Experimentelle und numerische Untersuchung des Einflusses der Strahlungsasymmetrie auf die thermische Behaglichkeit am Beispiel temperierter Halbräume

Der Einfluss der Strahlungsasymmetrie auf die thermische Behaglichkeit wird in der Fachwelt in jüngster Zeit wieder kontrovers diskutiert. Die in den Vorschriften wie z. B. der DIN EN ISO 7730 [1] / DIN EN 16798-1 [2] verankerten Grenzwerte lassen sich in ausgewählten Fällen deutlich überschreiten, ohne dass dies von den Nutzern als unbehaglich empfunden wird [3, 4]. In anderen Fällen hingegen ist die tatsächliche Nutzerakzeptanz deutlich geringer als vorhergesagt. Um die grundlegenden Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen, dem Menschen aufgeprägten Werten der Strahlungsasymmetrie in Räumen und dem daraus resultierenden thermischen Empfinden der betroffenen Nutzer besser verstehen zu können, wurde von den Autoren eine Kombination von experimentellen Untersuchungen im Combined Energy Lab 2.0 der TU Dresden [5] in Verbindung mit Probandenversuchen und zusätzlichen numerischen Untersuchungen auf Basis dieser Probandenversuche gewählt. Die Versuchskonfigurationen und die Ergebnisse der Probandenversuche wurden hierbei als Basis für die gekoppelten Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulationen genutzt. Somit ist es möglich, ein deutlich breiteres Spektrum an Versuchsanordnungen numerisch abzubilden und zudem die räumlich und zeitlich hoch aufgelöst verfügbaren Feldgrößen der Geschwindigkeiten, der Luft- und Strahlungstemperaturen sowie aller dazugehörigen Kriterien der thermischen Behaglichkeit in die Betrachtungen einzubeziehen.

Experimental and numerical investigation of the influence of radiation asymmetry on thermal comfort using the example of temperature-controlled half-spaces
The influence of radiation asymmetry on thermal comfort is controversially discussed in the recent past among experts. In selected cases, the limit values laid down in current regulations such as DIN EN ISO 7730 [1] / DIN EN 16798-1 [2] can be significantly exceeded without being perceived as uncomfortable by the users, [3, 4]. In other cases, however, the actual user acceptance is significantly lower than predicted. In order to better understand the basic relationships between different values of radiation asymmetry in rooms that are imposed on humans and the resulting thermal sensation of the users concerned, the authors chose a combination of experimental investigations in the Combined Energy Lab 2.0 of the TU Dresden [5] in connection with test person experiments and additional numerical investigations based on these test person experiments. The experimental configurations and the results of the test person experiments were used as a basis for the coupled building, plant and flow simulations. Thus, it is possible to numerically represent a significantly broader spectrum of test configurations and, in addition, to include in the considerations the spatially and temporally highly resolved available field sizes of the velocities, the air and radiation temperatures as well as all associated criteria of thermal comfort.