DIN EN ISO 14505-2-2007 Ergonomics of the thermal environment - Evaluation of thermal environments in vehicles - Part 2 Determination of equivalent temperature (ISO 14505-2 2006) E.pdf

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1、April 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Ergonomie (NAErg) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 13.180!,oYDeutsche Fassung EN ISO 14505-2:2006Er

2、gonomics of the thermal environment Evaluation of thermal environments in vehicles Part 2: Determination of equivalent temperature (ISO 14505-2:2006);German version EN ISO 14505-2:2006Ergonomie des ambiances thermiques valuation des ambiances thermiques dans les vhicules Partie 2: Dtermination de la

3、 temprature quivalente (ISO 14505-2:2006);Version allemande EN ISO 14505-2:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 34 SeitenDIN EN ISO 14505-2:2007-04 2 Nationales Vorwort Die Internationale Norm ISO 14505-2:2006 wurde in der Internationalen Organi

4、sation fr Normung (ISO) im Technischen Komitee ISO/TC 159 Ergonomics“ (Sekretariat: DIN, Deutschland) erarbeitet. Deutscherseits wurden die Arbeiten vom Arbeitsausschuss 5 NA 023-00-05 Ergonomie der physikalischen Umgebung“ des Normenausschusses Ergonomie“ begleitet. Fr die in diesem Dokument zitier

5、ten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden DIN-ISO-Normen verwiesen: ISO 13731 siehe DIN EN ISO 13731 ISO 14505 Ergonomie der thermischen Umgebung Beurteilung der thermischen Umgebung in Fahrzeugen besteht aus: Teil 1: Grundlagen und Verfahren fr die Bewertung der thermische

6、n Belastung1) Teil 2: Bestimmung der quivalenttemperatur Teil 3: Beurteilung der thermischen Behaglichkeit anhand von Personen Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 13731, Ergonomie des Umgebungsklimas Begriffe und Symbole 1) Soll als ISO/TR verffentlicht werden. EUROPISCHE

7、NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 14505-2 Dezember 2006 ICS 13.180; 43.020 Deutsche Fassung Ergonomie der thermischen Umgebung Beurteilung der thermischen Umgebung in Fahrzeugen Teil 2: Bestimmung der quivalenttemperatur (ISO 14505-2:2006) Ergonomics of the thermal environment Evaluation

8、 of thermal environments in vehicles Part 2: Determination of equivalent temperature (ISO 14505-2:2006) Ergonomie des ambiances thermiques valuation des ambiances thermiques dans les vhicules Partie 2: Dtermination de la temprature quivalente (ISO 14505-2:2006) Diese Europische Norm wurde vom CEN am

9、 14. Dezember 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nat

10、ionalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener

11、Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,

12、Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMM

13、ITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 14505-2:2006 DEN ISO 14505-

14、2:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen5 3 Begriffe .5 4 Beurteilungsprinzipien6 4.1 Allgemeine Beschreibung der quivalenttemperatur6 4.2 Allgemeines Bestimmungsprinzip der quivalenttemperatur7 5 Bestimmte quivalenttemperaturen7 5.1 Allgemeine

15、s7 5.2 quivalenttemperatur fr den gesamten Krper8 5.3 Segmentbezogene quivalenttemperatur.8 5.4 Gerichtete quivalenttemperatur.9 5.5 Ungerichtete quivalenttemperatur 10 6 Messgerte 11 7 Beurteilung 11 7.1 Bestimmung der quivalenttemperatur fr den gesamten Krper. 12 7.2 Bestimmung der lokalen quivale

16、nttemperatur 12 Anhang A (informativ) Beispiele fr Messgerte 13 Anhang B (informativ) Merkmale und Festlegungen bezglich der Messgerte. 17 Anhang C (informativ) Kalibrierung und weitere Bestimmungen . 25 Anhang D (informativ) Auslegung der quivalenttemperatur . 27 Anhang E (informativ) Beispiele . 3

17、0 Literaturhinweise . 32 EN ISO 14505-2:2006 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 14505-2:2006) wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 159 Ergonomics“ in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee CEN/TC 122 Ergonomie“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Diese Europische Norm muss d

18、en Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Juni 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Juni 2007 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Pa

19、tentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien,

20、 Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zype

21、rn. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 14505-2:2006 wurde vom CEN als EN ISO 14505-2:2006 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 14505-2:2006 (D) 4 Einleitung Die im Fhrerraum eines Fahrzeuges erfolgende Wechselwirkung zwischen dem Wrmeaustausch durch Konvektion, dem durch Strahlung und dem dur

22、ch Wrmeleitung ist sehr komplex. Die Kombination aus ueren thermischen Lasten und der im Fahrzeug befindlichen Heizungs- und Lftungsanlage fhrt zu einem lokalen Klima, das rtlich und zeitlich erheblich schwanken kann. Es ergeben sich asymmetrische thermische Bedingungen, die hufig die Hauptursache f

23、r Klagen ber thermisches Unbehagen ist. In Fahrzeugen ohne oder mit schlecht arbeitender raumlufttechnischer Anlage (HVAC-Anlage) wird die thermische Belastung grtenteils durch den Einfluss der Umgebungsklimabedingungen auf den Fhrerraum des Fahrzeuges bestimmt. Die subjektive Beurteilung ist integr

24、ativ, da ein Individuum in einer Reaktion die kombinierten Auswirkungen verschiedener thermischer Stimuli vereint. Sie ist jedoch nicht ausreichend ausfhrlich oder genau, um wiederholt angewendet werden zu knnen. Technische Messungen bieten ausfhrliche und genaue Informationen, erfordern jedoch eine

25、 Integration, um die thermischen Auswirkungen auf den Menschen vorherzusagen. Da fr den gesamten Wrmeaustausch einer Person mehrere Klimafaktoren eine Rolle spielen, ist ein integriertes Ma dieser Faktoren erforderlich, das deren relativen Einfluss bercksichtigt. EN ISO 14505-2:2006 (D) 5 1 Anwendun

26、gsbereich Dieser Teil von ISO 14505 enthlt Leitlinien fr die Beurteilung der thermischen Bedingungen in einem Fahrzeug. Er kann auch fr andere geschlossene Rume mit asymmetrischen Klimabedingungen angewendet werden. Er ist in erster Linie fr die Beurteilung der thermischen Bedingungen vorgesehen, we

27、nn die Abweichungen von der thermischen Neutralitt relativ klein sind. Eine geeignete Methodologie, wie sie in diesem Teil von ISO 14505 angegeben ist, kann ausgewhlt werden, um in speziellen Anforderungsnormen zur Prfung von HVAC-Anlagen fr Fahrzeuge und hnliche geschlossene Rume bercksichtigt zu w

28、erden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderu

29、ngen). ISO 13731, Ergonomics of the thermal environment Vocabulary and symbols 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 13731 und die folgenden Begriffe. 3.1 quivalenttemperatur teqTemperatur eines homogenen Raumes mit einer mittleren Strahlungstemperatur gleich der

30、Lufttemperatur und einer Luftgeschwindigkeit von null, in dem der Wrmeverlust einer Person durch Konvektion und Strahlung dem Wrmeverlust unter den tatschlich beurteilten Bedingungen entspricht 3.2 quivalenttemperatur fr den gesamten Krper teq, whole Temperatur eines gedachten umschlossenen Raumes m

31、it gleicher Temperatur von Luft und umgebenden Oberflchen sowie mit einer Luftgeschwindigkeit von null, in dem ein beheizter Messwertaufnehmer in Gestalt einer menschengroen Puppe die gleiche trockene Wrme durch Strahlung und Konvektion abgibt wie in der tatschlichen nicht gleichfrmigen Umgebung 3.3

32、 segmentbezogene quivalenttemperatur teq, segmentgleichfrmige Temperatur eines gedachten umschlossenen Raumes mit gleicher Temperatur von Luft und umgebenden Oberflchen sowie mit einer Luftgeschwindigkeit von null, in dem eine oder mehrere ausgewhlte Zone(n) einer beheizten Puppe die gleiche trocken

33、e Wrme durch Strahlung und Konvektion abgibt/abgeben wie in der tatschlichen nicht gleichfrmigen Umgebung 3.4 gerichtete quivalenttemperatur teq, directgleichfrmige Temperatur eines gedachten umschlossenen Raumes mit gleicher Temperatur von Luft und umgebenden Oberflchen sowie mit einer Luftgeschwin

34、digkeit von null, in dem eine kleine, flache, beheizte Oberflche die gleiche trockene Wrme durch Strahlung und Konvektion abgibt wie in der tatschlichen nicht gleichfrmigen Umgebung EN ISO 14505-2:2006 (D) 6 3.5 ungerichtete quivalenttemperatur teq, omnigleichfrmige Temperatur eines gedachten umschl

35、ossenen Raumes mit gleicher Temperatur von Luft und umgebenden Oberflchen sowie mit einer Luftgeschwindigkeit von null, in dem ein beheiztes Ellipsoid die gleiche trockene Wrme durch Strahlung und Konvektion abgibt wie in der tatschlichen nicht gleichfrmigen Umgebung 3.6 Segment Teil eines Messwerta

36、ufnehmers mit menschlicher Gestalt, der in der Regel einem tatschlichen Krperteil entspricht und aus einer oder mehreren vollstndigen Zone(n) besteht, fr die eine segmentbezogene quivalenttemperatur, teq, segment, angegeben wird 3.7 Zone physikalische Unterteilung einer Puppe, die unabhngig geregelt

37、 wird und fr die die Oberflchentemperatur und der Wrmeaustausch gemessen werden 3.7 HVAC-Anlage Heizungs-, Ventilations- und Klimaanlage in einem Fahrzeug und/oder einer Kabine 4 Beurteilungsprinzipien Die Beurteilung beruht auf der Messung der quivalenttemperatur. Die quivalenttemperatur bietet ein

38、 einheitliches, physikalisches Ma fr die klimatischen Auswirkungen auf den trockenen Wrmeaustausch des menschlichen Krpers. Mit Hilfe des tatschlichen Wertes und des Schwankungsbereichs der quivalenttemperatur ist es mglich, die Bedingungen fr die Wrmebilanz im thermoneutralen Bereich oder in dessen

39、 Nhe vorherzusagen. Das menschliche thermische Empfinden wird in erster Linie durch den gesamten und rtlich unterschiedlichen Wrmestrom auf der Hautoberflche sowie durch dessen Schwankungen beeinflusst. Es wurde festgestellt, dass die Werte der quivalenttemperatur einer definierten Umgebung eng dami

40、t zusammenhngen, wie Menschen, die denselben Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, die thermischen Bedingungen wahrnehmen. Dies kann fr die Auslegung des teq-Wertes und die Beurteilung der Umgebungsqualitt genutzt werden. Das Klima wird in Form einer Gesamtquivalenttemperatur beurteilt, die den Grad

41、 der thermischen Neutralitt beschreibt. Auerdem wird das Klima im Hinblick auf lokale Auswirkungen auf bestimmte Teile der Krperoberflche des Menschen beurteilt. Die lokalen quivalenttemperaturen bestimmen, bis zu welchem Grad die betreffenden Krperteile im Bereich annehmbarer Niveaus des Wrmeverlus

42、ts (lokale Unbehaglichkeit) liegen. 4.1 Allgemeine Beschreibung der quivalenttemperatur Die quivalenttemperatur ist eine rein physikalische Gre, die auf physikalisch sinnvolle Weise die voneinander unabhngigen Wirkungen von Konvektion und Strahlung auf den Wrmeaustausch des menschlichen Krpers zusam

43、menfasst. Dieser Zusammenhang ist am besten belegt fr den Gesamtwrmeaustausch (Wrmeaustausch des ganzen Krpers). Begrenzte Erfahrung liegt fr den Zusammenhang zwischen dem lokalen trockenen Wrmeaustausch und der lokalen quivalenttemperatur vor. Die genormte Definition von teqgilt nur fr den gesamten

44、 Krper. Fr diesen Teil von ISO 14505 ist es daher erforderlich, die Definition anzupassen. Die Temperatur teqbercksichtigt weder Wahrnehmung und Empfinden des Menschen noch die brigen subjektiven Aspekte. Empirische Studien zeigen jedoch, dass ein guter Zusammenhang zwischen den teq-Werten und der s

45、ubjektiven Wahrnehmung der thermischen Auswirkungen besteht. EN ISO 14505-2:2006 (D) 7 4.2 Allgemeines Bestimmungsprinzip der quivalenttemperatur Die Bestimmung von teqberuht auf Gleichungen fr den Wrmebergang von bekleideten Personen durch Konvektion und Strahlung. Der Wrmeaustausch durch Wrmeleitu

46、ng wird als klein angenommen und ist in der Konvektion und Strahlung bercksichtigt. R = hr (tsk rt ) (1) C = hc (tsk ta) (2) Dabei ist R der Wrmeaustausch durch Strahlung, in Watt je Quadratmeter (W/m2); C der Wrmeaustausch durch Konvektion, in Watt je Quadratmeter (W/m2); hrder Strahlungswrmebergan

47、gskoeffizient, in Watt je Quadratmeter und Grad Celsius (W/m2C); hcder konvektive Wrmebergangskoeffizient, in Watt je Quadratmeter und Grad Celsius (W/m2C); tskdie Hauttemperatur, in Grad Celsius (C); rt die mittlere Strahlungstemperatur, in Grad Celsius (C); tadie Temperatur der Umgebungsluft, in G

48、rad Celsius (C). In der Praxis wird die quivalenttemperatur bestimmt und definiert durch: teq= ts calhQ(3) Dabei ist tsdie Oberflchentemperatur; teqdie Temperatur der genormten Umgebung; Q der unter den tatschlichen Bedingungen gemessene Wrmeverlust durch Konvektion und Strahlung; Q = R + C (4) hcal

49、der bei Kalibrierung in einer genormten Umgebung bestimmte kombinierte Wrmebergangs-koeffizient. Die genormte Umgebung umfasst homogene, einheitliche thermische Bedingungen, wobei ratt = und die Luftgeschwindigkeit 0 W/m2konstante tsk + + konstanter Q + + Regelungs-prinzip Behaglichkeits-gleichung + + konstante Tem