CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TIỆN NGHI NHIỆT 1. Khái niệm tiện nghi nhiệt Tiện nghi nhiệt trong công trình đã và đang được các nước phát triển như Mỹ và Châu Âu rất quan tâm. Vào khoảng đầu thế kỷ thứ 19, khi Châu Âu khởi động những bước đi nhằm tổ chức lại điều kiện làm việc trong các nhà máy và nhà ở.
Khái niệm độ ấm cơ sở (basic warmth) được thiết lập đầu tiên trong ngành công nghiệp mỏ, luyện kim và dệt – khi các tai nạn và bệnh tật liên quan đến nhiệt và độ ẩm liên tục gia tăng. Tiêu chuẩn ASHRAE 55 của Hiệp hội kỹ sư thông gió, cấp nhiệt Mỹ (ASHRAE) định nghĩa: tiện nghi nhiệt là điều kiện của cảm giác thể hiện sự thỏa mãn với môi trường nhiệt và được quyết định bởi đánh giá chủ quan của con người. Trong khái niệm này, ASHRAE nhấn mạnh yếu tố chủ quan, tức tiện nghi nhiệt có được không phải bằng tính toán mà nên thông qua điều tra trên một số lượng lớn cá thể trong môi trường - mặc dù để làm được điều này cần sử dụng nhiều công cụ toán học thống kê ( Nguyễn Tiến Đức và cộng sự, 2015). Theo tác giả Phạm Đức Nguyên tiện nghi được định nghĩa hay nhất là khi không có sự thiếu tiện nghi.
Người ta cảm thấy thiếu tiện nghi khi thấy quá nóng hoặc quá lạnh, hoặc là không khí có mùi khó chịu. Điều kiện tiện nghi là điều kiện không làm ta bực bội bởi những cảm giác khó chịu về nhiệt độ, độ ẩm hoặc các yếu tố môi trường khác. Cảm nhận của con người đối với môi trường nhiệt không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ không khí mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ bức xạ, áp suất hơi nước trong không khí và tốc độ gió. Ngoài ra còn có các yếu tố chủ quan là nhiệt trở quần áo và mức nhiệt sinh lý.
Nhiều nghiên cứu chi tiết đã chỉ ra rằng tiện nghi nhiệt còn chịu ảnh hưởng nhỏ bởi một số yếu tố khác như độ tuổi, giới tính, chủng tộc, độ cao, thời gian trong ngày, vị trí địa lý, chế độ ăn uống… nhưng ở các mức độ khác nhau. 8 Sự trung tính về nhiệt được duy trì khi nhiệt sinh ra bởi quá trình trao đổi chất của con người được phép tiêu tán, do đó duy trì sự cân bằng nhiệt với môi trường xung quanh. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến sự thoải mái nhiệt là những yếu tố quyết định nhiệt độ tăng và mất nhiệt, đó là tốc độ trao đổi chất , cách nhiệt quần áo , nhiệt độ không khí, nhiệt độ bức xạ trung bình , tốc độ không khí và độ ẩm tương đối. Các thông số tâm lý, chẳng hạn như kỳ vọng cá nhân, cũng ảnh hưởng đến sự thoải mái nhiệt.
Sự hài lòng với môi trường nhiệt là quan trọng vì lợi ích của nó và vì nó ảnh hưởng đến năng suất và sức khoẻ. Nhân viên văn phòng hài lòng với môi trường nhiệt độ của họ có năng suất cao hơn. Khó chịu nhiệt cũng đã được biết là dẫn đến các triệu chứng hội chứng ức chế xây dựng. Sự kết hợp của nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối cao làm giảm sự thoải mái về nhiệt và chất lượng không khí trong nhà.
Các mô hình thích nghi nhiệt độ thích ứng cho phép linh hoạt trong việc thiết kế các tòa nhà thông gió tự nhiên có nhiều điều kiện trong nhà thay đổi. Các tòa nhà như vậy có thể tiết kiệm năng lượng và có tiềm năng tạo ra những người cư ngụ hài lòng hơn. Vì có sự khác biệt rất lớn giữa người với người về sự hài lòng về sinh lý và tâm lý nên khó tìm được nhiệt độ tối ưu cho mọi người trong một không gian nhất định. Số liệu phòng thí nghiệm và hiện trường đã được thu thập để xác định các điều kiện sẽ được tìm thấy thoải mái cho một số phần trăm người dân nhất định.
Các yếu tố ảnh hưởng tiện nghi nhiệt Có sáu yếu tố chính ảnh hưởng trực tiếp đến sự thoải mái nhiệt có thể được phân thành hai loại: các yếu tố cá nhân - bởi vì chúng là đặc trưng của người cư ngụ và các yếu tố môi trường - điều kiện môi trường nhiệt. Ngay cả khi tất cả các yếu tố này có thể thay đổi theo thời gian, các tiêu chuẩn thường đề cập đến một trạng thái ổn định để nghiên cứu sự thoải mái nhiệt, chỉ cho phép các biến đổi nhiệt độ giới hạn. Các điều kiện của môi trường tiện nghi không phải là tuyệt đối, cứng nhắc mà thường thay đổi theo nhiệt sinh lý, đặc điểm hoạt động và khả năng tự điều chỉnh của cơ thể 9 theo các biến đổi rộng hoặc hẹp của môi trường. Các yếu tố được xem xét ảnh hưởng tới cảm giác tiện nghi nhiệt bao gồm (Phạm Đức Nguyên, 2008): Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ không khí xung quanh cơ thể người.
Con người có thể cảm thấy tiện nghi với những nhiệt độ tăng lên hoặc giảm xuống trong một mức nhất định phù hợp với điều kiện sinh lý của cơ thể. Khi dao động này quá rộng, nhiệt độ giảm quá thấp hoặc tăng quá cao sẽ gây cảm giác khó chịu cho con người: quá nóng hoặc quá lạnh. Độ ẩm tương đối: Phần trăm hơi nước trong không khí. Con người chấp nhận một khoảng thay đổi độ ẩm rộng hơn so với thay đổi nhiệt độ không khí.
Tuy nhiên việc kiểm soát độ ẩm cũng rất quan trọng. Độ ẩm cao có thể gây ra đọng sương trên các bề mặt như hiện tượng “nồm” ở đồng bằng Bắc bộ. Độ ẩm cao, không khí bảo hòa hơi nước hoàn toàn không thể hút mồ hôi từ da mặt người. Độ ẩm thấp có xu hướng làm khô cổ họng và mũi gây ra một số bệnh lý cho người.
Nhiệt độ bức xạ: Tổng lượng nhiệt bức xạ từ các bề mặt xung quanh cơ thể con người chiếu tới. Nhiệt độ các bề mặt khác nhau có thể không giống nhau. Tốc độ không khí: Tốc độ các dòng khí di chuyển xung quanh cơ thể con người hay còn gọi là gió. Khi vận rốc gió quá yếu sẽ tạo cảm giác ngột ngạt khó chịu.
Ngược lại khi vận tốc gió quá lớn cơ thể cũng cảm thấy khó chịu. Một giới hạn hợp lý của vận tốc gió phụ thuộc những điều kiện chung về nhiệt độ, độ ẩm, bức xạ … Sự thích nghi khí hậu: Khi sống trong một môi trường khí hậu mới, cơ thể người cần có thời gian để điều chỉnh cơ chế nhiệt sinh lý trong khoảng 30 ngày và trong thời gian đó sự ưa thích về nhiệt của bản thân sẽ thay đổi. Đặc điểm cá nhân : tuổi tác và giới tính có ảnh hưởng đến sự ưa thích nhiệt. Người già nhiệt sinh lý chậm hơn nên thường ưa thích nhiệt độ cao hơn.
Phụ nữ cũng có quá trình trao đổi chất chậm hơn nên họ cũng thích nhiệt độ cao hơn nam giới khoảng 10C. Hình dạng, kích thước cơ thể cũng ảnh hưởng đến sự ưa thích nhiệ cụ thể người cao có diện tích cơ thể lớn hơn so với người thấp khi họ có cùng trọng lượng, vì vậy họ tỏa nhiệt nhiều hơn và thích nhiệt độ cao hơn. Người béo cần một nhiệt độ mát 10 hơn để cùng thoát ra một lượng nhiệt như người gầy. Ngoài ra thì các đặc điểm các nhân khác như đồ ăn thức uống, sức khỏe,… đều có ảnh hưởng đến sự ưa thích nhiệt.
Áo quần: Một yếu tố khác quyết định điều kiện tiện nghi nhiệt là áo quần. Áo quần có khả năng cách nhiệt nhất định, có thể làm thay đổi cơ bản sự mất nhiệt của cơ thể và do đó ảnh hưởng đến điều kiện tiện nghi. Khả năng cách nhiệt cảu quần áo có thể đánh giá theo đơn vị là clo, đơn vị nhiệt trở của quần áo. Theo tiêu chuẩn ASHRAE cứ thêm 1 clo nhiệt trở áo quần, cho phép giảm nhiệt độ không khí khoảng 7,2 0C mà không làm thay đổi cảm giác nhiệt.
Ở miền Bắc nước ta trong những ngày giá rét mùa Đông chúng ta thường mặc áo quần dày có nhiệt trở cao để có thể tiện nghi nhiệt mà không cần sưởi ấm ngược lại trong những ngày hè nắng nóng con người có xu hướng mặc quần áo mỏng có nhiệt trở thấp hơn để có thể tiện nghi nhiệt mà không cần mở điều hòa, máy lạnh khi không có điều kiện. Ảnh hưởng của tiện nghi nhiệt đến con người Thời tiết nắng nóng từ lâu đã được công nhận trong cộng đồng nghiên cứu khoa học, y tế và lao động là có hại cho sức khỏe và năng suất lao động. Mặc dù vậy, việc thực hiện cập nhật các cơ chế chính sách y tế hiện hành cũng như nhận thức của cộng đồng và khối doanh nghiệp về những rủi ro này vẫn ở mức thấp (Nguyễn, 2013; Zeng et al., 2012; Huang et al. Nhiệt độ và độ ẩm tăng hoặc giảm quá mức sẽ làm suy giảm vùng tiện nghi nhiệt của con người.
Sống và lao động ở nơi có môi trường tiện nghi về nhiệt sẽ tạo tâm lý thoải mái dễ chịu, cho tinh thần hưng phấn, làm việc đạt năng suất cao. Ngược lại, sống và lao động ở nơi thiếu tiện nghi nhiệt khi nhiệt độ môi trường quá nóng sẽ tạo cho cơ thể một sự khó chịu, ngột ngạt, khó có thể tập trung, từ đó năng suất lao động giảm. Ngoài ra có thể gây thêm một số bệnh như bệnh thần kinh, bệnh tim mạch và bệnh ngoài da… Bệnh say nóng do rối loạn điều hoà nhiệt nếu nhiệt độ tăng đến 400C – 410C, gây hôn mê, nếu không cứu chữa kịp thời sẽ gây tử vong (Luật an toàn vệ sinh lao động số 84/2015/QH13). 11 Sống và lao động ở nơi mức tiện nghi nhiệt kém khi nhiệt độ môi trường quá nóng quá lạnh dễ mắc các bệnh thấp khớp, viêm phổi, viêm đường hô hấp, gây khô niêm mạc gây nứt nẻ da, viêm thần kinh ngoại biên… Song song với việc suy giảm sức khỏe thì các hệ lụy của sự bất tiện nghi nhiệt như gây suy giảm hiệu suất lao động của các cá nhân đặc biệt là những người làm việc ngoài trời hoặc lao động tay chân.
Cụ thể trong nông nghiệp giảm năng suất cây trồng nguy cơ làm suy giảm nguồn an ninh lương thực. Một số đối tượng như công nhân lao động chân tay có nguy cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng trong những đợt nắng nóng.