VTT: Ihmisten yksilöllinen lämpöviihtyvyys huomioon rakentamisessa

Sukupuoli ja lihaksikkuus ratkaisevat – naiset palelevat miehiä herkemmin

Ihmisten kokemat lämpöaistimukset ovat keskeinen sisätilojen viihtyvyyteen vaikuttava tekijä, koska kehittyneissä maissa noin 90 % ajasta vietetään sisällä. VTT on kehittänyt uuden menetelmän, jolla voidaan arvioida eri käyttäjäryhmien yksilöllisiä lämpöaistimuksia. Nämä tulisi huomioida nykyistä paremmin suunniteltaessa energiatehokkaita rakennuksia – kuten päiväkoteja, kouluja, toimistoja ja vanhainkoteja – eri käyttäjäryhmien todellisten tarpeiden mukaan.

Ihmisen lämpöaistimusten arviointiin kehitetty uusi menetelmä (Human Thermal Model, HTM) perustuu yksilöllisen anatomian ja fysiologian mallintamiseen. Menetelmällä voidaan arvioida yksilöllisten ominaisuuksien – sukupuoli, ikä, painoindeksi ja lihaksikkuus – vaikutukset ihmisen eri kudostyyppien (luu, lihas, rasva ja iho) määriin.

Ihmisen yksilöllisen anatomian, vaatetuksen sekä ympäristön välisen lämmön- ja kosteudensiirron avulla voidaan määrittää kehon paikalliset kudosten lämpötilat. Näiden perusteella voidaan laskea kehon eri osien paikalliset lämpöaistimukset.

Eri kudostyyppien riittävän tarkka tunnistaminen on tärkeää siksi, että esimerkiksi levossa oleva lihaskudos tuottaa perusaineenvaihdunnalla 0,67 W/kg lämpöä, kun rasvakudoksen lämmöntuotto on 0,004 W/kg. Esimerkiksi kevyt toimistotyö tuottaa reilut 2 W lämpötehoa lihaskiloa kohti, siivous 5 W ja raskaassa urheilusuorituksessa lihaskilo saattaa tuottaa hetkellisesti jopa yli 20 W:n lämpötehon.

Kun verrattiin keskenään naisten ja miesten lämpöaistimuksia toisiaan vastaavilla muilla yksilöllisillä ominaisuuksilla (paino- ja lihaksikkuusindeksit), olivat miesten lämpöaistimusindeksit 20-vuotiailla keskimäärin 0,39 ja 50-vuotiailla 0,48 sekä 80-vuotiailla 0,39 yksikköä korkeammat kuin naisilla.

Miehillä on lukuisten aikaisempien tutkimusten perusteella tilastollisesti keskimäärin enemmän lihaskudosta kuin naisilla. Lisäksi ihminen menettää ikääntyessään lihasmassaa. Selittävänä tekijänä tässä on se, että lihaskudoksen lämmöntuotto kilogrammaa kohti on useita kertaluokkia korkeampi kuin rasvakudoksen. Niinpä erityisesti sukupuolella ja yksilöllisellä lihaksikkuudella on hyvinkin suuri vaikutus aineenvaihduntaan, kudosten lämpötilatasoihin – ja lopulta lämpöaistimukseen.

Nykyisten ja uusien rakennusten energiatehokkuuden jatkuva parantaminen on yksi lähitulevaisuuden vahva kehitystrendi. Ihmisten asumisviihtyvyyden kannalta on tärkeää pystyä arvioimaan erilaisten käyttäjäryhmien lämpöaistimuksia riittävän luotettavasti niin, että oikeilla suunnittelu- ja rakennusten ylläpitoratkaisuilla voidaan varmistaa sekä rakennusten energiatehokkuus että tilojen loppukäyttäjien tyytyväisyys lämpöolosuhteisiin.

Ihmisten yksilöllisten ominaisuuksien vaikutuksia lämpöviihtyvyyteen esitellään Sisäilmastoseminaarissa 13.3. Helsingin Messukeskuksen kongressialueella ja kesällä Building Simulation and Optimisation 2014-konferenssissa Lontoossa.

Lisätietoja:

VTT
Johtava tutkija
Pekka Tuomaala
Puh. 040 720 1724
pekka.tuomaala@vtt.fi

Lisätietoja VTT:stä:

Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
puh. 040 840 0288
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi

VTT (Teknologian tutkimuskeskus VTT) on kansainvälisesti verkottunut, moniteknologinen tutkimuskeskus, joka tuottaa asiakkailleen korkeatasoisia teknologisia ratkaisuja ja innovaatiopalveluja. VTT lisää asiakkaidensa kansainvälistä kilpailukykyä ja edistää näin yhteiskunnan kestävää kehitystä, työllisyyttä ja hyvinvointia. Joka kolmas suomalainen teknologiainnovaatio sisältää VTT:n osaamista. VTT:llä työskentelee 2900 eri alojen asiantuntijaa. VTT:n liikevaihto on 320 M€. VTT:n päätoimipisteet ovat Espoossa, Tampereella, Oulussa ja Jyväskylässä.

Avainsanat: