Войти
Стандарт 55 ANSI / ASHRAE: Тепловые условия окружающей среды для проживания человека- это опубликованный американский национальный стандарт согласно ASHRAE, который устанавливает диапазоны условий окружающей среды в помещении для достижения приемлемого теплового комфорта для людей, находящихся в зданиях. Впервые он был опубликован в 1966 году, а с 2004 года обновляется каждые три-шесть лет. Самая последняя версия стандарта была опубликована в 2017 году.
Тело стандарта состоит из предисловия (с описанием изменений, внесенных в текущую версию), восьми разделов и двух нормативных приложений:
После основного текста стандарта есть 11 информационных приложений. Они не являются частью стандарта, но предоставляют дополнительную информацию о терминах и методах, описанных в стандарте, а также библиографию и описание дополнений, включенных из предыдущей версии в текущую версию.
Как описано в стандарте: «Целью стандарта является определение сочетания факторов тепловой среды внутри помещения и личных факторов, которые будут создавать тепловые условия окружающей среды, приемлемые для большинства людей, находящихся в помещении».
Стандарт рассматривает четыре основных фактора окружающей среды (температура, тепловое излучение, влажность и скорость воздуха ) и два личных фактора (активность и одежда ), которые влияют на тепловой комфорт. Он применим для здоровых взрослых людей при атмосферном давлении на высоте до (или эквивалентной) 3000 м (9800 футов), а также для внутренних помещений, рассчитанных на пребывание не менее 15 минут.
Адаптивная модель - это модель, которая связывает расчетную температуру в помещении или допустимые диапазоны температур с метеорологическими или климатологическими параметрами вне помещения.
Тепловой комфорт - это условие
Естественно кондиционируемое пространство, контролируемое жильцами, - это пространство, в котором тепловые условия в основном
Прогнозируемое среднее голосование - это индекс, который предсказывает среднее значение голосов тепловых ощущений (самооценки) большого группа лиц по шкале ощущений ex нажимается от -3 до +3, что соответствует категориям «холодный», «холодный», «слегка прохладный», «нейтральный», «слегка теплый», «теплый» и «горячий».
Зона комфорта относится к сочетаниям температуры воздуха, средней температуры излучения (tr) и влажности, которые, по прогнозам, являются приемлемой тепловой средой при определенных значениях скорости воздуха, скорости метаболизма и теплоизоляции одежды (I cl)
Изоляция одежды - это сопротивление явной теплопередаче, обеспечиваемое комплектом одежды (выраженное в единицах кло, которое является единицей для количественной оценки теплоизоляции, обеспечиваемой одеждой и комплектом одежды. 1 clo = 0,155 м² ° C / Вт (0,88 фут² · ч · ° F / Btu))
Скорость метаболизма - это скорость преобразования химической энергии в тепло. и механическая работа метаболической активности человека на единицу площади поверхности кожи (выраженная в метрических единицах), равная 58,2 Вт / м² (18,4 БТЕ / ч · фут²), что представляет собой энергию, производимую на единицу площади поверхности кожи человека. средний человек, сидящий в состоянии покоя.
Час превышения - это количество часов работы в течение определенного периода времени, в течение которого условия окружающей среды в занятом помещении находятся за пределами зоны комфорта.
Графический метод использует наложение на психрометрическую диаграмму для обозначения рабочих температур и влажность, при которой тепловой комфорт достигается зимой (1,0 кл) и летом (0,5 кл). Он основан на модели прогнозируемого среднего голоса (PMV). Применимость графической модели зоны комфорта ограничена условиями, когда скорость метаболизма пассажиров составляет 1,0–1,3 и коэффициент влажности ниже 0,012 кг H 2 М / кг сухого воздуха (0,012 фунта H 2 O / фунт сухого воздуха). Если эти требования соблюдены и условия окружающей среды внутри здания находятся в указанных диапазонах, то соответствие достигается.
Для соотношений влажности выше 0,012 кг H 2 O / кг сухого воздуха (0,012 фунта H 2 O / фунт сухого воздуха) или для скорости метаболизма до 2,0 метра аналитическая модель должна использоваться для определения ощущения теплового комфорта. Также на основе модели PMV, этот метод использует такие инструменты, как ASHRAE Thermal Comfort Tool или интерактивный инструмент CBE Thermal Comfort Tool для оценки теплового комфорта. Пользователи предоставляют рабочую температуру (или температуру воздуха и среднюю температуру излучения ), скорость воздуха, влажность, скорость метаболизма и значение изоляции одежды, а инструмент оценивает прогнозируемые тепловые ощущения по шкале от От -3 (холодный) до +3 (горячий). Соответствие достигается, если условия обеспечивают тепловую нейтральность, измеряемую в диапазоне от -0,5 до +0,5 по шкале PMV.
В этом разделе содержатся положения для увеличения верхнего предела температуры воздуха. при повышенной скорости воздуха выше 0,20 м / с (39 футов / мин). Методология основана на модели SET (Стандартная эффективная температура), которая позволяет назначить эффективную температуру (при стандартной скорости метаболизма и значениях изоляции одежды) для сравнения тепловых ощущений, испытываемых при различных тепловых условиях. Верхний предел скорости воздуха зависит от того, есть ли у пассажиров местное управление или нет. Для оценки соответствия можно использовать ASHRAE Thermal Comfort Tool или компьютерную модель, подтвержденную по коду, приведенному в информационном приложении D к стандарту.
Асимметрия лучистой температуры между потолками и пол, и воздух и стены необходимо ограничивать, чтобы уменьшить дискомфорт. Чтобы снизить риск сквозняков при температурах ниже 22,5 ° C (72,5 ° F), скорость воздуха, создаваемая системой HVAC, должна быть 0,15 м / с (30 футов / мин) или ниже. Вертикальная разница температур воздуха между лодыжкой и головой ограничена 3 ° C (5,4 ° F) для сидящих пассажиров и 4 ° C (7,2 ° F) для пассажиров, сидящих стоя. Если ноги пассажиров будут соприкасаться с полом, температура должна быть 19–29 ° C (66–84 ° F).
Когда у пассажиров нет для контроля циклических колебаний или дрейфа в условиях окружающей среды в помещении должны выполняться условия, указанные в этом разделе. Рабочие температуры не должны колебаться более чем на 1,1 ° C (2,0 ° F) в течение 15 минут и не изменяться более чем на 2,2 ° C (4,0 ° F) в течение 1 часа.
Этот метод, также известный как адаптивная модель комфорта, применим в зданиях без механического охлаждения (и без действующей системы обогрева), где показатели удовлетворенности жильцов составляют 1,0–1,3, а их уровни одежды 0,5-1,0 кл. Для этой модели стандарт предоставляет график допустимых пределов температуры в помещении при преобладающей средней температуре наружного воздуха (среднее значение среднесуточной температуры наружного воздуха за предыдущие 7–30 дней). В прилагаемой таблице перечислены положения для более высоких рабочих температур при скорости воздуха от 0,3 м / с (59 футов / мин) до 1,2 м / с (240 футов / мин). График действителен для преобладающих средних температур в диапазоне 10–33,5 ° C (50,0–92,3 ° F). Он обеспечивает диапазоны приемлемости 80% и 90%, указывая процент людей, которые, как ожидается, будут чувствовать себя комфортно при указанной температуре в помещении и преобладающей средней температуре наружного воздуха.
Этот раздел стандарта является применимо для проектирования зданий. Все системы здания должны быть спроектированы так, чтобы поддерживать занятые помещения в условиях внутри помещений, определенных одним из описанных методов оценки при расчетных условиях. Системы должны быть способны поддерживать эти условия в пределах ожидаемого диапазона рабочих условий внутри и вне помещений.
Для демонстрации соответствия необходимо задокументировать следующее, если применимо. Образец документации представлен в информационном приложении J.
Хотя стандарт 55 ANSI / ASHRAE не требует оценки комфорта в существующем здании, эта часть стандарта предлагает руководство по выполнению оценки, когда она требуется из o Коды или стандартные. Как правило, оценка комфорта в существующих зданиях может выполняться с двух точек зрения: на основе исследования удовлетворенности жителей и измерений физической среды.
Температурный комфорт в помещении можно определить из ответов на опрос жильцов. Обследование должно быть распространено на все помещение или репрезентативную часть помещения. Стандарт предполагает, что если опросы были распространены среди более чем 45 жителей, процент ответивших должен превышать 35%. Если это число находится в диапазоне от 20 до 45, минимальное количество ответов равно 15. Если число меньше 20, необходимо ответить не менее 16, чтобы опрос стал репрезентативным.
Для опросов удовлетворенности тепловая Шкала удовлетворенности должна заканчиваться вариантами: «очень доволен» и «очень недоволен», а также, жильцам должно быть разрешено объяснять свое недовольство, отвечая на открытый вопрос. Что касается опросов на определенный момент времени, опрос следует запрашивать во время занятия, а шкала удовлетворенности должна быть непрерывной. В шкале должно быть не менее семи баллов, оканчивающихся на «очень приемлемо» и «очень неприемлемо». Стандарт также указывает, что при задании вопросов о тепловых ощущениях шкала должна быть «холодная, прохладная, слегка прохладная, нейтральная, слегка теплая, теплая и горячая».
Для помещений с механическим кондиционированием необходимо определить зону комфорта на основе PMV, что включает измерение и запись метаболической активности и изоляции одежды. Границы зоны комфорта должны быть подогнаны к движениям воздуха, а условия зоны - отрегулированы, чтобы избежать местного теплового дискомфорта. Для естественного кондиционируемого пространства с контролируемым населением необходимо использовать адаптивную модель для определения границ теплового комфорта. В таких помещениях необходимо измерять температуру воздуха в помещении и на улице, а также среднюю температуру излучения и скорость воздуха.
Стандарт 55 ANSI / ASHRAE содержит рекомендации в отношении положения, времени и точности оборудования для физических измерений. Места измерения должны быть там, где люди, как ожидается, будут проводить время. Если таких мест несколько, измерение может быть выполнено в репрезентативном месте. В тех случаях, когда невозможно найти оптимальное репрезентативное местоположение, стандарт предлагает конкретные места в помещении.
Для сидящих пассажиров измерения температуры и скорости воздуха следует проводить на высоте 0,1, 0,6 и 1,1 м. (4, 24 и 43 дюйма), а рабочая температура и PMV должны измеряться на расстоянии 0,6 м (24 дюйма). Высота должна быть отрегулирована для стоящих людей. Местный дискомфорт, вызванный асимметрией лучистой температуры, должен измеряться в местах, где находятся люди, при этом датчики должны быть ориентированы так, чтобы улавливать максимальную разницу температур поверхности.
Стандарт предполагает, что время измерения должно длиться два или более часа, и это также должно быть репрезентативное время года для этого конкретного здания. Шаг измерения по времени должен составлять не более пяти минут для температуры воздуха, средней температуры излучения и влажности и не более трех минут для скорости воздуха.
Для достижения приемлемых результатов стандарт также предлагает минимальная точность оборудования, основанная на текущем отраслевом стандарте.
При извлечении данных об окружающей среде из системы управления зданием необходимо оценить местоположение, высоту и временной шаг датчиков на основе предыдущего предложения.
Для оценки вероятности удовлетворения от опросов об удовлетворенности стандарт предлагает разделить количество голосов, попавших между «просто удовлетворен» и «очень доволен», на общее количество количество голосов в этих вопросах. Ответы на открытые вопросы от «очень недовольных» жильцов должны быть задокументированы для последующего анализа. Для опросов на определенный момент времени оценка комфорта должна выполняться путем деления количества голосов от -1 до +3 на общее количество голосов. Следует иметь в виду, что результаты исследований на определенный момент времени эффективны только в то время, когда были запрошены исследования.
Результаты измерений следует сравнивать с настраиваемая зона комфорта для конкретного здания. Существует два случая оценки теплового комфорта: в определенное время или в течение определенного периода времени. Для механически кондиционируемого помещения в конкретный момент времени модель PMV и SET должна использоваться для установления зоны комфорта, а местный тепловой дискомфорт также должен оцениваться по пределу, установленному этим стандартом. Для помещений с естественным кондиционированием, контролируемых людьми, результаты измерений должны быть сопоставлены с зоной комфорта, установленной адаптивной моделью.
Для оценки теплового комфорта в течение определенного периода времени в механически кондиционируемом помещении часы превышения являются сумма всех часов, когда абсолютное значение PMV больше 0,5. Для помещений с естественным кондиционированием, контролируемых людьми, часы превышения - это сумма часов, когда рабочая температура выходит за нижнюю и верхнюю границы зоны комфорта.
Скорость метаболизма - это скорость преобразования химической энергии в тепло и механическую работу в результате метаболической активности человека. Он определяется на единицу площади поверхности кожи, которая равна 58,2 Вт / м² (18,4 БТЕ / ч · фут²). Это энергия, производимая единицей площади поверхности кожи среднего человека, сидящего в состоянии покоя.
Стандарт ANSI / ASHRAE 55 предоставляет таблицу скорости метаболизма при различных непрерывных действиях. Эти значения действительны для среднего взрослого с площадью поверхности кожи 1,8 м² (19,6 фут²). Стандарт напоминает пользователям, что они должны использовать собственное суждение, чтобы сопоставить рассматриваемые виды деятельности с сопоставимыми видами деятельности в таблице. За исключением малоподвижной деятельности, скорость метаболизма при всех других видах деятельности может варьироваться. Это изменение зависит от человека, выполняющего задачу, и его / ее окружения.
Когда продолжительность активности равна или меньше одного часа, можно использовать взвешенную по времени скорость метаболизма. Когда уровень метаболизма превышает 1,0, испарение пота становится все более важным фактором, и метод PMV не полностью учитывает этот фактор.
Утеплитель одежды относится к теплопередаче всего тела, включая открытые части, такие как руки и головы. Существует множество способов определения теплоизоляции одежды. Допускаются точные данные измерений с использованием тепловых манекенов. Когда такое измерение невозможно, настоящий стандарт предлагает четыре метода определения теплоизоляции одежды. Также указано, что методы, предусмотренные настоящим стандартом, больше не действуют, когда изоляция одежды превышает 1,5 кл. И это также недействительно, когда пассажиры носят одежду, которая очень непроницаема для переноса влаги. Первый метод является наименее точным в соответствии со стандартом 55 ANSI / ASHRAE, и точность возрастает в порядке применения методов.
Во-первых, можно оценить изоляцию одежды по таблице, приведенной в разделе 5. Если рассматриваемый комплект одежды разумно совпадает с комплектом одежды в таблице, можно использовать указанное значение. Второй метод - это прибавление или вычитание индивидуальной стоимости закрытия одежды для получения рассматриваемого ансамбля одежды. Раздел 5 стандарта ANSI / ASHRAE 55 предоставляет таблицу с изоляцией различных предметов одежды. Эту таблицу можно использовать вместе с предыдущей, чтобы можно было добавить или вычесть ансамбль одежды из значения clo каждого предмета одежды. Третий метод - сложить все значения clo каждой одежды, чтобы она соответствовала рассматриваемому комплекту одежды.
Четвертый метод, описанный в стандарте ANSI / ASHRAE 55, может использоваться для определения теплоизоляции одежды в помещениях с механическим кондиционированием. Этот метод основан на концепции, согласно которой, когда люди выбирают одежду в соответствии с окружающей средой, внешняя среда оказывает большее влияние, чем внутренняя. В пятом разделе стандарта есть цифра, которая прогнозирует типичную изоляцию одежды пассажиров в зависимости от средней наружной температуры в 06:00. Функциональная линия состоит из четырех сегментов: средняя температура наружного воздуха ниже -5,0 ° C (23,0 ° F), от -5,0 ° C (23,0 ° F) до 5,0 ° C (41,0 ° F), между 5,0 ° C (41,0 ° F). ° F), 26,0 ° C (78,8 ° F) и выше 26,0 ° C (78,8 ° F).
Существует функция для определения типичного утеплителя одежды на каждом сегменте. Также можно принять во внимание позу пассажиров. Пока что все значения теплоизоляции одежды можно использовать, когда пассажир стоит. Когда человек сидит, необходимо осознавать изоляционный эффект кресла и снижение теплоизоляции из-за сжатия воздуха в одежде.
Если человек движется, это также влияет на коэффициент изоляции одежда. Как правило, движение тела снижает изоляцию одежды из-за прокачки воздуха через одежду. Стандарт ANSI / ASHRAE 55 признает, что этот эффект сильно различается в зависимости от характера движений и характера одежды, например, от того, насколько тесна одежда. Таким образом, он дает лишь приблизительное значение теплоизоляции одежды движущегося человека. Это приближение представляет собой уравнение, которое связывает изоляцию одежды со скоростью метаболизма. И это уравнение справедливо только тогда, когда скорость метаболизма составляет от 1,2 до 2,0.
Стандарт ANSI / ASHRAE 55 также утверждает, что условия тепловой среды, необходимые для сна и отдыха, в значительной степени различаются у разных людей и не могут быть определены с помощью методов предусмотрено в этом стандарте. Принимая во внимание, что спящий человек или человек в лежачей позе будет обеспечен достаточной изоляцией с помощью подстилочного материала, и он или она также могут свободно регулировать, невозможно определить эффект изоляции одежды для этих людей, если они не неподвижны.
Стандарт ANSI / ASHRAE 55 предупреждает пользователей о двух формах различий между пассажирами. В первой форме разные люди носят разную одежду из-за факторов, не связанных с тепловыми условиями, а вторая форма противоположна. Во-первых, неправильно использовать среднее значение теплоизоляции одежды для определения желаемых тепловых условий для всех пассажиров.
Стандарт ANSI / ASHRAE 55 был впервые опубликован в 1966. Он был пересмотрен в 1974, 1981, 1992, 2004, 2010, 2013 и 2017 годах. Начиная с 2004 года, теперь он обновляется на основе стандартных процедур технического обслуживания ASHRAE. Эти периодические пересмотры основаны на публично проверенных дополнениях к предыдущей версии, доступных на веб-сайте ASHRAE.
В 1992 году в стандарт была добавлена более подробная информация о протоколах измерений и расширенный раздел определений.
В В 2004 г. в стандарт были внесены существенные изменения: были добавлены две модели теплового комфорта: модель PMV / PPD и модель адаптивного комфорта.
. В 2010 г. в стандарт были внесены следующие изменения. Он повторно ввел стандартную эффективную температуру (SET) как метод расчета охлаждающего эффекта движения воздуха. Он также добавил в раздел 7 общий опрос удовлетворенности, предназначенный для оценки общего теплового комфорта в занимаемом помещении, приведя стандарт в соответствие с текущими практиками оценки после занятия (POE) на основе опросов.
В 2013 году основная часть стандарта была переписана на обязательный язык, при этом информативный язык перенесен из тела стандарта в информационные приложения. Применимость охлаждающего эффекта движения воздуха была расширена для применения в помещениях с естественным кондиционированием. Раздел 7 претерпел значительные изменения для измерения теплового комфорта в существующих помещениях, включая процедуры физических измерений и методы обследования, а также способы оценки и представления результатов. Последнее серьезное изменение касается измерения скорости и температуры воздуха, испытываемой человеком, которые теперь должны быть средними по трем высотам и за определенный период времени.
