🌿 Mäßiges Umgebungsklima — Indizes PMV und PPD

Umwelt PN-EN ISO 7730

Übersicht

Die Norm gibt Verfahren zur Vorhersage des allgemeinen thermischen Empfindens und des Grades des Unbehagens (der thermischen Unzufriedenheit) von Personen an, die sich in einer mäßigen thermischen Umgebung aufhalten. Sie ermöglicht die analytische Bestimmung und die Interpretation des thermischen Komforts durch die Berechnung des PMV (predicted mean vote — des vorausgesagten mittleren Votums) und des PPD (predicted percentage of dissatisfied — des vorausgesagten Prozentsatzes Unzufriedener) sowie der Kriterien des lokalen Komforts. Sie betrifft gesunde Frauen und Männer in Räumen, in denen thermischer Komfort erwünscht ist, in denen jedoch mäßige Abweichungen davon auftreten — bei der Planung neuer und bei der Beurteilung bestehender Umgebungen. Für die Arbeitsumgebung erarbeitet, ist sie auch auf andere Umgebungen anwendbar.

Das PMV sagt das mittlere Votum einer großen Gruppe von Personen auf einer siebenstufigen Skala des thermischen Empfindens voraus (+3 heiß, +2 warm, +1 etwas warm, 0 neutral, −1 etwas kühl, −2 kühl, −3 kalt), und zwar auf der Grundlage der Wärmebilanz des Körpers: Das Gleichgewicht liegt vor, wenn die innere Wärmeerzeugung dem Wärmeverlust an die Umgebung gleicht. Das PPD gibt zahlenmäßig an, welcher Anteil der Personen die Umgebung als zu warm oder als zu kühl empfindet — als unzufrieden gelten diejenigen, die mit „heiß", „warm", „kühl" oder „kalt" stimmen.

Die nachstehende Beschreibung des Verfahrens entspricht der Ausgabe ISO 7730:2005 (PN-EN ISO 7730:2006); 2026 führte das PKN die neue Ausgabe PN-EN ISO 7730:2026-03 in englischer Fassung ein. In den polnischen Vorschriften dient der Index PMV auch der Einstufung thermischer Umgebungen: Nach der Verordnung über die NDS- und NDN-Werte ist das Kriterium für die Zuordnung zum heißen Umgebungsklima PMV ≥ +2 und zum kalten PMV ≤ −2. Dem thermischen Komfort entsprechen Werte in den Grenzen −0,5 < PMV < +0,5.

Prinzip der Methode

Das PMV wird aus der Gleichung der Wärmebilanz des Körpers berechnet, in der auftreten: der Energieumsatz M, die effektive mechanische Leistung W, die Bekleidungsisolation Icl und der Bekleidungsflächenfaktor fcl, die Lufttemperatur ta, die mittlere Strahlungstemperatur tr, die relative Luftgeschwindigkeit var, der Wasserdampfpartialdruck pa, der konvektive Wärmeübergangskoeffizient hc und die Temperatur der Bekleidungsoberfläche tcl; die Gleichungen für tcl und hc werden iterativ gelöst (1 met = 58,2 W/m², 1 clo = 0,155 m²·K/W). Der Index wurde für den eingeschwungenen Zustand abgeleitet, darf aber bei geringen Schwankungen der Veränderlichen angewendet werden, wenn man die gewichteten Mittelwerte der letzten Stunde verwendet. Aus dem PMV wird das PPD berechnet: PPD = 100 − 95·exp(−0,03353·PMV⁴ − 0,2179·PMV²); für PMV = 0 beträgt das PPD 5 %, für PMV = ±0,5 — 10 %, für PMV = ±1 — 25 %, für PMV = +2 — 75 %.

Anwendungen

• Beurteilung des thermischen Komforts in Büros, in Räumen für geistige Arbeit, in Schulräumen und in Krankenhäusern
• Einstufung der thermischen Umgebung am Arbeitsplatz (mäßiges / heißes Umgebungsklima PMV ≥ +2 / kaltes PMV ≤ −2) nach der Verordnung über die NDS- und NDN-Werte
• Planung und Abnahme von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen — Prüfung der Übereinstimmung mit den Komfortkriterien
• Bestimmung der Bedingungen, die bei gegebener Tätigkeit und Bekleidung ein neutrales Empfinden ergeben (PMV = 0)
• Beurteilung des lokalen Unbehagens: Zugluft, Strahlungstemperaturasymmetrie, vertikaler Temperaturgradient, Fußbodentemperatur

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 7730:2026-03

Titel (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

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Schätzung des Energieumsatzes

   Bestimme M nach ISO 8996 oder nach Anhang B der Norm unter Berücksichtigung der Art der Arbeit; verwende bei veränderlicher Tätigkeit den zeitgewichteten Mittelwert der vorangegangenen Stunde.

2. Schätzung der Bekleidungsisolation

   Bestimme den Wärmedurchlasswiderstand der Bekleidung und des Stuhles nach ISO 9920 oder nach Anhang C unter Berücksichtigung der Jahreszeit.

3. Messung der Umgebungsparameter

   Miss die Lufttemperatur, die mittlere Strahlungstemperatur, die Luftgeschwindigkeit und die Feuchte nach ISO 7726, an einem Ort und in einer Höhe, die für die anwesenden Personen repräsentativ sind.

4. Prüfung des Anwendungsbereichs

   Vergewissere dich, dass die sechs Hauptparameter in den Bereichen liegen: 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; der Index wird nur für PMV von −2 bis +2 verwendet.

5. Bestimmung des PMV

   Auf eine von drei Arten: (a) aus den Gleichungen der Norm mit einem Rechenprogramm (Anhang D), (b) aus den Tabellen des Anhangs E für die Kombination aus Tätigkeit, Bekleidung, operativer Temperatur und relativer Geschwindigkeit, (c) unmittelbar mit einem integrierenden Fühler. Die Tabellen des Anhangs E gelten für eine relative Feuchte von 50 %; der Einfluss der Feuchte ist bei Temperaturen nahe dem Komfort gering.

6. Berechnung des PPD und Beurteilung

   Berechne das PPD aus dem PMV. Vergleiche es mit dem Komfortkriterium (−0,5 < PMV < +0,5); prüfe bei der Einstufung des Arbeitsplatzes, ob PMV ≥ +2 (heißes Umgebungsklima) oder ≤ −2 (kaltes) ist — dann werden die Verfahren für diese Umgebungen angewendet (WBGT, IREQ). Beurteile zusätzlich das lokale Unbehagen nach den Kriterien der Norm.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Das Verfahren betrifft die mäßige Umgebung — wende es bei einem PMV außerhalb des Bereichs −2…+2 nicht zur Beurteilung der Gefährdung an, verwende die Verfahren für das heiße oder für das kalte Umgebungsklima
• Führe die Messungen aus, ohne die Arbeit der Personen im Raum zu stören; die Fühler für die Luftgeschwindigkeit sind empfindlich — schütze sie vor Beschädigung

Häufige Fragen