Design Cabinet CZ

22.08. 2023

Klimatizace spíše škodí, než pomáhá

Design v souvislostech

V letních vedrech se většina inteligentních médií věnuje základní ergonomické problematice klimatizace.

Problém je ale v tom, že inteligentních médií není mnoho, a proto je užitečné přispěchat na podporu objektivních odborných informací potírajících různé lidové pověry.

Jen naivní část společnosti považuje klimatizaci za jednoznačný přínos. Pozorní lidé si všímají, jak v jejich okolí každou chvíli někdo její vinou celkově (virózy, angíny) nebo lokálně prochladne (moč. cesty, dutiny, bolesti šíje nebo zad), nebo alespoň ve sporu s milovníkem silných tepelných kontrastů prohlašuje, že se cítí velmi nepříjemně. Není divu, že z výzkumů sociologů a psychologů vyplývá, že klimatizace patří k nejčastějším zdrojům napětí na pracovištích a v dopravních prostředcích. Nesmíme ovšem zapomínat ani na to, že chlazený vzduch nelze technicky vyrobit bez silné produkce odpadního tepla, kterým každý klimatizační systém více a více ohřívá naši planetu.

Zažili jste to asi také

Pro inspiraci několik typických příkladů. Starší manželé cestovali nočním autokarem na dovolenou v Chorvatsku. Protože těžko snášejí vedra, vyptávali se dopravce, zda bude autobus klimatizovaný. Potěšila je kladná odpověď, ale netušili, že vše dopadne špatně. Už při nastupování cítili, že je autokar podchlazený, a tak se pro jistotu teple oblékli. Po chvíli zjistili, že to nestačí a žádali řidiče o zvýšení teploty. Ten odmítl se slovy, že by to ostatním cestujícím vadilo a dodal, že přece není uvnitř „až tak zima“. Posuzoval to subjektivně podle sebe, protože objektivní měření teploty neměl samozřejmě k dispozici. Jako nekvalifikovaný laik přirozeně netušil, že krevní oběh řidiče za jízdy funguje intenzivněji, takže je mu i větší teplo než cestujícím. Přesto, že autobusy oplývají oproti vlakům lokální regulací intenzity a směru proudění chlazeného vzduchu, oba manželé nastydli (a zřejmě nejen oni) a strávili celý týden dovolené s rýmou, takže do moře ani jednou nevlezli. Jejich smůla spočívala také v tom, že neměli peníze na normální dvoutýdenní pobyt, který je zárukou skutečného oddechu, neboť při krátkém sedmidenním zájezdu se organismus první tři dny adaptuje na změněné prostředí, a když si na něj zvykne, je pobyt rychle u konce a lidé balí kufry na cestu domů.

Podobný je příklad z cestování moderním „komfortním“ lůžkovým vozem ČD. Tady si ovšem cestující dopředu nemůže ověřit, zda má lístek do vozu s klimatizací. Taková informace je pro nechvalně známé české dopravce zcela mimo jejich schopnosti, což průvodčí aspoň otevřeně přiznávají. Obětí ČD – JLV se měl stát náš spolupracovník, který je ovšem dostatečně odborně poučen. Když nastoupil do lůžkového vozu, zjistil, že má k jeho smůle neotevíratelná okna, klimatizace není teplotou ani silou proudění vzduchu lokálně vůbec regulovatelná, a navíc je nepříjemným zdrojem zvukového smogu, který ruší usínání i spánek. Psychologové názorně prokazují, že každý mírný či středně hlasitý zvuk nemusí být negativně působícím smogem. Je známo, že např. pravidelný rytmus bouchání kol o spoje kolejnic dokáže uklidňovat a uspávat. Hluk přístrojové techniky však smogem prokazatelně je. Kolega zašel za průvodčím a zjistil, že intenzita proudění systému se centrálně nedá regulovat a teplotu zaměstnanec ČD – JLV zvýšit nechtěl, aby to prý nevadilo jiným cestujícím. Na české poměry však projevil mimořádné pochopení a vrátil cestujícímu peníze za lůžkový lístek. Ten přešel do vedlejšího vagonu 1. třídy, naštěstí neklimatizovaného, sklopil si sedadlo (což ve starších vozech jde mnohem více než v nových) a za přibližně stejnou cenu se velmi pohodlně přes noc vyspal.

Třetí z mnoha desítek příkladů, které jsme při výzkumu dokumentovali, pochází z nechvalně známých českých příměstských souprav, nazývaných zcela zbytečně anglicky City Elephant. Odborníci o nich vědí, že jsou na svou kvalitu předražené, mají nevkusný interiér s řadou ergonomických nedostatků, ale jejich hlavním problémem je klimatizace. Byla projektována dodatečně, nepodařilo se jí kvalitně integrovat a dopravcem dodatečně vyžádané pokusy o optimalizaci narazily na technické hranice dané konstrukce vozu. Vzduchotechnický agregát je nesmírně hlučný a možnosti ovládání jsou minimální, mj. proto, že chybí detekční systém kontroly teploty a rychlosti proudění vzduchu. S velkým zpožděním byla do nejnovější série souprav zabudována skupina otevíratelných okének, aby se nedostatky klimatizace daly nouzově v létě alespoň trochu vyrovnávat. Potíž je ale v tom, že průvodčí okénka někdy svévolně zamykají a proškolenost personálu ČD v otázkách mikroklimatu je téměř nulová. Po delším vysvětlení nyní příběh, který je velmi stručný a v dokumentaci se vyskytuje opakovaně. Uprostřed horkého léta nastoupila zpocená cestující do podchlazené jednotky a záhy si uvědomila, že by na ledový proud vzduchu z výdechů mohla doplatit onemocněním. Požádala proto průvodčího o úpravu teploty, ale narazila na nepochopení a neprofesionalitu. Naštěstí šlo o zastávkový vlak, tak na nejbližší stanici vystoupila, zavolala manželovi a ten ji dopravil do cíle autem. Tím si ušetřila zbytečný týden marodění. Dodejme jen, že nešlo o starou choulostivou osobu, ale mladou ženu.

Příznačné je, že na nedostatečnou regulovatelnost vlakové klimatizace si stěžují i mnozí mladí průvodčí, kteří konstatují, že nyní dostávají uprostřed léta angíny a virózy, což se jim dříve nestávalo.

Začarovaný kruh

Lékaři, ergonomové a antropologové přesvědčivě říkají, že lidský organismus (s výjimkou nemocných lidí) je přirozeně dlouhodobě přizpůsoben vyrovnat se s vyššími teplotami zeměpisné šířky, z níž jeho etnikum pochází. To, že lidé rádi využijí kdejakou technickou pomůcku, je běžné, a mnohdy si tak zvyknou, že pak nejsou ochotni si připustit, že by ji neměli využívat. Dobrým příkladem je jízda výtahem směrem dolů. Technici společně s lékaři vám dokážou nabídnout řadu rad i pomůcek, které klimatizaci zdravě, ekonomicky, ekologicky, ale především účinně nahradí. Současnou módu a reklamní masáž výrobců i prodejců, kteří vidí v klimatizaci toužebný zdroj velkých a opakovaných příjmů, je však nelehké překonat. Proč by měli klimatizaci nahrazovat, když mají dost peněz, ekologie je jim tak jako většině lidí lhostejná, chemii nutnou pro pravidelné ošetřování systémů nepovažují za škodlivou a o bakteriích šířících se z nedezinfikovaného systému nic nevědí.

Důležité je si uvědomit, že klimatizace je slepou uličkou, neboť její vliv na lidské tělo vytváří začarovaný kruh, který v jiné rovině připomíná tabákovou či jinou drogovou závislost. V minulosti lidé dobře věděli, že přehnané topení nebo oblékání vede ke zvýšení choulostivosti a tak si často mezi sebou dávali v tomto smyslu dobré rady. Obecně jde o snížení termoregulační kondice těla. K ní vede i dlouhodobé umělé ochlazování prostoru pomocí klimatizace. Člověk se sníženou kondicí tohoto typu je pak na termoregulační technice stále více závislý, neboť jeho vlastní organismus špatně funguje. Čím více klimatizaci používá, tím více jí postupně potřebuje. Tuto degeneraci organismu bohužel také podporují další civilizační vlivy. Nedostatek pohybu a celkové fyzické zátěže omezuje krevní oběh, stejně jako uspěchaný životní styl vede k napětí, které také negativně reguluje funkčnost cév. Když k tomu přičteme vliv stresu a chemizace prostředí na imunitní systém, nedivíme se, že k zánětlivým infekčním procesům podníceným klimatizací dochází mnohem snadněji.

A pak je tu ekologická rovina začarovaného kruhu. Sledujeme intenzivní úsilí techniků a ekonomů o snížení energetické spotřeby přístrojů, osvětlení, topení i dopravy a najednou připustíme nové zbytečné typy zátěže výroby a užívání klimatizačních systémů. Člověk, který si užívá chládku z klimatizace, si většinou neuvědomuje, jak velké odpadní teplo produkuje. Teplotní extrémy globálního počasí se tím jen zvýší a klimatizace pak bude skutečně potřebná. To nemá absolutně nic společného s trvale udržitelným rozvojem, o kterém mnozí lidé tak rádi mluví. Velmi zajímavé jsou také propočty techniků o nebezpečných black-outech při hromadném zapojení klimatizačních systémů.

Čím klimatizaci nahradit?

Rady, čím klimatizaci v horku nahradit, nejsou žádnou novinkou. Mnohé veřejnost zná, ale mylně se domnívá, že jsou málo účinné. Problém je v tom, že horku se člověk musí bránit komplexním propojením více postupů a přizpůsobovat je individuálním odlišnostem svého těla. Přitom je třeba využívat intrapersonální inteligenci, jíž každý nemusí mít dostatečně rozvinutou, a trochu přemýšlet, což mnohé nebaví. Jde o sladění interakce vnitřních a vnějších podmínek těla. U vnitřních je nejzajímavější fakt, že ve velkém horku se organismus lépe chladí při mírném pohybu (zátěži) těla, než při úplné nehybnosti. Mj. proto, že se narušuje tenká izolační vrstva vzduchu při pokožce a posílený krevní oběh pomáhá termoregulaci. Dále vnitřní stav ovlivňují strava a nápoje. Dostatek tekutin patří ke známým. Teplota nápojů také, ale mnozí toto pravidlo nemilují – v horku osvěží spíše vlažný neslazený čaj než ledová přeslazená limonáda. Chybné pití má podobné následky jako přehnaná klimatizace. Přesto je v některých podnicích problém koupit nechlazené nápoje. Lépe ochladí neslazený nápoj než slazený, cukr se totiž v těle snadno přeměňuje na teplo. Pití je samozřejmě potřebné kvůli pocení, které je hlavním mechanismem tělesné termoregulace. O způsobu oblečení snad není nutné příliš hovořit. Snad jen dodejme, že je užitečné v horku sebou nosit i něco teplého (dnes nikdy nevíte, kdy padnete na špatně obsluhovanou klimatizaci) a náhradní trička nebo košile. Není totiž nic horšího než ve zpoceném oblečení mrznout v průvanu (třeba na motorce) nebo arogantně podchlazeném dopravním prostředku.

Z technických pomůcek se osvědčují tradiční vějíře, kterým dnes dokážou designéři dát velmi atraktivní formy. Při činnosti oběma rukama pak klasické ventilátory. Prodávají se i cestovní bateriové, ale ekologičtější jsou ty na USB připojení. Ergonomická teorie přesvědčivě dokládá, že zvýšením rychlosti proudění vzduchu na povrch těla lze bez chlazení dosáhnout jakéhokoli subjektivního pocitu snížení teploty organismu. To však výrobci klimatizací velmi neradi slyší. Bez ventilátorů lze v mnoha případech regulovat proudění úpravou síly průvanu ať již v domech či dopravních prostředcích. Běžné pozorování říká, že to většina lidí moc neumí. Buď prostě okna zavřou, nebo otevřou. Snad nejlépe to zvládají cestující v autech, nejhůře ve vlacích, kde vždy otevřou okno u sebe ne na sebe, ale na následujícího pasažéra ve mru jízdy. Vnímavou regulací okének a přídavnými prvky, upravujícími směr proudění, se dá dosahovat tepelného komfortu mnohem vyššího, než je možné dnešními téměř neregulovatelnými klimatizačními systémy. Předpoklady pro to vytvářejí skutečně profesionální projektanti vlaků a autobusů, ti neschopní naopak zcela ruší jakoukoli možnost otevření oken. Tradiční nápisy „Neotvírejte okno, klimatizace by byla neúčinná“ je třeba vnímat jen jako upozornění na možnost, ne jako příkaz. Forma regulovaného větrání je většinou komplexně komfortnější než klimatizování. Je třeba dodat, že české dopravní prostředky, pohybující se do rychlosti 160 km/hod nebrání otevírání okenních průduchů z bezpečnostních důvodů.

Spolehlivá pravidla pro provoz klimatizace

A na závěr se dostáváme k pravidlům, jak má být klimatizace optimálně zkonstruována a obsluhována. V běžném tisku se objevují jen ve velmi kusé podobě, často i s chybami. Klimatizační systém musí mít regulaci síly proudění vzduchu až k nulové hodnotě. Nejvyšší rychlost proudění v místě těla by měla být 0,2 m/s, ale za předpokladu zodpovědné obsluhy může být i vyšší. Z hlediska zvukového smogu by mělo být u systému v místě uživatele slyšet nejvýše samotné proudění vzduchu, ale nikoli ventilační mechaniku. Kvalitnější systém má lokální výdechy v dosahu uživatele a tyto jsou individuálně regulovatelné z hlediska směru a síly proudění. Důležitá je prevence množení baktérií v systému (velmi nebezpečná je např. známá Legionella). Chemická prevence nesmí zamořovat prostředí cizorodými látkami a měla by mít jakýkoli typ kontrolního systému, signalizujícího nedodržení dezinfekčního režimu. Při dnešním rozvoji digitalizace to není problém. Samotný servis dezinfekce musí být co nejjednodušší a měl by mít vytvořeny pojistky proti nekvalitní obsluze. K hlavním problémům patří nastavování teploty vzduchu. Vyžaduje především teplotní čidla jak v interiéru, tak v exteriéru, protože správná teplota chlazení se stanovuje vždy jen v přesném vztahu k vnější teplotě. Proto je u veřejně užívané klimatizace optimální jednoduchý automatický výpočetní systém, který teplotu nastaví, čímž se zabrání neodborné nebo svévolné obsluze nekvalitním personálem či laickou veřejností. Lokálně už si pak uživatelé regulují jen sílu a směr proudění. Důvěryhodnost provozovatele zařízení pak potvrzují jednoduché sdělovače vnější a vnitřní teploty, které jsou k dispozici v prostoru užívaném veřejností. Většina uvedených prvků s výjimkou lokálních ovladatelných výdechů nepředstavuje zásadní zdražení výroby systému. Výrobci autobusů ale potvrzují, že ani na lokální výdechy se nemusí finančně doplácet. Důvod, proč se často nedělají ve vlacích, spočívá spíše v bezmyšlenkovité konvenci. Podobně se naopak zase v autobusech nemontují na opěrky hlavy užitečné boční plochy (neboť to je přece tradičním zvykem jen ve vlacích!).

A jaká jsou pravidla pro člověka vstřícného ovládání klimatizace? Základní východisko zní – ve veřejném prostoru musí být nastavení podřízeno zdravotně slabším sociálním skupinám – dětem, nemocným, starším osobám. Jakékoli vyptávání se na přání běžných cestujících je zcela neprofesionální, tedy mimo profesní etiku. Proto i závazné nařízení vlády zrušilo v roce 2012 nevyhovující pravidlo o dohodě zaměstnanců/cestujících na nastavení teploty a stanovilo nejnižší hladinu chlazení při minimální fyzické aktivitě člověka na 24,5°C. Pro laiky zní překvapivě, že pro nastavení je více rozhodující rychlost proudění než teplota vzduchu. Už i rychlost 0,2 m/s může být pociťována lidmi se sníženou schopností termoregulace negativně. To ale není žádný argument proti otevírání okének. Ta si obsluhují cestující individuálně podle konkrétní dohody na daném místě. Rychlost proudění vzduchu má schopnost natolik ovlivnit subjektivní pocit teploty, že s tímto faktorem lze vystačit i bez chlazení. U proudění je samozřejmě důležité, kam je směrováno. Je méně nebezpečné pro končetiny, riziko je zejména pro celou oblast páteře a navazujících svalů, také pro lebeční dutiny.

Jaká je komfortní teplota pro člověka kultury mírného pásma? Liší se podle aktivity těla. Při sezení bez psychického napětí a při pokrytí těla jednoduchým oděvem je to 24°C. Snižování teploty interiéru pod 24°C v létě je stejným výstřelkem jako pití ledových nápojů. Kdo to chce riskovat a zná svou odolnost, je to jeho individuální problém, ale druhým, nebo veřejnosti to nelze vnucovat. Komfortní teploty mohou být ovšem stanoveny i ve vyšší hladině. Jakmile vzduch začne proudit, je logické nastavení teploty zvyšovat. A pak je tu zásadní vztah mezi teplotou vnější a vnitřní. Ta druhá by neměla být nižší než více jak o 3°C. Někteří odborníci uvádějí rozdíl 5 – 6°C, ale zapomínají dodat, že to je hodnota pro dlouhodobý pobyt zdravých jedinců, kterým je ovšem třeba při přechodu z horka do chladu umožnit jistou dobu aklimatizace při rozdílu uvedených 3°C a až pak teplotu interiéru snížit. To lze řešit na některých typech pracovišť. V dopravních prostředcích by to možná mělo smysl v rychlících, které zastavují jednou za 30 – 50 minut, ale jen ve vybraných vagónech, aby si méně odolná část cestujících mohla vybrat z více možností (výběr z více možností je základem komfortu a je možný jen ve vícevozových soupravách). Jako lepší se rozhodně jeví dodržování rozdílu 3°C s možností lokální regulace síly proudění vzduchu, kterou si méně a více odolní cestující mohou nastavit podle svých potřeb.

Na závěr ještě jeden ukázkový příklad z interiérů, které sdílejí společně zaměstnanci i veřejnost – z různých prodejen. Některé z nich jsou v zimě přetopeny, prodavači v nich se pohybují v letním oblečení, ale zákazníkovi vstupujícímu v teplém oblečení je za chvíli takové horko, že raději odejde a nic si nekoupí. Opačně s podobným efektem v létě v podchlazených supermarketech. Inteligentně projektované prodejny proto mají dnes chlazené zboží odděleno sklem či průhledným plastem a tepelně oddělený prostor pro ovoce a zeleninu.

Jana Kloudová, Institut inteligentního designu

Popisky

Vzduch není třeba chladit. Samotné proudění nechlazeného vzduchu 3 m/s snižuje subjektivní vjem teploty o 2–3° C, proudění 6 m/s o 8-18°C.

Nezbytné lokální výdechy klimatizace regulovatelné až do úplného uzavření chladicího systému jsou k dispozici pouze v komfortních dopravních prostředcích..

Regulační křivka pro nastavení vnitřní teploty klimatizace je funkcí vnější teploty. Oproti dnes již překonané železniční normě začíná na hodnotě 24,5°C, což odpovídá českému vládnímu zdravotnímu nařízení pro teplotu prostředí k činnosti s minimálním fyzickým výkonem. Vnitřní teplota může být oproti vnějšímu prostředí nižší více než o 3°C (vzhledem k ochraně slabší části populace) pouze při dlouhodobém pobytu s postupnou aklimatizací, ale neměla by při stoupající vnější teplotě přesáhnout 27°C.)

Kvalitní příklad regulace mikroklimatu představují osobní auta. Je možné měnit nejen teplotu, sílu, směr a místo proudění vzduchu z výdechů, ale také uzavřít dočasně přísun vnějšího vzduchu např. při jízdě za starým dieslovým náklaďákem. A další srovnání: Koupili byste si auto, ve kterém nejdou otevírat okénka?

Nářky nad neklimatizovanými tramvajemi jsou naivní. Městská hromadná doprava s množstvím velkých často otevíraných dveří udržuje přijatelné mikroklima nejlépe prouděním vzduchu, přirozeným i nuceným. A nikoli náročným udržováním nižší vnitřní teploty. Nové tramvaje Škoda for City nemají oproti kvalitním starším T3 dobře vyřešen přístup vnějšího vzduchu v přední části vozu. Není proto divu, že jednu z národních cen za ergonomii dostala po roce 2000 právě legendární „té trojka“. Její první typy také neměly dostatečné průduchy okny a střechou a lidé si velmi stěžovali. Proto výrobce projekt upravil, čehož se u Škody for City zřejmě nedočkáme. V módě jsou zavádějící diskuse a hádky pouze o klimatizaci.