Inzicht in vijf soorten thermisch comfortmodellen in de architectuur, inclusief PMV/PPD, adaptieve modellen, SET*, operatieve temperatuur en adaptief thermisch comfort.
Vijf Soorten Thermisch Comfortmodellen in de Architectuur
Thermisch comfort is een cruciaal aspect in de architectuur. Het gaat niet alleen om de temperatuur, maar ook om factoren zoals luchtvochtigheid, luchtsnelheid en de stralingstemperatuur. Er zijn verschillende modellen die helpen om het thermisch comfort van een gebouw te berekenen en te optimaliseren. In dit artikel bespreken we de vijf meest gebruikte thermisch comfortmodellen in de architectuur.
1. Het PMV/PPD Model
Het Predicted Mean Vote (PMV) model en het bijbehorende Predicted Percentage of Dissatisfied (PPD) model zijn ontwikkeld door Fanger in de jaren ’70. Het PMV-model voorspelt de gemiddelde thermische sensatie van een groep mensen op een schaal van -3 (koud) tot +3 (heet). De PPD geeft het percentage mensen aan dat ontevreden zal zijn met de thermische omstandigheden.
- PMV:
\(\text{PMV} = \left[ \left(0.303 e^{-0.036M} \right) + 0.028 \right] \left( (M – W) – H_r – H_c \right) \)
- PPD:
\(\text{PPD} = 100 – 95 \cdot e^{-0.03353 \cdot \text{PMV}^4 – 0.2179 \cdot \text{PMV}^2}\)
2. Het Adaptive Comfort Model
Het adaptieve comfortmodel houdt rekening met de aanpassingsmogelijkheden van mensen aan hun omgeving. Dit model is vooral bruikbaar voor natuurlijk geventileerde gebouwen. Het stelt dat mensen zich aan verschillende temperaturen kunnen aanpassen, afhankelijk van de buitentemperaturen en de tijd van het jaar.
\(\text{T}_{\text{comfort}} = 18.9 + 0.255 \cdot T_{\text{out}}\)
3. Het SET* Model
Het Standard Effective Temperature (SET*) model houdt rekening met verschillende factoren zoals luchtvochtigheid, luchtsnelheid, kledingisolatie en metabolisme. SET* is de temperatuur van een standaard omgeving in rust (geen luchtbeweging en een constante temperatuur) waarbij een persoon hetzelfde comfort ervaart als in de huidige conditie.
4. Het Operatieve Temperatuur Model
De operatieve temperatuur is een gemiddelde van de luchttemperatuur en de stralingstemperatuur van de omgevende oppervlakken. Dit model wordt vaak gebruikt in situaties waar de stralingsbelasting significant is, zoals in gebouwen met grote ramen of met veel stralingswarmtebronnen.
\(\text{T}_{\text{operatief}} = \frac{T_{\text{lucht}} + T_{\text{mrt}}}{2}\)
5. Het Adaptive Thermal Comfort Model
Dit model is een stap verder dan het eerder genoemde adaptieve comfortmodel. In plaats van alleen de gemiddelde buitentemperaturen in beschouwing te nemen, houdt dit model ook rekening met de veranderende thermische verwachtingen en gedragingen van de gebruikers. Het erkent dat thermisch comfort subjectief en dynamisch is, wat betekent dat individuele voorkeuren en culturele verschillen een rol spelen.
Door gebruik te maken van deze thermisch comfortmodellen kunnen architecten en ingenieurs betere beslissingen nemen over de ontwerp- en bouwstrategieën die nodig zijn om een comfortabel binnenklimaat te garanderen.