Dem Wohlfühlklima auf der Spur

Objektive Behaglichkeitsmessungen am Arbeitsplatz und anderen klimatisierten Räumen durchführen.

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Durch die zunehmende Anzahl vollklimatisierter Arbeitsplätze in neuen oder energetisch sanierten Gebäuden hat ein ausgewogenes Innenraumklima stark an Bedeutung zugenommen. Objektiv verursachte oder subjektiv empfundene Unbehaglichkeit können die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit der Mitarbeiter vermindern und sogar zu Erkrankungen führen.

Studien zeigen, dass Menschen klimatische Bedingungen in Räumen, zum Beispiel die Temperatur, generell unterschiedlich wahrnehmen. Der menschliche Körper ist zwar in der Lage, sich in gewissen Grenzen einem veränderten Raumklima anzupassen, bei einer Grenzüberschreitung gerät der Wärmehaushalt aber aus dem Gleichgewicht, was zu einer erhöhten Beanspruchung des Herz-Kreislaufsystems führt. Störungen des Kreislaufs, Unbehaglichkeit, Erkältungen und in Extremfällen chronische Krankheiten können die Folge sein.

Beschwerden über die thermische Behaglichkeit und die Raumluftqualität treten am Arbeitsplatz sehr häufig auf. Auch wenn keine Beschwerden auftreten, muss die Behaglichkeit generell und regelmäßig proaktiv kontrolliert werden.

Den Beschwerden muss im Regelfall ein Klima-/Haustechniker auf den Grund gehen. Dieser steht vor der Herausforderung, den Unterschied zwischen persönlichem Unwohlsein und realen, negativen Raumklimaeinflüssen festzustellen und die thermische Empfindung objektiv zu bewerten. Was ist thermische Behaglichkeit?

Was ist thermische Behaglichkeit?

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Unter klimatischen Gesichtspunkten wird der Zustand des optimalen Raumklimas für den Menschen mit thermischer Behaglichkeit bezeichnet. Thermische Behaglichkeit tritt ein, wenn sich ein Mensch thermisch neutral fühlt bzw. wenn das thermische Gleichgewicht (Wärmebilanz) seines Körpers erreicht ist. Das ist gegeben, wenn er die Klimaparameter in seiner Umgebung als angenehm empfindet. Es wird weder wärmere noch kältere, weder trockenere noch feuchtere Raumluft gewünscht.

Dieses Gleichgewicht wird durch körperliche Tätigkeit und Bekleidung sowie durch die Parameter des Umgebungsklimas beeinflusst, die sich mit vier Grundgrößen beschreiben:

  • Lufttemperatur
  • Luftfeuchte
  • Luftgeschwindigkeit (Zug) Strömungsgeschwindigkeit der Luft
  • Strahlungstemperatur der Umgebung bzw. Wärmestrahlung

Wie geht man im Beschwerdefall vor? (Normkonforme Messung der Behaglichkeit)

1. Vorbereitungen

Meldet sich ein Mitarbeiter und beklagt sich über die thermischen Gegebenheiten an seinem Arbeitsplatz, gilt es als Erstes, diese Beschwerde ernst zu nehmen und zeitnah mit der Untersuchung zu beginnen.

Kontrolle der RLT-Anlage.
Vor einer eingehenden Untersuchung am Arbeitsplatz sollte der Techniker die Einstellungen der RLT-Anlage unter folgenden Fragestellungen untersuchen: Wie ist die Temperatursteuerung der RLT-Anlage? Hier sollte geprüft werden, welche Temperatur vor Ort durch die Raumtemperatursensoren rückgemeldet wird. Oder sind in jüngerer Vergangenheit Änderungen an den Einstellungen der RLT-Anlage vorgenommen worden?

Erste Untersuchung am Arbeitsplatz.
Bevor man mit einer Bewertung der Behaglichkeitskriterien am Arbeitsplatz beginnt, sollte man sich nach den genauen Beschwerden des Mitarbeiters erkundigen. Ist es ihm zu kalt, zu warm, zu trocken, zu schwül oderleidet er unter Zugluft? Treten die Beschwerden dauerhaft oder nur zu bestimmten Tageszeiten auf?

Gegebenheiten vor Ort.
Um sich ein erstes Bild vor Ort zu machen, sollte auf Folgendes geachtet werden:

  • Fehlerhaft angebrachte Temperatursensoren im Raum (in direkter Sonneneinstrahlung, verdeckt, in der Nähe der Zugluft). Folge wäre eine fehlerhafte Rückmeldung an die zentrale Steuerung der RLT-Anlage.
  • Zugestellte/verdreckte Luftauslässe
  • Geöffnete Fenster
  • Bauliche Veränderungen

 2. Messung Raumlufttemperatur und Raumluftfeuchte

Unabhängig der Beschwerden des Mitarbeiters ist eine erste Orientierung der klimatischen Verhältnisse mit einer einfachen Raumtemperatur/-feuchte-Messung hilfreich.

Messablauf mit einem Multifunktions-Messgerät.
Mit dem Messgerät stellt man sich in die Mitte des Raumes. Der Raumluft-Feuchtefühler wird in ca. 60 cm hohe leicht hin- und her schwenkt (Geschwindigkeit ca. 1,5 m/s), bis sich die angezeigten Werte stabilisiert haben. Dabei ist darauf zu achten, dass die Messung nicht durch Atemluft verfälscht wird.

Messergebnis/Interpretation.
Als Messergebnis erhalt man die Lufttemperatur in °C und die relative Luftfeuchte in %. Am wohlsten fühlt sich ein Mensch im Büro in der Regel bei einer Raumtemperatur von 22 – 24 °C und einer Raumluftfeuchte von 40 % – 60 %.

Zugelassen sind gemäß DIN EN 15251 Kategorie II maximale Temperaturen von 26 °C im Kühlfall und 20 °C im Heizfall bei einer Feuchte von 25 % - 60 %. Diese Messung dient zu einer ersten Orientierung des Raumklimas. Falls die gemessenen Werte bereits stark von dem oben genannten Behaglichkeitsbereich abweichen, sind weitere Auswertungen vorerst überflüssig. Die Ursache liegt aller Wahrscheinlichkeit nach in einem Fehlverhalten der RLT-Anlage.

3. PMV/PPD-Messung

Der PMV/PPD-Wert sorgt für eine ganzheitliche Betrachtung der thermischen Gegebenheiten unter den jeweiligen Arbeits- und Umgebungsbedingungen am Arbeitsplatz. Als Ergebnis der Messung liegt eine objektive Aussage zur thermischen Behaglichkeit vor.

PMV ist ein Maß für das mittlere thermische Empfinden einer größeren Anzahl von Personen. Ermittelt wird dieser Wert wird aus den Parametern

  • Umgebungstemperatur
  • Strahlungstemperatur
  • Strömung
  • relative Feuchte und den eingegebenen Werten
  • Kleidungsindex
  • Aktivität

Kleidungsindex - die Bekleidung beeinflusst den Wärmehaushalt des Menschen. Sie stellt die Grenzschicht zwischen Körper und Raumklima dar und hat somit direkten Einfluss auf die thermische Behaglichkeit. Physikalisch ist Bekleidung durch ihren Wärmedurchlasswiderstand zwischen Haut und Umgebung gekennzeichnet.

PPD beschreibt den voraussichtlichen Anteil unzufriedener Personen mit einer raumklimatischen Situation. Der Wert wird in Prozent angegeben und sinkt nicht unter einen Anteil von 5 % Unzufriedener, da es aufgrund individueller Unterschiede unmöglich ist, ein Umgebungsklima festzulegen, das jeden zufrieden stellt.

Neben der PMV/PPD-Messung gibt es noch weitere Messmethoden, um Beschwerden von Mitarbeitern objektiv zu bewerten. Klagt ein Mitarbeiter beispielsweise konkret über Zugerscheinungen, sollte in jedem Falle eine Turbulenzgrad- bzw. Zugluftrisiko-Messung durchgeführt werden. Die Messung ist eine richtungsunabhängige Aufzeichnung der Luftgeschwindigkeiten.

Der Turbulenzgrad beschreibt die Gleich- oder Ungleichförmigkeit der Luftströmung und ist notwendig zur Berechnung des Zugluftrisikos. Zur Berechnung des Turbulenzgrades muss die Standardabweichung (Sv) des ermittelten Luftgeschwindigkeitswertes gemessen werden.

Behaglichkeitsmessung mit dem Multifunktions-Klimamessgerät testo 480

Das Messgerät testo 480 ermöglicht auf einfache Weise PMV/PPD-Messungen durchzuführen. Als erstes wird das testo 480 mit den entsprechenden Fühlern am „Beschwerde-Arbeitsplatz“ aufgebaut. Die Sonden werden dabei auf Arbeitshöhe des Mitarbeiters ausgerichtet (es gibt in der Norm DIN EN ISO 7730 keine genaue Angabe zur Messhöhe). Das PMV/PPD-Messprogramm führt Schritt für Schritt durch die Messung. Neben dem Kleidungsindex und der Tätigkeit müssen auch Messdauer und Messtakt definiert werden. Dabei hängen Messdauer bzw. Messtakt vor allem von der jeweiligen Messaufgabe bzw. der Art der Beschwerde ab.
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Klagt ein Mitarbeiter bspw. über allgemeine, dauerhafte thermische Unbehaglichkeit an seinem Arbeitsplatz, genügt oft eine schnelle Messung von einigen Minuten, um sich ein Bild über die thermischen Gegebenheiten zu machen. Ist der Mitarbeiter allerdings nur punktuell zu unterschiedlichen Zeiten mit den thermischen Bedingungen unzufrieden, macht eine Langzeitmessung über den ganzen Arbeitstag Sinn. Eventuell kommt es durch die tagesabhängige Steuerung der Raumlufttechnikanlage zu einer temporären thermischen Unbehaglichkeit. Der Messtakt der Langzeitmessung sollte relativ eng gewählt werden (1 – 30 s), da mehr Daten eine zeitlich exaktere Untersuchung ermöglichen. Das testo 480 kann mit seinem Messspeicher von bis zu 60 Millionen Messwerten auch sehr große Datenmengen problemlos dokumentieren.

Messergebnis/Interpretation
Unabhängig davon, ob eine relativ kurze Messung oder eine über einen Tag dauernde Langzeitmessung vorgenommen wird, erhält man beim Beenden des Messprogrammes einen gemittelten PMV/PPD-Wert über die jeweilige Messdauer. Dieser kann unter Umständen schon hinreichend aussagekräftig sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit einer Einzelwertanalyse der PMV/ PPD-Werte, um etwa bei einer Langzeitmessung Werte herauszufiltern, welche nur zu einer bestimmten Zeit außerhalb der Norm liegen. Dies funktioniert mit der zu testo 480 mitgelieferten Software EasyClimate sehr komfortabel.

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Das Ergebnis der Messung ist ein Wert, der zwischen -3 und +3 liegt und sich auf die Umgebung bezieht. Ein PMV-Wert von -0,5 bis +0,5 entspricht einer thermischen Behaglichkeit der Kategorie B nach DIN EN ISO 7730. Der PPD-Wert sollte dabei gegen 5% gehen (wird aber niemals kleiner als 5%).

Zusammenfassung

Insbesondere in Großraumbüros klagen häufig Mitarbeiter über thermisches Unwohlsein (zu warm bzw. kalt, Zugluft, zu trockene Luft). Ohne eine objektive Untersuchung der oft subjektiv empfundenen Einflüsse sind regulatorische Maßnahmen durch den Haus- bzw. Klimatechniker nicht möglich. Generell sollte der PPD-Index, also der Anteil der Mitarbeiter, die mit dem Raumklima unzufrieden ist, nicht höher als zehn Prozent betragen. Regelmäßige und ganzheitliche Messungen von Raumluftqualität und Behaglichkeit (°C, %rF, Strahlungstemp., m/s und CO2) an den Arbeitsplätzen ermöglicht die exakte Einstellung des Raumklimas und vermindert das Risiko krankheitsbedingter Personalausfälle (für Arbeitgeber, und angenehmeres Arbeitsumfeld für Personen, die davon betroffen sind, weniger anfällig für Krankheit, Unwohlsein, Effizienz, Konzentration etc. . Diese Messverfahren dienen somit dazu, die Leistungsfähigkeit und Ausfallsicherheit der Mitarbeiter zu sichern. Mit dem Klimamessgerät testo 480 und seinem umfangreichen Angebot an Sonden können Verantwortliche relativ einfach alle wichtigen Parameter erfassen, analysieren und dokumentieren, um entsprechend korrektiv tätig zu werden. Die einfache und wirtschaftliche Durchführung der Messverfahren steht damit in keinem Verhältnis zu den Risiken, die eine schlecht bzw. falsch eingestellte Belüftungs- und Klimatechnik in Gebäuden verursachen kann.

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Infokasten

Objektive Bewertung der Behaglichkeit
 

Grundlegenden Einfluss auf das Raumklima übt die Nutzungsbestimmung eines Gebäudes aus. Diese unterschiedlichen Rahmenbedingungen werden in der DIN EN 15251 sowie 13779 (für Nichtwohngebäude) definiert.

Ergänzend beschreibt die DIN EN ISO 7730 die thermischen Parameter und ihre Wertebereiche, die für eine Behaglichkeit im Gebäudeinneren verantwortlich sind.

Dabei wird die Behaglichkeit mit den PMV- und PPD-Index-Werten quantitativ beschrieben und ermöglicht eine objektive Bewertung der thermischen Behaglichkeit.

PMV: Predicted Mean Vote (vorausgesagtes, mittleres Votum)
PMV bildet einen Index, der die mittlere subjektive Beurteilung einer größeren Personengruppe abbildet, die mit gleicher Kleidung gleiche Aktivitäten in der gleichen Umgebung absolviert und zu ihrem Behaglichkeitsempfinden befragt wurde.

PPD: Predicted Percentage of Dissatisfied (relative Unbehaglichkeit)
In direktem Bezug zu dem PMV-Index steht der PPD-Index. Dieser beschreibt die zu erwartende, durchschnittliche Unzufriedenheitsrate in Bezug auf das Raumklima, denn selbst bei idealen Verhältnissen lässt sich ein minimaler Grad an unzufriedenen Personen nicht vermeiden. Dabei erreicht dieser Wert nie 0 %, sondern ist auch bei optimal eingestellten Klimabedingungen immer von mindestens 5 % Unzufriedenen auszugehen. Beide Werte lassen sich aus Klimagrundgrößen berechnen und zwischen beiden besteht ein nichtlinearer funktionaler Zusammenhang, d.h. je wärmer oder kälter es wird, umso mehr unzufriedene Personen gibt es.

Infokasten

Prameter für die PMV/PPD Berechnung

Messgröße Messbereich
Tätigkeit01 ... 4,0 met
(met=Metabolic Rate, Bewertung der menschlichen Tätigkeit)
Parameter [met]Erklärung
0,1 -0,7Liegend, entspannt
0,8 - 0,9Sitzend, entspannt
1,0 - 1,1Sitzende Tätigkeit
1,2 - 1,5Stehend
1,6 - 1,7Stehend, leichte Tätigkeit
1,8 -1,9Stehend, mittelschwere Tätigkeit
2,0 - 2,3Langsames Gehen
2,4 - 2,9Schnelles Gehen
 3,0 - 3,4 Anstrengede Tätigkeit

 

Messgröße Messbereich
Tätigkeit01 ... 4,0 met
(clo=Clothing factor, Bewertung der Behaglichkeit)
Parameter [met]Erklärung
0,0 - 0,02Keine Kleidung
0,03 - 0,29Unterwäsche
0,30 - 0,49Shorts und T-Shirt
0,50 - 0,79Lange Hose und T-Shirt
0,80 - 1,29Leichte Geschäftskleidung
1,30 - 1,79Warme Geschäftskleidung
1,80 - 2,29Jacke oder Mantel
2,30 - 2,79Warme Winterkleidung
2,80 - 3,00Sehr warme Winterkleidung

 

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