Klima Nedir?

Latin kökenli bir sözcük olan klima, iklim anlamına gelir. İklim sözcüğünden bir ülkeyi etkisi altında bulunduran coğrafi ve atmosferik koşullar ya da sıcaklık , atmosferik basınç , rüzgar ve fırtına gibi atmosferin durumunu ve belirli bir yerdeki değişimini karakterize eden meteorolojik olayların tümü anlaşılır.

İnsanın biyolojik yapısı yanında ruh ve beden sağlığı da meteorolojik olgulardan etkilenir. Çevremizi, çevremizde geçen doğa olaylarını algıladığımız duygularla ancak tanıyabilir , anlayabilir ve değerlendirebiliriz. Atmosferik ortamda dokunma duyusu ile algıladığımız duyguların başında sıcaklık ve soğukluk duyguları gelir. Yerine göre , sıcaklık duygusunu algıladığımız zaman serinlemek ve soğukluk duygusunu algıladığımız zaman da ısınmak isteriz.

Rahat çalışabileceğimiz, rahat dinlenebileceğimiz ve rahat eğlenebileceğimiz bir ortamın oluşturulması için yapay yollarla ve teknolojik yöntemlerle atmosferik çevre koşullarının değiştirilmesi gerekir. Günümüzde yaşamımızı rahat sürdürebileceğimiz bir ortamın oluşturulması için atmosferik çevre koşullarının değiştirilerek sıcaklık, yerine göre  de soğukluk duygularına dönüştürülmesini sağlayan yapay yolları ve teknolojik yöntemlerin tümüne KLİMA denilmektedir.

Su, bilindiği gibi, atmosferik basınçta kolay buharlaşır. Yeryüzünün dörtte üçünün denizlerle örtülü olması ve suyun da atmosferik basınçta kolay buharlaşması yeryüzünü çevreleyen hava tabakasının devamlı olarak su buharı ile beslenmesine neden olur. Yeryüzünün herhangi bir yerinde atmosferin içerdiği su buharının miktarı bu yerin denizden uzaklığına, yüksekliğine ve sıcaklığına bağlıdır. Yeryüzünü çevreleyen hava tabakasının içerdiği su buharına nem denir. Havanın içerdiği su buharı yani nem insan sağlığı için çok önemlidir. Sıcakta terleyen bir kişi, terin buharlaşması ile rahatlar. Eğer çevrenin havası su buharı ile doygun hale gelmişse ter buharlaşmaz ve bunalıma yol açar. Hava su buharı yanında CO2, SO2, CO gibi gazlarla çeşitli nitelikte tozları da içerir. Bunun için, tiyatro, sinema, konferans salonu gibi kültür ve eğlence merkezleri ile işyerlerinde teneffüs edilen havanın bu gibi sağlığa zararlı maddelerden temizlenmesi ve mensucat fabrikalarında olduğu gibi iplik imal edilirken pamuk liflerinin kopmaması için ortamın belli bir nemlilikte tutulması gerekir. Kültür ve eğlence merkezleriyle işyerlerinde havanın t6emizlenmesi ve ortamın belli bir nemlilikte tutulması ancak klima ancak klima cihazlarından yararlanılarak gerçekleştirilir.

İNSAN KONFORU VE İKLİMLENDİRME

İnsan doğasından gelen zayıf bir yanı vardır. Bu da rahat olmak istemesidir. Çok sıcak veya çok soğuk, çok nemli veya çok kuru olmayan bir ortamda yaşamak ister. Fakat bu koşulları sağlamak kolay değildir. Çünkü insan vücudunun rahat  edebileceği koşullarla, iklim koşulları genellikle birbirleriyle uyuşmaz. İnsan vücudunun rahat edebileceği koşulların, kısaca konforun sağlanması, sıcak ve nem gibi bazı değişkenleri sürekli denetim altında tutmayı gerektirir. Mühendislerin görevi; insanları rahat ettirmektir.
İnsanların bir bölgenin iklimini değiştiremeyeceklerini anlamaları uzun süre almadı yapabilecekleri sadece ev veya işyeri gibi sınırlı bir kapalı hacmin iklim koşullarını değiştirebilmekti. Geçmişte bu gereksinim şömine veya soba gibi basit ısıtma sistemleriyle sağlandı. Günümüzde ise ısıtma, soğutma, nemlendirme, nem alma, temizleme hatta koku giderme gibi işlemleri yapan başka bir deyişle bir ortamın havasını insanların isteklerine göre düzenleyen , gelişmiş iklimlendirme sistemleri vardır. İklimlendirme sistemleri insan vücudunun gereksinimlerini sağlamak için tasarlanır, bu nedenle insan vücudunun termodinamikle ilgili yönlerini bilmekte yarar vardır.

İnsan vücudu, yakıtı yediğimiz besinler olan bir ısı makinesidir. Sürekli çalışan her ısı makinesi gibi , insan vücudu da atık ısısını bir ortama (çevreye) vermek zorundadır. İnsan vücudunun çevreye verdiği ısı yaptığı işe göre değişir.

Yetişkin bir erkek için ortalama değerler, uyurken 87 Watt, dinlenirken veya masa başında iş yaparken 115 Watt, ağır bedensel iş yaparken 440 Watt’tır. Yetişkin bir kadın için ortalama değerler % 15 daha azdır. Aradaki fark, vücut sıcaklığından değil büyüklüğünden gelmektedir.Sağlıklı bir insanın iç sağlığı 37°C dolaylarında sabittir. İnsan vücudu, atık ısısını çevreye kolaylıkla verebileceği durumlarda rahat eder.

Isı geçişi sıcaklık farkıyla orantılıdır. Bu nedenle soğuk ortamlarda, vücut çevreye her zaman verdiğinden daha çok ısı verir. Böyle durumlarda vücut enerji kaybını azaltmak için deriye yakın bölgelerde kan dolaşımını azaltır, buna bağlı olarak, normal olarak 340°C olan deri sıcaklığı ve ısı geçişi de azalır. Deri sıcaklığının düşmesi insanı rahatsız eder. Örneğin; ellerde deri sıcaklığı 100°C’ ye düştüğü zaman acı hissedilir. İnsan vücudunun ısı kaybı, fazla giyinerek, başka bir deyişle yalıtım yaparak veya hareket edip vücut içinde enerji üreterek azaltılabilir. Örneğin; 10°C sıcaklıktaki bir odada , kışlık giysileriyle oturan bir adamın konfor düzeyi -23°C sıcaklıkta orta ağırlıkta iş yapan bir adamın konfor düzeyine eşittir. Sıcak ortamlarda durum tam tersidir, vücut çevreye ısı vermekte güçlük çeker ve sıkıntı çekilir. Hafif giysiler giyilerek çevreye ısı geçişi kolaylaştırılır ve hareket düzeyi en aza indirilerek vücudun atık ısı üretimi azaltılır. Hafif iş yaparken veya yavaş yürürken vücuttan ısıtılan ısının yarısı terleme yoluyla gizli ısı olarak diğer ısı da taşınım ve ışınımla duyulur ısı olarak çevreye verilir. Dinlenirken veya masa başında çalışırken atılan ısının çoğu (yaklaşık %70’i ) duyulur ısı olarak, ağır iş yaparken de atılan ısının çoğu,(yaklaşık %60’ı ) gizli ısı olarak çevreye verilir. Terleme sırasında yüzeyde oluşan sıvı, buharlaşırken gizli ısıyı veya buharlaşma ısısını vücuttan sağlar, böylece vücut soğumuş olur. Fakat ortamın bağıl nemi %100’e yakınsa terleme büyük bir yarar sağlamaz. Uzun süreli terlemeyle vücudun su kaybı eğer su içerek giderilmezse terleme azalır vücut sıcaklığı artar ve sıcak çarpması olabilir.

İnsanın vücut sağlığını etkileyen bir başka etkende , vücutla duvar ve pencere gibi çevre yüzeyler arasında ışınımla ısı geçişidir. Güneşin ısısı uzayda ışınımla yayılır. Havanın soğuk olmasına karşın bir ateşin karşısında ısınırsınız. Benzer biçimde duvarları veya tavanı düşük sıcaklıkta olan ilik bir odada rahat edilemez, çünkü vücuttan çevre yüzeylere ışınımla ısı geçişi olur.

İnsanın vücut rahatlığı veya konforu temel olarak üç etkene bağlıdır. Bunlar, kuru termometre sıcaklığı (sıcaklık), bağıl nem ve hava dolaşımıdır. Ortam sıcaklığı konforun en önemli kıstasıdır. İnsanların çoğu 22 ile 27°C sıcaklıklar arasında rahat eder. Bağıl nem de konforu önemli ölçüde etkiler. Çünkü vücudun buharlaşma yoluyla ne kadar ısı atabileceği havanın bağıl nemiyle ilişkilidir. Bağıl nem havanın ne kadar nem alabileceğinin bir ölçüsüdür. Yüksek bağılnem, terleme yoluyla ısı geçişini yavaşlatır, düşük bağıl nem ise hızlandırır.

İnsanların çoğu %40 il %60 arasında bir bağıl nemi tercih eder.

Hava dolaşımı vücut rahatlığında önemli bir oynar, vücut yakınında biriken ilik ve nemli bir havayı uzaklaştırarak yerini göreceli olan serin ve kuru havanın doldurmasını sağlar. Hava dolaşımı taşınım ve buharlaşma yoluyla ısı geçişini artırır. Hava akımı, ilik ve nemli havayı uzaklaştıracak kadar kuvvetli fakat hissedilmeyecek kadar yumuşak olmalıdır. Hava akımı için uygun bir hız 15 m / dak. dır. Yüksek hızda bir hava akımı rahatlık yerine rahatsızlık verir. Örneğin; 10°C sıcaklığındaki bir ortamda rüzgar ortamda 45 km / h olduğunda, sıcaklık durgun havada -7°C imiş gibi hissedilir. Bunun nedeni rüzgarın ısı geçişini artırıcı etkisidir. Vücut rahatlığını etkileyen diğer faktörler hava temizliği, koku, gürültü ve ışınım etkisidir.