Ongizate-termikoa gune klimatizatuan

Angel Sánchez de Vera Quintero. Cap del Departament de Serveis i Agricultura
Ahorro energético en el hogar

Toki itxi batean hauteman dezakegun ingurumen-kalitatearen maila aztertzeko, eroso gauden ala ez begiratu dezakegu. Toki horretan pertsona bakarra badago, emaitzak ez du eztabaidarako tarterik uzten; ondo edo gaizki egon daiteke, eta % 100ean asmatuko du. Alabaina, pertsona gehiago baldin badaude toki berean, hainbat baldintzatuk eragiten dute batzuek erosotzat jotzen dutena deserosoa izatea beste batzuentzat. Baldintzatu horien azpian, pertsonek klimatizazio-instalazioen bidez girotuta dauden toki itxietan duten ongizate termikoa aztertuko dugu. 

Pertsonak, izaki bizidunak izaki, erregaia (elikagaia) hartzen duten eta erregai hori jarduera eta bero (metabolismo) bihurtzen duten makinen antzekoak gara. Jakina, jarduera/lan bat egiten kontsumitu ez den elikagaia/energia kanporatu egin beharko da, energia metatzeko/biltzeko dugun gaitasuna mugatua baita. Beroa gorputzetik kanporatzeko modua sentikorra da, eta gorputz-eroapenez, -konbekzioz eta -erradiazioz egiten da. Bestetik, modu latentean egiten da, arnasketaren, azal-transpirazioaren eta izerdiaren bidez. Aldi berean, pertsonak bero hori kanpoaldearekin trukatzeko abiadura, funtsean, giro horren tenperaturaren eta hezetasunaren eta soinean daraman arroparen isolamendu-mailaren araberakoa izango da. Batzuetan, beroa areagotu nahiko da (neguan), eta, beste batzuetan, murriztu (udan), inguratzen gaituen airearekiko truke termikoaren oreka hobea izatea lortzeko xedez. Balantzea neutroa denean, energia-oreka lortu dugula esan nahi du; eroso egongo gara eta oreka hori izango da gure ongizate termikoa.

Modu praktikoan azalduta, egunerokotasunean bizi dugu hori: Adibidez, ahalegin edo ariketa fisikoa egitean, sukarra dutenean edo jateko oparoa irensten dutenean berotzen dira pertsonak (gorputzari dagozkion parametroak), eta aurre egiten diote beroketa horri, bai isolamendua murriztuz eta arropa arinduz (arropari dagozkion parametroak), bai inguratzen dituen airearen tenperatura edota abiadura aldatuz (klimari dagozkion parametroak): Azken ekintza horrexek (klimari dagozkion parametroak aldatzeak) eragin dezake toki klimatizatu berean dagoen eta une horretan beste energia-balantze espezifikoa duen (metabolismoarengatik eta arropa motarengatik) beste pertsona bat deseroso egotea.

Zertarako erabiltzen dira klimatizazio-instalazioak? Toki itxi batean inguratzen gaituen airea girotzeko, beroa edo hotza emanez, eta, horrekin, gure gorputzak ingurumenarekin egiten duen transferentzia termikoa modu erosoan egitea errazteko. Ingurumenari beroa eman edo hartuko diogu, gure jardueraren eta barruko energia-mailaren arabera, izerdirik bota gabe edo hotzik eduki gabe lor dezagun gure oreka termikoa.
 

Giza gorputzaren parametroak. Energia metabolikoaren ekoizpena, jardueren arabera

Gure gorputzak jarduera ezberdinetarako sortzen duen beroa neurtzea izan da lehenengo urratsa. Neurketa hori egiteko metodoak daude, eta UNE EN ISO 8996 arauan jasotzen dira. (UNE EN arau bat ISO ere izateak esan nahi du mundu-mailan onartzen dela bertan jasotzen dena).

"Met" neurketa-unitatearekin adierazten da askatzen dugun beroa. Eserita eta lanik egin gabe dagoen pertsona osasuntsu baten metabolismoarekin bat egiten du unitate horren patroiak. 58,2 W/m2-ko azalera-unitate bakoitzeko igorpenarekin bat egiten duenez jarduera horrek, taula honetan mailakatzen da gure jardueraren arabera kanporatzen dugun energiaren zenbatekoa, bero sentikor eta latenteko terminoetan kalkulatuta eta wattetan adierazita, eta % 50ean hartuta gizonen eta emakumeen batezbestekoa (emakumeen metabolismoa gizonen metabolismoaren % 85ekoa da, eta haur batena % 75ekoa).

Jarduera metabolikoa

sentikorra

latentea

 

JARDUERA

W

W

met

lo

50

25

0,76

etzanda

55

30

0,86

eserita, lanik egin gabe

65

35

1,0

dzitik, lassai

75

55

1,3

paseoan

75

70

1,5

oinez

 1,6 km/h

50

110

1,6

 

 3,2 km/h

80

130

2,1

 

 4,8 km/h

110

180

2,9

 

 6,4 km/h

150

270

4,2

neurrian dantzan

90

160

2,5

atletikoa gimnasional (gizonak)

210

315

5,0

gizonen taldeko kirola (batez besteko balioa)

290

430

6,9

lanak:

 

 

 

 

 

oso arina, eserita

70

45

1,2

 

neurrizkoa (bulegoetan, batez besteko balioa)

75

55

1,3

 

sedentarioa (jatetxean, bazkaria barne hartuta)

80

80

-

 

arina, zutik  (industria arinean, erosketak egiten...)

70

90

1,6

 

ertaina, zutik  (etx, tiendas etc.)

80

120

2,0

 

eskuzkoa

80

140

2,1

 

arina (fabrikan, gizonak bakarrik)

110

185

2,8

 

astuna (fabrikan, gizonak bakarrik)

170

255

4,0

 

oso astuna (fabrikan, gizonak bakarrik)

185

285

4,5

           
 

Iturria: UNE-EN ISO 8996 eta Alberto Viti Corsi

 

Taulan, une bakoitzean egiten ari garen jardueraren arabera igortzen dugun beroan alde handia dagoela ikusteaz gain, jarduera ezberdin horietan bero latenteak eta sentikorrak duten pisua oso ezberdina dela ere beha dezakegu. Hain zuzen ere, odolak gure azalaren gainazaleko kapilarretarantz eramaten du beroa, baina, horretaz gain, gure gorputza urez eratuta dago ehuneko handi batean, eta barruko energia-balantzea kontrolatzen laguntzen du horrek, barrualdetik kanpoalderantz migratuz beroa; bai arnasketaren bidez isuriz eta lurrunduz, bai azalaren bidez transpiratuz. Horrela erregulatzen da barruko energia-maila, eta kanpora botatzen da soberakina. 

Taulako parametroak izugarri praktikoak dira. Adierazitakoa ulertzen eta ikuskatzen laguntzeaz gain, klimatizazio-instalazioak diseinatzea ahalbidetzen digu parametroen kuantifikazioak, eta, horrekin, klimatizatuko diren lokaletan egingo diren jardueretara egokituko da potentzia. Ez da gauza bera zinema bat hoztea, non ikusle bakoitzeko 100 W-koa izango den instalatutako potentzia, edo gimnasio bat hoztea, erabiltzaile bakoitzeko 525 W-ko potentzia behar baita hor. Hori guztia, lokal horiek itxita eta aireztapenarekin dauden galera edo irabazi termikoei aurre egiteko eskatzen den potentzia kontuan hartu gabe.

 

Arropari dagozkion parametroak. Arroparen isolamendu termikoa

Gorputz beroak gara, eta adinarekin, jarduerarekin eta are eguneko orduarekin alda daitekeen 36,7ºC-ko tenperatura dugu batez beste. Tenperatura horretan egoteak ongizatea ematen digu, eta arropa gehiago edo gutxiago janzten dugu, ez egiten dugunaren (jardueraren) arabera bakarrik, non gauden ere (ingurumen-tenperatura) kontuan hartuta.

Hori dela-eta, soinean daraman arroparen arabera ere taularatu ziren pertsonaren isolamendu-mailak. Kasu honetan, "clo" deritzona da erreferentziazko neurketa, arroparen isolamendu termikoaren maila definitzen duen unitatea. Biluzik dagoen gizonezko bati dagokio clo = 0 maila, eta, hortik abiatuta, laborategian neurtuz arropen erresistentzia termikoa, eraketa ezberdinetarako clo-a zehazten da, formula honetan oinarrituta: 

Arroparen erresistentzia termikoa = 0,155 x clo (m2 ºK/W)


Hurrengo taulan, arroparen isolamendu termikoaren balioak ezartzen dira, modu konbinatuetan. Praktikoagoa da horrela, ongizate termikoa kalkulatu nahi bada.   

 

 

Arropa mota.

Isolamendu termikoa (clo)

Biluzik

0,0

Galtza motzetan

0,1

Jantzi tropikalak: galtza motzak, mauka motzeko alkandora eta sandaliak

0,3

Udako jantzi arinak: Galtza luze arinak, mauka motzeko alkandora, galtzerdi arinak eta zapatak

0,5

Laneko jantziak.

0,7

Neguko jantzi arinak: Mauka luzeko alkandora, galtza lodiak, jertsea, galtzerdi lodiak, zapatak

1,0

Neguko jantziak:

1,5

 

 

      Iturria: UNE-EN ISO 9920 araua eta Alberto Viti Corsi

 

Horixe da hainbat pertsonak partekatzen duten ingurune bateko ongizate termikoa zehazteko orduan sartzen den beste faktore bat. Izan ere, toki horretan pertsona guztiak jarduera bera egiten ari badira ere, inguruneko tenperatura berean batzuk eroso egotea eta beste batzuk deseroso egotea eragingo du beren arropek duten isolamendu termikoaren mailaren aldeak.

Adibide praktiko gisara, udan bulegoetan gertatzen dena har dezakegu. Bulegoetan, batzuk sandaliekin edo oinetako lauekin egoten dira, galtzetarik gabe eta besoak edo sorbaldak airean dituztela; beste batzuk, ordea, zapatekin, galtzerdiekin eta alkandora itxiekin egoten dira, baita txaketekin ere. Bada, batzuek klimatizazio-sistemako tenperatura igo nahiko dute, eta beste batzuek jaitsi, lokal berean. Baita neguan ere. Adibidez, gaixoen logeletako termostatoak ordezkatu behar izan zituzten ospitale batzuetan. Horietan, 26ºC inguruko giroa eduki behar da, gaixoak ohean egoten baitira, izara soil batekin estalita. Bisitariak etortzean, ordea, neguko jantziekin eta berokiekin jantzita etortzen zirenez, beroaz kexatzen ziren eta logelako tenperatura jaisten zioten gaixoari.

 

Ongizate-tenperatura zehaztea

Ikusi dugun bezala, pertsonak ezberdinak gara, baita geure buruarekin ere, jan dugunaren, une zehatz batean egiten ari garenaren edo soinean daramagun arroparen arabera. Hiru faktore horiek eragingo dute gure gorputzak tenperatura bat ala beste bat nahi izatea inguratzen gaituen giroan, beroa emanez edo hartuz, beroaren transferentzian oreka lor dezagun, eta, horrekin, ongizatea lor dezagun. 

Toki itxi bateko klimatizazio-sistemaren tenperatura hautatzean, toki horretan pertsona bakarra badago, hasieran esan dugun bezala, ez da arazorik egongo: gustura egongo da ala ez, % 100ean asmatuz, eta berak nahi bezala jardungo du termostatoan.
Lokal bat klimatizatzen duen instalazioak hainbat erabiltzaile dituenean sortzen da arazoa: nor asebetetzen da? Zein irizpiderekin zehazten da guztientzako tenperatura? Ahalik eta puntu komun gehienak bilatzea da zentzuzkoena, eta ahalik eta pertsona gehien asebetetzea. Eta horixe da, hain zuzen ere, UNE-EN ISO 7730 arauan, ingurune termikoaren ergonomiari buruzkoan, sakon aztertu den gaia. Bestalde, arau horretan normalizatu da metodologia.

Ongizate termikoaren zehaztapen analitikoa eta interpretazioa, PMV eta PPD indizeak kalkulatuz eta tokiko ongizate termikoaren irizpideetan oinarrituz. 

Zehazki, entseguen eta iritzi-bilketaren emaitza da arau horretan jasotzen den lana. Toki itxi batean, pertsona-taldeak bildu ziren, eta inguruneko baldintza termiko ezberdinen eraginpean jarri ziren. Bada, aldaketa termiko horiekin sentitzen ari zirenaz jardun zuten, "bero handia, beroa, ondo, hotza eta hotz handia" eskalan. Horrekin, Batezbesteko Boto Balioetsia (PMV) atera zen, eta, aldi berean, gustura ez daudenen ehunekoaren kontzeptua ezarri ahal izan zen, eta Gustura ez daudenen Ehuneko Balioetsia (PPD) zehaztu. 

Kalkulu analitikoko prozedura bat garatu ahal izan zen balorazio horiekin. Kalkulu horri esker, toki itxi berean dauden pertsonen artean gustura ez daudenen ehunekoa atera daiteke, inguruneari, giza gorputzari eta arropari dagozkien parametroen arabera.

Orain arte, funtsezko bi faktoretan zentratu gara: metabolismoan eta arroparen isolamendu-mailan. Izan ere, batetik, garrantzi handia daukate klimatizazio-sistema batek eman behar dituen baldintzak zehazteko unean, eta, bestetik, instalazioen erabiltzaileen aukeramenaren, askatasun-mailaren eta hautamenaren mende daude, argi eta garbi. Egia esan, ordea, ingurune termiko bateko ongizatea zehazteko metodologian, beste parametro batzuk sartzen dira. Ongizate termikoa zehazteko unean ere eragiten dute parametro horiek; hala nola, ingurune horretako tenperaturak, hezetasun erlatiboak eta inguratzen gaituen airearen abiadurak.

Metodologia hori modu praktikoan ikuskatu ahal izateko, bulego bateko (neurrizko lana) tenperatura onena udan zein izango litzatekeen aztertuko dugu. Horretarako, 1,0 edo 1,3 met-eko jarduera metabolikoa hautatuko dugu, eta 0,5 edo 0,7 clo-ko isolamendu-maila arropan. 

Aldi berean, balio estandarrak finkatuko ditugu klimatizazio-instalazioan: % 40ko hezetasuna eta 0,10 m/s-ko abiadura bultzada-airean. Bestetik, hautatu diren met-en eta clo-en aldaketak PPIa zehazteko unean duen eragina aztertuko dugu, aipatu dugun arauan garatzen diren ekuazioak ezarriz.

 

PPIren aldaketa, arroparen isolamendu-mailaren (clo) arabera

Udako jantzi arinari 0,5 clo dagozkio, baina zer gertatzen da norbait pixka bat "isolatuago" badago, mauka motzeko kamiseta beharrean trajea badarama, eta 0,7ko clo-ra hurbiltzen bada?

Datorren irudian, tenperatura ezberdinetarako PPIa irudikatzen da, clo-aren arabera. Gainerako aldagaiak (metabolismoa, hezetasuna eta airearen abiadura) kalkuluetan ateratako balio beretan ageri dira.

 

Irudian islatzen denez, arropa gehiago eramateak (clo handiagoa edukitzeak) tenperatura baxuagoak jasatea ahalbidetzen du; adibidez, 22 ºC-tan, 0,7ko clo-a daukaten pertsonen % 5,7 ez daude gustura, eta jantzi gutxiago edukitzeagatik 0,5eko clo-a dutenen % 11,7 ez daude gustura. Aurkakoa ere gertatzen da, ordea; hots, sorbaldak airean edukitzeak asebetetze-maila handiagoa eragiten du tenperatura altuetan. Horregatik janzten dute emakume askok, udan, xal edo "rebeka" bat bulegoan; hau da, aire girotuaren 25ºC-tik beherako tenperaturak hobeto jasan ahal izateko. Jantziago daudenek (txaketa), berriz, 24ºC-tik gora hasten dira beroa sentitzen.

Kasu zehatz honetan, bulego horretarako, 24 ºC egoteak eragingo luke gustura ez daudenen ehunekoa txikiagoa izatea (1,3 met-eko jarduera duten eta 0,5en eta 0,7ren arteko clo-arekin jantzita dauden pertsonak)

 

PPIren aldaketa, metabolismoaren aldaketaren arabera

Zer gertatzen da, ordea, jarduera ezberdina duten pertsonak badaude bulego horretan? Har ditzagun, batetik, ordenagailuan lan egiten ari den edo eserita lan oso arina (1,1 met) egiten ari den pertsona bat, eta, bestetik, bulegoan joan-etorrian dabilen edo bilera batean dagoen (1,3 met) pertsona bat. Orain, demagun guztiek daukatela clo bera, metabolismo hori aldagai bihurtzeko xedez.

 

Irudian ikus dezakegunez, gustura ez daudenen maila oso txikia da tenperatura txikian jarduera 1,3 met-ekoa bada, baina maila horrek gora egiten du, hotza sentitzeagatik, apenas 1,1eko met-a erabiltzen duten langileen artean.

Kasu zehatz honetan, bulego horretarako, 25,7 ºC egoteak eragingo luke gustura ez daudenen ehunekoa txikiagoa izatea (0,5eko clo-a duten eta 1,1en eta 1,3ren arteko met-eko jarduera duten pertsonak).

Horrekin guztiarekin, hozketa-baldintzetan, hau ondoriozta daiteke: jantzietan isolamendu termikoaren maila txikiagoa dagoenean, gradu batzuetan igo daiteke klimatizazio-tenperatura, eta, era berean, jarduera neurrizkoagoa den heinean, klimatizazio-tenperatura igo daiteke, PPIa nabarmen areagotzeko arriskurik gabe.

Beroketa-baldintzetan, antzekoa da analisia: arroparen isolamendua igotzen bada, lokaleko tenperatura jaitsi ahalko da, erabiltzaileen PPIari nabarmen eragin gabe.

Hori ikusita, tenperatura bat ezar daiteke klimatizazio-instalazioetarako, izan beroan, izan hotzean? Eraikinetako Instalazio Termikoen Erregelamenduak (RITE), 2007ko berrikuspenean, aurreko bertsioetan ezarritako tenperatura-balioei eta hezetasun erlatiboari eutsi zien diseinurako barne-baldintza gisa.

 

Urtaroa

Temperatura eragilea° C

Hezetasun erlatiboa %

Uda

23tik  25era

45 - 60

Negua

21etik  23ra

40 - 50

 

 

Hala ere, azalpen bat sartu zuen: jarduera metaboliko sedentarioa (1,2 met) duten, udan 0,5eko clo-ko eta neguan clo 1eko jantziekin jantzita dauden eta % 10en eta 20ren arteko PPDa duten pertsonentzat dira balio horiek.

Ongizate termikoaz arituz, klimatizazio-instalazioa ahaztuz, eta gure gorputzean eta orekan egoteko beharrean bakarrik pentsatuz, zerk eragiten du udan eta neguan lokal bateko tenperatura aldatzea, jarduera bera egiten badugu? Soinean daramagun arropa da ezberdintasun bakarra, ez baita bera izaten udan eta neguan, kalera atera behar badugu. Horregatik adierazi du RITEk 21ºC eta 25ºC artean mugitu behar duela tenperaturak, jarduera 1,2 met-ekoa denean eta clo-a 0,5aren eta 1aren artekoa denean.

Lokal horrek, itxiturak direla-eta, ez balie aurre egin beharko bero-galerei eta -irabaziei, eta, itxita egonik eta aireztatzeko xedez kanpoko airea (kaleko tenperaturan dagoena) eskaturik, beroketa- edo hozketa-araubidean lan egitera behartzen duten egitateak biak, gure met-aren eta clo-aren araberakoa izango litzateke gure ongizateak lokalean behar duen tenperatura.

RITE 2007k azalpen hori sartu zuen, balio horiek eraikin eta lokal mota guztietan ezar zitezkeela balioesten zelako, eta, egiazki, toki horietan garatu daitezkeen jarduerak bereizi behar ditugulako, eta horren arabera jardun. Adibidez, ezin daitezke berberak izan saltoki bateko barruko baldintzak neguan, jendea berokia jantzita sartzen baita eta jarduera dinamikoa edukitzen baitu (bertatik oinez eta erosketa eskuan), eta igerileku klimatizatu batekoak, inguruneko tenperatura uraren tenperatura baino 2 ºC altuago egon behar baita, uretatik bustita irtetzean hotz-sentsazio txikiagoarekin lurrundu dezagun ur hori. Eta zer esanik ez gimnasio batean, kirol-jardueraren arabera 18 ºC inguruan egongo baita konfort-tenperatura.

Ahorro energético en el hogar
Instalación solar térmica Hervidero de Cofrentes, Valencia