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1.2 Innenklima und Komfort

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Der moderne Komfortbegriff ist sehr vielschichtig und enthält sowohl physiologische Grössen, Umweltparameter sowie Empfindungen, die von Individuum zu Individuum variieren können. An den Komfortbegriff sind heute eine Vielzahl von Erwartungen über körperliches wie materielles Wohlbefinden geknüpft. Die Toleranzschwellen betreffend Kälte, Gerüche, Sauberkeit, Lärm usw. verändern sich, z. T. als Folge unserer Wohlstands- und Luxusgesellschaft, laufend.

Aufgrund der Komplexität der « Komfortphänomene » werden die Anforderungen an das Innenklima bzw. die Bandbreiten des Wohlbefindens der Bewohner – speziell im Bereich thermische Behaglichkeit – einfachheitshalber anhand von sog. Behaglichkeitsdiagrammen dargestellt.

Die Parameter, die den Wärmekomfort einer Person beschreiben, basieren auf naturwissenschaftlichen wie statistischen Untersuchungen der thermoregulatorischen Systeme des menschlichen Körpers und sind in der Komfortgleichung von P. O. Fanger zusammengefasst [1.4, siehe auch 1.20]. Die Empfindsamkeit des Körpers auf die einzelnen Parameter ist jedoch sehr unterschiedlich.

1.2.1 Energiehaushalt des menschlichen Körpers

Zur Aufrechterhaltung seiner Körperfunktionen braucht der Mensch eine konstante Körpertemperatur (~37 °C). Die dazu notwendige Wärme wird im Körper kontinuierlich durch einen sog. metabolischen Prozess, der chemische Energie in Wärme verwandelt, nachgeliefert.

Andererseits findet zwischen dem menschlichen Körper und seiner Umgebung ein dauernder Wärme- und Feuchteaustausch statt.

Wärmeaustausch des menschlichen Körpers mit seiner Umgebung. Hierbei gilt es zu beachten, dass die Wärme durch
Abbildung 1.19: Wärmeaustausch des menschlichen Körpers mit seiner Umgebung. Hierbei gilt es zu beachten, dass die Wärme durch (Leitung) / Konvektion primär mit der näheren Umgebung ausgetauscht wird, wogegen der Strahlungsaustausch über grössere Distanzen, d. h. mit den Raumumschliessungsflächen stattfindet.

So wird bei tiefen Temperaturen die anfallende Wärme hauptsächlich durch Strahlung und Konvektion/Leitung (sensibler Anteil des Wärmeaustausches mit der Umgebung), bei Werten in der Nähe der Körpertemperatur hingegen praktisch nur noch durch Verdunstung (latenter Anteil) abgeführt.

Wärmeabgabe des Menschen, aufgeteilt nach Wärmetransportprozessen, als Funktion der Umgebungstemperatur
Abbildung 1.20: Wärmeabgabe des Menschen, aufgeteilt nach Wärmetransportprozessen, als Funktion der Umgebungstemperatur (sitzend, keine körperliche Tätigkeit, normale Bekleidung, ruhende Luft)

Zwischen der Wärmeproduktion im Innern des Körpers (metabolischer Umsatz M) und dem Wärmeaustausch an der Körperoberfläche mit der Umgebung stellt sich im « thermisch behaglichen Zustand » ein Gleichgewicht ein, das sich durch eine Wärmestrombilanz darstellen lässt:

(1.2)

Die Doppelgleichung 1.2 besagt, dass im Gleichgewichtszustand die Nettowärmeproduktionsrate des Körpers – metabolische Wärmeleistung inkl. externe Leistung (Arbeitsleistung!), reduziert um die Wärmeverlustraten durch Verdunstung und Atmung – einerseits gleich dem durch die Kleider geleiteten Wärmestrom, andererseits aber auch gleich dem Wärmeaustausch mit der Umgebung durch Strahlung und Konvektion/Leitung an der Aussenoberfläche der Bekleidung zu setzen ist.

Diese, die Behaglichkeit des Menschen beeinflussenden Wärmeaustauschprozesse, hängen vor allem von der physischen Aktivität, vom Wärmeschutzgrad der Bekleidung, von Raumluft- und Oberflächentemperaturen sowie von Luftfeuchtigkeit, Luftströmung etc. ab.

Die Grundgrösse « met » (metabolism) dient als Mass für den energetischen Grundumsatz des Körpers als Funktion der physischen Aktivität [1met ≈ 60 W·m–2] (dies entspricht etwa der metabolischen Wärmeentwicklung einer still sitzenden Person, bezogen auf 1 m2 Körperoberfläche); vgl. Tabelle 1.11.

Andererseits wird der thermische Widerstand der Bekleidung (Icl) durch « clo »-Werte (clothing) angegeben [1 clo ≙ 0,155 m2 · K · W–1] (dies entspricht in etwa dem Isolationsgrad einer Bekleidung, die von einer still sitzenden Person bei 21 °C, 0,1 m · s–1 Luftgeschwindigkeit und 50 % r. F. als thermisch komfortabel erachtet wird) (vgl. Tabelle 1.12).

Neben einer ausgeglichenen Wärmestrombilanz sind weitere, auf Erfahrungswerten beruhende physiologische Zusammenhänge zu beachten – speziell statistisch erfasste, z. T. relativ schmale Behaglichkeitsgrenzen zur Beschreibung mittlerer behaglicher Oberflächentemperaturen und Verdunstungswärmeverluste (Schwitzen!) an der Haut als Folge unterschiedlicher Tätigkeiten.

Die persönliche subjektive Empfindung führt dazu, dass sich trotz « genauer Komfortgleichung » nicht immer alle Personen bei einem bestimmten Innenklima wohl fühlen. Dieser individuellen Streuung wird durch einfachere, breiter gefasste Komfortbereiche, sog. PMV (predicted mean vote: zu erwartende mittlere Komfortbeurteilung), die gleichzeitig mit einer Aussage über den Unzufriedenheitsgrad, sog. PPD (predicted percentage of dissatisfied: zu erwartender prozentualer Anteil Unzufriedener) verknüpft sind, Rechnung getragen [1.4]. Der PPD-Index ist eine mit dem PMV-Index verknüpfte quantitative Voraussage des Prozentsatzes der mit einem bestimmten Umgebungsklima unzufriedenen Personen, die es als zu kalt oder zu warm empfinden.

Die psycho-physikalische 7-Punkte-Skala des PMV-Indexes reicht von +3 (heiss) über 0 (neutral) bis –3 (kalt) (vgl. Abb. 1.21). Der PMV/PPD-Index beschreibt thermische Empfindung von « zu heiss » bis « zu kalt » für den Körper als Ganzes. Thermische Unbehaglichkeit kann aber auch nur lokal empfunden werden (sog. lokales thermisches Missbefinden). Zugserscheinungen zählen hierbei zu den häufigst genannten Ursachen.

Zusammenhang zwischen erwarteter durchschnittlicher Bewertung des thermischen Komforts
Abbildung 1.21: Zusammenhang zwischen erwarteter durchschnittlicher Bewertung des thermischen Komforts (PMV-Index) und entsprechendem Prozentsatz unzufriedener Personen (PPD-Index)

Die Normen EN ISO 7730 [1.33] und EN 15251 [1.7] legen sowohl « ganzheitliche » wie « lokale » Behaglichkeitskriterien fest (vgl. auch Anhang 9.7.1 und 9.7.2).

1.2.2 Thermo-hygrische Behaglichkeit

Bei den Anforderungen an ein behagliches thermisches Umfeld unterscheidet die Norm EN ISO 7730 [1.33] drei Kategorien (vgl. Tab. 1.13):

Aus dem Diagramm in Abbildung 1.22 lässt sich z. B. die optimale Raumtemperatur θo (≙ Mittelwert aus Oberflächentemperaturen (« Strahlungstemperatur ») und Raumlufttemperatur) je nach Tätigkeit und Bekleidung herauslesen, z. B. ±1 °C für thermische Behaglichkeit noch zulässige Abweichung von der optimalen Raumtemperatur.

Lokale Temperaturgradienten, wie z. B. grosse vertikale Temperaturunterschiede zwischen Kopf und Fuss einerseits, zu warme bzw. zu kalte Fussbodentemperaturen andererseits, können im Zusammenhang mit dem Wärmeaustausch in nächster Umgebung (Konvektion und Wärmeleitung) ebenfalls als unbehaglich empfunden werden (vgl. Abb. 1.23 bis 1.25). Bei Fussbodenheizungen sollten Temperaturen von über 26 °C vermieden werden.

Optimale empfundene Raumtemperatur θo
Abbildung 1.22: Optimale empfundene Raumtemperatur θo (auch optimale operative Temperatur θo genannt) nach ISO 7730 [1.33]  in Abhängigkeit von Aktivität (M) und Bekleidung (lcl):
  • mittlere relative Luftfeuchte ca. 50 %
  • Luftgeschwindigkeit: 0 m · s–1 für M < 1 met bzw. 0,3 · (M–1) m · s–1 für M > 1 met
Ausgezogene Linien PMV = 0, d. h. 5 % Unzufriedene
Markierter Bereich PMV = ± 0,5, d. h. < 10 % Unzufriedene (Kat. B)

Die mittlere Strahlungstemperatur θr ist die Ersatztemperatur für alle Umgebungsoberflächen, die den Wärmeaustausch durch Strahlung zwischen einer Person und ihrer aktuellen Umgebung repräsentiert. Diese Strahlungstemperatur wird als Durchschnittswert der Oberflächentemperaturen, gewichtet mit den Einstrahlzahlen (vgl. Anhang 9.7.4) in Bezug auf den Referenzstandort im Raum, berechnet [z. B. 1.4]. Unterschiede zwischen Oberflächentemperaturen einzelner Umschliessungsflächen [1.24] können aufgrund des Wärmeaustausches durch Strahlung auch über grössere Entfernungen thermisches Missbehagen auslösen (sog. Strahlungsasymmetrie, vgl. Abb. 1.26).

In diesem Zusammenhang sei speziell auf warme Decken (aufsteigende Warmluft/Deckenheizungen), kalte Nordfassaden (fehlende Sonnenerwärmung) und Kaltluftabfall vor Fensterflächen (schlechte Wärmedämmung) hingewiesen (vgl. Abb. 1.27). Der Kaltluftabfall in der Grenzschicht eines schlecht isolierenden Fensters stellt ein öfter beklagtes Phänomen dar, das den Komfort beim Aufenthalt in Fensternähe entscheidend beeinflussen kann.

Charakteristische vertikale Temperaturprofile in Raummitte für verschiedene Heizsysteme im stationären Zustand
Abbildung 1.23: Charakteristische vertikale Temperaturprofile in Raummitte für verschiedene Heizsysteme im stationären Zustand

Thermische Behaglichkeit für eine sitzende Person als Folge vertikaler Lufttemperaturunterschiede zwischen Kopf
Abbildung 1.24: Thermische Behaglichkeit für eine sitzende Person als Folge vertikaler Lufttemperaturunterschiede zwischen Kopf (ca. 1,1 m über Boden) und Fuss (ca. 0,1 m über Boden) [1.33]

Prozentsatz unzufriedener Personen, die leichte Hausschuhe tragen, in Funktion der Fussbodenoberflächentemperatur
Abbildung 1.25: Prozentsatz unzufriedener Personen, die leichte Hausschuhe tragen, in Funktion der Fussbodenoberflächentemperatur [1.33]

Einfluss der mittleren Strahlungstemperatur von Umgebungsflächen auf das thermische Empfinden
Abbildung 1.26: Einfluss der mittleren Strahlungstemperatur von Umgebungsflächen auf das thermische Empfinden (θr: Strahlungstemperatur des Halbraumes j (1 bzw. 2) senkrecht zu einem kleinen « Test »-Flächenelement dA in der einen bzw. anderen Richtung, vgl. Anhang 9.7.4)

Max. Luftgeschwindigkeit in der Grenzschicht eines Fensters aufgrund der Temperaturdifferenz Glasscheiben-innenoberfläche/Raumluft
Abbildung 1.27: Max. Luftgeschwindigkeit in der Grenzschicht eines Fensters aufgrund der Temperaturdifferenz Glasscheiben-innenoberfläche/Raumluft [1.32]

Zulässige mittlere Luftgeschwindigkeit als Funktion von Lufttemperatur und Turbulenzgrad für vier verschiedene Akzeptanzkategorien
Abbildung 1.28: Zulässige mittlere Luftgeschwindigkeit als Funktion von Lufttemperatur und Turbulenzgrad für vier verschiedene Akzeptanzkategorien (10 %, 15 %, 20 % bzw. 25 % Unzufriedene) [1.7, 1.21]

Zugserscheinungen als unerwünschte lokale Unterkühlungen des Körpers werden durch Luftströmungen und Temperaturunterschiede hervorgerufen und stellen eine der häufigsten Beanstandungen in mechanisch belüfteten Räumen dar. Die mittlere zulässige Luftgeschwindigkeit (vgl. Abb. 1.28) ist eine Funktion der Lufttemperatur und des Turbulenzgrades sowie der thermischen Empfindung des Körpers als Ganzem (PMV). Der Turbulenzgrad Tu beschreibt lokal auftretende, rasche, zufällige Schwankungen der Geschwindigkeit der ein Objekt umströmenden Luft. Eine laminare Strömung ist turbulenzfrei, wogegen stark turbulente Strömungen Tu-Werte grösser als 1 aufweisen können.

Untersuchungen von Fanger et al. [1.21] haben aufgezeigt, dass periodisch schwankende Luftgeschwindigkeiten als unbehaglicher empfunden werden als konstante, nicht fluktuierende Luftströmungen. Nicht periodisch schwankende Luftgeschwindigkeiten, d. h. turbulente Luftströmungen, werden bei hohem Turbulenzgrad als unbehaglicher empfunden als Luftströmungen mit kleinerem Turbulenzgrad – dies bei gleicher mittlerer Luftgeschwindigkeit und -temperatur. Dies bedeutet, dass bei einem gegebenen PPD eine signifikant höhere mittlere Luftgeschwindigkeit zugelassen werden kann, wenn gleichzeitig der Turbulenzgrad der Luftströmung herabgesetzt wird (→Erweiterung Behaglichkeitsmodell durch Luftzugsrisiko-Modell mit sog. DR-Wert (Draught Rating: Predicted percentage of dissatisfied caused by Draught)). Der Prozentsatz Unzufriedener zufolge Luftzug lässt sich rechnerisch wie folgt abschätzen:

(1.3)

Wie für die Raumlufttemperatur lassen sich auch für die Luftfeuchte in Nutzungszonen in Abhängigkeit von Tätigkeit, Bekleidung etc. optimale Komfortbereiche bestimmen. Bei gemässigten Temperaturen (< 26 °C) und bei mässiger körperlicher Tätigkeit (< 2 met) ist der Einfluss sehr begrenzt. Zu geringe Feuchte (< ca. 30 %) führt in den Wintermonaten zu Austrocknungserscheinungen an den Schleimhäuten; zu hohe Luftfeuchte – verbunden mit ungenügender Lüftung – wird im Sommer als unangenehm, schwül empfunden. In der Klimatechnik werden 35 % als untere und 70 % als obere Grenze der zulässigen Raumluftfeuchte angesetzt. Die optimale Behaglichkeitsfeuchte für beheizte Räume liegt zwischen 40 % und 45 % [1.19]. Zu hohe Luftfeuchtigkeiten bei tiefen Aussentemperaturen bzw. niedrigen, lokalen Oberflächentemperaturen der Raumumschliessungsflächen können u. U. zu Schimmelpilzbildung, wenn nicht sogar zu Oberflächenkondensat führen.

Zusammenfassend lassen sich für den Wohnbereich bei leichter, hauptsächlich sitzender Tätigkeit folgende mittlere « Komfortempfehlungen » angeben, PPDmax. ~10–15 % [1.5/1.6/1.19/1.20]:

  • Die Lufttemperatur soll im Winter in Wohnräumen 21 (±1) °C betragen und in einem Bereich zwischen 20 und 23 °C regulierbar sein. In andern Räumen werden – je nach Nutzung – niedrigere Temperaturen vorgeschlagen (z. B. Schlafen: 15–18 °C, Hausarbeit je nach Tätigkeit: 17–20 °C). Im Sommer können Lufttemperaturen von ungefähr 20–24 °C als behaglich angenommen werden.
  • Die Abweichung der durchschnittlichen Oberflächentemperatur aller Umschliessungsbauteile gegenüber der Raumlufttemperatur soll nicht mehr als 2–3 K und die Unterschiede zwischen den einzelnen Oberflächentemperaturen sollen nicht mehr als 3–4 K betragen (H. U. Wanner). Gemäss P. O. Fanger liegen behagliche Fussbodentemperaturen normalerweise zwischen 19 und 26 °C. Im Fensterbereich kann eine Strahlungsasymmetrie von 10 K noch toleriert werden.
  • Das vertikale Temperaturgefälle zwischen Kopf und Fussknöchel sollte, sowohl im Winter wie im Sommer, 3 K nicht überschreiten.
  • Im Winter ist eine relative Feuchtigkeit der Luft von 40–45 % behaglich. Werte unter 30 % sind medizinisch unerwünscht.
  • Die Luftbewegung sollte am Sitzplatz im Winter 0,15 m/s, im Sommer 0,25 m/s nicht überschreiten.

Die SIA-Norm 382/1 [1.8] legt für Gebäude mit Lüftungs- und Klimaanlagen einen Betriebsbereich der Raumlufttemperatur gemäss Abb.1.29 fest.

Bandbreiten der Raumlufttemperatur unter Berücksichtigung einer entsprechend der Aussentemperatur angepassten Bekleidung nach SIA 382/1
Abbildung 1.29: Bandbreiten der Raumlufttemperatur unter Berücksichtigung einer entsprechend der Aussentemperatur angepassten Bekleidung nach SIA 382/1 [1.8]

Im Sommer, bei operativer Innentemperatur > 25 °C, kann eine erhöhte Luftgeschwindigkeit dazu genutzt werden, um ein unbehagliches Wärmeempfinden bei erhöhten Temperaturen auszugleichen. Mit angemessen angepasstem Luftzug lassen sich somit ohne wesentliche technische Installationen die oberen Temperaturgrenzwerte um einige Grade erhöhen (vgl. Abb. 1.30).

Für den Ausgleich erhöhter Temperaturen erforderliche Luftgeschwindigkeit
Abbildung 1.30: Für den Ausgleich erhöhter Temperaturen erforderliche Luftgeschwindigkeit [1.7, 1.33]
Δθ0 Anstieg der operativen TemperaturK
va Luftgeschwindigkeitm/s
- - - Grenze für leichte, überwiegend sitzende Tätigkeit

Für die Akzeptanz der erhöhten Luftgeschwindigkeit ist es erforderlich, dass der Nutzer direkten Einfluss auf die lokale Luftgeschwindigkeit nehmen kann.

Obwohl die Verdunstung bei den üblichen, mittleren Umgebungstemperaturen (22 – 24 °C) im Wärmehaushalt des Menschen keine dominierende Rolle spielt (vgl. Abb. 1.20), sei noch auf einen komfortkritischen Zustand im Sommer hingewiesen: die Abnahme der Wärmeabfuhrkapazität bei höheren Temperaturen (> 30 °C) und höheren Umgebungsfeuchten (> ca. 50 %), vgl. dazu z. B. Heat Index des amerikanischen Wetterdienstes (NOAA) [1.41]; Details siehe Anhang 9.7.5.

Die Anwendung der EN ISO 7730 [1.33] ist nur für Dampfdruckbedingungen bis maximal 2650 Pa zulässig (vgl. Abbildung 1.31). Bei höheren Temperatur- und Feuchtebedingungen ist eine Heat-Stress-Beurteilung erforderlich, d. h., es ist abzuklären, wie lange sich eine Person dieser Situation aussetzen darf, ohne gesundheitlich Schaden zu nehmen (Hitzschlag). Für die Beurteilung solcher Stress-Situationen ist die EN ISO 7933 [1.40] anzuwenden.

Neben den bis jetzt aufgezeigten, vor allem den thermischen Bereich der Behaglichkeit beschreibenden Parametern, sind heute u. a. auch vor dem Hintergrund zunehmender Umweltbelastungen (Luftverschmutzung, Verkehrslärm usw.) zusätzliche Anforderungen zur Beschreibung eines integralen, behaglichen Innenklimas zu beachten (z. B. Luftqualität, max. zulässige Innenlärmpegel usw.).

Geltungsbereiche der EN ISO 7730 und EN ISO 7933
Abbildung 1.31: Geltungsbereiche der EN ISO 7730 und EN ISO 7933 [1.33 & 1.40]

1.2.3 Raumluftqualität (« dicke Luft »)

Im Bereich Luftqualität sind – neben der Raumluftfeuchte – in erster Linie folgende Quellen von Raumluftverunreinigungen zu berücksichtigen: Gerüche, Luftschadstoffe und Staubgehalt der Luft. Neben der Abgabe von Wärme und Feuchte belastet der Mensch die Raumluft mit Kohlendioxid, Ausdünstungen, Partikeln, Mikroorganismen und anderem [1.35].

Am Arbeitsplatz werden die zulässigen Luftverunreinigungen bezogen auf einen Schadstoff über sog. MAK-Werte erfasst (Maximale Arbeitsplatz-Konzentration: max. Durchschnittskonzentration, die während einer Arbeitszeit von 8 Std./Tag bzw. 42 Std./Woche für den Beschäftigten keine Gesundheitsgefährdung darstellen).

Da man es heute – vor allem auch in Wohngebäuden – mit chronischen Einwirkungen (wiederholte Expositionen während längerer Zeit) von relativ kleinen Konzentrationen verschiedener, aber z. T. gleichzeitig auftretender Substanzen zu tun hat, können die MAK-Werte nicht als Grenzwerte für Raumluftkonzentrationen gesundheitsschädigender Stoffe verwendet werden [1.22]. Weil es sich hierbei vielfach um ein Zusammenspiel der Faktoren ‹ toxisches Potenzial › und ‹ Dosis › handelt, sind entsprechende « no effect level » wie z. B. « Acceptable Indoor Concentration » (AIC) [1.23] im Hinblick auf ihren Sicherheitsgrad mit entsprechender Vorsicht zu verwenden.

Im Wohn- und Dienstleistungsbereich wird der notwendige Frischluftbedarf in erster Linie durch belegungsabhängige Aussenluftwechselraten geregelt, wobei primär das durch die menschliche Atmung erzeugte CO2 als Massstab für die Verschlechterung der Raumluft durch Gerüche und Ausdünstungen (« Pettenkofer-Zahl »/Kohlesäuremassstab) beigezogen wird.

Der CO2-Gehalt kann anhand der Infrarotabsorption gemessen werden. Fanger [1.21] hat eine hilfreiche Grafik entwickelt, die den Zusammenhang zwischen der CO2-Konzentration und der Prozentzahl Unzufriedener, die einen geruchsbelasteten Raum betreten und ‹ dicke Luft › beklagen, aufzeigt (Abb. 1.32).

Prozentsatz Unzufriedener in Funktion des CO2-Nettokonzentration* der Raumluft
Abbildung 1.32: Prozentsatz Unzufriedener in Funktion des CO2-Nettokonzentration* der Raumluft
* Nettokonzentration: Konzentration oberhalb Aussenluftkonzentration

Um im stationären Zustand einen maximalen CO2-Pegel von 1500 ppm (« Vorsorgewert ») bzw. 1000 ppm (« Zielwert », sog. Pettenkofer-Zahl) in geschlossenen Räumen bei einer mittleren CO2-Produktion des Menschen durch Atmung von ca. 19 l/h garantieren zu können, ist im Mittel eine minimale Frischluftrate von 15 m3/(h·Person) bzw. 25 m3/(h · Person) notwendig. Die Norm ‹ Eingangsparameter für das Raumklima zur Auslegung und Bewertung der Energieefffizienz von Gebäuden › (EN 15251:2007) [1.7] empfiehlt komfortabhängige CO2-Raumluftkonzentrationen für Energieberechnungen und Bedarfsregelung, z. B.:

  • Kat. A: ca. 700 bis 750 ppm
  • Kat. B: ca. 850 bis 900 ppm (ungefähr Anforderungen entsprechend Pettenkofer-Zahl)
  • Kat. C: ca. 1150 bis 1200 ppm

Die gleiche Norm gibt informativ nutzungsabhängige Lüftungsraten für Wohnbauten (siehe Tabelle 1.18).

Einer der bedeutendsten Luftverschlechterer der modernen Zivilisation ist der Tabakrauch, gelten doch einige seiner Luftschadstoffe als krebserregend. Als Leitkomponente zur Beurteilung der Luftqualität in Raucherräumen kann der CO-Gehalt der Raumluft verwendet werden.

Um einen Grenzwert von 5 ppm CO (vgl. Tabelle 1.16) nicht zu überschreiten, sind je Zigarette und Stunde ca. 12,5 m3/h Aussenluft zusätzlich erforderlich.

Die neuere Forschung versucht Geruchsklassifizierungen über Geruchsprofile und Intensitätsbeurteilungen über Riecherkollektive zu erhalten. Als  Geruchs- bzw. Verunreinigungsquellennormal  wird eine sog. « Standardperson » beigezogen (1 olf ≙ Geruch bzw. Ausdünstung eines Menschen mit 1,8 m2 Hautoberfläche, sitzend (1 met), 0,7 mal geduscht/Tag, täglich frische Wäsche). Eine beliebige Geruchsquelle kann durch eine äquivalente Anzahl Standardquellen, welche gesamthaft die gleiche subjektive Geruchsbelastung hervorrufen, beschrieben werden. Mehrere Testpersonen («Riecherkollektiv») ermitteln in Laborversuchen, wie der Geruch der Standardperson abhängig von der Lüftungsrate bei sauberer Aussenluft auf sie beim Betreten des Labors wirkt. Das Dezipol ist das Mass für die Geruchsbelästigung infolge von Luftverunreinigungen. Es beschreibt die empfundene Luftverunreinigung in einem Raum mit einem «Normverschmutzungsverursacher» von 1 olf, der mit 10 l/s sauberer Luft belüftet wird (1 decipol = 1 olf pro 10 l/s = 0,1 olf/(l/s)).

Eine effiziente Lüftung darf sich aber nicht nur nach obigen Frischluftraten richten, sondern muss zudem einer differenzierteren Betrachtung der Raumdurchströmung mit folgenden Zielen standhalten: Ersatz verbrauchter Raumluft in der Aufenthaltszone durch frische Aussenluft und Abfuhr von Schadstoffen (→Luftaustauschwirkungsgrad und Schadstoffabfuhrwirkungsgrad, vgl. Abschnitt 4.4.2).

1.2.4 Akustische Behaglichkeitskriterien

In der aktuellen Diskussion über Umweltbelastungen und Lebenskomfort treten zunehmend Lärmbelästigungen in den Vordergrund. Lästiger Lärm kann zu Gesundheitsstörungen und Leistungsminderungen führen. Die Vielzahl der zu berücksichtigenden Lärmparameter (Stärke des Geräusches, Frequenzinhalt, Dauer und Häufigkeit des Lärms, individuelle Geräuschempfindlichkeit, Tageszeit usw.) führt immer noch zu Unsicherheiten bei der Festlegung von Immissionsgrenzwerten, da die Dosis-Wirkung-Beziehung, d. h. der Zusammenhang zwischen Lärmbelastung einerseits und gesundheitlichen Wirkungen andererseits speziell im Bereich unspezifischer physiologischer bzw. neuraler Reaktionen ungenügend geklärt ist. Medizinische Untersuchungen zeigen, dass ab einem mittleren Innenraumpegel von 30 dB(A) mit Schlafstörungen, ab 60 dB(A) mit Schlafunterbrechungen zu rechnen ist [1.27, 1.34].

In Wohnquartieren z. B. sollte daher die mittlere Lärmimmission – gemessen im offenen Fenster – nachts 50 dB(A) nicht überschreiten.

Bei entsprechender Lautstärke und Einwirkungsdauer kann Musik ebenso unheilbare Innenohrschädigungen hervorrufen wie übermässiger Lärm am Arbeitsplatz. Die an Arbeitsplätzen maximal zulässige Lärmbelastung von 87 dB(A) während 40 Std./Woche wird in Diskotheken und vor allem an Rockkonzerten deutlich übertroffen. Entscheidend ist auch hier nicht nur der höchste Lärmpegel, sondern die gesamte aufgenommene Schallenergie (Dosis!); vgl. Abb. 1.33.

Maximale Einwirkungsdauer von Lärm am Arbeitsplatz in Abhängigkeit des Lärmpegels
Abbildung 1.33: Maximale Einwirkungsdauer von Lärm am Arbeitsplatz in Abhängigkeit des Lärmpegels [1.28]

An einem Arbeitsplatz sollten die in Tab. 1.21 angegebenen Lärmexpositionspegel LEX (Tagwert über 8 Stunden) nicht überschritten werden.

1.2.5 Lichtklima

Gutes Licht – sei es durch natürliche oder künstliche Beleuchtung – wird benötigt, um optimale, auf die Tätigkeit abgestimmte Sehbedingungen zu schaffen. Die Beleuchtungsanforderungen gemäss EN 12464-1 [1.26] sind in Tab. 1.22 zusammengestellt. Für eine gute Lichtgebung sind in erster Linie folgende Kriterien ausschlaggebend (etwa in der Reihenfolge ihrer Bedeutung, [1.26]):

  • möglichst lange Nutzung des Tageslichtes (natürliche Beleuchtung)
  • Schutz vor störendem Glanz, Reflexbildung und Direktblendung
  • angemessene Beleuchtungsstärke
  • harmonische Leuchtdichteverteilung
  • natürliche Schattigkeit
  • geeignete Lichtfarbe und befriedigende Farbwiedergabe
  • Flimmerfreiheit

Zu hohe Leuchtdichteunterschiede sollten vermieden werden. Für die Hauptflächen eines Raumes werden folgende Reflexionsgrade empfohlen:

  • Decken: 0,6 bis 0,9
  • Wände: 0,3 bis 0,8
  • Arbeitsflächen: 0,2 bis 0,6
  • Böden: 0,1 bis 0,5

Neben den bereits erwähnten Komfortparametern aus den Bereichen Wärme, Feuchte, Luftströmungen, Licht, Schall befasst sich die moderne Komfortforschung mit weiteren Phänomenen, die die menschliche Behaglichkeit/Gesundheit beeinflussen, z.B. Elektrosmog, radioaktive Strahlung, Hausstaub und Mikroorganismen, usw.


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2018-10-11T09:50:07+00:00
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