DIN-Fachbericht 128-2003 Climate in the workplace and its environment - Basic principles for the ascertainment of climate《工作场所气候及环境 气候探查基本原则》.pdf

1、BeuthDIN-Fachbericht 128Klima am Arbeitsplatzund in der Arbeitsumgebung Grundlagen zur KlimaermittlungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN-Fachbericht 128Klima am Arbeitsplatzund in der Arbeitsumge

2、bung Grundlagen zur KlimaermittlungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03DIN-Fachbericht 1281. Auflage 2003Herausgeber:DIN Deutsches Institut fr Normung e. V.Beuth Verlag GmbH Berlin Wien ZrichKlima am

3、Arbeitsplatzund in der Arbeitsumgebung Grundlagen zur KlimaermittlungB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03IV DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. 2003Das Werk einschlielich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschtzt. JedeVerwertung auerhalb der engen Grenzen de

4、s Urheberrechtsgesetzes ist ohneZustimmung des Verlages unzulssig und strafbar. Das gilt insbesondere fr dieVervielfltigung, bersetzung, Mikroverfilmung und die Einspeicherung und Ver-arbeitung in elektronischen Systemen.Printed in Germany. rhard Weinert GmbH, BerlinBibliografische Informationen Der

5、 Deutschen BibliothekDie Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in derDeutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Datensind im Internet ber abrufbar.ISBN 3-410-15628-3 x.16 Seiten, A4, brosch.Beuth Verlag GmbHBurggrafenstrae 610787 Berlininfobeuth.de www.beuth.deB55EB1B3E

6、14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-035InhaltSeite1 Anwendungsbereich92 Verweisungen .93 Klimaermittlung .93.1 Allgemeines93.2 Lufttemperatur103.3 Luftfeuchte .103.4 Luftgeschwindigkeit113.5 Wrmestrahlung.124 Messprotokoll 13Anhang A (informativ) Erluterungen14Literaturhinweise

7、16B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-037Klima am Arbeitsplatz und in der Arbeitsumgebung Grundlagen zur KlimaermittlungClimate in the workplace and its environment Basic principles for the ascertainmen

8、t of climateClimatisation au lieu de travail et dans lenvironnement de travail Bases de dtermination de laclimatisationVorwortMit DIN 33403-1 stand der Fachffentlichkeit seit vielen Jahren eine nationale Norm zur Verfgung, in derauf einfache Weise die Grundlagen zur Klimaermittlung am Arbeitsplatz u

9、nd in der Arbeitsumgebung dar-gestellt wurden.Demgegenber behandelt die Internationale Norm ISO 7726, die vom Unterkomitee SC 5 Ergonomics ofthe physical environment“ (Sekretariat: Vereinigtes Knigreich) des Technischen Komitees ISO/TC 159Ergonomics“ (Sekretariat: Deutschland) ausgearbeitet und ents

10、prechend der Wiener Vereinbarung vomTechnischen Komitee CEN/TC 122 Ergonomie“ (Sekretariat: Deutschland) als EN ISO 7726 bernommenwurde, die Messung physikalischer Gren des Umgebungsklimas sehr detailliert.Im Zuge der nationalen bernahmeverpflichtung Europischer Normen bestand fr das DIN dieVerpflic

11、htung, die Norm DIN 33403-1 sowie den Norm-Entwurf E DIN 33403-1:2001-06 auf Grund dervorhandenen inhaltlichen berschneidungen mit o. g. Europischer Norm zurckzuziehen und stattdessenDIN EN ISO 7726 ins nationale Normenwerk aufzunehmen.Auf Empfehlung des FNErg-Lenkungsgremiums hat das zustndige DIN-

12、Spiegelgremium FNErg AA 7Klima“ auf seiner 41. Sitzung am 12. Juni 2002 beschlossen, den Norminhalt von E DIN 33403-1:2001-06in einen DIN-Fachbericht zu berfhren. Damit wird der deutschen Fachffentlichkeit weiterhin jenesWissen zur Verfgung gestellt, das zu diesem Normungsgegenstand auf nationaler E

13、bene erarbeitetwurde.Der vorliegende DIN-Fachbericht enthlt konform zu DIN EN ISO 7726 den vormaligen Norm-EntwurfE DIN 33403-1:2001-06 in redaktionell berarbeiteter Form unter Bercksichtigung der Kommentare, diewhrend der nationalen Stellungnahmefrist hierzu abgegeben wurden.B55EB1B3E14C22109E918E8

14、EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-03B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-0391 AnwendungsbereichDieser DIN-Fachbericht beschreibt die messtechnischen Grundlagen bei der Ermittlung der physikalischenKlimagren und versteht sich als nationale Ergnzung zu DIN EN ISO

15、7726.Der DIN-Fachbericht eignet sich fr die Klimaermittlung am Arbeitsplatz und in der Arbeitsumgebungauerhalb des Behaglichkeitsbereichs.Fr den Bereich des thermischen Komforts gelten die Normen DIN 1946-2, DIN 1946-4, DIN 1946-7 undDIN EN ISO 7730.2 VerweisungenDieser DIN-Fachbericht enthlt durch

16、datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderenPublikationen. Diese Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationensind nachstehend aufgefhrt. Bei datierten Verweisungen gehren sptere nderungen oderberarbeitungen dieser Publikationen nur zu diesem DI

17、N-Fachbericht, falls sie durch nderung oderberarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezuggenommenen Publikation (einschlielich nderungen).DIN 1319-3, Grundlagen der Messtechnik Teil 3: Auswertung von Messungen einer einzelnen Mess-gre, Messunsicher

18、heit.DIN 1341, Wrmebertragung Grundbegriffe, Einheiten, Kenngren.DIN 1946-2, Raumlufttechnik; Gesundheitstechnische Anforderungen (VDI-Lftungsregeln).DIN 1946-4, Raumlufttechnik Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Krankenhusern(VDI-Lftungsregeln).DIN 1946-7, Raumlufttechnik Raumlufttechnische Anla

19、gen in Laboratorien (VDI-Lftungsregeln).DIN 33403-3, Klima am Arbeitsplatz und in der Arbeitsumgebung Teil 3: Beurteilung des Klimas imWarm- und Hitzebereich auf der Grundlage ausgewhlter Klimasummenmae.DIN 50010-2, Klimate und ihre technische Anwendung Klimabegriffe Teil 2: Physikalische Begriffe.D

20、IN EN ISO 7726, Umgebungsklima Instrumente zur Messung physikalischer Gren (ISO 7726:1998);Deutsche Fassung EN ISO 7726:2001.DIN EN ISO 7730, Gemigtes Umgebungsklima Ermittlung des PMV und des PPD und Beschreibungder Bedingungen fr thermische Behaglichkeit (ISO 7730:1994); Deutsche Fassung EN ISO 77

21、30:1995.3 Klimaermittlung3.1 AllgemeinesDas Klima am Arbeitsplatz und in der Arbeitsumgebung ist im Wesentlichen durch folgende physikalischenGren gekennzeichnet (siehe Tabelle 1):a) Lufttemperatur;b) Luftfeuchte;c) Luftgeschwindigkeit;d) Wrmestrahlung.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9N

22、ormCD - Stand 2007-0310Tabelle 1 Gren zur Klimaermittlung und Anforderungen an MessgerteMessgerteNr KlimagrenFormel-zeichenEinheitMessbereicheFehlergrenzen a1 Lufttemperatur(Trockentemperatur)taC 40 C bis 120 C 40 C bis 0 C: (0,5+0,01ta) Cber 0 C bis 50 C: 0,5 Cber 50 C bis 120 C:(0,5 + 0,04(ta50) C

23、2 Luftfeuchte2.1 psychrometrischeFeuchttemperaturt C0 C bis 60 C0,5 C2.2 natrlicheFeuchttemperaturtnwC0 C bis 60 C2.3 relative Luftfeuchte rH % 0 % bis 95 % 5 %3 Luftgeschwindigkeit vam/s 0,2 m/s bis 20 m/s (0,1 + 0,05 va) m/s4Wrmestrahlung300 W/m2 bis 100 W/m 0,05 |Eeff|ber 100 W/m2bis 100 W/m25 W/

24、m2ber 100 W/m2bis 1 000 W/m20,05 |Eeff|4.1EffektiveBestrahlungsstrkeEeffW/m2ber 1 000 W/m2bis 2 500 W/m20,10 |Eeff|4.2 Globe-Temperatur0 C bis 100 C1 CStandardausfhrung:Kugel-Durchmesser =150 mmKugel-Durchmesser =40 mmtgtg40CCber 100 C bis 250 C2,5 C40 C bis 0 C: (5 + 0,02|ta|) Cber 0 C bis 50 C: 5

25、C4.3MittlereStrahlungstemperaturtrC 40 C bis 150 Cber 50 C bis 150 C: (5+0,08(tr50) Casiehe DIN 1319-3Fr die Ermittlung der Klimagren werden in diesem DIN-Fachbericht bliche Messverfahren und Mess-gerte angegeben. Auch andere Klimamessgerte, welche die Anforderungen dieses DIN-Fachberichteserfllen,

26、sind zulssig.3.2 LufttemperaturDie Lufttemperatur tawird am einfachsten durch Flssigkeits-Glasthermometer oder Widerstandsmess-fhler ermittelt. Hierbei muss der Einfluss der Wrmestrahlung auf den Messwertaufnehmer ausgeschaltetwerden.ANMERKUNG Bei dem speziell fr Klimamessungen entwickelten Aspirati

27、ons-Psychrometer entspricht dieLufttemperatur tader Temperatur des Trockenthermometers und die Feuchttemperatur twder Temperatur desFeuchtthermometers.3.3 LuftfeuchteDie relative Luftfeuchte rH kann z. B. mit kapazitiven Sensoren oder Haar-Hygrometern gemessen werden.Die relative Luftfeuchte rH kann

28、 auch mit Taupunkt-Hygrometern oder aus der Trockentemperatur taundder Feuchttemperatur twmit einem Aspirations-Psychrometer unter Anwendung von Bild 1 bestimmtwerden.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-0311Die psychrometrische Feuchttemperatur (auch Feuchtkugeltemperat

29、ur genannt) wird zur Berechnung derKlimasummenmae BET und NET (siehe DIN 33403-3) verwendet. Die natrliche Feuchttemperatur tnw(die Temperatur eines Feuchtthermometers ohne Strahlungsschutz und Zwangsventilation) wird fr dieErmittlung des WBGT-Index (siehe DIN 33403-3) bentigt.Weitere Kenngren fr de

30、n Feuchtegehalt der Luft sind der Wasserdampfpartialdruck pa, der in Bild 1z. B. aus der Lufttemperatur taund der relativen Luftfeuchte rH bestimmt werden kann, und derWasserdampfgehalt der Luft in Gramm je Kilogramm; die rechnerische Ermittlung dieser Gren ist inDIN 50010-2 angegeben.G38 G55G48G4FG

31、44G57G4CG59G48 G2FG58G49G57G49G48G58G46G4BG57G48 rH G4CG51 G08Bild 1 Psychrometrisches Diagramm mit eingezeichneten Linien der psychrometrischenFeuchttemperaturFr ein Klima mit ta= 32 C und rH = 80 % ergibt sich ein absoluter Wasserdampfdruck von pa= 3,8 kPaund eine psychrometrische Feuchttemperatur

32、 von tw= 29 C. Die zugehrige Taupunkttemperatur tdfrdas Klima wird erhalten, wenn man im Diagramm waagerecht nach links geht, bis rH = 100 % erreicht wird:die dort vorhandene Temperatur entspricht dem Taupunkt td= 28,1 C.3.4 LuftgeschwindigkeitAls gebruchliche Luftgeschwindigkeitsmessgerte sind ther

33、mische Anemometer, Differenzdrucksondenoder mechanische Anemometer (Schalenkreuz-, Flgelradanemometer) je nach Messbereich geeignet. Beider Messung der Luftgeschwindigkeit vaist die Richtungsempfindlichkeit der Messaufnehmer zu beachten.Lufttemperatur und Luftfeuchte mssen je nach Gertetyp durch Kor

34、rektur bercksichtigt werden.Die Angabe der Mittleren Luftgeschwindigkeit (zeitliches Mittel) ist in der Regel fr die Beurteilung derWirkung auf den Menschen ausreichend.Insbesondere im mig kalten Bereich kann es bei Auftreten von Zugluft sinnvoll sein, den Turbulenzgradder Luft zu bestimmen; in dies

35、em Fall sollten neben der Mittleren Luftgeschwindigkeit auch ein Ma frderen zeitliche Schwankungen, bevorzugt ihre Standardabweichung, sowie die Zeitkonstante derMesseinrichtung angegeben werden (hinsichtlich Anforderungen siehe DIN 1946-2).B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stan

36、d 2007-03123.5 Wrmestrahlung3.5.1 AllgemeinesFr die Einwirkung von Wrme am Arbeitsplatz ist der auf den menschlichen Krper bezogene, durchWrmestrahlung bedingte Wrmestrom magebend.Die Wirkung der Wrmestrahlung auf den Menschen kann auch aus der Kenntnis der Effektiven Bestrah-lungsstrke“ Eeff(siehe

37、3.5.2), der Mittleren Strahlungstemperatur“ rt (siehe 3.5.4) oder der Globe-Temperatur“ tg(siehe 3.5.3) beurteilt werden.3.5.2 Effektive BestrahlungsstrkeDurch Wrmestrahlung nimmt der Mensch aus seiner Umgebung Wrme auf und gibt gleichzeitig Wrmeab. Die Differenz zwischen der durch Strahlung zugefhr

38、ten und der durch Strahlung abgefhrtenWrmestromdichte wird hier Effektive Bestrahlungsstrke Eeffgenannt. Um eine einheitliche Bezugsbasiszu erhalten, wird die Effektive Bestrahlungsstrke auf eine Haut- oder Oberflchentemperatur desMenschen von 32 C bezogen. Sie stellt damit den auf diese Basis bezog

39、enen, aus Wrmestrahlungresultierenden Wrmestrom je Flche dar.Die Effektive Bestrahlungsstrke kann direkt mit geeigneten Messgerten gemessen werden. Dabei ist zubeachten, dass bei der Messung der gesamte umschlieende Raum erfasst wird.Nach dem Gesetz von Stefan-Boltzmann gilt:)305)273(1067,544r8eff+=

40、tE (1)Dabei ist der Emissionskoeffizient der Oberflche.3.5.3 Globe-TemperaturDie Globe-Temperatur tgist die Temperatur im Innern einer geschwrzten Hohlkugel aus einem dnnen,gut wrmeleitenden Material; sie wird zur Bestimmung des WBGT-Index bentigt. Die Globe-Temperaturstellt sich in Abhngigkeit von

41、den folgenden Gren ein:a) Lufttemperatur;b) Luftgeschwindigkeit;c) Wrmestrahlung;d) Durchmesser der Kugel (sechs Zoll 15 cm fr die Bestimmung der WBGT; aber auch kleinereBauformen mit z. B. 40 mm Durchmesser); unde) Absorptionsvermgen der Kugeloberflche (Emissionsgrad = 0,95).Bei der Messung ist zu

42、beachten, dass die Einstellzeit des Globe-Thermometers 20 min bis 30 min betrgt(siehe DIN 1341).3.5.4 Mittlere StrahlungstemperaturDie Mittlere Strahlungstemperatur rt ist eine Gre, die zur Kennzeichnung der Wrmestrahlung benutztwird. Sie ist die Temperatur einer den Empfnger umgebenden gleichmig te

43、mperierten Kugelflche miteinem Emissionsgrad von = 1,0, die den gleichen Wrmestrom zum Empfnger bewirkt wie die realvorliegenden Flchen unter Bercksichtigung von deren Raumwinkeln und Emissionsgraden.Die Mittlere Strahlungstemperatur, rt in Grad Celsius wird aus der Effektiven Bestrahlungsstrke Eeff

44、nach3.5.2 ber folgenden funktionalen Zusammenhang bestimmt:tEr-3eff1 + 2,146 = 305 10 2734(2)B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-0313Nherungsweise kann die Mittlere Strahlungstemperatur aus der Lufttemperatur ta, der Luftgeschwindigkeitva(siehe 3.4) und der Globe-Temper

45、atur tg(siehe 3.5.3) nach folgender Gleichung berechnet werden:273 )( 102,5 + 273) + ( 40,6aag84gr= vtttt (3)4 MessprotokollProtokolle von Klimamessungen sollten auer den eigentlichen Messergebnissen folgende Angabenenthalten, sofern diese entscheidenden Einfluss auf das Klima haben:a) Messzeit (Dat

46、um, Uhrzeit, Dauer);b) Messort, Mapunkte1)(gegebenenfalls Skizze);c) Raummae, Beschaffenheit der umgebenden Flchen;d) Messgerte (z. B. Hersteller, Typ, Baujahr, Messbereich, Messgenauigkeit);e) Betriebsverhltnisse, insbesondere solche, die auf das Klima Einfluss haben, wie z. B. Anzahl derPersonen,

47、Beleuchtung, Lastzustnde von Maschinen und Anlagen und andere Wrmequellen sowieLuftstrmungen aufgrund von Fenstern, Toren und Hallendachffnungen, Art der technischen Lftung soweit vorhanden und Luftfhrung;f) Auenklimaverhltnisse (z. B. Lufttemperatur, Luftfeuchte, Niederschlag, Sonne, Luftgeschwindi

48、gkeit).1) Gegebenenfalls Messpunkte so verteilen, dass Temperatur- und Strmungsprofile erkennbar werden.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09CC9B7EF8DD9NormCD - Stand 2007-0314Anhang A(informativ)ErluterungenBei einer Grobgliederung lsst sich das Klima am Arbeitsplatz in die vier Klimabereiche: Behaglichkeitsbereich 2); Ertrglichkeitsbereich; Ausfhrbarkeitsbereich; Kltebereicheinteilen, wobei der Kltebereich nicht weiter untergliedert wird, da dieser nicht Gegenstand dieses DIN-Fachberichtes ist.Hierbei sind die folgenden Parameter von Bedeutung:a) p