Isıl konfor parametrelerinin insan üzerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of thermal comfort parameters on human body
Yazar: İBRAHİM ATMACA
Danışman: PROF. DR. ABDULVAHAP YİĞİT
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Günümüzde degisik sistem ve teknolojiler vasıtasıyla yaygın olarak kullanılaniklimlendirme sistemlerinin amacı; bu ortamı kullanan insanlara kabul edilebilir kalitedekonforlu ve temiz iç ortam havası hazırlamaktır. Mekanik olarak iklimlendirilmishacimlerde temel amaç, minimum enerji tüketimi elde etmekle birlikte, bu hacimlerikullanan insanlar için, saglıklı ve konforlu yasam alanları saglamaktır.Isıl konfor, ısı ve kütle transferinin önemli uygulama alanlarından biridir. Buçalısmada, insan vücudu ile çevresi arasındaki ısıl etkilesim simülasyon ileincelenmistir. Böylece deri sıcaklıgı, deri ıslaklıgı ile deriden olan duyulur ve gizli ısıtransferi miktarları zamana baglı olarak tespit edilebilmektedir. Simülasyonda 2 bölmeliGagge modeli kullanılmıs, fakat model tüm vücuttan ziyade 16 bagımsız vücut parçasıüzerine uygulanmıstır. Simülasyon sonuçları deneysel veriler ve literatürdeki çalısmasonuçları ile karsılastırılmıs ve simülasyon sonuçlarının güvenilir oldugu gösterilmistir.Gelistirilen simülasyon ile insanın ısıl çevreye verdigi tepki kolaylıkla tayinedilebilmektedir.Sıcaklık, nem, hava hızı gibi ısıl konfor sartlarının veya bunlara baglı ortamkosullarının insan saglıgı üzerine etkisi teorik ve deneysel, tam olarak incelenmemistir.Bu çalısmada; sıcaklık, nem, hava hızı gibi ısıl konfor parametrelerinin, boynun hareketaçıklıkları üzerine etkisi deneysel olarak incelenmistir. Bunun için laboratuar ortamındahazırlanan kontrollü bir odada, ele alınan ısıl konfor parametrelerinden biri degiskendiger ikisi sabit olarak alınmıs ve bu sekilde degisken parametrenin etkisi incelenmistir.Yaz kosullarında insanların iklimlendirilen ortamlara terli olarak girdikleri de gözönünde bulundurularak bahsedilen her bir parametrenin etkisi denegin hem terli, hem dekuru hali için ele alınmıstır. Deri sıcaklıgı, deri ıslaklıgı, deriden olan duyulur ve gizliısı kaybı gibi kisinin ısıl ortama verdigi tepkiler ise çalısma kapsamında gelistirilensimülasyon programı ile tespit edilmistir. Böylece deneysel veriler ile simülasyonsonuçları es zamanlı olarak yorumlanmıs, iklimlendirilmis ortamlarda yasayaninsanlarda boyun hareket kısıtlılıgı olusturmayan en uygun sartlar saptanarak, akademikve endüstriyel kullanıcılara önerilmistir.Anahtar Kelimeler: klimlendirme, Isıl konfor parametreleri, Simülasyon, Boyunhareketleri

Abstract:
The aim of currently used HVAC systems is to maintain acceptable thermal comfort andgood air quality within indoor environments. The main reason of a mechanically ventilatedoffice building is to supply comfortable and healthy living environments for occupants, whilemaintaining minimum energy consumption.Thermal comfort is one of the most important application fields in the heat and masstransfer. In this study, thermal interaction between the human body and its environment isinvestigated with the simulation. In this way, time dependent skin temperature, skin wettedness,sensible and latent heat losses are calculated respectively. In the simulation, Gagge 2-nodemodel is used but the simulation is to apply the Gagge 2-node model to 16 individual bodysegments rather than to whole body. The results of the simulation are compared with presentmeasurements, and available experimental data and simulated results in the literature and it isshown that the simulation results are reliable. Human responses to thermal environment aredetermined easily with the developed simulation.Thermal comfort parameters such as temperature, humidity, and air velocity effects onhuman health have not been fully investigated experimental or theoretically. In this study, theeffects of thermal comfort parameters such as temperature, humidity and air velocity on cervicalrange of motion are investigated experimentally. For this reason, each of the three thermalcomfort parameters is used as a variable while the others are kept constant in a controlledlaboratory room, and the effects of variable parameter are investigated. Based on theobservation that individuals often enter the air conditioned room perspiring in summerconditions, both dry and sweaty conditions are examined. Human responses to thermalenvironment such as skin temperature, skin wettedness, sensible and latent heat losses aredetermined from the developed simulation program. Finally, experimental data and simulationresults are assessed simultaneously, and the most appropriate thermal environmental conditionswhich did not cause cervical mobility limitations are determined and they are suggested for bothacademic and industrial users.Key words: Air ? condition, Thermal comfort parameters, simulation, cervical range of motion