negativní ionty (anionty) v organismu způsobují
 vzrůst pH krve
 pokles krevního tlaku
 pokles spotřeby kyslíku
 zvyšují metabolismus ve vodě rozpustných vitamínů
 vzrůst sekreční aktivity sliznic
 zvýšení odolnosti vůči virovým onemocněním
Pozitivní ionty (kationty)
 Způsobují pokles pH krve
 vzrůst krevního tlaku
 pokles hladiny cholesterolu
 vysoušení sliznic
Vliv ionizace vzduchu na člověka
Přímé působení vzdušných iontů na člověka se nejvíce projevuje
v plicích 90 %, dále pak na kůži 10 %
[10]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
354
Vertikální rozvrstvení iontů
nad zemským povrchem
 Nad zemským povrchem nejsou
kladné a záporné ionty v rovnováze (ikdyž vždy vzniká dvojice)
 Proč?
[18]
 Země záporně nabitá
 ionosféra kladně nabitá (dobře vodivá, nabitá vrstva vzduchu
ve výši asi 50 km nad zemským povrchem)
 Mezi těmito póly je elektrické pole
 kladné ionty přitahovány k Zemi
 záporné ionty přitahovány k ionosféře
nad zemským povrchem je stálá mírná převaha kladných iontů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
355
173
Pohyblivost iontů
 rychlost závisí na jejich hmotnosti a kvalitě prostředí
 menší ionty jsou rychlejší (=> proto je u nich větší riziko zániku)
 záporné ionty menší než kladné ionty (=> záporné ionty snáze
zanikají)
Zánik iontů
+
+
-
0
0
 děje se v ovzduší, na pevných površích, v interiéru i exteriéru
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
356
Vliv meteorologických faktorů na koncentraci iontů v ovzduší
 atmosférický tlak
 množství srážek
 teplota, vlhkost a proudění vzduchu
 vyšší vlhkost vzduchu = nižší ionizace
 vyšší teplota = více atmosférických iontů
Kolísání koncentrací iontů v ovzduší
 denní – max.kolem 6 h, min. 12-14 h
 měsíční – max. v období úplňku
 roční – max. v období místního léta
 čím čistší ovzduší, tím výraznější rozdíly mezi maximální a minimální
koncentrací iontů
 ve znečištěném ovzduší nejsou téměř žádné rozdíly
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
357
174
Vliv stavebních konstrukcí na koncentrace iontů v interiéru
 přírodní materiály – dřevo (hladké), cihelné zdivo
 železobetonové zdivo – zejména v objektech
bez přirozeného větrání, s klimatizací!
= > je nutná umělá ionizace
 ocel - vytváří Faradayovu klec
 dceřiné produkty radonu produkují aeroionty
 vlhká omítka
Faradayova klec [6]
125TVNP
[18]
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
358
Vliv lidských činností na ionizaci vzduchu
 kouření - v dýmu je zejména dehet - má
mimořádnou schopnost vázat na sebe lehké
záporné ionty a ve velkých množstvích
způsobuje jejich zánik!
 dlouhodobý pobyt více lidí v nevětrané
místnosti - pocit "vydýchaného vzduchu"
a "nedostatku kyslíku„ - ale jedná se o
nedostatek lehkých záporných iontů!
 klimatizace - vzduch se filtruje, vlhčí a
dopravuje
2m potrubí, průměr 10cm, v= 1,5m/s => zánik
iontů až o 20 %
 provoz televizní a počítačové obrazovky rychlejší zánik lehkých iontů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
zdroj obrázků [18, 21]
359
175
Umělá ionizace vzduchu
Nejčastěji ionizátory s koronovým výbojem [7]
 emitor: kovová jehla umístěná tak, aby se vytvořené lehké záporné
ionty snadno šířily do vzduchu
 vyžaduje občasnou údržbu (ostření), neboť se na jeho hrotu natavují
nečistoty z ovzduší, hrot se tupí, produkce iontů klesá
 používat lépe menší napětí <= O3, NOx
Ionizátory s uhlíkovým vláknem - nejnovější způsob
 produkce lehkých záporných iontů
 emitor: vlákna čistého uhlíku
 při stálém výkonu neprodukuje škodliviny a nevyžaduje údržbu
Ionizátory se stropní elektrodou
 strop kladná elektroda, podlaha záporná elektroda
 obdoba Země - Ionosféra
 trvalé elektrostatické pole
 zachytávání prachu na kladné elektrodě
Vestavné ionizátory (v čističkách vzduchu)
 Vytváří ionty a mají i protiprašný účinek = > lepší čištění vzduchu
(urychlují sedimentaci prachu na površích)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
360
Kam lze umělou ionizaci vzduchu doporučit
 prakticky do každého interiéru
 nehodí se do místností nadměrně znečištěných
 zbytečný tam, kde se kouří
Jak ionizátor správně používat
 ideální nepřerušovaný provoz
 ovzduší nelze vyčistit nebo ionizovat „do zásoby“
 směrovat na člověka
Doporučené hodnoty [4]
 v ČR neexistuje požadavek na množství iontů
 při dlouhodobé nebo trvalé expozici cca 1000 / cm3 a neměla by dlouhodobě
překročit 5000 / cm3
 poměr kladných a záporných iontů by měl být 5/4
 mělo by se zabránit tvorbě těžkých a středně těžkých iontů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
361
176
ELEKTROMAGNETICKÉ
MIKROKLIMA
Elektromagnetické mikroklima je složka prostředí vytvářená
elektromagnetickým střídavým polem elektromagnetických
vln o vlnové délce větší než 1mm (300 GHz) v uvažovaném
prostoru a ovlivňující celkový stav člověka.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
362

Kolem vodiče, kterým prochází elektrický proud, se vždy vytváří magnetické pole.
Jestliže se mění magnetické pole, pak se ve vodiči vždy indukuje elektrický proud.

ZMĚNA V ELEKTRICKÉM POLI
INDUKUJE ZMĚNU V POLI
MAGNETICKÉM A NAOPAK

elektromagnetická vlna je
charakterizována velikostí
a směrem svých složek

elektromagnetická vlna je
definována frekvencí
(vlnovou délkou)
=v.f-1 [m]
v = 3. 108 m/s
125TVNP
[8]
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
363
177
mobilní tel.
MWO
wifi
do 1,7 1015 Hz
neionizující
ionizující
elektromagnetické mikroklima
[5]
Nízkofrekvenční do 60 kHz
Vysokofrekvenční 60 kHz -300 MHz
– dlouhé až střední rozhlasové vlny 60 kHz – 3 MHz
– střední až krátké r.v. 3 MHz – 30 MHz
– krátké až velmi krátké r.v. 30 MHz – 300 MHz
S velmi vysokou
(c) frekvencí
prof. K. Kabelenad
a kol.300
2014 MHz
125TVNP
364
Zdroje elektromagnetického (el.mag.) záření

může vstupovat do interiéru buď z exteriéru nebo může být produkováno vnitřními zdroji

Přirozené zdroje v exteriéru:
–
–
–

Umělé zdroje v exteriéru:
–
–

různé vysílače
vedení vysokého napětí
Zdroje v interiéru:
–
–
–
–

záření
atmosferické výboje
sluneční činnost
mikrovlnný ohřev
monitory, TV
mobilní telefony, wifi, dálková ovládání, EZS
v průmyslu jsou to pak indukční pece a svářecí automaty
[9
]
Elektrosmog
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
365
178
Elektrosmog
•
Elektrosmog = postupné enormní zatěžování člověka zdroji záření, na
které nebyl po staletí zvyklý
•
V poslední době dochází k neobvyklému nárůstu umělých zdrojů
elektromagnetického záření, zejména v souvislosti s výrazným rozvojem
bezdrátových IT
•
V některých bytech dnes naměříme intenzitu elektrického pole 1-3 V/m. V
60. letech minulého století to bývalo 1-10mV/m (úroveň
elektromagnetického pole vzrostla milionkrát!!!)
•
Na jedné straně tento vývoj společnosti vyhovuje (rychlá komunikace,
bezpečnost), na druhé straně je veřejnost často znepokojena z trvalé
expozice elektromagnetickém záření
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
366
Účinky elektromagnetických polí na člověka
 el.mag. záření působí nejen na lidský organismus, ale i na neživé objekty
 U člověka jsou nejcitlivější:
–
–
–
–
oči
kůže
pohlavní orgány
nervový systém
 Hypersenzitivní jedinci reagují: bolestmi hlavy, depresemi, žaludečními
a kožními problémy
 Souvislost mezi nízkofrekvenčním magnetickým polem a nádorovým
onemocněním
 Leukémie dětí při intenzitě magnetického pole nad 0,2 mT
 Působení mobilních telefonů na kardiostimulátor
 Působení mobilních telefonů na CNS
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
367
179
Účinky elektromagnetických polí
na neživý subjekt
 Neživé objekty mohou být ohroženy pokud nejsou dostatečně stíněny
 Vědní obor o ochraně uživatelů elektronických přístrojů před důsledky
působení elektromagnetického záření se nazývá
elektromagnetická kompaktibilita (EMC = electromagnetic compactibility)
Uplatnění:
 na specializovaných pracovištích (operační sály), kde chrání drahá elektronická
zařízení
 tam, kde je třeba chránit zdraví lidí, kteří se zdroji elektromagnetického záření
přicházejí do styku
 v běžném životě kde slouží např. pro ochranu dat v počítačích
 mobilní telefony mohou narušit elektronické systémy letadel
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
368
Kritéria elektromagnetického mikroklimatu

Základním kritériem je ozáření, jež závisí na:
– intenzitě pole
– době expozice

Intenzita pole závisí na:
– vzdálenosti od zdroje
– velikosti

Přípustné hodnoty ozáření elektromagnetickým zářením [10]
vf
vvf
velikost frekvence
30 kHz – 30 MHz
30 – 300 MHz
300 MHz – 300 GHz
pracoviště (8 hod)
400 Vm-1
80 Vm-1
160 Vm-1
bytová zástavba
72 Vm-1
24 Vm-1
50 Vm-1
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
369
180
Optimalizace elektromagnetického
mikroklimatu
 Elektromagnetické mikroklima lze upravit zásahem:
- do zdroje
- odstranění zdroje elektromagnetického záření, pokud je to možné, což je
nejúčinnější způsob
- stínění – Al, Cu plech min. tl. 0,5 mm
stínění musí být uzemněno, jinak může situaci i zhoršit
- nestavět domy pod vedením VN
- do pole přenosu – spočívá v místním ochranném stínění
- na subjektu – spočívá v použití osobních ochranných pomůcek,
- omezení pobytu v elektromagnetickém poli
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
370
Ochranná pásma vedení vysokých napětí [11]
Napětí
Ochranné pásmo
1kV – 35 kV
7m
35 kV – 100 kV
12 m
110 kV – 220 kV
15 m
220 kV – 400 kV
20 m
400 kV a více
30 m
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
371
181
Hygienické hodnocení elektromagnetických polí
NV č. 1/2008, novela NV č. 106/2010 o ochraně zdraví před neionizujícím zářením
[3] nejvyšší přípustné hodnoty pro expozici elektrickým a magnetickým polím a
elektromagnetickému záření v rozsahu frekvencí od nuly (statická elektrická a
magnetická pole) do frekvence 1,7 . 1015 Hz (krátkovlnný kraj UV záření)
Účinek indukovaných elektrických proudů na tkáň těla (jde především o působení
na nervovou soustavu) je okamžitý (nezáleží na době expozice)
Hodnocení tepelného působení polí: teplota exponované tkáně roste pomalu a při
hodnocení expozice se působení pole sleduje za dobu 6 min., po které teplota
tkáně při neměnící se expozici již nestoupá
Přípustnost expozice člověka nízkofrekvenčním elektrickým a magnetickým polím:
– do 100 kHz se posuzuje podle hustoty elektrických proudů, které tato pole v těle
člověka vyvolají
– 100 kHz až 10 MHz se posuzuje přímý vliv indukovaných elektrických proudů v tkáni
těla slábne a začíná se uplatňovat ohřev tkáně => je nutné posuzovat oba vlivy současně
– nad 10 MHz se posuzuje jen ohřev tkáně
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
372
Základnové stanice mobilních operátorů - BTS
Ochrana před neionozujícím zářením a povolení stanice se řídí těmito předpisy:
•
Stavební zákon (Zákon č. 183/2006 Sb.,o územním plánování a stavebním řádu)
specifikuje, které stavby vyžadují jaké povolení. Stavba každé základnové stanice
spadá vždy pod režim tohoto zákona.
•
Zákon č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví a o změně některých
souvisejících zákonů ve svém paragrafu 35 říká, že nesmějí být překročeny nejvyšší
přípustné hodnoty a ukládá provozovatelům zdrojů neionizujícího záření
předkládat dokumentaci hygienickým stanicím.
•
Nařízení vlády č. 1/2008 Sb. o ochraně zdraví před neionizujícím zářením definuje
nejvyšší přípustné hodnoty, které nesmějí překročeny. Nařízení vlády také definuje
referenční hodnoty v jiných veličinách. Dodržením referenčních hodnot je zajištěni
nepřekročení nejvyšších přípustných hodnot. Limity uvedené v tomto nařízení jsou
shodné s limity ICNIRP.
•
Metodický návod hlavního hygienika ČR Čj. 29015/2009 ze dne 30.6.2009 vydaný
Ministerstvem zdravotnictví definuje jeden z možných způsobů výpočtu
elektromagnetického pole a také zdůrazňuje, že volba doložení splnění limitů
výpočtem nebo měření je na provozovateli zdroje záření.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
373
182
• Příklad intenzity elektrického pole základnové stanice
o výkonu 40W podle vzdálenosti a porovnání:
– se současnou normou pro frekvence 900 MHZ
– se současnou normou pro frekvence 1800 MHZ
– se normou platnou do roku 2000 (přísnější)
[14]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
374
•
Pro ochranu obyvatel před expozicí elektromagnetického pole se vědci
nemohou dohodnout na bezpečných limitech. Jedni prosazují za základ
stupně bezpečnosti tepelné účinky elektromagnetického pole s vyšší
výkonovou hustotou, zatímco druzí, kteří mají zkušenosti jak
ze zdravotnictví, tak z VF elektrotechniky, vycházejí z možných rizik
i netepelných účinků, nebo-li z dlouhodobého působení
elektromagnetického pole slabší intenzity na lidský organismus.
•
do roku 2000 platila v ČR vyhláška MZ ČR č. 408/1990 Sb. o ochraně zdraví
před nepříznivými účinky elektromagnetického záření, která brala v úvahu
netepelné účinky;
•
od roku 2000 platilo NV č. 480/2000 Sb.o ochraně zdraví před
neionizujícím zářením, resp. NV č. 1/2008 Sb., které připouští tepelné
účinky, vychází z doporučení Rady Evropy (existují státy, které toto
doporučení neakceptovaly např. Itálie, Švýcarsko a Polsko).
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
375
183
Zdravotní limity jsou v současné době nastaveny podle potřeb mobilní
komunikace
•
Zdravotní limit pro osoby je kmitočtově závislý
– Zaměstnanci podle platného NV č. 1/2008 Sb.musí maximálně vydržet 60 V/m
(frekvence 400 MHz) – 134 V/m (frekvence 2000 MHz)
– Ostatní osoby – obyvatelstvo – podle platného NV č. 1/2008 Sb.musí maximálně vydržet
27,5 V/m (frekvence 400 MHz) – 61,5 V/m (frekvence 2000 MHz)
– Pro frekvence používané mobilními operátory je odolnost obyvatelstva
pro 900 MHz 41 V/m a pro frekvenci 1800 MHz je 58 V/m
Pro srovnání:
•
10 V/m je odolnost elektronických přístrojů, která nesmí být překročena
v průmyslových podnicích, aby nedošlo k rušení, poruchám nebo k haváriím
•
3 V/m je odolnost elektronických přístrojů, která nesmí být překročena
pro domácnosti
„Odolnost osob podle hygienických předpisů“ na účinky elektromagnetického
pole je oproti elektronickým zařízením až desetinásobná.
Paradoxně nás před účinky elektormagnetického pole chrání technické normy, nikoliv
zdravotní limity!!!
125TVNP
•
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
376
V České republice je platné NV č. 1/2008 Sb. (dříve 480/2000 Sb.), které se odvolává
na doporučení Mezinárodní komise pro ochranu před neionizujícím zářením (ICNIRP)
Souhrn doporučených limitů ICNIRP (Hodnoty uvedené v tabulce jsou expozice celého těla.
Podmínky měření jsou uvedeny v doporučení.)
•
Již před přijetím NV č. 480/2000 bylo MZČR některými odborníky upozorňováno
na to, že přijetím tohoto nařízení se mohou v budoucnu objevit u části populace
vážné zdravotní problémy, a to z těchto důvodů:
– limity pro obyvatelstvo jsou nastaveny velmi vysoko a to na hodnotu 41 - 58 V/m, což je
přepočet výkonové hustoty 4,5 - 9 W/m2
– žádná odborná skupina, která se podílela na přípravě doporučení, se nezabývala ochranou
proti dlouhodobému působení EMP z hlediska jeho zdravotních důsledků, např. leukemie u
dětí
– nebere se ohled na senzitivní jedince, kteří činí asi 3 % populace, dále děti, staré
a nemocné lidi
[12]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
377
184
Porovnání intenzit elektrického pole u nás a
v zahraničních předpisech [13]
•
porovnání hygienických limitů pro obyvatelstvo ČR s limity ve státech, které nepřistoupily na
doporučení Rady Evropy (RE).
Legenda k tabulce:
1) pro dobu expozice větší než 0,1 h (není-li uvedeno jinak)
2) doporučení Rady Evropy č. 1999/519/EC (viz OJ L 199, 30. červenec 1999)
3) nařízení vlády č. 480/2000 Sb. - platnost od 1. ledna 2001
4) vyhláška MZ ČR č. 408/1990 Sb. - pro dobu expozice 24 h (platnost do 31. prosince 2000)
5) Ordinance No. 814.710, 1. 1. 2000 - pro oblasti s dlouhodobou expozicí (domy, hřiště)
6) Decreto n. 381, 10 settembre 1998 - pro expozici v budovách, v nichž lidé žijí nebo pracují
déle než 4 h denně
7) platnost od roku 2003; informace převzata z COST 281 Newsletter, November 2003,
kapitola Short notes from COST 281 member countries
Rusko a Čína mají limit 6 V/m
Pozn: Státy, které neakceptovaly doporučení RE, nemají problémy s tím, že by zdravotní limit
4-6 V/m brzdil rozvoj IT, a přitom ochrání občany před zbytečně vysokou expozicí
elektromagnetického pole.
125TVNP
[13]
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
378
Umístění stanic BTS
mapa pro celou ČR dostupná z gsmweb.cz
př. okolí Fsv ČVUT v Praze
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
379
185
Umístění BTS na střeše [15]
Praha 6 - Hanspaulka
125TVNP
Parkhotel Praha 7
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
380
Umístění BTS na střeše, na fasádě
Veletržní ulice, Praha 7 [15]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
381
186
Maskované umístění BTS [15]
kostel sv. Matěje, Praha 6
falešná borovice, obec Malá Kyšice, Střední Čechy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
382
Umístění BTS na stožáru [15]
Příhradový stožár – Komorní Hrádek, Střední Čechy
Betonový stožár,
Tuchlovice, Střední Čechy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
383
187
Další umístění
Indoor BTS,
Praha, hl.n.
[15]
Indoor BTS,
Praha, hl.n.
Indoor BTS
Palladium
Praha
Stožár VVN – u obce Žilina,
Střední Čechy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Prostorová charakteristika BTS
•
Blízký objekt může být „chráněný“ před
účinky EMP, neboť EMP tvoří „deštník“
•
Pokud je BTS umístěna ve výšce okolních
staveb, tak tento efekt zaniká [foto Kabrhelová]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
384
[12,14]
385
188
Elektromagnetické pole v okolí mobilních
telefonů
V České republice je průměrně
1,3 SIM karty na osobu [16]
[foto Kabrhelová]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
386
Kdo stanoví hygienické limity pro elektromagnetická pole
 WHO: výzkum působení elektromagnetických polí na člověka
a systematicky sleduje vědecké publikace a výzkumné zprávy
 výsledky publikací hodnotí Mezinárodní komise pro ochranu
před neionizujícím zářením (ICNIRP)
 Směrnice pro omezení expozice střídavým elektrickým, magnetickým
a elektromagnetickým polím (1998)
 sleduje průběžně nové výsledky výzkumů a v případě, že by se objevily
poznatky, které by vyžadovaly limity změnit, je připravena to
neprodleně učinit
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
387
189
NV č. 1/2008 Sb., ve znění NV č. 106/2010 Sb. o ochraně zdraví před
neionizujícím zářením, Příloha č. 1 Nejvyšší přípustné hodnoty [3]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014

frekvence z pásma 900 MHz  = 33 cm a z pásma 1800 MHz  = 17 cm

Hloubka pronikání elektromagnetických vln do těla = 1cm
-
klesá s rostoucí frekvencí
závisí na druhu tkáně - u kostí je větší než u svalové tkáně

Měření u člověka nemožné =>

Hodnocenou dozimetrickou veličinou u frekvencí 10 MHz - 10 GHz je měrný výkon
absorbovaný v tkáni těla [W/kg] - SAR (Specific Absorption Rate)
ohřívání těla nebo jeho části může představovat zdravotní riziko
NV: pro ostatní osoby (obyvatelstvo) = 2 W/kg
pro zaměstnance = 10 W/kg


numerický výpočet na počítači
nebo měření na modelech (fantomech)

U všech mobilních telefonů, které jsou v naší veřejné obchodní síti, je deklarovaná hodnota
měrného lokálně absorbovaného výkonu nižší, než stanovená přípustná hodnota

Otázka možného netepelného působení slabých vysokofrekvenčních polí se stále sleduje
125TVNP
388
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
389
190
Vysokofrekvenční výkon vysílače mobilního telefonu:
hodnocení tepelného působení

900 MHz:
– výkon do 2 W při plném využití výkonu přístroje
– po dobu 1/8 času => 0,25 W
– absorbce méně než polovina - cca 0,1 W
– NV č. 480/2000 Sb.
• pro zaměstnance max. 10 W/kg pro každých 10 g tkáně (=0,01kg)
(0,1W/0,01kg = 10 W/kg)
• ostatní osoby max. 2 W/kg pro každých 10 g tkáně
tedy pětkrát méně
(10g tkáně ! Ale záření zasáhne značnou část povrchu hlavy)

1800 MHz: poloviční vyzařovaný výkon

skutečná intenzita vyzařování mobilního telefonu je téměř vždy nižší než uvažovaná
max. intenzita
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
390
Vysokofrekvenční výkon vysílače mobilního telefonu:
hodnocení intenzity elektrického pole
•
Příklad intenzity elektrického pole mobilního telefonu o výkonu 1W podle
vzdálenosti od hlavy a porovnání:
– se současnou normou pro frekvence 900 MHZ
– se současnou normou pro frekvence 1800 MHZ [11]
[14]
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
391
191
Impulsní modulace
 mobilní telefon vysílá krátké impulsy - kódovaný záznam hlasu
 impulsy délky 0,577ms a opakují se po 4,615ms, tedy s frekvencí 217 Hz
Může absorpce přerušované el.mag. vlny na živý organismus působit ještě
jinak než tepelně ???
podle komise ICNIRP – jiné než tepelné působení impulsně
modulovaných radiofrekvenčních polí na biologické objekty se
neprokázalo
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
392
Mikrovlnné trouby
 Mikrovlny jsou vysokofrekvenční radiové vlny a jsou - stejně jako viditelné
světlo - částí elektromagnetického spektra
 Podobně jako světlo se mikrovlny
– šíří prostorem
– odrážejí se od předmětů
– a pohlcují v materiálech
 Kovové materiály mikrovlny úplně odrážejí
[18]
 Sklo a některé plasty jsou pro mikrovlny většinou průhledné
 Materiály obsahující vodu pohlcují mikrovlnnou energii => teplo
– potraviny
– kapaliny
– tkáně
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
393
192
Funkce mikrovlnné trouby




frekvence 2450 MHz
výkon 500 - 1100 W
mikrovlny generuje elektronka zvaná magnetron
po zapnutí jsou mikrovlny rozptylovány do všech směrů
[17]
- kovové stěny odrážejí
- potraviny absorbují energii
- stejnoměrnost ohřívání je podporována otočným talířem
 molekuly vody se při absorbování mikrovlnné energie rozkmitají
a působením tření se potravina ohřívá
 mikrovlny se absorbují jen v zahřívané potravině a nikoli v ostatním
prostoru
 talíře a nádoby se neohřívají, plasty pouze pro mikrovlnné trouby
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
394
 různý příjem tepla u některých potravin - s nepropustným povrchem,
různě rychle se ohřívají - v důsledku teplotních rozdílů mohou
vybouchnout
[18]
[18]
 rychlost mikrovlnného ohřevu závisí na:
– výkonu
– obsahu vody
– hustotě a množství ohřívaných potravin
 mikrovlnná energie neproniká do hloubky a větší kusy potravy se mohou
ohřívat nerovnoměrně (! bakterie)
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
395
193
Mezinárodní standardy

pro mikrovlnné trouby platí limit 50 W/m2 pro jakékoli místo vzdálené 5 cm od
vnějšího povrchu výrobku
-
ve skutečnosti je emise MW trub podstatně nižší než tento mezinárodní limit
zařízení má jištění znemožňující expozici mikrovlnným zářením, když je trouba zapnutá
a její dvířka zůstala otevřená
mikrovlnné trouby jsou bezpečné
mikrovlny uzavřeny uvnitř trouby
mikrovlny se však mohou dostat do okolí trouby:
• poškozená nebo silně znečištěná dvířka
• neodborné úpravy
-

expozice klesá se vzdáleností
pronikání vln spáry u dvířek a sklem dvířek
– omezené kcí (úroveň vyzařování je bezpečně pod hodnotami doporučenými
mezinárodními standardy)

mikrovlnná energie se v těle člověka absorbuje a zahřívá exponovanou tkáň
– ! Orgány se špatnou cirkulaci krve a méně účinnou teplotní regulací (oči, varlata)
– tepelné poškození může nastat jen při dlouhé expozici velmi vysokým výkonům, které
velmi překračují úrovně, jaké se naměří vně mikrovlnných trub
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
396
Elektromanetické pole bezdrátových
Wi-Fi sítí
 Frekvence používané pro Wi-Fi sítě
2400 MHz, nověji i 5000 MHz
[20]
 Impulsy
 Elektromagnetické pole slabé, elektromagnetické záření je
o výkonu cca 100 mW = 0,1 W
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
397
194
Elektromagnetické pole v okolí počítačových monitorů




o záření vlastně nejde, jelikož nejkratší vlnové
délka je rovna několika stům metrů
u monitorů jde vždy o pole blízké zóny = >
elektrická a magnetická pole spolu nejsou
svázána vlastnostmi známými z šíření
elektromagnetických vln
1998: WHO - případné zdravotní obtíže
vyskytující se při práci s počítačovými monitory je
nutné hledat jinde než v působení
elektromagnetického pole, které v tomto případě
představuje jen zlomek expozičních limitů
uplatňovaných v národních i mezinárodních
standardech
[18]
NV č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před
neionizujícím zářením, stanoví hygienické limity i
pro nízkofrekvenční elektrická a magnetická pole
a pro statické magnetické pole
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
398
Expozice nízkofrekvenčním elektrickým a magnetickým polím:
 do 100 kHz hustota elektrických proudů
 100 kHz až 10 MHz vliv indukovaných elektrických proudů
a ohřev tkáně
 nad 10 MHz ohřev tkáně
Min. frekvence 16 - 100 kHz
Max. frekvence do 1 MHz
 => tepelný vliv elektromagnetického pole lze zanedbat oproti účinkům
netepelným (účinkům elektrických proudů indukovaných v těle)
 Indukované proudy jsou způsobeny magnetickým polem. Nízkofrekvenční
elektrická pole jsou v tomto případě slabá a mají vysokou impedanci, takže se při
indukování elektrických proudů v těle uplatňují při hygienickém hodnocení
nepatrně.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
399
195
Výsledky měření SZU
 nejvyšší hodnota magnetické indukce v horní
části monitoru
 dále pak pod spodní okraj monitoru
(nepřístupné)
 na zadní a bočních stěnách vždy méně než
horní část
 před obrazovkou intenzita magnetického pole
řádově nižší
[21]
 ani v přímém dotyku s horní částí monitoru
není překročena max. přípustná hodnota
stanovená
NV č. 1/2008 Sb.
 z hlediska neionizujícího el.mag. pole není
tedy třeba pobyt u monitorů jakkoli sledovat či
snad omezovat
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
400
MONITOROVÁNÍ A MĚŘENÍ
PARAMETRŮ VNITŘNÍHO
PROSTŘEDÍ BUDOV
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
401
196
Monitorovaní a měření parametrů
vnitřního prostředí budov
Snažíme se postihnout aktuální stav vnitřního prostředí.
Vždy je klíčovým „indikátorem“ člověk – uživatel prostoru.
Proč?
• Splnění požadavků projektu
• Nevyhovující stav
• Stížnosti uživatelů
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
402
Monitorovaní a měření parametrů
vnitřního prostředí budov
Empirický přístup – dotazníky
Analytický přístup – měření v klimatické komoře
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
403
197
Empirický přístup
• Ptáme se subjektů na jejich vnímání prostředí
• Subjektivní měřítko
• „Comfort vote“ – pocity člověka při vnímání
tepelného prostředí
• Subjekt funguje jako identifikátor úrovně
komfortu, nejen prostředí, ale i sociálních vlivů.
• Vhodné doplnit současným měřením veličin
vnitřního prostředí.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
404
Empirický přístup - problémy
• Statistické metody pro vyhodnocení výsledků průzkumu –
klíčové pro pochopení subjektivního hodnocení
• „Comfort vote“ – závislá proměnná
• Měřené veličiny vnitřního prostředí – nezávislá proměnná
• Subjekty si volí oblečení, nastavení vnitřního prostředí,
aktivitu v závislosti svých pocitech vnímání tepelného
prostředí.
• Teorie musí být schopná vysvětlit výsledky empirického
hodnocení, jinak podle ní nelze stanovit žádné standardy.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
405
198
Analytický přístup
• Obraz vztahu mezi člověkem a prostředím.
• Fanger (1970) – Predicted mean vote PMV
• Tepelná bilance mezi teplem vyprodukovaným lidským
tělem a tepelnou ztrátou.
– Komfortní stav této bilance platí pro úzký interval teploty kůže a
intenzity pocení (data získána měřením v klimatické komoře na
lidech, kteří své pocity vnímání hodnotili jako komfortní při různé
aktivitě.)
– Optimální tepelný komfort vyjádřený v závislosti na metabolické
produkci tepla, tepelného odporu oděvu, podmínkách prostředí.
– ČSN EN ISO 7730
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
406
Analytický přístup
• Fanger (1970):
• Předpokládaná průměrná volba vyjadřuje průměrný
tepelný pocit člověka
– vyjadřuje střední volbu skupiny lidí (PMV - Predicted Mean Vote)
• vždy v hodnocené skupině budou někteří lidé hodnotit
tepelné prostředí negativně
– předpokládané procento nespokojených - PPD (Predicted Percentage
of Dissatisfied).
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
407
199
Analytický přístup
• Gagge (1972) - Standard Effective Temperature:
• Rovněž používá teploty kůže jako limitní hodnotu,
doplňuje ji vlhkostí kůže (proti Fangerově intenzitě
pocení)
• Efektivní teplota je vztažená k subjektivní odezvě
člověka
• Metoda vztahuje skutečné podmínky k efektivní teplotě
při běžném oblečení a produkci metabolického tepla a
relativní vlhkosti 50 %, které vyvodí stejnou fyziologickou
odezvu.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
408
Analytický přístup - problémy
• Veškerá data byla získána za rovnovážných podmínek
prostředí při aklimatizaci člověka (3 h).
• Použití pro obecné účely (návrh vnitřního prostředí)
– Vyžaduje znát produkci metabolického tepla při předpokládané
aktivitě lidí v prostoru a skladbu jejich oděvu (tepelný odpor).
• Problematické pokud je v prostoru více druhů aktivit
• Návrh vede k striktně kontrolovanému vnitřnímu prostředí
podle uvažovaného oblečení a aktivity lidí
• Tyto přístupy jsou obtížné pro budovy s proměnným
prostředím (pasivní systémy chlazení, apod)
• Neuvažují schopnost lidského těla adaptovat se na vzniklé
podmínky.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
409
200
Zjištění komfortu prostředí
•
Co vlastně chcete zjistit?
– Co měřit a jak dlouho?
– Nejjednodušší – měření teploty v prostředí, bez zjišťování subjektivní
odezvy,
– Složitější – měření parametrů vnitřního prostředí vč. zjišťování subjektivní
odezvy,
– Komplexní – zjištění všech parametrů, které umožní stanovit tepelnou
výměnu mezi subjektem a jeho okolím vč. zjišťování subjektivní odezvy.
•
Návrh experimentu.
•
Metoda pro stanovení závěrů.
Pozor, nejsložitější a nejkomplexnější neznamená vždy nejlepší přístup, zejména,
když nedokážeme vyhodnotit souvislosti projevující se ve vyhodnocovaném
prostředí.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
410
Měření parametrů vnitřního prostředí
• Měřicí vybavení:
• ČSN EN ISO 7726 - Ergonomie tepelného prostředí Přístroje pro měření fyzikálních veličin
• ČSN EN 13182 - Větrání budov - Požadavky na přístroje
pro měření rychlosti proudění vzduchu ve větraných
prostorech
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
411
201
Měření parametrů tepelného prostředí
Teploměr Galileo
• Teplota vzduchu:
http://www.sperdirect.com
Bránění vlivu sdílení tepla sáláním
125TVNP
Princip:
• Změna objemu tekutiny, nebo
pevné látky
• Změna elektrického odporu
polovodiče
• Změna tlaku
• Produkce elektrického náboje
polovodiči (termočlánky)
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
412
Měření parametrů tepelného prostředí
• Výsledná teplota konvenčního a radiačního účinku
sdílení tepla:
•
Teplota kulového teploměru
černá koule
čidlo
teploty
podpora z
tep.-izolač.
materiálu
tepelně
izolační
materiál
elektrické
připojení
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
413
202
Měření parametrů tepelného prostředí
• Výsledná teplota konvenčního a radiačního účinku
sdílení tepla:
•
Teplota kulového teploměru - Stereoteploměr
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
414
Měření parametrů tepelného prostředí
• Sálavý tepelný tok plochy:
Strana A
Strana B
černě
natřený
prvek
zlatě
natřený
prvek
polyetylenový
kryt
termočlánky
125TVNP
teplotní element
Pt 100
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
415
203
Měření parametrů tepelného prostředí
• Vlhkost vzduchu:
• Psychrometry, kapacitní vlhkostní čidla, čidla teploty
rosného bodu
čidla teploty rosného bodu
Měření
vlhkosti v
plynech
http://www.directindustry.com
http://www.directindustry.com
RHXL3SD ruční
Teploměr/vlhkoměr
Data Logger
Psychrometrická čidla s
kapacitními sensory (t, rh)
125TVNP
http://www.desig
nworldonline.co
m
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
416
Měření parametrů tepelného prostředí
ochranný
kryt
• Rychlost vzduchu:
•
•
Termoanemometry – čidla měřící ochlazování
termistoru, rychlá, přesná, vhodná pro nízké
rychlosti (do 5 m/s)
Vrtulkové – měří otáčky vrtulky
Sférické
čidlo
rychlosti
vzduchu
čidlo
teplotní
kompenzace
tepelně
izolační
materiál
Elektrické
připojení
http://www.diracdelta.co.uk
125TVNP
http://www.directindustry.com
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Termoanemometry pro měření
rychlosti, teploty a případně
vlhkosti vzduchu
417
204
Měření parametrů tepelného prostředí
• Povrchová teplota:
•
•
Kontaktní čidla – přímé sdílení tepla mezi povrchem a čidlem (není
vhodné pro materiály s nízkou teplotní vodivostí)
Infrasensory - bezkontaktní měření teploty, emisivita materiálu
infračervený
teploměr
Prvek Pt 100 pro měření teploty spojený s
membránou
http://www.diytrade.com
pružina
membrána
http://www.t
omsgadgets
.com/ribbon
-surfacethermomete
r-probe
„Ribbon Surface Probe – povrchová sonda“
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
418
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Emise určitých látek může být zjišťována třemi způsoby:
– Zdroj – identifikace zdroje a jeho složení, predikce emise látek do
okolí
– Vzduch v blízkosti zdroje – identifikace substance emitované v
podmínkách zkušební komory a predikce koncentrace ve vzduchu
výpočtem.
– Měření vzduchu v prostoru s více zdroji – identifikace sloučenin a
zjištění jejich zdroje.
• Dva kroky:
– Odběr vzorku vzduchu (sampling)
– Analýza vzorku
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
419
205
Metody analýzy škodlivin ve vzduchu v
interiéru
•
•
•
•
•
Chromatografie
Spektrometrie a fotometrické metody
Hmotnostní spektrometrie, ionizace plamenem
Chemické sensory
Sorbenty
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
420
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Chromatografie:
•
•
•
•
Schéma plynového chromatografu
metoda určená k dělení a
stanovení plynů, kapalin i pevných
látek s bodem varu do cca 400 °C.
Vzorek se vnese do komory, kde
se odpaří a ve formě par je unášen
nosným plynem do kolony.
Nosný plyn unáší složky vzorku
postupně k konci kolony a dělicí
proces se neustále opakuje.
Detektor indikuje okamžitou
koncentraci separovaných látek v
nosném plynu.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
421
206
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Spektrometrie a fotometrické metody:
•
•
•
•
•
Absorpční spektroskopie
Emisní spektroskopie
Laserová spektroskopie
Fotoakustické spektrometrie
Analýzy rentgenovým zářením
•
Využívají diskrétních energetických úrovní molekul a emise, nebo
absorpce radiace, která vyvolá změnu energetické úrovně.
Založené na měření propustnosti, nebo pohltivosti sloučeniny,
nebo produktu reakce testované látky.
•
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
422
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Spektrometrie a fotometrické metody:
•
Spektroskopie infračerveným zářením
zdroj IR
referenční komora
IR detektor
komora se vzorkem
výstup vzorku vzduchu
vstup vzorku vzduchu
Schéma spektroskopického sensoru
Rehva GB14
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
423
207
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Spektrometrie a fotometrické metody:
•
Fotoakustická spektrometrie
zdroj IR
mikrofon
Fotoakustický monitor plynů Innova
vstup vzorku vzduchu
optický filtr
výstup vzorku vzduchu
chopper
Rehva GB14
http://www.gasera.fi
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
Rehva GB14
Foto: Pavla Dvořáková
424
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Hmotnostní spektrometrie:
http://www.atcinc.net/heliumleak-detectors.asp
Schéma jednoduchého hmotnostního spektrometru se sektorovým
analyzátorem pro měření oxidu uhličitého.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
425
http://besg.grou
Biology_Equipm
m
208
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
• Chemické sensory:
Pasivní odběr vzorků
Foto: Pavla Dvořáková
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
426
Měření kvality vnitřního prostředí - IAQ
Photo: Pavla Dvořáková
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
427
209
Měření osvětlení
• Fotometry – měření intenzity
osvětlení, dopadajícího
světelného toku
• Spektrální radiometry – analýza
spektrálního složení světla
umělého zdroje
• Reflektometry – měření
odrazivostí světlo odrazivých
ploch.
• Přístroje pro analýzu odlesků a
oslnění – komplexní, složité
měření náročné na přesnost
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
luxmetr
http://www.tequipme
nt.net/MinoltaLS100.
asp
428
Měření osvětlení
• Laboratorní měření
rozložení intenzity
osvětlení – goniofotometr
– měření prostorového
rozložení světelného toku
Goniofotometr
SMS 10H
• Laboratorní měření
dopadajícího světelného
toku
Integrovaná
koule
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
429
210
Měření akustika
• Měření hladiny akustického
tlaku
– Okamžitá
– Integrující v časové periodě
– Dlouhodobé
mikrofon
stupnice
přepínání
rozsahu
ANALOGOVÉ
http://www.explai
nthatstuff.com/so
undlevelmeters.ht
ml
125TVNP
DIGITÁLNÍ
http://www.thumperfaq.com/sound.htm
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
430
Dotazníky
• Umožní nahlédnout jak je uživatel daného prostředí
spokojený či nespokojený.
• Důležitý je základní počet (ideálně100 a více)
• Metoda dotazů! Lidé si spíše stěžují na to, co jim chybí a
opomíjejí, s čím jsou spokojení.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
431
211
Postup analýzy IEQ
•
•
•
•
•
•
Proč?
Stížnosti uživatelů.
Ujištěním jestli bylo dosaženo požadovaných limitů.
Testování účinnosti stavby a jejího vybavení.
Zjišťování vlivu IEQ na zdraví uživatelů.
Hodnocení kvality IEQ, porovnání mezi místnostmi.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
432
Postup analýzy IEQ
• Kde a kdy?
• Jedna místnost,……nebo celá budova
– Správná volba reprezentativní místností, kde se bude monitorovaná aktivita
projevovat.
• Správné umístění měřicího zařízení
• Doba měření
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
433
212
Postup analýzy IEQ
•
•
•
•
Co?
Jaké parametry, jaké indicie
Co měřit
Co sledovat
• Rozdílné náklady se vztahují k:
–
–
–
–
Počtu měřených veličin
Kvalitě měřícího vybavení
Počtu monitorovaných míst
Délce měření
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
434
Postup analýzy IEQ
•
•
•
•
Jak?
Příprava měření
Měření na místě
Vyhodnocení a závěry
• Je nutné mít jasný plán od začátku do
konce.
• Každá z těchto částí je velmi časově
náročná (obvykle nejedete měřit do
stejných podmínek).
• Paradoxně bývá nejkratší samotné měření.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
435
213
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Bluyssen Philomena M.: The Indoor Environment Handbook - How to Make Buildings Healthy
and Comfortable, Earthscan Ltd (United Kingdom), 2009, ISBN-13: 9781844077878
Brown GZ & Dekay M (2001). Sun Wind Light. John Wiley.
CIBSE GUIDES A-L
CIBSE: Guide A: Environmental design, ISBN: 1903287669
CORGNATI, S.P., GAMIERO da SILVA: Indoor climate quality assessment, Rehva Guidebook 14,
REHVA 2011
ČSN 734301
ČSN EN 13182 Ventilation for buildings- Instrumentation requirements for air velocity
measurements in ventilated spaces
ČSN EN 15251
ČSN EN ISO 7726 Ergonomics of the thermal environment – Instruments for measuring
physical quantities
ČSN EN ISO 7730
D.Bailo, L.Negri – Feng Šuej - Žít a bydlet v harmonii
Energy and Climate in the Urban Built Environment – Ed. M. Santamouris
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
436
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Heating, Cooling, Lighting Design Methods for Architects, Second Edition - Norbert Lechner
http://antroposof.sk/diela_tlac/barvy_psychika_ditete.pdf
http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetick%C3%A9_spektrum
http://dirt.asla.org
http://elektro.tzb-info.cz/8572-elektromagneticke-pole-a-zdravotni-rizika-vi
http://en.wikipedia.org/wiki/Light
http://fyzika.jreichl.com
http://gsmweb.cz/
http://hardwarecervenkova.blogspot.cz/2010/10/monitor.html
http://heat.feld.cvut.cz/mertaj/tuma2.html
http://is.muni.cz/th/189358/pedf_b/Barvy_a_jeji_vyznamy.doc.pdf
http://new-learn.info/learn/packages/mulcom/
http://svetvedy.cz
http://www.archinet.cz
http://www.astronomynotes.com/light/s2.htm
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
437
214
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
http://www.coufal-elektronik.ch/de/meta/elektrosmog.php
http://www.deltabp.sk/
http://www.dsl.cz/
http://www.hlukovemapy.mzcr.cz
http://www.home-air-purifier-expert.com/sick-building-syndrome.html
Http://www.chemierol.wz.cz/
http://www.ides-edu.eu
http://www.idnes.cz/
http://www.ionic-care.cz/funkce-pristroje.html
http://www.lightingdesignlab.com
Http://www.lupa.cz/clanky/cesky-mobilni-sektor-vnbsproce-2009/
http://www.mora.cz/prakticke-tipy/mikrovlnne-trouby/detail/
http://www.ndt-ed.org
http://www.ndt-ed.org/EducationResources/HighSchool/Sound/interference.htm
http://www.prisonexp.org/http://cs.wikipedia.org
http://www.rehau.com
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
438
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
http://www.rehva.eu - L.Lan, P.Wargocki, Z.Lian : Optimal thermal environment improves
performance of office work
http://www.rehva.eu - L.Lan, P.Wargocki, Z.Lian : Optimal thermal environment improves
performance of office work
http://www.rockfon.cz
http://www.sciencedirect.com
http://www.szu.cz
http://www.szu.cz
http://www.szu.cz/
http://www.tzb-info.cz
Http://www.tzb-info.cz/1801-elektromagneticke-pole-a-zdravotni-rizika-i
http://www.tzb-info.cz/4530-elektromagneticke-pole-a-zdravotni-rizika-iv
IES (Rea, M. S., ed.) (1993). Lighting Handbook: Reference and Application. Illuminating
Engineering Society of North America (IESNA). 8th edition.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
439
215
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
J.C.Vischer – Towards an Environmental Psychology of Workspace: How People are Affected
by Environments for Work, Architectural Science Review, Volume 51.2, pp 97-108
JOKL, M. V. Teorie vnitřního prostředí budov. 2. vyd. Skripta ČVUT v Praze. Praha, 1993. 261s.
ISBN 80-01-00481-3.
JOKL, M. V. Zdravé obytné a pracovní prostředí. 1. vyd. Praha: Academia, 2002. 261 s.
L.Centnerová: Tradiční a adaptivní model tepelné pohody, disertační práce 2001
L.Kostrouň – Psychologie architektury
LAM, W. M. C. (1992). Perception and lighting as formgivers of architecture. Van Nostrand
Reinhold, New York.
Lechner N (2001). Heating, cooling, lighting: Design methods for architects. Second Edition.
New York: John Wiley & Sons inc.
Moore Fuller (1985). Concepts and Practice of Architectural Daylighting, Van Nostrand
Reinhold, New York, ISBN 0-442-26439-9.
Nařízení vlády č. 1/2008 Sb., o ochraně zdraví před neionizujícím zářením.
Nařízení vlády č. 272/2011 Sb. o ochraně zdraví před nepříznivými účinky hluku a vibrací
Nařízení vlády č.361/2007 Sb., ve znění nařízení vlády č.93/2012 Sb.
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
440
Reference a bibliografie
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Nařízení vlády č.361/2007 Sb., ve znění nařízení vlády č.93/2012 Sb.
nařízení vlády č.441/2004 Sb. a č.523/2002 Sb.
P. Ole Fanger : Indoor air quality handbook, Ch 22 : Perceived air qualityand ventilation
requirements, McGraw-Hill (www.digitalengineeringlibrary.com)
Rehva guidebook 13 : F.R. d´Ambrosio Alfano (ed.), L. Bellia, A. Boerstra, F. van Dijken, E.
Ianniello, G. Lopardo, F. Minichiello, P. Romagnoni, M.C. Gameiro da Silva: Indoor
environment and energy efficiency in schools - Part 1 Principles
Rehva guidebook 14: Indoor climate Quality Assessment, 2011, ISBN 978-2-930521-05-3
Rehva guidebook 14: Indoor climate Quality Assessment, 2011, ISBN 978-2-930521-05-3
Rehva guidebook 6: Wargorcki (ed.), O. Seppänen (ed., J.Andersson, A. Boerstra, D. ClementsCroome, K. Fitzner, S.O. Hanssen: Indoor climate and productivity in offices.
See Time-Saver Standards for architectural design data, 5th edition, Mc Graw-Hill, 1974, p.
939,
Stein B & Reynolds JS (2009). Mechanical and Electrical Equipment for Buildings. John Wiley
& Sons, New-York.
Thermal Analysis and Design of Passive Solar Buildings – A.K. Athienitis, M. Santamouris
Vyhláška č. 410/2005 Sb.,ve znění vyhl.č.343/2009 Sb.
Vyhláška č.6/2003 Sb.
Zákon č. 458/2000 Sb. - energetický zákon a související předpisy
125TVNP
(c) prof. K. Kabele a kol. 2014
441
216

Podobné dokumenty

Zoologie - použité materiály

Zoologie - použité materiály https://encryptedtbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS2W81J3yHfaQ9ChOmeun6JXF1cIEO2guBID eRk37qHW_lWf7yb Obr. jelen: https://encryptedtbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQaUKM8dUu-861TDiW_Bn5Hwi_nL...

Více

Zpráva z účasti na Světovém knihovnickém a informačním

Zpráva z účasti na Světovém knihovnickém a informačním • informace zástupce Nadace Billa and Melindy Gates pana Steva Bergena o ceně Access to Learning Award • kontrola zápisu a úkolů ze zasedání v Milánu • zpráva z předkonference v Malmö: Bulding Stro...

Více

MIKROKLIMA CIHLY_studie profesora Jokla

MIKROKLIMA CIHLY_studie profesora Jokla Obr. 1.2 Subjektivní odezva (strain) lidí na pobyt v interiéru budovy (s klimatizací a bez klimatizace).

Více

Otevřít článek - Registr DAFALL

Otevřít článek - Registr DAFALL Výskyt potravinové alergie v posledních letech významně stoupá, rozšiřuje se spektrum alergenů, na které pacienti reagují, stupňuje se tíže projevů. Prevalence potravinové alergie je v současnosti ...

Více

125 TVNP Teorie vnitřního prostředí budov KVALITA VZDUCHU

125 TVNP Teorie vnitřního prostředí budov KVALITA VZDUCHU 125 TVNP Teorie vnitřního prostředí budov KVALITA VZDUCHU

Více

Audified Colosseum Standard - manual (CZ)

Audified Colosseum Standard - manual (CZ) Zapojení GAME portu: .................................................................................................................. 47 Schéma zapojení: ............................................

Více