Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung der thermischen Behaglichkeit an Büroarbeitsplätzen über einen langen Zeitraum. Dafür wurde ein Konzept entwickelt, das der Erfassung physikalischer Messwerte einerseits und der Erhebung von Umfragewerten andererseits dient. Es ist flexibel gestaltet, sodass weitere Messgeräte, Fragen, Fragebögen, Messräume und Probanden jederzeit hinzugefügt werden können.
Zunächst wurde der Stand der Forschung umrissen, um innerhalb des Forschungsfeldes der thermischen Behaglichkeit Forschungsfragen herauszustellen, die als besonders interessant erscheinen. Eine Liste möglicher physikalisch messbarer Daten wurde erstellt, nach diesen Kriterien gefiltert und Modulen zugeordnet, die ausgewählten Forschungsinteressen dienen.
Einige Grundlagen für die Nutzung von Fragebögen wurden dargelegt und Fragen ausgewählt, die Positionierung von Messtechnik im Büroraum beschrieben, die Vernetzung des Messsystems und die Architektur einer Datenbank erstellt.
Für die Bewertung thermischer Behaglichkeit von Strahlungsheizungen wurden Hinweise, Anregungen und Denkansätze geliefert, die deren Vergleichbarkeit mit konvektiven Heizungen für die Zukunft etwas greifbarer machen sollen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Kontext der Arbeit
1.2 Zielsetzung und Vorgehen
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Stand der Forschung
2.1.1 Auswahl interessanter Forschungsfragen
2.1.2 Exkurs: Ansatz zur differenzierteren Beurteilung des Einflusses von Wärmestrahlung
2.2 Übersicht möglicher Messwerte und Umfragedaten
2.2.1 Messdaten
2.2.2 Physikalische Einmaldaten
2.2.3 Umfragedaten
2.3 Zur Beachtung bei Fragebögen
2.4 Indikatoren
3 Auswahl der zu erhebenden Messdaten
3.1 Modulares Messkonzept der physikalischen Einflussgrößen
3.1.1 Modul I: Minimaldaten thermischer Behaglichkeit
3.1.2 Modul II: Energieverbrauch
3.1.3 Modul III: Gesundheitliches Wohlbefinden
3.1.4 Modul IV: Psychologische Einflüsse
3.1.5 Auswahlmodul: Umgesetzte Kombination der Module
3.2 Struktur und Auswahl der Umfragen zur gewählten Kombination
4 Technische Umsetzung
4.1 Positionierung der verwendeten Messgeräte
4.2 Informationstechnische Vernetzung
4.3 Datenbankstruktur
5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Anwendungsmöglichkeiten des Systems
5.2 Diskussion
5.3 Fortsetzung der Arbeit
5.3.1 Individuelle thermische Behaglichkeit vs. Standardisiertes Unbehagen
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines flexiblen Konzepts zur systematischen Erfassung von physikalischen Messdaten und Umfragedaten zur thermischen Behaglichkeit in Büroräumen. Die zentrale Forschungsfrage fokussiert sich darauf, wie ein solches Messsystem gestaltet sein muss, um Zusammenhänge zwischen objektiven Klimadaten und subjektivem Nutzerempfinden über einen längeren Zeitraum valide zu erfassen und in einer strukturierten Datenbank abzubilden.
- Entwicklung eines modularen Messkonzepts für physikalische Einflussgrößen.
- Methodik zur Auswahl und Gestaltung von standardisierten Fragebögen.
- Konzeption einer effizienten Datenbankstruktur für heterogene Mess- und Umfragedaten.
- Technische Vernetzung der Sensorik mit IT-Infrastrukturen zur Langzeitdatenerfassung.
- Evaluation von Ansätzen zur differenzierten Betrachtung der Wärmestrahlung.
Auszug aus dem Buch
2.1.2 Exkurs: Ansatz zur differenzierteren Beurteilung des Einflusses von Wärmestrahlung
Nach dem kirchhoff’schen Strahlungsgesetz sind Absorptions- und Emissionsvermögen eines Körpers für die jeweilige Wellenlänge gleich groß. Dennoch wird bisher bei der Vorhersage der Behaglichkeit nach ISO 7730 [6] die operative Raumtemperatur (s. DIN EN 13779 [4]) zugrunde gelegt, berechnet als das arithmetische Mittel von Luft- und die mittlere Strahlungstemperatur aller Oberflächen im Raum. („Exakte Gleichung“ nach ISO 7726 [8] s. Kap. 2.4) Diese enthält also keine Wichtung die berücksichtigt, wie nah die Wellenlängen einer Strahlungsheizung an den Wellenlängen liegen, die der Mensch selbst am stärksten emittiert und absorbiert.
Für ein erweitertes Messkonzept sei zusätzlich eine differenziertere Auseinandersetzung mit dem Einfluss der Strahlung, speziell der Wärmestrahlung, vorgesehen. Dies könnte die angewandte Forschung in ihrer Wirkung auf Energieeinsparung im Zusammenhang mit thermischer Behaglichkeit maßgeblich bereichern. Denn immerhin ergab die Recherche zum Stand der Forschung in dieser Richtung kaum Ergebnisse, außer für Spezialanwendungen wie die Beheizung von Hallen. Gleichzeitig erscheint eine Umsetzung aufwändig und erfordert wahrscheinlich eine tiefergehende Auseinandersetzung in einer eigens hierfür konzipierten Arbeit. Ein Ansatz sei hier dargelegt:
Das Leistungsdichtespektrum einer Strahlungsheizung (ebenso das einer Heizung, die zum konvektiven Heizen vorgesehen ist) kann durch einmalige Messung festgestellt werden, es ist dafür also kein im Testraum fest installiertes Messgerät notwendig. Diese Messung sollte auch in Abhängigkeit von Luftfeuchte und räumlichem Abstand vollzogen werden, da diejenigen Wellenlängen, die wahrscheinlich vom menschlichen Körper am besten absorbiert werden, ebenso gut durch Wassermoleküle in der Luft aufgenommen werden. Selbige Messungen müssten für verschiedene Oberflächentemperaturen für alle größeren Hüllflächen des Innenraumes durchgeführt werden. Absolute Bestrahlungsstärken der einzelnen Oberflächen können auch berechnet werden, wenn deren Emissionsvermögen εS bekannt ist. Dieses lässt jedoch nicht auf die spektrale Zusammensetzung der Strahlungen schließen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der thermischen Behaglichkeit in Büroumgebungen ein und definiert das Ziel, ein flexibles Messsystem für die Erfassung subjektiver und objektiver Daten zu entwickeln.
2 Theoretische Grundlagen: Hier werden der aktuelle Forschungsstand, wichtige Einflussfaktoren sowie methodische Anforderungen an Fragebögen und die Messwertauswahl theoretisch fundiert.
3 Auswahl der zu erhebenden Messdaten: Dieses Kapitel erläutert die modulare Zusammenstellung der zu messenden Größen und die Auswahl der entsprechenden Umfrageinhalte für die praktische Erprobung.
4 Technische Umsetzung: Der Fokus liegt auf der physischen Positionierung der Messtechnik im Raum, der informationstechnischen Vernetzung und der Architektur der verwendeten noSQL-Datenbank.
5 Zusammenfassung und Ausblick: Das Kapitel reflektiert die erreichten Ergebnisse und diskutiert Anwendungsmöglichkeiten sowie zukünftige Potenziale des entwickelten Messsystems.
Schlüsselwörter
Thermische Behaglichkeit, Büroarbeitsplatz, Messkonzept, Probandenbefragung, Datenbankstruktur, noSQL, Strahlungsheizung, Energieverbrauch, Raumklima, Lufttemperatur, Strahlungstemperatur, Nutzerzufriedenheit, Messtechnik, Gütekriterien, Forschungsdesign.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines flexiblen Konzepts zur langfristigen Erfassung und Analyse von thermischer Behaglichkeit an Büroarbeitsplätzen durch die Verknüpfung von physikalischen Messdaten und Befragungen.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Studie?
Zentrale Themen sind die physikalischen Grundlagen thermischer Behaglichkeit, die Methoden zur Erhebung subjektiver Nutzerdaten via Fragebögen, die technische Sensorik und die IT-gestützte Datenverarbeitung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, ein modulares System zu schaffen, das es erlaubt, Zusammenhänge zwischen objektiven Raumklimawerten und subjektivem Empfinden der Nutzer wissenschaftlich fundiert und statistisch auswertbar zu erfassen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit stützt sich auf eine Literaturrecherche zu bestehenden Studien, eine Analyse von Gütekriterien für psychometrische Fragebögen sowie die Anwendung technischer Standards wie ISO 7730 und ISO 7726 zur Messung und Bewertung.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden die Auswahl physikalischer Messgrößen in Modulen, die methodische Strukturierung von Fragebögen und die technische Implementierung – inklusive Vernetzung und Datenbankarchitektur – detailliert beschrieben.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind thermische Behaglichkeit, Messkonzept, Datenbankstruktur, noSQL, Raumklima, Probandenbefragung und Energieverbrauch.
Warum wurde eine noSQL-Datenbank gewählt?
Eine noSQL-Datenbank wurde bevorzugt, da sie flexibler und besser skalierbar für wachsende und heterogene Datensätze aus Messungen und Befragungen ist als klassische relationale Datenbanken.
Was ist das Besondere an dem vorgeschlagenen „Frosch“-Datenlogger?
Der „Frosch“ ist eine eigens entwickelte Gehäuseform für die Sensoreinheit, die durch ihr Design in 3D-Druck dazu beitragen soll, das „Testgefühl“ der Probanden zu reduzieren und somit verfälschte Antworten zu vermeiden.
- Quote paper
- Martin Schorcht (Author), 2014, Thermische Behaglichkeit an Büroarbeitsplätzen. Das Erfassen subjektiver und objektiver Kriterien, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/303519
