Nem Alma Cihazları Ve İklimlendirme Sistemleri

1.2 Hijyenik Esaslar
Isıtma ve klima tesisleri esasen hijyenik bir göreve sahiptir. Bunun yanında insanların odaların içinde rahat durumda bulundurulmalarını, sağlıklarını, çalışma şevklerini ve kapasitelerini arttrırılmasını sağlamaktadır. Isıtma ve klima teknik personelinin, ısıtma ve klima teknolojisinin hijyenisinin önemli esaslarını, yani insanların üzerindeki sağlıkları açısından etkilerini bilmeleri gereklidir. Bundan dolayı daha önceleri ısıtma ve klima teknolojisi, sağlık teknolojisi olarak adlandırılmıştır.
1.2.1 İnsanın Isıl Bilançosu
Balıklar ve solucanlar gibi bazı soğuk kanlı canlı varlıklar, vücut sıcaklıkları ile ortamın sıcaklığına uyum sağlarken; insan vücudu, kuşlar ve memeli hayvanlar gibi canlı varlıklar her türlü dış hava şartlarında ve kas faaliyetlerinde vücut sıcaklıklarının  yaklaşık olarak sabit kalmasını sağlayan bir özelliğe sahip bulunmaktadır.Konfor halindeki derin sakinlik sırasında hayatın muhafazası ve idame edilmesi için gerekli olan vücuttaki en az ısı oluşumuna ‘’Temel Çevrim’’ denir. Yaklaşık 80W veya 45 W/m2’dir. Oturma sırasında bu değer  =60 W/m2’yi bulur. Isı bilgisinin temel prensiplerine gör, bu anda vücut içinde üretilen ısı ile vücuttan dışarıya verilen veya depo edilen ısı rasında mutlak bir dengenin bulunması mecburiyeti vardır. 37 ± 0.8 0C’lik büyüklükteki bu vücut sıcaklığı, vücudun bütün bölümlerini, sıcak su pompalı ısıtma devresinin içindeki suya benzer bir şekilde, kendi devir-daim devresinin içinde sevk edilen kan vasıtasıyla sağlar. Devir daim sırasında kan soğutulur., yani kan ne kadar çok olursa, o kadar çok uzuvlara, yani el ve ayak parmaklarına, cilt içine akar. Daha sonra tekrar ısınma, organların ve dokuların içinde (kalpte, karaciğerde, böbreklerde, kaslarda, bağırsakta ve diğer organlarda), teneffüs edilen avanın içindeki oksijenin yardımı ile protein, yağ ve karnonhidratların yavaş yavaş yakılması suretiyle temin edillir.
Bedensel bir faaliyeti olmaksızın yetişkin bir insanın teneffüs ettiği hava yaklaşık 0.5 m3/h (maksimum 8….9 m3/h), teneffüs edilmiş hava ise yaklaşık 35 0C ve %95’lik neme sahip olmakta ve ortalama olarak %17 O2 %4 CO2 ve  %79 N  içermekted0ir.  Diğer biyofiziksel veriler için, Tablo 1.2.1-1’e bakınız.

Vücut sıcaklığı her zaman tüm iç ve dış şartlarda sabit tutulması, ara beyin ünitesinin içindeki ‘’ısı merkezi tarafından’’  kumanda edilen, gayet hassas bir şekilde kendi kendine çalışan sıcaklık regülasyonu ile gerçekleşmektedir. Bu regülasyonun sensör organları, vücudun kısmen iç ısı üretimine, kısman de dışarıya ısı vermesine etki eden, cilt içinde ve ısı merkezinde bulunan sinir ucu organlarıdır (termoreseptörler). İlk olarak belirtilen proses, kimyasal sıcaklık regülasyonu olarak da adlandırılır, çünkü vücut içindeki kimyasal olaylar burada ana rolü oynarlar, son olarak belirtilen proses ise fiziksel sıcaklık regülasyonu olarak adlandırılır.
1.2.1 İnsanın Isıl Bilançosu
Kimyasal sıcaklık regülasyonunda, bugün henüz çok eksik kalan bilgilerimize göre, organlar içindeki yakma proseslerine öyle kumanda edilmektedir ki, 1 kg’lık vücut ağırlığı için yaklaşık 1.2 W’lık bir temel çevrimin altına düşülmeksizin , ısı oluşumu her kan sıcaklığına göre değişir. Ayrıca her sıcaklık hissedilişine göre, vücut faaliyetinin ve kas hareketinin (soğukluk hissedildiği zaman ellerin ovuşturulması) az veya çok oluşuna göre bir tazyik meydana gelir. Besin alınması için etkili olan açlık ve tokluk duygusu da, bu ilişkide önemli bir rol oynar.
Vücudun dışarıya ısı verişini  vücut sıcaklığına uydurmak için, diğer taraftan fiziksel sıcaklık regülasyonunda, birçok faktör birlikte etki ederler. Bunların yanı sıra ısı verilişi, bir çok şekilde aşağıda belirtildiği gibi oluşur:
1.Isının konveksiyon yolu ile vücut yüzeyinden havaya verilişi ile;
2.Temas eden yüzeylerden ısı iletimi yolu ile, örneğin ayaklarda, popoda olduğu gibi:
3.Vücut yüzeylerinden ortamdaki yüzeylere ısı ışıması yolu ile;
4.Suyun cilt üzerinde buharlaşma yolu ile;
5.Nefes alma yolu ile;
6.Kusma, besinlerin alınması, yayılma ile oluşur.
7. Madde altındaki etkiler genelde %2….3 düzeyinde olup beş ısı kaybı kaynakları olan konveksiyon, ısı iletimi, ışıma, buharlaşma ve nefes alma olaylarının yanında ihmal edilebilir.
Oda sıcaklığı konfor sınırlarının altına düşerse, yani çok soğuk olursa, cilt altındaki damarlar daralır, cildin yüzey sıcaklığı azalır, cilt sararmış ve kuru olur. Fakat bunun yanında, gerek konveksiyon yolu ile ve gerekse ışıma ve buharlaşma  (soğuktan tüylerin ürpermesi veya titreme) ile dışarıya ısı verimi artar. Dış sıcaklığın daha fazla düşmesi ve düşük sıcaklığın uzun bir süre devam etmesi halinde donma olayına yol açan şiddetli donma hissi meydana gelir.
Vücudun çeşitli kısımları (baş,eller,ayaklar vb.) bu arada farklı sıcaklıklara ulaşırlar. Şekil 1.2.1-1’e bakınız. Baş sıcaklığı az, el ve ayak sıcaklığı ise hızlı bir şekilde değişir. Elbise giydirilmiş vücudun ortalama cilt sıcaklığı (Fanger’e göre) şu şekildedir.

Hareketsiz durumda olan vücut, en yüksek cilt sıcaklığına sahiptir. Faaliyetin yükselmesi  halinde sıcaklık düşer, öyle ki ısı çabucak dışarıya verilir. Diğer taraftan hava sıcaklığı konfor sınırının üstüne çıkarsa, dış taraftaki damarlara daha fazla kan akar, cilt kızarır, cilt yüzeyinin sıcaklığı yükselir ve böylece buharlaşma ve konveksiyon yoluyla ortalamdaki havaya ısı verilmesi olayı da meydana gelir. Vücudun yeter derecede ısı vererek bu ısı yükünü boşaltana kadar cilt içinde bulunan ter bezleri faaliyete geçer. Daha sonra şiddetli bir soğutma etkisini oluşturan su ayrılmaya başlar. 1 Litre suyun buharlaşması suretiyle, vücut yaklaşık 2400 kJ kaybeder. Buharlaşma şiddeti cildin üstündeki suyun ve subuharının buhar basıncına bağlı olduğundan, hava ne kadar nemli olursa, aynı sıcaklıkta terleme olayı da o kadar erken meydana gelir. Aynı şekilde doğal vücut faaliyeti, terleme noktasının düşmesine sebep olur.
Isının düşmesinin şiddetli terlemeye rağmen hala yeterli olmadığı takdirde ısı toplama hali meydana gelir. Bu genelde fazla kalabalık olan, havalandırma sistemi bulunmayan toplantı odalarında gözlenebildiği gibi, konforsuzluğa, başağrılarına, rehavete ve sıcaklık hasarlarına (kan dolaşımının durması, hararet krampı) yol açar.
Bazı endüstrilerde (dökümhanelerde, cam endüstrisinde) çok yüksek ortam sıcaklıklarındaki işten sakınılamaz. Hafif elbise ve alışkanlık (yabancı bir iklime alışma) sayesinde yüksek bir sıcaklığa uzun bir süre zarar görmeden tahammül edilebilse bile, yükselen sıcaklıkta gerek zihnen ve gerekse bedenen çalışan personelin verimi düşer. Ancak sınırlı bir zaman için çalışma mümkün olur.       
Isı verme > 1 kW
1.2.2  İnsanların Yaydığı Isı
İnsan vücudunun dışarıya verdiği toplam ısının düzeyi hakkında önceleri birbirlerinden çok farklı değerler gösterilmişti. Son zamanlarda yapılan ölçümlerde bile bulunan değerler birbirinden çok farklılıklar göstermiştir. Normal giyinmiş, oturan , bedensel olarak zorlanmayan sakin havadaki, yani genelde toplantı odalarında, tiyatrolarda bulunan insan için ortalama değerler Şekil 1.2.2-1 ve Tablo 1.2.2-2’de gösterilmiştir.

Klima teknolojisine ilişkin hesaplamalar için, Tablo 1.12.2-3’te ifade edilen VDI (Alman Mühendisleri Birliği) soğutma yükü kuralları 2078’in değerlerinin kullanılması yeterlidir.

Düşük sıcaklıklarda değer artarken, toplam ısı verilişine ilişkin değer 18oC’lik sıcaklıkta hemen hemen değişmeksizin yaklaşık  118 W olması, özellikle dikkate değer görülmektedir. Vücut sıcaklığına karşı gelen bir oda sıcaklığında 160g/h’lık maksimum değere erişmek için, hissetme, konveksiyon ve ışıma yoluyla dışarıya sevk edilen ve gizli olan buharlaşma ile dışarıya atılan ısının toplam ısı içindeki payı ancak, nemin verilmesi suretiyle meydana gelen kayıptaki yaklaşık 10 °C’lik sıcaklığı aynı eşit  ölçüde yükseldiğinde oluşur. Bu belirtilen sıcaklıkta ısının verilişi olayı, ancak buharlaşma olması sureti ile gerçekleşmektedir.
Buna karşılık duyulur ısının payı artan sıcaklıkla daima azalmaktadır, çünkü toplam ısı verilişi sabit kalmaktadır.Duyulur ısının ışıma yoluyla verilen ısıya oranı dğişkendir. Duvar sıcaklığına, hava sıcaklığına ve hava hareketine göre, konveksiyon ısısı Q1’nın duyulur toplam ısısının üzerindeki payı %40 ile %60’ı, buna karşılık ışıma ısısının payı ise %60  ile %40’ı kadar olabilir. Büyüklük sırasına uygun olarak her iki miktar birbirleri ile eşittirler, ancak münferit durumda önemli farklar meydana gelir. Bu nedenle ısı akışı – ölçü yaprakları ile araştırılıp bulunan çeşitli vücut kısımlarının özgül ısı vermeleri birbirlerinden çok farklıdır. Giyinik olan insan ortalama olarak 60 W/m2’lik ısı verirken ısı akışı şu şekilde gerçekleşmektedir.
1.2.2 İnsanların Isı Vermesi
Başta 33oC’lik cilt sıcaklığında, yaklaşık 115 W/m2
Ellerde 28oC’lik cilt sıcaklığında, yaklaşık 75 W/m2
Ayaklarda  29oC’lik cilt sıcaklığında, yaklaşık 145 W/m2
Ayaklar, daha ziyade ısı iletimi yoluyla en yüksek düzeyde yüklenmektedir.

Isı verilişine ilişkin yukarıda verilen sayılar, mutlak olarak kesin değildir, çünkü bu değerler ayrıca insanların büyüklük, cinsiyet, soy, elbise vb. esas farklarına da bağlıdır. İnsan, daha az veya daha sıcak bir elbiseyi seçmek, kendisini oda sıcaklığına uydurması gerekmektedir. Diğer taraftan bir öğün yemeğin yenmesinden sonra ısı verilişi, yüksek enerji mevcudiyetinden dolayı önemli ölçüde artar. Ortalama değerler vücudun değişken sıcaklık etkilerine karşı nasıl bir davranış göstereceğini anlamlı bir şekil oluşturmakta ve her durumda klima teknolojisine ilişkin hesaplamalar için yeterli olmaktadırlar.
Vücudun yorucu işte çalışması halinde ısı verilişi adalelerin çalışmasından dolayı gerek hissedilebilecek şekilde ve gerekse gizli bir şekilde oldukça artar. Isı verilişi kısa zamanlı çok şiddetli yüklenmelerde, normal ısı veriliş değerinin yaklaşık 5 ile 10 katını aşan değerlere erişebilir. Yetişmiş kişilerin çeşitli faaliyetleri için, ciltten buharlaşmak suretiyle ana ısı verilişini sağlayan sayılar Tablo 1.2.2-3’te verilmiştir. Ter oluşumu, şu formüle göre olur.

S = 0,42 A [(Q/A).(1- )-588]  (W) (Fanger’e göre)
= Etki derecesi, (Q/A>58 W/m2).

Dinlenen insanlarda konfor durumu S=0’dır.
Burada verilen değerler özel durumda sayısız şartlara bağlıdır ve bundan dolayı sadece örnek olarak değerlendirilmesi gerekir.

İnsan çalışmasının toplam ısı verilişine göre verimi , yukarıda belirtilen sayılar ile yaklaşık %0…20 düzeyinde hesaplanır. Merdiven çıkma, bisiklete binme ve benzeri gibi bedensel çalışma yapılmadığı takdirde, genel faaliyetler için yaklaşık = 0’dır. (DIN 33403, T.3 6.88).
1.2.36  Konfor
İnsan, değişen dış hava şartlarına uyum (değişik bir iklime uyum sağlama) sağlayabilmesine rağmen, kendisini en hoş bir şekilde hissettiği belirli bir aralık, konfor aralığı vardır. Bu aralık için kesin sınırlar yoktur, çünkü diğer birçok diğer faktörler hava gibi konfora etki ederler, örneğin etrafı çevreleyen yüzey sıcaklığı, elbise, cinsiyet, bünye, sağlık, beslenme, yaş, mevsim, işin tipi, aydınlatma gürültü, koku, çevreyle temas v.b. Fiziksel elementler de kuvvetli bir etkiye sahip bulunmaktadır. Ne de olsa belirli şartlar altında, insanın termik olarak kendisini en konforlu hissettiği durumda etrafı çevreleyen yüzey sıcaklığının ve hava durumunun mutlak ortalama değerlerini vermek mümkündür. Bunun yanında, elbiseden ve faaliyetten başka, termik konfor için önemli olan hava durumununun ve çevrenin özellikle şu dört elemanı bulunmaktadır. Hava sıcaklığı ve homojenliği, hava nemi, hava hareketi ve ayrıca çevreyi kuşatan yüzeylerin sıcaklıkları olarak sayılabilir. Bunun yanında hava durumunu karakterize eden havanın temizliği, kokusu, elektriksel durumu v.b. faktörler de söz konusudur.
Termik konfor, insanın ana beyninin ön tarafındaki ısı reseptörleri ve bütün ciltte bulunan soğuğa algılayan reseptörleri ile belirlenir. Bu termik reseptörler ısı bilançosuna kumanda ederler:
Cilt sıcaklığı 33°C’nin altına düşerse, üşüme başlar. Pratikte kulak zarı sıcaklığına eşit olan ana beyin sıcaklığı, 37°C’nin üstüne çıkarsa terleme olayı başlar. Şayet yukarıda söz konusu edilen değerlerinin altına düşülmezse veya üstüne çıkılmazsa, termik konfor meydana gelir. Soğuk reseptörleri cilt yüzeyinde bulunduğundan yön duyarlılığı oluşur; örneğin hava cereyanı veya soğuk duvara karşı.
-1 Oda Havası Sıcaklığı
İnsanın belirli bir sıcaklıkta, örneğin 22°C’de kendisini en konforlu olarak hissettiği doğru olarak söylenmemektedir. (Diğer hava durumuna ilişkin büyüklükler için bulunan ortalama değerler gibi sıcaklık ifadeleri de, oda içinde baş yüksekliğinde duvardan ve pencereden en az 1 m’lik mesafede ışık almayan bir termometre ile ölçülerek bulunmaktadır.) Genel olarak geçerli olan ifadeler bulunmamaktadır, çünkü bu özellikle radyatörler, elbise ve faaliyet dahil etrafı çevreleyen yüzeylerin ortalama sıcaklığı gibi diğer şartlara da bağlıdır. Bundan dolayı bu tip sıcaklık verileri daima yapılan varsayımlar (çevre şartları) ile ilgilidir.
Sağlık mensupları, normal giyinmiş, oturan ve bedensel bir faaliyette bulunmayan bir insan için Orta Avrupa iklimimizde önceleri, 18 ile 20 °C’lik hava sıcaklığını konforlu olarak belirlerlerken şimdi, yazın 22 ile dış hava sıcaklığını kışın ise genel olarak 22°C’lik hava sıcaklığını uygun olarak görmektedirler. Yazın olan yüksek sıcaklık, insanın yaz mevsiminde genel olarak  hafif giyinmesini ve aynı ısı verişini dışarıya göre korumak için, aynı vücut yüzey sıcaklığında yüksek bir ortam sıcaklığını gerektirmektedir. Giyinik durumda olmayan insanlar için 28°C, optimum sıcaklık olarak ifade edilmektedir.
Yayılan bu ısı sadece ortalama değer olarak dikkate alınmalı ve her bir durum için bazı düzeltmelerin yapılması gerekmektedir. Yaz mevsiminde 21 ile 22°C’lik sıcaklığın ortalama normal dış sıcaklık olduğu bilinmelidir. Hava sıcaklığının yaklaşık 28°C’lik veya 30°C’lik mertebelere yükseldiği hafif giyinilen sıcak tatil günlerinde, 21°C’lik bir oda sıcaklığı soğuk olarak hissedilir; eğer insan sadece kısa süre için bu anlatılan şekilde soğutulan örneğin mağazalara, tiyatrolara v.b. yerlerde bulunursa üşür, ürperir. Eğer insan aynı elbiselerle ve faaliyette bütün gün kapalı odalar içinde kalırsa, 21°C sıcaklıktan hoşnut kalacaktır.
Sıcak günlerde kısa süreli bulunan soğutulan ortamlar için sıcaklığın, dış sıcaklık ile 20°C’nin ortalarında bir değerde tutulması tavsiye edilir. VDI Havalandırma Kuralları’na göre (DIN 1946 T.2-1.94), izin aralığı olarak hafif faaliyette ve normal giyinme için Şekil 1.2.3-1’de açıklanmış olan değerleri ifade etmektedir. Kışın da havalanadırılan odalarda 22°C’lik bir sıcaklık tavsiye edilmektdir. Havalandırılan odalarda oluşan hava hareketi nedeniyle ek bir soğutma hissi olmakta, bu da daha yüksek bir ortam sıcaklığının yardımıyla denge kurularak giderilmelidir. İçinde kadınların bulunduğu odalarda elbseleri nedeni ile ortam 23°C’ ile 24°C gibi daha yüksek sıcaklıklarda tutulmalıdır.
Hafif giyimlerde yönelimin daha yüksek sıcaklıklara olduğu, açık bir şekilde bilinmektedir. Aynı şekilde Genç insanlara daha düşük bir sıcaklık yeterken (kışlada 18 °C), yaşlı insanların bulunduğu odaların biraz daha sıcak tutulması gerekir.
Yatak odaları da genelde daha düşük sıcaklıklarda, yaklaşık 15…18°C aralığında tutulmaktadır.
İş atölyeleri dirtektifinde ASR 6/1, izin verilen ortam sıcaklıkları (4.76) ve hava nemleri verilmektedir.

Şekil 1.2.3-1 DIN 1946 Kısım 2 (1.94)’e göre oda havası sıcaklığının izin aralığı.
Varsayımlar: Sakin ayakta durmak veya oturmak gibi çok hafifi bedensel faaliyetler; hafif giyimden orta kalınlıkta giyime kadar.
Tavsiye edilen operatif oda sıcaklıkları aralığı, çapraz taranmış alan olarak gösterilmiştir. Yaz sezonu işletmesinde yüksek dış  hava sıcaklıklarında ve kısa zaman içinde oluşan termik yüklerde, operatif oda sıcaklığının artışına izin verilir. Odaların soğutma yükü genelde dışarıdan yapılmaz, aksine termik iç yüklemelere göre (örneğn makinaların ısısı) belirlenir. Bu yüklemeler sadece kısa zamanda meydana geldiği takdirde, operatif oda sıcaklığının 29°C (yani kış işletmesinde de) ile 26°C’lik bir dış sıcaklık altında artışına izin verilir (düşey taranmış aralık). Belirli havalandırma sistemlerinde (örneğin kaynak havalandırmasında) 20 ile 22°C arasında yatay olarak taranmış olan aralık içinde, operatif oda sıcaklıklarına izin verilir.

Ağır yağlı besinin alınmasından sonra, optimum sıcaklık enerji çevriminin artışından dolayı düşer. Bedensel çalışan personel için uygun sıcaklıklar düşer ve bu düşüş ne kadar fazla olursa, iş de o kadar zorlaşır. İşin her tipine göre, konfor sıcaklıkları 10 ile 18°C arasında değişir. Örn:
Dökümhanelerde ve demir dövme işlerinde   10…12 °C,
Montaj hallerinde  12…15 °C,
Torna atölyelerinde 16…18°C.
Oda içinde sıcaklığın aynı ölçü içinde kalması önemlidir. Bütün ısıtılan odalarda ısıtma sisteminin her tipine göre, radyatörün konumuna, büyüklüğüne ve sıcaklığına, ayrıca dış sıcaklığa göre gerek düşey yönde ve gerekse yatay yönde sıcaklık farklılıkları bulunur. Bu sıcaklık farlılıkları, bina duvarlarının daha iyi bir şekilde izolasyonunun yapılması ile ve pencerelerin sızdırmazlığının sağlanması ile düşer. Pencereden  uzaklığı ve oda içindeki pozisyonu da önem taşır. Ortalama ısıtıcı madde sıcaklıkları ile ilgili olarak çeşitli ısıtma tarzlarındaki ortalama değerler için Şekil 1.2.3-3’e bakınız. Yüksek sıcaklıklarda derecelere ayırmak uygun olmaz, bundan dolayı kısa radyatörlerin pencereye karşı yapılan karşılaştırılmaları uygun değildir. Ancak zeminin hemen üzerindeki bölge her zaman soğuk bir aralık meydana getirir, özellikle pencereler sızdırmaz olmadığı durumlarda. Isırma durumunda ve pencerelerin önünde, süreklilik durumundakine göre daha büyüktürler.

Eşit ölçüde sıcaklığın şu şekilde elde edilir.
İyi yapı tarzı, özellikle sızdırmaz pencere ayrıca sürekli eşit ölçüdeki ısıtma işletmesi.
Şimdiki pencereelr, VO-Isı Koruma Düzenlemesi’ne göre öncekilerden oldukça daha sıkı bir şekilde yapılmaktadırlar. Bugün, k=2…1,3 W/m3K olan 2 katlı izoleli cama sahip pencere sistemleri de bulunmaktadır. Bu sayede problemler azalmıştır.
Oda yüksekliğindeki sıcaklık tabakalaşması (derecelendirilen sıcaklık), Şekil 1.2.3-4’e göre yapılan araştırmalardan sonra destek aralığında; 0.6 m yükseklikte ve 24°C’deki oda sıcaklığında yaklaşık
3 K/m’yi aşmaması, ayrıca taban sıcaklığının da ≥ 21 °C olması gerekmektedir.
Oturarak yapılan bir faaliyet te maksimum 1.5…2 K/m’ye yakın izin verilme zorunluluğunu tecrübeler göstermiştir.
İnsan saunada, eğer bağıl nem %5’in altında kalırsa, kısa bir süre için 100°C’ye kadar hava sıcaklığına dayanabilir.
-2 Duvar Sıcaklığı
Bir oda içindeki ısıtıcı yüzeyler de dahil olmak üzere, çevreleyen yüzeylerin ortalama sıcaklık, insan vücudunun ısınması ve dolayısı ile konforu açısından çok önemli olan ışınma sıcaklığı tr dir.  tr sıcaklığı tr sıcaklığı tr ‘nin değeri şu fomül ile hesaplanır.
tr = ∑ (A- t)
      ∑A
Bu formüldeki A  Münferit yüzeyleri (duvarları, radyatörleri, pencereleri v.b.), t ise bunların sıcaklıklarını ifade etmektedir. Duvar sıcaklığının fiziksel etkisini en azından teknşk kurallara uygun bir şekilde olması için, aşağıda belirtilen hesaplama ortaya konulmuştur.
İnsan vücudu tarafından dışarıya verilen toplam ısı,
Q: (αk +  αs).A.(to-tL) W biriminde
αk = Konvektif ısı geçiş katsayısı (buradaki Şekil 1.2.4-5’e bakınız)
α = Işıma geçiş katsayısı
te = Normal bir şekilde giyinmiş olan insanın ortalama yüzey sıcaklığı = 26°C
tl = Hava sıcaklığı
α K’ nın değeri α s gibi aynı büyüklükte bulunur, yani daha önce de belirtilen duvar ve hava sıcaklığının birbirlerine uyması halinde konveksiyon ile ışıma yolu ile de ısı verilişi eşit olur, burada insanın sakin olacağı varsayılmaktadır. İnsan hareket ederse, αs sabit değerdekalırken αk yükselir ve beraberinde konveksiyon yoluyla dışarıya sevk edilen ısı miktarı da artar. Bu suretle, α K/ αs oranı değişir.
Ortalama duvar sıcaklığı 1 K düştüğü zaman, hareketsiz duran bir insanda da eş düzeyde hava sıcaklığı 1 k düzeyinde düşer. Hava ve duvar sıcaklığı, insan vüdunun ısı vermesi üzerindeki etkisi bugüne kadar birçok oda hijyeni ile ilgili olarak yapılan incelemelerde çok az uyulmuş bir gerçektir.
Şayet bundan dolayı 20 ile 22°C’lik sıcaklık genelde en uygun sıcaklık olarak ifade edilirse, bunun ortalama duvar sıcaklığının hava sıcaklığı ile eşit değerde veya en azından yaklaşık olarak eşit olduğunun anlaşılması gerekir.Duvar sıcaklığı, kış mevsiminde bir odanın ısıtılması sırasında olduğu gibi, hava sıcaklığından oldukça daha düşük olduğu takdirde, 20 °C’lik bir oda havası sıcaklığı tamamen soğuk bir şekilde hissedilir ve aynı konforu temin etmek için, bu sıcaklığın arttırılması zorunluğu meydana gelir. Hava ve duvar sıcaklıklarından kaynaklanan ortalama değer, operatif oda sıcaklığı veya hissedilen sıcaklık olarak adlandırılır; bu sıcaklığın ölçülmesi yerküre termometresi ile bulunur.
Şekil 12 3-5 to = 19…23 °C’lik hissedilen sıcaklıklara göre bir konfor sahasını göstermektedir. Ordinat üzerinde te = -10 °C’lik dış sıcaklıktaki iç duvar sıcaklıkları te ‘nin aynı zamanda okunmaktadır.
Operatif (hissedilen) sıcaklık te = a. tL + (1-a).tr
Burada   α =0,5;  v<0,2 m/s’lik hava hızları için.
   α =0,6;  v=0,2….0,6  m/s’lik hava hızları için.
   α =0,7;   v=0,6…1.0 m/s’lik hava hızları için alınır.
Operatif olarak hissedilen sıcaklığın tanımı: Aynı tipte verilmeyen ortamdaki gibi bir insanın aynı miktarda ışıma ve konveksiyon için eşit miktarda ısıyı dışarıya verdiği ışın yayan siyah bir oda çevresindeki aynı ölçüdeki sıcaklıktır. Burada, eşdeğer sıcaklıkta fark olması halinde, hava hareketinin etkisi dikkate alınmaz.
Optimal operatif sıcaklıklar için Şekil 1.2.4-2’ye bakınız.
Çeşitli dış sıcaklıklardaki iç yüzey sıcaklıkları için Şekil 1.2.3-6’ya bakınız.En düşük dış sıcaklık bile
= 16 °C’lik bir duvar sıcaklığının altına inilmemesi gereklidir. Şekil 1.2.3-7’den, modern 2-tabakalı izoleli camın (k= 1,3…2 W/m2K) ve çıkış havası pencerelerinin elverişli etkisi görülmektedir.
Isı izolasyonlarının kötü olması hallerinde oda içindeki insanın duruş yeri ve radyatörün konumu, duvar sıcaklığının etkisi bakımından çok önemlidir. Örneğin radyaör iç duvarda ve insan, dış duvardaki pencerenin hemen önünde bulunursa, dışarıya doğru olacak ısı ışıması sürekli bir konforsuzluk duygusuna sebep olur (ışın çekişi).Ayrıca başka pencereler üzerine gelen soğuk hava, çekme olaylarına neden olur. Buna karşılık oda ısısı radyatörler vasıtasıyla pencere cephesinin alt tarafına sevk edlirse, soğuk dış duvar ve pencere yüzeyinin etkisi, ısıtıcı radyatör tarafından dışarıya ısı vermek suretiyle dengelenir. ( Şekil 1.2.3-8). Duvarların günümüzde uygulanan iyileştirilmiş ısı izolasyonunda ve sıkılığı temin edilmiş pencerelerde, radyatörlerin iç duvarların üzerine yerleştirilmeleri de mümkündür. Bu durumda sadece önemsiz bir düzeyde değişir.
Isıyan ısı, çevre şartları altında çok büyük de olabilir, konforsuzluğa yol açabilir; bu takdirde insan radyatörden daha fazla geriye çekilecektir. Her iki durumda istenmeyen vücudun asimetrik termik yüklemesi oluşur. 20…30 W/m2’lik farklar bariz bir şekilde hissedilebilir; vücudun, örneğin kafanın asimetrik bir şekilde yaklaşık 40 W/m2’den daha fazla bir düzeyde ısı yüklemesi konforsuzluğu meydana getirir. Cildin α = 7…8 W/m2’lik bir ışıma değerinde bulunması bulunması yaklaşık 5 K’lık bir sıcaklık farkına karşılık gelir.

Finger  literatüre ışıma sıcaklığının ∆tR   kavramını yerleştirmiştir. Bu, küçük düz bir yüzeyin karşılıklı olarak bulunan her iki tarafındaki düzlemsel ışıma sıcaklığının farkıdır. Eşit ölçüde olmayan duvar sıcaklık dağılımında olduğu gibi, küçük siyah yüzeyin bir tarafında aynı ışımayı veren, siyah olarak ışıyan bir ortamının aynı ölçüdeki sıcaklığıdır.
Oturan insan, zemin seviyesinden itibaren 0.6 m yüksekliğindeki (ayakta olursa 1 m yükseklikteki) küçük bir yüzey elemanı olarak kabul edilir.
Tavanda asimetri bulunursa, yüzey yatay konumda bulunur ve oda iki yarım oda olarak bölünür. Buna karşılık duvardaki asimetri, düşey konumdaki ayrım yüzeyi anlamına gelir.
Bu ışıma sıcaklığının asimetrisinde, yüzey yatay konumda bulunur ve oda iki yarım oda olarak bölünür. Buna karşılık duvardaki asimetri, düşey konumdaki ayrım yüzeyi anlamına gelir.
Bu ışıma sıcaklığının asimetrisinde, sıcak ve soğuk tavan ve duvarlardaki memnun olmayanların sayısı bulunmuştu. (Şekil 1.2.3-9). Özellikle sıcak tavan ve soğuk duvar oldukça kritiktir.
∆tR  ‘nin hesaplanması karmaşıktır, çünkü ışıyan çevre yüzeyleri için Bölüm 1.3.5-3.6’ya göre ışıma sayısı girmektedir. Ancak Şekil 1.2.3-9’da kabul edildiği gibi, aktif olmayan yüzeyin sıcaklığı ve hava sıcaklığına eşit ise, mutlak bir sadeleşme meydana gelir. Bu takdirde sıcak veya soğuk tavanların altında 0,3…0,7’lik saha içinde yükselen oda yüksekliği   P-DE ile birlikte bulunur.
Şayet sıcaklık farkları fazla büyük olmazsa, yüzey büyüklüğünün üzerindeki sıcaklıkların hesaplanması ile basitleştirilir.
Bazı işyerlerinde (mutfak, fırın gibi) ısı ışıması ile büyük bir yükleme oluşur. Isı ışıması > 300 W/m2, yani vücudun yarısından daha fazla olduğu zaman, koruyucu düzeneklerin kullanımları gerekir. (koruyucu elbise).
Pencereden güneş ışıması durumunda , 350…450 W/m2’lik yükleme ortaya çıkar.
Basit pencereler, bütün durumlarda bizim genişlik dereceleri bakımından uygun değildir. Çünkü pencere yüzeylerinin düşük sıcaklığından dolayı vücudun ışıma kaybı oldukça büyük olmaktadır. WSVD normal olarak ısıtılan odaların camlarının 2 katlı olmasını gerektirmektedir.
Taban, tavan ve duvar ısıtmaları olarak bilinen yüzey ısıtma sistemlerinde, duvar sıcaklığı konusu özellikle önemlidir.
Yerden ısıtma sistemlerinde; sürekli içinde bulunan odalarda 27 °C’den daha yüksek olan yüzey sıcaklığı hoşnutsuzluk etkisi yaptığı deneyimlerden bilinmektedir. Ancak ara sıra meydana gelen kullanımlar için, 29°C’ye izin verilmiştir. Üzerinden geçilmeyen yüzeylerde (kenar bölgelerde), yaklaşık 35°C’ye kadar çıkan sıcaklıklara da izin verilmiştir. Pencerelerde, yerden ısıtma sistemlerindemeydana gelen fenomenlerden, bugün yüksek kalitedeki cam yünleri sayesinde, sakınılabilmektedir. Diğer taraftan tabandaki sıcaklığın yaklaşık 17°C’nin altına altıona da düşmemesi gerekir. Ayrıca, şayet çıplak ayakla ayak zeminine basılırsa, o takdirde ayak zemininin ısı geçiş katsayısı önem kazanır.
Doktorlar ayak bölgesindeki ısının, uyuşukluğa neden olan dolaşım sisteminden kan çektiğine inanırlar.
Tavandan ısıtma sistemlerinde insanın başının üstünde yayılan ısının yaklaşık 12 W/m2’yi aşmaması gerekir, çünkü aksi takdirde başın ısısı yeterli derecede düşmez ve bu durum bazı kişilerde konforsuzluğa neden olur. Oda ne kadar alçak olursa, ortalama tavan sıcaklığının da o kadar az olması zorunluğu vardır. 3 m’lik oda yüksekliğinde en fazla 35°C’lik bir sıcaklığa izin verilir.
Pencerelerin altında ısıtıcı yüzeylerin bulunduğu duvardan ısıtma sistemlerinde daha yüksek sıcaklıklara izin verilmiştir. Çünkü radyatör aynı zamanda ısıyı pencereden dışarıya ışımaktadır.
Yaz mevsiminde güneş ışımasından dolayı genelde çok yüksek oda sıcaklıkları meydana gelir, buna karşı uygun güneşten koruyucu sistemler ile veya klima tesisatları il korunma yapılabilir. Binaların içindeki güneş ışımasına karşı etkili koruma pencerelerin dış tarafına lamelli stor tertibatı konularak yapılabilir. Ayrıca hava sıcaklığı, örneğin güneşten koruyucu camın güneşi şiddetli absorbe etmesi durumunu, konfora zarar verecek düzeyde yüksek bir pencere yüzey sıcaklığına da sebebiyet verir.
Özet: Konfor için etrafı kuşatan bütün yüzeylerin ortalama sıcaklıkları ve hava sıcaklığının ortalamasının oluşturduğu sıcaklık etkileri önemlidir. Bu her iki sıcaklığın birbirlerinden sapma miktarı ne kadar az olursa ve , 20°C ile 22°C’lik ortalama değere ne kadar çok yaklaşırsa, insanların ısınması da aynı ölçüde olur. Bu farkın yaklaşık 3 K’dan daha fazla olmaması gerekir. Ayrıca etrafı kuşatan yüzeylerin sıcaklıklarında çok büyük farkların meydana gelmemesi gerekir, böylece vücut her taraftan aynı ölçüde ısınmış olur. Soğuk tavanlar veya sıcak duvarlar, sıcak tavanlardan veya soğuk duvarlardan daha fazla konfor meydana getirirler.
Konveksiyon ve ışıma payları çok farklı olmalarına rağmen, ısıtma sırasında ısıtıcı yüzeylerin tiplerinin konfor üzerine az bir etkisi olur, soğutma sırasında ise hiçbir etkisi olmaz, çünkü konveksiyon etkisiyle soğutma emiş hava akımının ve sıcaklık tabakasının oluşmasına neden olur.

-3 Hava Nemi
İnsan vücudunun ısınması kısmen cildin buhar yaymasına bağlı olduğundan hava neminin konfor üzerinde önemli bir etkisi bulunmaktadır.
Buharlaşmanın şiddetli cilt yüzeyindeki su ile  hava içindeki su buharının buhar basınç farkına bağlı olmaktadır. Havanın nemi, bağıl nem, çiğleme noktası ya da nemli sıcaklık kavramları ile tanımlanabilir.
20°C’lik normal oda sıcaklığında, buharlaşa ile ısı verilmesi, şüphesiz ufak bir rol oynamaktadır. Bu nedenle hava neminin bu sıcaklıkta büyük bir etkiye sahi olmamaktadır. Bu durum, Şekil 1.2.3-10’da gösterilmiştir. Fakat insan yüksek sıcaklıklarda, havanın nemi ile ilgili olarak hiçbir şey hissetmez. Sıcaklık ve nemin artması sırasında, havanın su buharı oranı ısısının hissedilmesi ile ortaya çıkar. Buna rağmen klima teknolojisinde izin verilen nemin alt sınırı olarak olarak %35, üst sınır olarak da %70 kabul edilir. (DIN 1946 bölüm 2-1.94’de bu konuda güvenilir hiçbir bilginin mevcut bulunmamasına rağmen, alt sınırın %30 olarak alınmasını tavsiye etmektedir.)

Kış mevsiminde ısıtılan ortamlarda genelde meydana gelen yaklaşık %35’in altındaki nemde, elbisenin halıların, mabilyaların v.b.’nin kurumanın nedeniyle toz oluşumunun kolaylaştığı ve radyatörlerin üstündeki bu tozun şişmesi ile, solunum organlarını tahriş eden amonyak ve diğer gazların meydana geldikleri görülmüştür. Her türlü sentetik maddeler, kuru havada elektriksel olarak yüklenirler ve toz parçacıklarını toplarlar. Ayrıca, bu suretle soluma işlevine zarar verebilen üst solunum yollarının mukozasının kuruması olayı meydana gelir. Bu nedenle bu değer kişinin duyarlı olduğu bir durumda çok soğuk havada farklılaşırsa, kış mevsiminde ortam havasının neminin %35’lik bir minimum değerinin üzerinde olması tavsiye edilmiştir. Yapılan diğer incelemeler havanın yüksek neminin üşüme tehlikesini azalttığını göstermektedir. (Merkezi ısıtmalı ortamlarda havanın çini soba ile ısıtma sistemine göre daha kuru olduğu, batıl bir inançtır.)
Soğuk bölgelerde nemin kolaylıkla düşürülebildiği %70’in üstündeki yüksek nem derecelerindeki oranlar bu şekilde bylunurlar; bu derecedeki oranlar beyaz küf oluşumuna ve insanların koku alma organlarını da yükleyen küf  kokuları  nedeniyle ortamın organik madde içeren kısımlarının oluşumuna sebep olurlar. Ayrıca yapı ve malzeme zararları meydana gelebilir.
Buna karşılık yüksek oda sıcaklıklarında odanın nemi, cilt buharlaşmasının şiddetli bir şekilde yükselmesi büyük rol oynar. Şayet vücudun ter dökmeye başladığı noktada konforun üst sınırı dikkate alınırsa, bunun çok bariz bir şekilde bilinmesi gerekir. h,x – diyagramında bizim sahamızdaki, normal olarak giyinmiş olan sakin durumdaki bir insan için söz konusu olan bunaltıcı sıcaklık eğrisinin yaklaşık 12g/kg’lık bir su oranında bulunduğu, tecrübeler ile belirlenmiştir.
Örneğin %60’lık nemli bir havada ter oluşumunun 25°C’de, %50’lik bir hava neminde ise 28°C’de  başladığı görülmektedir. Üst konfor sınırının belirlenmesinde, hava sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, bağıl nemin de o kadar az olması gerektiği kullanılmalıdır. Bedensel faaliyette, grafikteki eğrinin düşük bir çiğleme noktasına sahip olması zorunlu olmaktadır. Sakin durumdaki bir kişinin daha uzun süre kalmasının daha fazla mümkün olmadığı oda sıcaklığı ve neminin sınır değeri, yaklaşık 30 ile 32°C’lik bir nem küresi sıcaklığı ile verilmiştir. (Şekil 1.2.3-11). Artan aktivasyon ile sınır değeri önemli bir ölçüde düşünülmelidir.
Kısa süreli ekpozisyonda, her seferinde ısınma aralığının gerekli olduğu sınır değerleri, daha yüksek düzeyde bulunurlar. (Şekil 1.2.3-12).

Özet olarak, nemin insanın konforlu bir durumda bulunmasının üzerine yaptığı etki hakkında, 11,5 g/kg’lık kuru havanın nem içeriğine uygun olarak, 26’ye kadar çıkan yüksek oda sıcaklıklarında nemin %55 düzeyine düşürülmesi gertekirken, 20 ile 22 °C’lik normal sıcaklıkta nemin %35 ile %65 sınırlarının arasında tutulması gerekir.
-4 Hava Hareketi
Hava hareketinin, nemin üzerine oldukça büyük bir etkisi bulunmaktadır. Açık havadaki insan ölçülü bir hava bir hava hareketinde tamamen memnun olurken, hatta bazen bunu özellikle isterken,kapalı ortamlarda her türlü hava hareketine karşı daha fazla duyarlı olur. Şayet hareket eden hava oda havasından daha düşük bir sıcaklığa sahip ve özellikle belirli bir yönden insan vücudunun bir tarafına isabet ederse konfor oldukça bozulur. Bu durumda hava cereyanı söz konusu olmaktadır. Bu cereyan, gürültünün yanında havalandırma ve klima tesisatları ile ilgili olan memnuniyetsizliğin en sık görülen nedenidir. Örneğin bazı insanlar müziği rahatsız edici olarak hissederken, bazıları farkına bile varamazlar. Yaşlı insanlar, gençlere göre hava cereyanına karşı daha duyarlıdırlar. En az hava hareketi, ısı ve madde sevki için daima gereklidir ve bugün iyi olan teknolojik şartlarda bu husus problemsiz bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Soğuk tavan ve kaynak havalandırması işlemlerinin uygulanması ile zorlanan hava hareketi pratik olarak engellenebilir.
Konfora zarar vermeksizin, hava hareketinin ne derece olması gerektiğine ilişkin bir soru ortaya çıkmaktadır. Bu soru ancak ortalama veya normal oranlar için cevaplandırılabilmektrdir. Çünkü sıcaklık ve nem gibi, cinsiyet, yaş, elbise, kişisel farklılıklar v.b. diğer şartlar da bu konuda önemli bir etkiye sahip bulunmaktadır.
Isıtılan veya havalandırılan bir ortam içide genelde sabit hava akımının bulunmadığı bir zorluk ortaya çıkmaktadır. Odanın her yerinde, sıcaklık farklarının ve taşıyıcı kuvvetlerin etkisi altında hava kütleciklerinin sürekli olarak yön ve hız değişiklikleri meydana gelir. (Şekil 1.2.3-13). Sakin olarak oturan bir kişinin başının üzerinde yukarıya doğru etki eden termik basınç nedeniyle 0,2 m/s’ye kadar çıkan 100…150 m3/h’lik bir debi oluşur.

Hızın türbülans derecesinin de insanın konfor hissinin üzerinde oldukça büyük bir düzeyde etkiye sahip bulunduğu da bilinmektedir.

Fanger, Bölüm 1.2.4-1 madde 6’da ifade edilmiş olan, prtatikte iyi tatbik edilebilen bir konfor formülü geliştirmiştir. Bu formül, türbülans sınırının etkisini açıkça göstermektedir. Bu formül şu standarlara girmektedir. ISO 7730, VDI 2083 Föy 5 (Şekil 1.2.3-15)
Hijyen uzmanı 20 °C ile 22 °C’lik normal sıcaklıklarda yaklaşık 0,15 ile 0,20 m/s’lik bir hıza izin vermektedir. Dın 1946 bölüm 2 (1.94)’e göre, havalandırılan ortamlarda hava cereyanı için kriter olarak, Şekil 1.2.3-14’te verilmiş olan sınır değerleri geçerlidir.
Şiddetli aktivasyon durumunda (Tablo 1.2.3-1’e bakınız) ve elbisenin daha yüksek ısı iletim direncinde (Tablo 1.2.3-1’e bakınız), daha düşük oda sıcaklıklarına ve daha yüksek hava hızı değerlerine izin verilmiştir.

Hava hızının ölçülmesi için bilgisayarlı değerlendirme için kesişme yerleri olan kızgın telli ve termistörlü anemometreler bugün kullanılmaktadır.

-5 Elbise
Elbisenin konfor açısından büyük etkisi bulunmaktadır. Çok soğuk bir ortamda sıcak elbise sayesinde çabucak konfor elde edilebilir, aynı şekilde sıcak bir ortamda da hafif bir elbise sayesinde konfora ulaşılabilir.
Bu elbisenin izolasyon değeri, DIN 33403, BÖLÜM 3 ve ISO 7730’da ifade edilmiştir. Isı iletim direncine ait fiziksel birim olarak;
1 clo (clothing value’dan gelme) = 0,155 m2K/W geçerlidir.
Günümüzde kullanılan tekstiller eskiye (yün;pamuk:  = 0,05 W/mK, sentetik maddeler:  = 0,20 W/mK) nazaran daha yüksek ısı geçirgenlik katsayısına sahip olduğu için daha yüksek oda sıcaklıkları isteği olmaktadır.

Nem Alma Cihazı