Komfort cieplny to stan, w którym człowiek czuje, że organizm jego znajduje się w stanie zbilansowanego bilansu cieplnego, tzn. nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna. Bilans cieplny to w termodynamice to opisujące równanie sumę procesów cieplnych określonego układu termodynamicznego.
Poza tym komfort termiczny oznacza, że nie żadne występuje szkodliwe nagrzewanie lub chłodzenie danych części ciała, na przykład chłodzenie karku i szyi poprzez przeciągi, czy nóg nagrzewanie poprzez ciepło promieniujące ze zbyt ciepłej podłogi. W pokoi przypadku określenie uczucia komfortu jest problematyczne, bo jest ono odczuwane indywidualnie i subiektywnie. Ideałem byłby system gwarantujący jak procent najmniejszy ludzi niezadowolonych z panujących warunków.
Badania Dotyczące cieplnego komfortu prowadził duński naukowiec i inżynier, Ole Fanger. Rezultaty badań takich stały się podstawą do opracowania międzynarodowych norm, m.in. Polskiej Normy PN-EN ISO 7730:2006, Ergonomia środowiska termicznego. Polska Norma, oznaczana wyznacznikiem PN, to norma o zasięgu krajowym, przyjęta w drodze konsensu i poprzez zatwierdzona krajową jednostkę normalizacyjną to Kraju Komitet Normalizacyjny, PKN. Normy PN są potocznie uchwytne, ale nie darmowe, natomiast ich dystrybucję sprawdza PKN. Stan prawny Do 31 grudnia 1993 roku stosowanie PN było obligatoryjne i pełniły one rolę zasad. Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczenia wskaźników PMV i PPD jak i kryteriów lokalnego komfortu termicznego.
PMV –, en. Predicted Mean Vote, jest wskaźnikiem, przewiduje jaki średnią ocenę sporej rzeszy ludzi określających swe wrażenia cieplne w siedmiostopniowej skali ocen:
Wskaźnik PMV można określić, gdy oceniona zostanie aktywność fizyczna człowieka, oporność cieplna koszulce i gdy zmierzone zostaną następujące parametry środowiska: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania, prędkość ruchu powietrza i cząstkowe ciśnienie pary wodnej. Wskaźnik PMV wsparty jest na równowadze cieplnej ciała ludzkiego. Ciśnienie cząstkowe, ciśnienie parcjalne, to ciśnienie, wywierałby jakie konkretny element mieszaniny gazów, gdyby w tej samej temperaturze sam zajmował objętość całej mieszaniny. Para wodna to stan gazowy wody. Jako niemal czysty gaz, występuje w naturze w gejzerach, w gorących jaskiniach, jest wyrzucana z podziemi, jest tworzona i stosowana w technologii jak i w gospodarstwie domowym.
Zaleca się, aby wskaźnik PMV mieścił się w zakresie: -0,5<PMV<+0,5
Zakres temperatury powietrza, w człowiek której czuje się nienagannie, jest znacznie zróżnicowany. Zależy on od preferencji prywatnych, stroju, odżywienia, pory roku, wieku, płci. Na przykład, temperatury zapewniające dobre samopoczucie, są zwykle wyższe dla kobiet i ludzi starszych niż dla mężczyzn i ludzi młodszych. Poza tym w temperaturach wyższych człowiek czuje się sprawniej latem niż w okresie zimowym.
Badania wpływów wzajemnych temperatury powietrza i otaczających przestrzeni, nazywaną temp. promieniowania, wykazały, że temperatury odczucie poprzez człowieka odpowiada w średniej przybliżeniu pomiędzy wartościami takich obu temperatur. Wielkie pomiędzy różnice temperaturą powietrza a temperaturą promieniowania odczuwane są człowieka poprzez jako dyskomfort nawet odpowiednio przy wysokich temperaturach powietrza. Szczególnie nieprzyjemne są duże, zimne powierzchnie ścian lub okien.
O ile osobę badaną umieści się w komorze klimatycznej i podda ją działaniu rozmaitych temperatur, można ustalić zakres, w zachowana którym jest równowaga cieplna organizmu. Komora klimatyczna to urządzenie służące do przeprowadzania testów klimatycznych na elementach, podzespołach i urządzeniach technicznych, pozwalająca na wytworzenie, utrzymanie pod poprzez kontrolą nieograniczony czas jak i monitorowanie razem z rejestracją klimatu, temperatury i wilgotności, w rozmaitych zakresach, np. od -75 °C do +180 °C. Testy w komorze klimatycznej pozwalają na potencjalnych wykrycie błędów projektowych i produkcyjnych. Zakres ten się nazywa strefą regulacji naczyniowo-ruchowej, bo w takich obrębie granic gospodarka cieplna jest utrzymywana w równowadze, przede wszystkim w wyniku regulacji rozmieszczenia krwi. Ten temperatur zakres określany jest jako strefa zapewniająca dobre samopoczucie. Krew to płyn ustrojowy, jaki za układu pośrednictwem krążenia sprawuje funkcję transportową, jak i komunikację zapewnia pomiędzy poszczególnymi układami organizmu. W okresie zimowym, dla osoby ubranej, powinna mieścić się ona zwyczajowo między 20ºC a 23ºC.
Latem, ze względu na "lżejsze" ubranie, komfortu temperatura jest wyższa i wynosi ok. 24 - 28ºC. Dodatkowo, chłodzeniu przy pokoi należy pamiętać, że różnica temperatury wewnętrznej jak i zewnętrznej przekraczająca 5-7ºC przeziębieniem grozi osób użytkujących pomieszczenie.
Przy temperatury podniesieniu powyżej takiego zakresu uprzednio powstaje niewielki dodatni bilans cieplny i występuje ogrzanie się ciała. Ten temperatury zakres nazywa się regulacji strefą cieplnej poprzez wyparowanie wody. O ile rozgrzanie przekroczy określoną cena, tolerancja upału, ciepłota wewnętrzna ciała bardzo szybko rośnie, co w krótkim stosunkowo czasie prowadzi do śmierci z powodu udaru cieplnego.
Zakres temperatury leżącej pod spodem strefy regulacji naczyniowo-ruchowej się odznacza ujemnym bilansem cieplnym organizmu, bo w tego obrębie zakresu cały ciepła ubytek przewyższa jego produkowanie we wnętrzu ciała. Ten nazywa zakres się strefą fizycznego oziębienia. Utrata ciepła dotyka przy tym uprzednio znowu obwodowych części ciała, przez jakie pewien czas mogą wytrzymać deficyt ciepła. Przy wyziębieniu skrajnym organizmu dochodzi do hipotermii.
Bardzo dobry system wentylacji czy powinien klimatyzacji zagwarantować specjalny komfort w pomieszczeniu. Klimatyzacja to proces wymiany powietrza w miejscu, mający na utrzymywanie celu zadanych warunków klimatycznych, a odpowiedniego mianowicie zakresu temperatur i wilgotności powietrza, zapewniających dogodne uwarunkowania do pracy i funkcjonowania człowieka, warunki komfortu, lub optymalne uwarunkowania dla określonego procesu przemysłowego, np. w przemyśle elektronicznym. Istotne zachowanie jest odpowiedniego rozkładu temperatury, prędkości powietrza, czystości powietrza, mechanicznego i fizykochemicznego, jak i niskiego poziomu hałasu.
Rozwiązania wykorzystujące klimakonwektory jak i rodzaju urządzenia split posiadają wady w dużego postaci poziomu hałasu w miejscu, wysuszania powietrza, stosowania konieczności instalacji odprowadzania skroplin, zwiększenia kosztów eksploatacji maszyn, wymiana filtrów jak i elementów ruchomych. Klimakonwektor to urządzenie służące do utrzymywania zadanej temperatury w miejscu, stosowane przeważnie w biurach i budynkach użyteczności socjalnej. Klimatyzator to urządzenie do chłodzenia pomieszczenia. Tych wiele czynników ma wpływ na popularność belek i stropów chłodzących.
W komfortu warunkach cieplnego bilans cieplny organizmu jest zrównoważony, a ciepła oddawanie odbywa się poprzez promieniowanie, konwekcję i pocenie niewyczuwalne jak i poprzez parowanie z dróg oddechowych. Temperatura ciała w spoczynku stanie wynosi blisko 37°C, a ważona średnia temperatura przestrzeni skóry mieści się w granicach 32-34°C.
Organizm człowieka przekazuje ciepło:
Utrata ciepła z człowieka organizmu zachodzi przede wszystkim poprzez skórę. W warunkach normalnych pracy człowiek traci blisko 50-70% swego ciepła ciała drogą wypromieniowania ciepła do otaczających przestrzeni i przedmiotów. Drogi oddechowe to fragmenty układu oddechowego, które poprzez powietrze dostaje się i wydostaje z płuc. Parowanie, ewaporacja, to procedura zmiany stanu skupienia, przechodzenia z ciekłej fazy pewnej substancji w fazę gazową, parę, zachodzący z zasady na powierzchni cieczy. Pot to wydzielina gruczołów potowych. Konwekcja to przekazywania procedura ciepła związany z makroskopowym ruchem materii w płynie, gazie, cieczy bądź plazmie, np. powietrzu, wodzie, plazmie gwiazdowej. W chłodnym otoczeniu pracy, przy niskiej temperaturze ścian, ciepła utrata drogą wypromieniowania może wynosić 80% i więcej.
Wszystkie stosowane teraz normy mikroklimatu oparte są jedynie na parametrach fizycznych, skonkretyzowania ledwo wartości optymalnych jak i dopuszczalnych dla parametrów takich dokonuje się na wyników podstawie badań kompleksowego wpływu wszystkich parametrów mikroklimatu na funkcje fizjologiczne organizmu człowieka. Mikroklimat, czynników ekipa meteorologicznych wprost bytowe określających uwarunkowania organizmu lub grupy organizmów, zależy wprost od różnych przedmiotów terenowych, naturalnych lub sztucznych. Rozróżnia się normy określające uwarunkowania:
Za uważa optymalne się tego rodzaju warunki mikroklimatu, zapewniają jakie zachowanie wyrównanego bilansu cieplnego organizmu. Wszystkie odchylenia od optymalnych warunków powodują uczucia uciążliwości, obniżają sprawność roli fizjologicznych.
Jako określa dopuszczalne się tego rodzaju warunki, które wprawdzie nie zapewniają człowiekowi komfortu termicznego, ledwo nie zaburzeń powodują funkcji fizjologicznych i szkody dla zdrowia. W typu tego warunkach aktywnie działają mechanizmy termoregulacji ciała, obfite wydzielanie potu, przyspieszony oddech, poszerzenie naczyń krwionośnych.
Normy dopuszczalne krańcowe określają tego rodzaju graniczne wartości parametrów mikroklimatu, przekroczenie których grozi poważnymi zaburzeniami funkcjonowania organizmu i upośledzeniem stanu zdrowia.
Człowiek ma wielkie szanse przystosowania się, aklimatyzacji, do rozmaitych warunków klimatycznych. Aklimatyzacja to rodzaj adaptacji; spowodowane zmianą miejsca zamieszkania, zachodzące w naturalnych warunkach, przystosowanie się do nowych dla wybranego organizmu warunków klimatycznych. Zakres przemian temperatury otoczenia, w którym człowiek ma opcja sprawnego działania, jest relatywnie szeroki, od -50ºC do +50ºC czyli ok. 100ºC. Dłuższe przebywanie człowieka w niekorzystnych skrajnie warunkach powoduje niekorzystny wpływ.
Mikroklimat gorący
Utrata przy ciepła zbyt dobrej temperaturze odbywa się w sposób bierny, promieniowanie, przewodzenie i konwekcja, i aktywny, parowanie potu. ciężkiej podczas pracy fizycznej w dobrej ilość temperaturze potu może osiągnąć 3-4 litry na godzinę. Obfite powoduje pocenie także utratę elektrolitów, soli Na, K, Cl i innych, co może spowodować schorzenia w gospodarce energetycznej człowieka. Elektrolit to termin, jaki ma dwa najrozmaitsze znaczenia. Sole to związki chemiczne powstałe w konsekwencji całkowitego lub częściowego zastąpienia w atomów kwasach wodoru innymi atomami, bądź grupami o właściwościach elektrofilowych, np. kationy metali, jony amonowe i inne postaci XR4+, tam gdzie X = {N, P, As. ..}, R to dowolna grupa organiczna, itp. Sole masowe znalazły wykorzystywania jako nawozy sztuczne, w budownictwie, komunikacji, przemyśle spożywczym i bardzo wielu innych. Sód, Na, łac. natrium, to pierwiastek chemiczny z rzeszy metali alkalicznych w układzie okresowym. Pot to wydzielina gruczołów potowych. Chlor, Cl, łac. chlorum, od gr. χλωρός chloros, „zielonożółty”, — pierwiastek chemiczny, niemetal o liczbie atomowej 17, fluorowiec. Potas, K, łac. kalium, to pierwiastek chemiczny z rzeszy metali alkalicznych w układzie okresowym. Wysoka otoczenia temperatura może spowodować omdlenie cieplne, kurcze cieplne, wyczerpanie i udar.
Mikroklimat zimny
Ryzyko przemian występowaniem wywołanych poprzez zimna działanie jest zależne od utraty stopnia ciepła drogą przewodnictwa, wilgotna ubrania, kontakt z zimnym metalem, konwekcji, oziębienie poprzez wiatr, i promieniowania, zależnie od różnicy ciepłoty ciała i otoczenia. Modyfikacje powszechne, występujące pod skrajnego wpływem wyziębienia organizmu nazywane są hipotermią.