از آنجاییکه برای هر شخص دمای مطلوب محدوده متفاوتی دارد، انتخاب بهترین دما برای یک مکان کاری دشوار است. دادههای میدانی و آزمایشگاهی در این زمینه برای تعریف شرایط بهینه برای غالب ساکنین جمعآوری شده است. 6 عامل اصلی وجود دارند که بر آسایش حرارتی تاثیر میگذارند و به دو گروه دستهبندی میشوند:
- فاکتورهای شخصی: به دلیل اینکه از مشخصههای ساکنین هستند.
- فاکتورهای محیطی: که شرایط محیط حرارتی هستند.
سرعت متابولیسم و پوشش لباس مربوط به دسته اول و دمای هوای، دمای تشعشعی میانگین، سرعت هوا و رطوبت مربوط به دسته دوم هستند. اگرچه تمامی این فاکتورها با زمان تغییر میکنند ولیکن استانداردها معمولا برای حالت دائم و پایا برای آسایش حرارتی در نظر گرفته میشوند و تنها به تغییر محدود دما اجازه میدهد.
- سرعت متابولیسم
انسانها نرخ متابولیسم متفاوتی دارند و با توجه به سطح فعالیت و شرایط محیطی تغییر میکند. استاندارد ASHRAE 55-2010 سرعت متابولیسم را سطح تبدیل انرژی شیمیایی به گرما و کار مکانیکی در یک ارگانیسم تعریف میکند. واحد متابولیسم با met بیان میشود و هر met معادل 58.2 وات بر مترمربع است. استاندارد معرفیشده جدولی از انواع سرعتهای متابولیسم بر پایه واحد met برای فعالیتها و زمانهای مختلف بیان کرده است.
- عایق پوششی
مقدار عایق حرارتی پوشیده شده توسط انسان، اثر بسیار مهمی بر آسایش حرارتی دارد زیرا که بر افت حرارتی و متعاقبا بر بالانس حرارتی اثر میگذارد. لایههای پوشش عایق میتواند باعث جلوگیری از افت حرارتی و گرم شدن شخص شود. جابجایی هوا و رطوبت نسبی میتواند منجر به کاهش توانایی عایق شود. این فاکتور معمولا با واحد clo بیان میشود و معادل 0.155 مترمربع کلوین بر وات است.
- دمای هوا
دمای هوا میانگین دمای هوای اطراف ساکنین با در نظرگیری زمان و مکان است. دمای هوا با ترمومتر حباب خشک (dry-bulb) اندازهگیری میشود و به همین دلیل با نام دمای حباب خشک (DRY-BULB temperature) نیز شناخته میشود.
- دمای تشعشعی میانگین
دمای تشعشعی مرتبط با مقدار حرارت تشعشع یافته از سطح است و به توانایی ماده به جذب یا نشر گرما یا انتشار (emissivity) آن بستگی دارد. دمای تشعشعی میانگین به دماها و انتشارهای سطح احاطهکننده علاوه بر فاکتور دید (view factor) بستگی دارد.
- سرعت هوا
در HVAC سرعت هوا با سرعت جابجایی هوا در یک نقطه بدون توجه به جهت آن تعریف میشود. بر اساس استاندارد ANSI/ASHRAE STANDARD 55 سرعت میانگین هوایی است که بدن در معرض آن قرار میگیرد.
- رطوبت نسبی
رطوبت نسبی مقدار بخار آب موجود در هوا به مقدار بخار آبی که هوا در دما و فشار مشخص میتواند نگه دارد است. با اینکه بدن انسان حسگرهایی در پوست دارد که میتواند سرما و گرما را مستقیما حس کند اما رطوبت نسبی را به صورت غیرمستقیم حس میکند. عرق کردن مکانیسم افت حرارتی موثری است که بر پایه تبخیر از پوست کار میکند. در RH های زیاد، هوا بخار آب بیشتری نسبت به مقداری که میتواند نگه دارد، در خود دارد و بنابراین افت حرارتی و تبخیر کاهش مییابد. از طرف دیگر رطوبتهای کم (RH<20-30%) نیز نامناسب هستند زیرا بر غشاهای ماده مخاطی اثر میگذارند. سطح رطوبت توصیهشده برای داخل اتاق در محدوده 30 تا 60% است اما استانداردهای جدید مانند مدل انطباقی (adaptive model) به رطوبتهای کمتر و بیشتر با توجه با فاکتورهای درگیر دیگر در آسایش حرارتی نیز اجازه میدهند.
- تهویه طبیعی
بسیاری از ساختمانها دارای واحد HVAC برای کنترل شرایط محیطی حرارتی خود هستند. مابقی ساختمانها متکی بر این سیستمهای مکانیکی نبوده و به صورت طبیعی تهویه میشوند. بسته به آب و هوا، تهویه طبیعی میتواند مصرف انرژی را بهشدت کاهش دهد. البته طراحی اینگونه ساختمانها بسیار مهم است و طراحی ضعیف تهویه طبیعی میتواند منجر به اختلال در آسایش حرارتی شود.