Isıl Konfor

Deri yüzeyi ile çevre arasında kütle transferi (buharlaşma ve nem difüzyonu) yoluyla, iletim, taşınım ve ışınım mekanizmaları ile ısı transferi meydana gelir.

Vücutta üretilen enerjinin vücuttan atılan enerjiye eşit olması halinde bulunulan ortam konforlu olarak hissedilir.

Organlarımızın yaşamsal fonksiyonlarını yerine getirmeleri için gerekli olan vücut iç bölme sıcaklığı 36,8 °C’dir.

Isıl konfor insan boyutları, yaşı, cinsiyeti gibi parametrelere bağlı olmakla birlikte ısıl konforu etkileyen parametreleri çevresel ve kişisel parametreler başlıkları altında toplayabiliriz. Ortam sıcaklığı, ortam bağıl nemi, ortam hava hızı ve ortalama ışınım sıcaklığı çevresel parametreler olarak adlandırılırken, kişinin aktivite düzeyi ve giysi türü kişisel parametreleri oluşturmaktadır.

Bağıl nem, belli bir sıcaklık ve hacimdeki havada bulunan su buharı miktarının aynı sıcaklık ve hacimde doymuş havada bulunan su buharı miktarına oranıdır.

Ortamın hava hızı, insanların hava hareketine karşı duyarlı olmasından dolayı ısıl konforun belirlenmesinde önemli bir etkendir. Hava akımı çeşitli sebeplerle havanın atmosferde veya ortamda yer değiştirmesidir. Anemometre ile ölçülür. Hava akış hızının 0,1 ile 0,2 m/s aralığında olması istenir. Çünkü hava akımının etkisiyle vücut ile hava arasında ısı transferi meydana gelir. Ortam hava hızının 0,51 m/s olması durumunda ortam esintili, 0,1 m/s’den daha düşük olması durumunda ise ortam havasız olarak adlandırılır.

Aktivite düzeyi insan vücudunun aldığı yiyecekleri yakarak birim zamanda ürettiği ve metabolizma düzeyi olarak adlandırılan enerji miktarını etkileyen bir niceliktir. Metabolizma düzeyi insanın yaptığı eylem türü ile doğrudan ilişkili olan enerji düzeyidir.

Ortamda bulunan sıcak veya soğuk yüzey ve nesnelerden kaynaklanır ve glop termometre ile ölçülür. Isı üretilmesine sebep olan ısı kaynaklarına güneş, spot ışıklandırma, bilgisayar ve televizyon gibi makineler, fırınlar, ateş, sıcaklık yayan yüzeyler ve cihazlar örnek olarak verilebilir.

Isıl konfor bölgesi, iş yapma ve faaliyetlerini sürdürme açısından en rahat durumda olabilmek için gerekli ısıl koşulların üst ve alt limitleri arasındaki bölgedir.

Bir ortamın ısıl konfor açısından uygun olup olmadığının belirlenmesinde kullanılan modeller “analitik” ve “deneysel” olmak üzere iki grupta toplanabilir.

Literatürde bulunan başlıca analitik ısıl konfor modelleri A. P. Gagge tarafından bulunan “İki Bölmeli Anlık Enerji Dengesi Modeli” ve P.O. Fanger tarafından bulunan “Sürekli Rejim Enerji Dengesi Modeli”dir.

Gagge’nin iki bölmeli anlık enerji dengesi modeli insan vücudunu iç içe silindirlerden oluşan iki bölüme ayırır. İçteki silindiri iç organlar, iskelet ve kaslar oluştururken, dıştaki silindiri ise deri tabakası oluşturur. Deri ve kor bölmeleri için yazılan enerji denge denklemleri yardımıyla ısıl olarak verilen tepkiyi hesaplar. Bu modelde aşağıda belirtilen kabuller yapılmaktadır;
1. Kor ve deri bölmelerinin sıcaklıkları sabittir.
2. Kor ve deri bölmeleri arasında taşınım (kan akışı ile) ve iletim ile ısı transferi meydana gelir.
3. İki bölme arasında soluma nedeniyle gizli ve duyulur ısı kaybı, yapılan aktiviteler ve titreme sırasında üretilen metabolik ısı, meydana gelen kütle değişimi ölçüsünde enerji transferi meydana gelir.
4 Deri ve dış ortam arasında taşınım, ışınım ve nem buharlaşması yoluyla ısı transferi meydana gelmektedir.

Sürekli rejim enerji dengesi olarak adlandırılan Fanger modeli ısıl denge modelidir. Bu model dört fiziksel değişkeni (hava sıcaklığı, hava hızı, ortam ışınım sıcaklığı ve bağıl nem) ve iki kişisel değişkeni (giysi türü ve aktivite düzeyi) birleştirir. Vücudun ısıl dengede olduğu kabul edilir ve enerji depolanması ihmal edilir. Yani vücutta üretilen ısı taşınım, ışınım, iletim ve buharlaşma yoluyla vücuttan atılan ısıya eşit olmalıdır.

i. Kaynağı kontrol etmek:
- Sıcaklığı arttırmak/azaltmak
- Sıcak veya soğuk yayılımına sebep olan kaynakları izole etmek veya kaplamak.
ii. Çevreyi kontrol etmek:
- Sıcak havayı soğuk havayla değiştirmek, hava hareketini havalandırma veya klima ile arttırmak
- Soğuk havayı ısıtılmış hava ile değiştirmek
iii. Soğuk veya sıcak yayılıma sebep olan kaynakları çalışandan uzaklaştırmak:
- Engel koymak veya girişi kısıtlamak.
iv. Programı düzenlemek:
- Sıcak veya soğuğa maruz kalan çalışanların çalışma zamanlarını azaltmak 
- Çalışanların yapması gereken işleri kontrol etmek
v. Çalışanı korumak:
- İş için uygun özel giysi veya donanım sağlamak.
vi. Çalışanı izlemek

• Ortamın ne kadar sıcak ya da soğuk hissedildiğine göre giysi seçimi yapmak,
• Hava akışını sağlamak için küçük vantilatör kullanmak,
• Güneşin ısıtıcı etkisini azaltmak için pencereleri yansıtıcı film ile kaplamak,
• Sıcak havalarda soğuk, soğuk havalarda sıcak içecekler içmek,
• Mümkün olduğu derecede direk güneş ışığından ve ısı yayan kaynaklardan uzakta çalışmak,
• Sıcak havalarda serinlemek, soğuk havalarda ısınmak için düzenli molalar vermek

Bu modelde vücut beş silindirik (gövde, kollar, eller, bacaklar ve ayaklar) ve bir küresel (baş) parçaya bölünmüştür. Her bir parça da iç bölüm, kas, yağ ve deriden oluşan dört bölüme ayrılmıştır. Bölümler arasındaki ısı transferi iletim ve taşınım ile gerçekleşir. Her bir parça için enerji denge denklemleri yazılarak çözüme ulaşılır.

Giysilerin ısı yalıtım katsayısı için “clo” birimi kullanılmaktadır.

36,8 °C’dir.

Giysiler ısıl konforun iyileştirilmesini sağladığı kadar konforsuzluğun sebeplerinden biri de olabilir. Çok kalın giysiler ısı stresine sebep olabilmektedir. Ortam sıcak olmasa bile bu durum meydana gelebilir. Eğer giysilerimiz dış ortama karşı yeterince yalıtım sağlamıyorsa soğuğun yol açtığı soğuk ısırması ve hipotermia gibi hastalıklara maruz kalabiliriz. Giysilerimizin esas amacı vücudumuzun ısı kaybını sınırlamak olduğundan deriden çevreye ısı transferinde giysinin ısı ve nem transferine karşı olan direnci önemlidir.

Vücudun iç bölgesinden deri yüzeyine ısı transferi kan yoluyla taşınım, iletim ve iç
bölgeden deriye doğru nem transferi mekanizmaları ile gerçekleşir.