🌿 Mikroklimat umiarkowany — wskaźniki PMV i PPD

Środowisko PN-EN ISO 7730

Przegląd

Norma podaje metody przewidywania ogólnego odczucia cieplnego i stopnia dyskomfortu (niezadowolenia cieplnego) osób przebywających w umiarkowanym środowisku termicznym. Umożliwia analityczne wyznaczenie i interpretację komfortu cieplnego przez obliczenie PMV (predicted mean vote — przewidywanej średniej oceny) i PPD (predicted percentage of dissatisfied — przewidywanego odsetka niezadowolonych) oraz kryteriów lokalnego komfortu. Dotyczy zdrowych kobiet i mężczyzn w pomieszczeniach, w których komfort cieplny jest pożądany, lecz występują od niego umiarkowane odchylenia — przy projektowaniu nowych i ocenie istniejących środowisk. Opracowana dla środowiska pracy, ma zastosowanie także do innych środowisk.

PMV przewiduje średnią ocen dużej grupy osób na siedmiostopniowej skali odczuć cieplnych (+3 gorąco, +2 ciepło, +1 lekko ciepło, 0 neutralnie, −1 lekko chłodno, −2 chłodno, −3 zimno), na podstawie bilansu cieplnego ciała: równowaga zachodzi, gdy wewnętrzna produkcja ciepła równa się jego stracie do otoczenia. PPD podaje ilościowo, jaki odsetek osób odczuje środowisko jako za ciepłe lub za chłodne — za niezadowolonych uznaje się głosujących „gorąco”, „ciepło”, „chłodno” lub „zimno”.

Opis metody poniżej odpowiada wydaniu ISO 7730:2005 (PN-EN ISO 7730:2006); w 2026 r. PKN wprowadził nowe wydanie PN-EN ISO 7730:2026-03 w wersji angielskiej. W polskich przepisach wskaźnik PMV służy również do klasyfikacji środowisk termicznych: zgodnie z rozporządzeniem w sprawie NDS i NDN kryterium zaliczenia do mikroklimatu gorącego jest PMV ≥ +2, a do zimnego PMV ≤ −2. Komfort cieplny odpowiada wartościom w granicach −0,5 < PMV < +0,5.

Zasada metody

PMV oblicza się z równania bilansu cieplnego ciała, w którym występują: tempo metabolizmu M, efektywna moc mechaniczna W, izolacyjność odzieży Icl i współczynnik powierzchni odzieży fcl, temperatura powietrza ta, średnia temperatura promieniowania tr, względna prędkość powietrza var, ciśnienie cząstkowe pary wodnej pa, współczynnik wymiany ciepła przez konwekcję hc i temperatura powierzchni odzieży tcl; równania na tcl i hc rozwiązuje się iteracyjnie (1 met = 58,2 W/m², 1 clo = 0,155 m²·K/W). Wskaźnik wyprowadzono dla stanu ustalonego, ale można go stosować przy niewielkich wahaniach zmiennych, jeśli użyje się średnich ważonych z ostatniej godziny. Z PMV oblicza się PPD: PPD = 100 − 95·exp(−0,03353·PMV⁴ − 0,2179·PMV²); dla PMV = 0 PPD wynosi 5 %, dla PMV = ±0,5 — 10 %, dla PMV = ±1 — 25 %, dla PMV = +2 — 75 %.

Zastosowania

• Ocena komfortu cieplnego w biurach, pomieszczeniach pracy umysłowej, salach szkolnych, szpitalach
• Klasyfikacja środowiska termicznego na stanowisku pracy (mikroklimat umiarkowany / gorący PMV ≥ +2 / zimny PMV ≤ −2) wg rozporządzenia w sprawie NDS i NDN
• Projektowanie i odbiór instalacji ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji — sprawdzenie zgodności z kryteriami komfortu
• Wyznaczanie warunków, które przy danej aktywności i odzieży dają odczucie neutralne (PMV = 0)
• Ocena lokalnego dyskomfortu: przeciągi, asymetria promieniowania, pionowy gradient temperatury, temperatura podłogi

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 7730:2026-03 (wersja angielska; zastąpiła PN-EN ISO 7730:2006 opartą na ISO 7730:2005)

Tytuł (PL)

Ergonomia środowiska termicznego — Analityczne wyznaczanie i interpretacja komfortu termicznego z zastosowaniem obliczania wskaźników PMV i PPD oraz kryteriów miejscowego komfortu termicznego

Title (EN)

Ergonomics of the thermal environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria

Procedura krok po kroku

1. Oszacowanie tempa metabolizmu

   Wyznacz M według ISO 8996 lub załącznika B normy, uwzględniając rodzaj pracy; przy zmiennej aktywności użyj średniej ważonej czasem z poprzedniej godziny.

2. Oszacowanie izolacyjności odzieży

   Wyznacz opór cieplny odzieży i krzesła według ISO 9920 lub załącznika C, uwzględniając porę roku.

3. Pomiar parametrów środowiska

   Zmierz temperaturę powietrza, średnią temperaturę promieniowania, prędkość powietrza i wilgotność zgodnie z ISO 7726, w miejscu i na wysokości reprezentatywnej dla przebywających osób.

4. Sprawdzenie zakresu stosowania

   Upewnij się, że sześć parametrów głównych mieści się w zakresach: M 46–232 W/m², Icl 0–0,310 m²·K/W, ta 10–30 °C, tr 10–40 °C, var 0–1 m/s, pa 0–2700 Pa; wskaźnika używa się tylko dla PMV od −2 do +2.

5. Wyznaczenie PMV

   Jednym z trzech sposobów: (a) z równań normy programem komputerowym (załącznik D), (b) z tablic załącznika E dla kombinacji aktywności, odzieży, temperatury operatywnej i prędkości względnej, (c) bezpośrednio czujnikiem całkującym. Tablice załącznika E obowiązują dla wilgotności względnej 50 %; wpływ wilgotności przy temperaturach bliskich komfortu jest mały.

6. Obliczenie PPD i ocena

   Oblicz PPD z PMV. Porównaj z kryterium komfortu (−0,5 < PMV < +0,5); przy klasyfikacji stanowiska pracy sprawdź, czy PMV ≥ +2 (mikroklimat gorący) lub ≤ −2 (zimny) — wtedy stosuje się metody dla tych środowisk (WBGT, IREQ). Oceń dodatkowo lokalny dyskomfort według kryteriów normy.

Wymagany sprzęt i aparatura

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Metoda dotyczy środowiska umiarkowanego — przy PMV poza zakresem −2…+2 nie stosuj jej do oceny zagrożenia, użyj metod dla mikroklimatu gorącego lub zimnego
• Pomiary prowadź bez zakłócania pracy osób w pomieszczeniu; czujniki prędkości powietrza są delikatne — chroń przed uszkodzeniem

Najczęstsze pytania