Comfort-Rate von Reinräumen
Das Personal von Reinräumen arbeitet normalerweise unter besseren Bedingungen, als in herkömmlichen Arbeitsumgebungen. Aufgrund der speziellen Anforderungen der Reinräume werden Temperatur, relative Feuchtigkeit, Überdruck und Luftqualität konstant gehalten und haben strengere Parametern als andere optimale mikroklimatische Bedingungen.
Dennoch könnte die Verdrängungsströmung in den Räumen, die notwendig ist, um den von der Luft transportierten Schwebstaub unter Kontrolle zu halten oder thermische Energie abzuleiten, für die Mitarbeiter unangenehm sein.
Die Comfort-Rate führt daher ein Instrument zur Bewertung des Wohlfühlfaktors von Räumen mit Verdrängungsströmung, wie Reinräumen, ein.
Die Comfort-Rate sieht 6 Bezugsklassen vor: Die Klassen werden gemäß der Qualität der Lüftungs- und Luftverteilungssysteme des Reinraums zugewiesen.
Die bei der Bestimmung der Comfort-Rate berücksichtigten Funktionsparameter sind: Temperatur der in den Reinraum zugeführten Luft, gewünschte Raumtemperatur und Erweiterungsfaktor.
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Comfort-Rate von Reinräumen
Das Personal von Reinräumen arbeitet normalerweise unter besseren Bedingungen, als in herkömmlichen Arbeitsumgebungen. Aufgrund der speziellen Anforderungen der Reinräume werden Temperatur, relative Feuchtigkeit, Überdruck und Luftqualität konstant gehalten und haben strengere Parametern als andere optimale mikroklimatische Bedingungen.
Dennoch könnte die Verdrängungsströmung in den Räumen, die notwendig ist, um den von der Luft transportierten Schwebstaub unter Kontrolle zu halten oder thermische Energie abzuleiten, für die Mitarbeiter unangenehm sein.
Die Comfort-Rate führt daher ein Instrument zur Bewertung des Wohlfühlfaktors von Räumen mit Verdrängungsströmung, wie Reinräumen, ein.
Die Comfort-Rate sieht 6 Bezugsklassen vor: Die Klassen werden gemäß der Qualität der Lüftungs- und Luftverteilungssysteme des Reinraums zugewiesen.
Die bei der Bestimmung der Comfort-Rate berücksichtigten Funktionsparameter sind: Temperatur der in den Reinraum zugeführten Luft, gewünschte Raumtemperatur und Erweiterungsfaktor.
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Das Mikroklima
Das Mikroklima bezieht sich auf Umweltparameter (Temperatur, relative Feuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit), die den Wärmeaustausch zwischen Mensch und Umwelt beeinflussen. Das Mikroklima beeinflusst die Qualität des Umfelds und das Wohlbefinden der Menschen wesentlich. Die Erreichung der thermischen Behaglichkeit ist eine wesentliche Voraussetzung,, um das absolute Wohlbefinden zu erlangen.
Die Temperaturwerte des menschlichen Körpers müssen zwischen 35,8°C und 37,2°C gehalten werden: Dieser Temperaturbereich garantiert die Gesundheit und das Wohlergehen des Menschen.
Um die Körpertemperatur konstant zu halten, muss die vom Körper produzierte oder aufgenommene Wärmemenge der an die Umwelt abgegebene Wärmemenge entsprechen. In diesem Zustand ist Wärmebilanz gleich Null und die Körpertemperatur wird im Normbereich gehalten, wodurch jene thermische Behaglichkeit erreicht wird, die für den Komfort so wichtig ist.
Das Wärmeregulierungssystem
Das System der Wärmeregulierung des menschlichen Körpers regelt den Wärmeaustausch zwischen Mensch und Umgebung und hält eine konstante Innentemperatur aufrecht.
Das Mikroklima kann den Wärmeaustausch zwischen Mensch und Umgebung beeinflussen und manchmal die Mechanismen der Wärmeregulierung behindern. Zum Beispiel kann im Sommer eine hohe Luftfeuchtigkeit die Wärmeempfindung verstärken.
Wind kann das Gefühl von Kälte steigern, denn die Geschwindigkeit, mit der der Körper Wärme verliert, erhöht sich.
Die sogenannte gefühlte Temperatur, d.h. das Wärme- oder Kältegefühl, ist daher nicht nur mit der effektiven Temperatur verbunden, sondern auch mit den anderen Umweltbedingungen.
Thermische Behaglichkeit
Wenn der Körper eines Menschen, mit einem minimalen Einsatz von Mechanismen zur Wärmeregulierung, weder Kälte noch Wärme spürt, dann fühlt sich die Person wohl und befindet in der so genannten „thermischen Behaglichkeit“.
Diese ideale Bedingung gilt nur, wenn die Umweltparameter – d.h. Temperatur, relative Feuchtigkeit und Luftgeschwindigkeit – bestimmte Werte haben.
Die Lüftung kann die mikroklimatischen Parameter beeinflussen und sie spielt eine wichtige Rolle im Wärmeregulierungsverfahren des menschlichen Körpers und bei der Gewährleistung des Umweltkomforts.
Mikroklimatische Behaglichkeit und Umweltkomfort beziehen sich auf die Umgebungsbedingung, unter der von den meisten Personen die Raumluft, sowie die physischen Eigenschaften (Temperatur, Feuchtigkeit, Lüftung) als auch chemischen Eigenschaften („saubere“ oder „frische“ Luft) als ausgezeichnet empfunden wird.
Folgende Tabelle zeigt die besten mikroklimatischen Bedingungen einer Umgebung, mit einer mäßigen körperlichen Betätigung (sitzend), richtiger Bekleidung und ohne Strahlung, bei der die meisten Menschen das Gefühl thermischer Behaglichkeit haben.
| Jahreszeit | Lufttemperatur (T) | Relative Feuchtigkeit (UR) | Luftgeschwindigkeit (V) |
|---|---|---|---|
| Winter | 19-22°C | 40-50% | 0,01-0,1 m/s |
| Sommer | 24-26°C | 50-60% | 0,1-0,2 m/s |
Bestimmungen und Index des Wärmekomforts
Folgende spezifische Bestimmungen beschreiben den mikroklimatischen Wohlfühlfaktor gemäßigter thermischer Umgebungen. Technische Bestimmungen:
DIN EN ISO 7726:2002 Ergonomie der thermischen Umgebung – Instrumente zur Messung physikalischer Größen
DIN EN ISO 7730:2006 Ergonomie der thermischen Umgebung – Analytische Bestimmung und Interpretation der thermischen Behaglichkeit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit
DIN EN ISO 8996:2005 Ergonomie der thermischen Umgebung– Bestimmung des körpereigenen Energieumsatzes
DIN EN ISO 9920:2009 Ergonomie der thermischen Umgebung – Abschätzung der Wärmeisolation und des Verdunstungswiderstandes der Bekleidung
DIN EN ISO 10551:2002 Ergonomie der thermischen Umgebung – Beurteilung des Einflusses des Umgebungsklimas unter Anwendung subjektiver Bewertungsskalen
DIN EN ISO 11399:2001 Ergonomie der thermischen Umgebung – Grundlagen und Anwendung relevanter Internationaler Normen
DIN EN ISO 13731:2004 Ergonomie der thermischen Umgebung – Wörterbuch und Symbole
DIN EN ISO 14505 – 2:2007 Ergonomie der thermischen Umgebung – Beurteilung der thermischen Umgebung in Fahrzeugen – Teil 2: Bestimmung der Äquivalenttemperatur
DIN EN ISO 14505 – 3:2006 Ergonomie der thermischen Umgebung – Bewertung der thermischen Umgebungen in Fahrzeugen – Teil 3: Bewertung der thermischen Behaglichkeit durch Versuchspersonen.
Erweiterungsfaktor
Der Erweiterungsfaktor ist ein wichtiger Bemaßungsparameter von Reinräumen: er legt das Verhältnis zwischen der Oberfläche der Elemente, die die Luft innerhalb des Reinraums verbreiten und der Oberfläche des Reinraums fest.
Es ist wichtig, beim Entwurf hohe Erweiterungsfaktoren vorzusehen: je höher der Erweiterungsfaktor ist, desto besser sind die Systeme der Luftzufuhr und -verteilung im Reinraum, was sich positiv auf die Comfort-Rate der Mitarbeiter und die „Recovery-time“ auswirkt. In folgender Tabelle sind die empfohlenen Erweiterungsfaktoren der Reinräume, in Abhängigkeit von der erforderlichen Reinheitsklasse, aufgeführt.
| REINHEITSKLASSE | ERWEITERUNGSFAKTOR (%) |
|---|---|
| ISO 8 | 5-10% |
| ISO 7 | 15-20% |
| ISO 6 | 30-50% |
| ISO 5 | >80% |
| ISO 4 | >90% |
| ISO 3 | >90% |
| ISO 2 | >90% |
| ISO 1 | >90% |
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