Viihtyvyyttä ilmastoinnilla
VAIMO: Sääditkö termostaatin pienemmälle? Täällä alkaa tuntua viileältä.
MIES: Säädin, minusta täällä oli liian lämmin.
VAIMO: Taidanpa hakea villatakin. Mutta se tuntuu hieman typerältä, näin heinäkuussa.
MIES: No, säädä sitä sitten takaisin suuremmalle. Kyllä minä kestän.
Tällaistakin voi vuoropuhelu olla nykyaikaisessa amerikkalaisessa ilmastoidussa kodissa. Aiemmin kaikki olivat alttiina kesän helteelle, eikä joskus hankalalle tilanteelle voitu juuri muuta paitsi puhua siitä. Mutta nykyajan valvotussa ympäristössä se, että lämpötila voidaan valita mieleiseksi, usein muuttaa tämän neutraalin keskustelunaiheen lihavaksi riidanaiheeksi.
Kun ihmisillä kerran nyt on vapaus valita lämpötilansa, miksi he niin usein pitävät eri lämpötiloista? Tähän on elintoiminnallisia syitä, joista jotkin perustuvat yksilöitten välisiin selviin eroavuuksiin. Nämä eroavuudet ovat niin tavallisia, että me huomaamme Raamatunkin viittaavan joihinkin niistä.
Ensinnäkin miesten ja naisten välillä on yksi suuri ero. Naiset kuluttavat vain noin 72 prosenttia siitä kalorimäärästä, minkä miehet kuluttavat. Siksi mies voi tuntea olonsa mukavaksi huoneessa, jossa hänen vaimonsa palelee. (1. Pietari 3:7) Miehen vilkkaampi aineenvaihdunta pitää hänet lämpimänä.
Toinen tärkeä tekijä on ikä. Aineenvaihduntamme hidastuu iän mukana. 70-vuotiaana ihminen kuluttaa 30 prosenttia vähemmän kaloreita kuin 35-vuotiaana. Koska vanhempien ihmisten sisällä syntyy vähemmän lämpöä, he tarvitsevat lämpimämmän huoneen. Kuningas Daavidin oli vaikea pysyä lämpimänä vanhalla iällään. – 1. Kuningasten kirja 1:1.
Myös ruumiinpainolla on vaikutuksensa. Verrattuna solakkaan ihmiseen ylipainoinen ihminen kehittää enemmän lämpöä suhteessa ihon pinta-alaan, jonka kautta hän johtaa sitä pois. Niinpä me usein huomaamme, että lihava ihminen mielellään pitää huoneen viileämpänä kuin laiha ihminen. Epäilemättä siksi lihava Eglon, josta Raamattu kertoo, viihtyi ”viileässä yläsalissaan”. – Tuomarien kirja 3:20.
Jotta kaikkien olisi mukava olla
Kuitenkaan se, että yhden ihmisen mielilämpötila eroaa toisen ihmisen mielilämpötilasta, ei merkitse, etteivät he kumpikin voisi saada oloaan mukavaksi samassa huoneessa. Jokaisella on ihannelämpötilansa ylä- ja alapuolelle ulottuva lämpötila-alue, jonka rajoissa hän tuntee olonsa mukavaksi.
Palatkaamme alussa käytyyn lyhyeen vuoropuheluun. Helteellä 24 astetta voisi olla miehen ihannelämpötila, mutta hän tuntisi olonsa mukavaksi missä tahansa 21:n ja 27:n asteen välillä. Hänen vaimonsa voisi viihtyä parhaiten 27-asteisessa huoneessa, mutta hän tuntisi olonsa siedettäväksi lämpötilan liikkuessa 24–29 asteessa. Niinpä heidän molempien olisi miellyttävä olla 24–27-asteisessa huoneessa.
Ongelman ratkaisu onkin juuri siinä, että yksilölliset mukavuusalueet menevät tällä tavalla päällekkäin. Kuvitelkaamme, että vuoropuhelu saakin tällaisen onnellisen lopun:
VAIMO: Pannaan ”riita” puoliksi. Säädän lämpötilan meille molemmille sopivaksi.
MIES: Hyvä. Silloin me molemmat olemme tyytyväisiä.
Ongelma on tavallisesti näin yksinkertainen silloin kun kysymyksessä on vain pariskunta tai perhe. Mutta ryhmän suuretessa tilannekin mutkistuu. Jos liikekonttorissa on työssä sanokaamme kymmenen ihmistä tai ravintolassa on syömässä kymmeniä ihmisiä, joudutaan ottamaan huomioon useammanlaisia henkilökohtaisia mieltymyksiä. Tai olettakaamme, että 100 ihmistä tai useampia on läsnä teatterissa tai jossakin kokouspaikassa. Tekeekö se, että erilaisia mieltymyksiä ihannelämpötilan suhteen on nyt näin monta, kaikkien tyydyttämisen mahdottomaksi? Onneksi ei.
Joskus termostaatin säädöistä huolehtiva tekee kyllä parhaansa pitääkseen huoneen miellyttävänä, mutta silti hän voi välistä turhautua, kun hänelle yhä valitetaan, että on liian kylmä tai liian kuuma. Hän voi tulla siihen tulokseen, että tekeepä hän mitä hyvänsä, hänen on mahdotonta miellyttää suurta ryhmää. Kuitenkin ongelmaan on eräs ratkaisu. Se ei ole sellainen ratkaisu, että se miellyttäisi jokikistä joka kerta, mutta kuitenkin se vähentää epämiellyttäväksi olonsa tuntevien määrän mahdollisimman pieneksi.
Vaikka yksilölliset mieltymykset ovatkin erilaisia, niin suuressa ryhmässä ne asettuvat tietyn keskilämpötilan kahden puolen, joka pysyy samana, onpa ihmisiä sitten kymmenen, sata tai tuhat. Miten me saamme selville tämän ihannelämpötilan, jossa mahdollisimman moni tuntisi olonsa miellyttäväksi?
Ilmastointi-insinöörit ovat tutkineet tätä asiaa, ja heidän tutkimustensa tuloksena on syntynyt niin sanottu ”mukavuustaulukko”, josta seuraavalla sivulla oleva kuvamme. Siinä lämpötilat ovat vaaka-asteikolla, ja niiden ihmisten prosentuaalinen osuus, jotka ovat tyytyväisiä tiettyyn lämpötilaan, näkyy pystyasteikolta. Ihannelämpötilan osoittaa käyrän huippu.
Sen mukaan 97 prosenttia suureen ryhmään kuuluvista tuntee olonsa mukavaksi 25,5 asteessa. Huomaat, ettei puolen asteen poikkeama suuntaan tai toiseen suurestikaan muuta tyytyväisten määrää. Mutta jo asteen nousu saa 15 prosenttia ilmoittamaan, että heillä on liian lämmin; samoin asteen lasku saa 15 prosenttia – toiset 15 prosenttia – valittamaan kylmästä. Yli kahden asteen poikkeama suuntaan tai toiseen aikaansaa sen, että useimmilla on epämukavan lämmin tai kylmä.
Tämä mukavuustaulukko soveltuu aina ulkolämpötilan ollessa sellainen, että tarvitaan sisääntulevan ilman jäähdyttämistä. Mutta kun sää on niin kylmä että tarvitaan lämmitystä, ohjearvot muuttuvat. Mukavuustaulukon käyrä pysyy entisen muotoisena, mutta lämpötila-asteikko pienenee nelisen astetta. Ihannelämpötilana on nyt 22 astetta.
Kun termostaatti säädetään taulukon osoittamaan ihannelämpötilaan, niin yleensä vain harvoilla, kenties kolmella sadasta, on liian lämmin tai liian kylmä. Ne joilla on liian lämmin olisivat tyytyväisempiä, jos lämpötilaa alennettaisiin asteen verran, mutta tällöin olisi enemmän kylmästä kärsiviä. Taulukon mukainen ihannelämpötila on paras lämpötila siinä mielessä, että se tasapainottaa sen epämukavuuden, jota tuntevat ne joilla on kylmä ja ne yhtä monet joilla on liian lämmin. Vaikka siis onkin ehkä totta, ettei ”kaikille voi olla mieliksi”, silti päämääränä pitäisi olla mahdollisimman monien miellyttäminen. Ja jos 97 ihmistä 100:sta on tyytyväisiä, se on jo erittäin hyvä saavutus.
Näiden ohjearvojen perusteella arvosteltuna useimpia ilmastoituja rakennuksia jäähdytetään liikaa. Tällöin kärsivät sekä mukavuus että terveys ja tuhlaantuu energiaa. Kaliforniassa eräs energialaitos suosittelee termostaatin pitämistä 25,5 asteessa ja kehottaa: ”Muista: ilmastointi ei ole sitä varten, että sen avulla vilvoitellaan – se on sitä varten, että sen avulla voidaan saada olo mukavaksi.”
Kosteus
Mutta lämpötila ei ole ainut viihtyvyyteen vaikuttava seikka. Toinen tärkeä tekijä on kosteus. Teoriassa ilma voi siis olla joko täysin kuivaa, jolloin sen kosteusprosentti on nolla, tai toisena äärimmäisyytenä 100-prosenttisesti vesihöyryn kyllästämää. Se on suuriarvoinen ihmisen mukavuudelle siten, että se vaikuttaa hänen ruumiinsa luonnolliseen jäähdytysmekanismiin, hien haihtumiseen iholta. Se on nopeinta kosteuden ollessa alhainen ja aiheuttaa nopean jäähtymisen. Kosteuden ollessa suuri haihtuminen hidastuu, ja sen hidastuessa hikoilun nopeutta pienemmäksi iholle muodostuu hikipisaroita, jotka tekevät olon epämukavaksi.
Kosteus siis vaikuttaa meihin siten, että me tunnemme olomme liian viileäksi sen ollessa epätavallisen alhainen ja liian lämpimäksi sen ollessa korkea. 24:n ja 27:n asteen väliin sijoittuu niin sanottu ”mukavuusvyöhyke”, jossa sopivin ilmankosteusprosentti on 40–50. Jos kosteus kasvaa liian suureksi, kuten voi tapahtua tuulettamattomassa huoneessa joka on täynnä ihmisiä, silloin 27 astetta ei enää tunnukaan mukavalta. Mukavuusvyöhyke kutistuu kohti 24 asteen rajaa. Sen sijaan liian alhainen ilmankosteus saisi alarajan tuntumaan liian kylmältä, ja me tunnemme olomme mukavammaksi lähempänä 27 asteen rajaa.
Kosteutta kannattaa tarkkailla yleisön mukavuutta silmällä pitäen. Kosteusmittari on laite, josta näkee suhteellisen kosteuden muuttumisen. Monet kaupalliset kosteusmittarit eivät anna tarkkoja lukemia, mutta ne kuitenkin varoittavat epänormaaleista olotiloista ja osoittavat, tarvitaanko puolen tai yhden asteen lämpötilasäätöä.
Sopivin lämpötila siis muuttuu kosteuden muuttuessa. Kosteuden ollessa 50 prosenttia sopivin lämpötila on 25,5 astetta. Mutta kosteuden ollessa 70 prosenttia termostaatti pitäisi säätää 25 asteeseen ja 30-prosenttisessa kosteudessa taas 26 asteeseen. Äärimmäisen suuren tai alhaisen kosteuden vallitessa olo voi tuntua epämiellyttävältä riippumatta lämpötilasta.
Ilman liike
Lämpötila ja kosteus ovat siis tärkeimpiä viihtyvyyden kannalta. Mutta ne yksin eivät riitä. Jollei ilma liiku, eivät edes ihanteelliset lämpötila- ja kosteusolot saa meitä tuntemaan oloamme mukavaksi. Täysin seisovassa ilmassa lähinnä ruumistamme oleva ilmakerros lämpenee ja kosteutuu. Ilman kierto poistaa tämän näkymättömän peitteen. Se edistää ruumiin luonnollista jäähdytystä ja korvaa käytetyn ilman raikkaalla ilmalla.
Jonkinlainen ilmanliike on välttämätöntä, mutta liian nopea liike aiheuttaa vetoa. Edellisen sivun taulukko on laadittu olettaen, että ilman liikenopeus on kuusi metriä minuutissa. Se on hyvin hiljaista, tuskin havaittavaa liikettä. Suurempi nopeus lisää kosteuden haihtumista iholta niin että ihminen tuntee olonsa viileämmäksi. 30 metrin minuuttinopeus jäähdyttää ruumista jo niin paljon, että lämmönhukan korvaamiseksi termostaatti pitäisi säätää puolisen astetta korkeammalle. Ilman nopeus on helppo laskea mittaamalla lentävien saippuakuplien nopeus.
Monet uudet rakennukset ovat ikkunattomia lämmityksen ja jäähdytyksen taloudellisuuden parantamiseksi. Niissä ilmankierto on hoidettu hormistoon liitetyn keskuspuhaltimen avulla. Tällaisissa järjestelmissä puhallinta voidaan yleensä käyttää myös lämmityksen tai jäähdytyksen ollessa suljettuna. Sillä voidaan saada ilma kiertämään riittävästi lämpötilan ollessa 22–26 astetta eli silloin kun ei tarvita lämmitystä eikä jäähdytystä.
Ilman jakautuminen
Ihanteellinen ilmastointijärjestelmä toisi ilmaa luentosaliin tasaisesti kaikkialta katosta. Käytännössä ilma joudutaan johtamaan sisään muutamien hormien ja niiden poistoaukkoihin asennettujen hajottimien kautta. Jos hormeja on liian vähän ja niiden poistoaukot ovat sen muotoisia, että ne lähettävät ilman suoraan yleisön päälle, he tuntevat vedon.
Mitä vedon vähentämiseksi voidaan tehdä? Se riippuu lähinnä siitä, miten hormit suunnitellaan ja asennetaan. Mutta vanhassakin hormistossa voidaan tehdä muutoksia epätyydyttävän tilanteen parantamiseksi. Katossa olevat tuloilman hajottimet voidaan muuttaa sellaisiksi, että ne johtavat hormeista tulevan ilman pitkin katonrajaa eikä kohtisuoraan alas istuimen ylle. Tai yksi salin nurkassa olevista poistoaukoista voidaan peittää, jolloin saadaan suhteellisen vedoton alue niitä varten, jotka ovat kovin herkkiä vedolle. Jos ilmankiertojärjestelmä on luontaisesti vetoinen, sekin auttaa, jos sitä ei käytetä kaiken aikaa. Se voidaan sulkea aika ajoin.
Viihtyvyyttä ilmastoinnilla
On muitakin keinoja, joilla ilmastointijärjestelmän tehoa ja taloudellisuutta voidaan parantaa. Termostaatti voi kaivata säätämistä tai tarkistamista, tai se voi olla niin huonossa paikassa, etteivät sen laitteistolle antamat käskyt aina vastaa todellisuutta. Tai voitaisiin hankkia suuri, hitaasti pyörivä kattotuuletin, joka levittää ja sekoittaa ilman tasaisemmin. Välistä voitaisiin käyttää sitä ilmastointilaitteen asemesta.
Miten siis ilmastointilaitteella voidaan parhaiten lisätä viihtyvyyttä? Yksinkertaisesti pitämällä lämpötila jäähdytettäessä 26 asteessa ja kylmällä säällä 22 asteessa, säätämällä sitä jos epänormaalit kosteusolot antavat aihetta, huolehtimalla siitä, että raitista ilmaa tulee riittävästi, ja estämällä vedon syntyminen.
[Kaavio s. 24]
(Ks. painettu julkaisu)
VIIHTYVYYS HUONEILMAA JÄÄHDYTETTÄESSÄ
97 % viihtyy hyvin 25,5 asteessa
85 % viihtyy hyvin 24–27 asteessa
Yli puolet ei tunne oloaan mukavaksi yli 28:n tai alle 23 asteen lämpötilassa
IHANNELÄMPÖTILA
LÄMPÖTILA