Pojem tepelná pohoda je nejčastěji aplikován na člověka, i když jej lze použít na jakoukoli živou bytost. Život - a zejména metabolická aktivita zajišťující životně důležité funkce - je skutečně možný pouze v určitém teplotním rozmezí, které se u jednotlivých druhů liší. Existují však optimální podmínky prostředí, které jedinec pocítí jako stav tepelného pohodlí.
Na fyzické úrovni odpovídá tepelná pohoda stavu tepelné rovnováhy mezi lidským tělem a okolními podmínkami. Záleží na citlivosti, oblečení , metabolismu a fyzické aktivitě každého jedince na jedné straně, ale také na teplotě prostředí (vzduch, stěny), pohybech vzduchu a vlhkosti na straně druhé. Po určité úrovni nerovnováhy bude jedinec pociťovat nepohodlí, zejména proto, že bude muset reagovat na snížení této nerovnováhy.
Všechny živé bytosti vydávají teplo, některé jsou však schopné regulovat svou tělesnou teplotu fyziologickými prostředky, homeotermy (v případě člověka) a jinými nikoli ( heterotermy nebo poikilotermy ). První z nich proto mají lepší schopnost přežít (přizpůsobivost), zatímco druzí se stěží přizpůsobí.
Tělo jedince se bude snažit obnovit rovnováhu pomocí různých reakcí vyžadujících určité úsilí: behaviorální reakce a fyziologické reakce.
Přizpůsobení chování jednotlivce okolním podmínkám má tedy tendenci snižovat nepohodlí, což dnes popisuje přístup „ adaptivního pohodlí “. Tepelná pohoda (tepelná bilance) je často spojována s vodní pohodou (vodní bilance) pod pojmem vlhkostní pohoda .
Během sedavé činnosti, jako je kancelářská práce, jsou ženy pohodlnější při teplotě 25 ° C, zatímco muži jsou pohodlnější při teplotě 22 ° C. Tepelná pohoda je důležitým faktorem produktivity. Ve smíšeném pracovním prostoru by měl mít termostat teplotu 24 ° C.
Mezi jevy, které se podílejí na reakci těla na jiné tepelné prostředí, než je jeho rovnovážná teplota, patří zejména: na jedné straně boj proti ochlazení těla, vazokonstrikci, husí kůži a třesu; na druhé straně bojovat proti přehřátí těla, vazodilataci a potu.
Tepelná pohoda je také spojena s tepelnými výměnami mezi lidským tělem a daným vnějším prostředím. Tyto výměny tepla (měřeno ve W / m²) závisí na teplotě okolního vzduchu a také na různých parametrech, zejména: metabolická aktivita, radiační a konvekční jevy, intenzita dýchání, odpařování těla (pocení).
Byly vyvinuty modely, které převádějí tento pojem tepelné pohody ve formě tepelné rovnováhy podle vzorce:
S = (MW) - (E_res + C_res + E + R + C)
kde M: produkce tepla tělem, W: mechanická práce, E_res: tepelné ztráty odpařováním v důsledku dýchání, C_res: tepelné ztráty konvekcí v důsledku dýchání, E: tepelné ztráty odpařováním kůží, C: tepelné ztráty konvekcí , R: tepelné ztráty radiačními jevy. Tato množství jsou obvykle uvedena ve W / m².
Tepelný komfort se získává prostřednictvím dvou základních kritérií: tepelné rovnováhy a absence místního zdroje nepohodlí. Je možné experimentálně v klimatických komorách podrobně studovat tato kritéria.
Fangerův model, nazývaný také „PMV / PPD model“, umožňuje odhadnout podle různých parametrů procento nespokojených lidí (PPD pro předpokládané procento nespokojených) podle jejich tepelného prostředí, pokud provedeme průzkum pomocí diskrétní stupnice se 7 stupnicemi (stupnice PMV, která se pohybuje od -3 do 3, -3 označující studenou, 3 horkou a 0 tepelnou neutralitu, s krokem 1 mezi každou stupnicí). Podle teorie Fangerova modelu je minimální hodnota dosažitelného koeficientu PPD 5%, což odpovídá hodnotě PMV 0.
Princip úspory energie vede k následující rovnici tepelné bilance:
H - Ed - Esw - Ere - L = R + C
S:
H = metabolismus (M)
Ed = ztráta tepla difúzí páry kůží
Esw = ztráta tepla v důsledku pocení
Ere = latentní ztráta tepla v důsledku dýchání
L = ztráta suchého tepla v důsledku dýchání
R = tepelné ztráty radiační výměnou oblečeného těla
C = ztráta tepla konvektivní výměnou oblečeného těla
Teplota tepelné pohody se liší v závislosti na metabolismu jedince: rychlejší metabolismus umožňuje lépe odolávat nižším teplotám. Jedním z důsledků tohoto jevu je, že teplota tepelné pohody je vyšší u žen, které mají pomalejší metabolismus než u mužů.
Ve vnitřním prostředí (například uvnitř domu) lze identifikovat několik zdrojů tepelného nepohodlí: průvan (průvan), vertikální teplotní asymetrie, vertikální teplotní rozdíl, teplota podlahy.
K tomu je třeba přidat zohlednění osobních parametrů spojených s cestujícím (metabolická aktivita, oblečení a oblečení, kultura atd.).
Experimentálně je možné měřit tepelný komfort pomocí různých technik, z nichž nejběžnější jsou dotazníky spokojenosti cestujících. Dotazováním obyvatel vnitřního prostředí na atmosféru tohoto prostředí, jejich vnímání tepelné pohody ... můžeme získat první odhad stupně tepelné pohody.
Je také možné měřit provozní teplotu, rychlost vzduchu a relativní vlhkost vzduchu za účelem identifikace potenciálních zdrojů nepohodlí v prostoru a poté se pokusit poskytnout optimalizační řešení.