Bachelorarbeit Sascha Behrendt

 

Experimentelle Untersuchungen zur Bewertung des thermischen Komforts in einem hochmodularen Prüfraum

Schematische Darstellung des Komfortkubus, der für die Messung verwendet wurde Urheberrecht: EBC Schematische Darstellung des Komfortkubus, der für die Messung verwendet wurde

Die Bewertung des thermischen Komforts in Raumluftströmungen wird durch neue Belüftungskonzepte immer komplexer. Durch Untersuchungen mit Probanden können verschiedene Bedingungen in Innenräumen bewertet werden.

In der vorliegenden Arbeit werden verschiedene Lüftungsvarianten untersucht. Dazu werden Probanden in einem hochmodularen Prüfraum verschiedenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt und von ihnen wird in einem Fragebogen der thermische Komfort bewertet.

Die Ergebnisse können dazu benutzt werden, bereits bestehende Komfortmodelle zu überprüfen und zu verbessern. Durch den Einsatz von Komfortmodellen kann der thermische Komfort bei verschiedenen Randbedingungen vorhergesagt werden.

Im ersten Kapitel der Arbeit werden theoretische Grundlagen zu den verwendeten Lüftungskonzepten und zur thermischen Behaglichkeit vorgestellt. Im zweiten Kapitel wird der Prüfstand und im dritten Kapitel der Aufbau des Fragebogens beschrieben. Im vierten Kapitel werden die im Folgenden beschriebenen Versuchsreihen präsentiert.

Die erste Versuchsreihe ist eine Quelllüftungsvariante, bei der kalte Luft durch Einlässe auf Bodenhöhe eingeblasen wird. Die Luft erwärmt sich an Wärmequellen durch Konvektion und steigt dadurch nach oben auf. Es werden vertikale Temperaturgradienten von 1 K/m, 4,5 K/m und 8 K/m zwischen 0,1 m und 1,1 m untersucht. Die mittlere Temperatur wird konstant bei ca. 23 °C gehalten.

Die zweite Versuchsreihe ist eine Mischlüftungsvariante, bei der die Luft von oben durch einen Dralldurchlass eingeblasen wird. Es werden Lufttemperaturen von 20 °C, 23 °C und 26 °C im gesamten Prüfraum untersucht.

Die dritte Versuchsreihe ergibt sich nach der Betrachtung der Ergebnisse der ersten Versuchsreihe. Für einen Temperaturgradienten von 8 K/m müssen die Wandtemperaturen um bis zu 10 °C höher als die Lufttemperatur in derselben Ebene eingestellt werden und dadurch ist ein größerer Strahlungseinfluss vorhanden. Daher wird die Quelllüftungsuntersuchung erneut durchgeführt. Im Prüfstand werden die Wände dazu mit einer Isolierung verkleidet und die Strahlungseinflüsse können so nahezu vernachlässigt werden.

Im letzten Kapitel der Arbeit werden die Versuchsreihen untereinander und mit der Norm DIN EN ISO 7730 verglichen, in der verschiedene Aspekte der thermischen Behaglichkeit betrachtet werden.