Nejnavštěvovanější odborný web
pro stavebnictví a technická zařízení budov

Hodnota metabolismu

7.6.2001

Ing. Lada Centnerová

Stavební fakulta ČVUT Praha

Při určování optimálních parametrů interiérového vzduchu pro zajištění tepelné pohody a zdraví uživatelů je důležité znát druh činnosti lidí pobývajících v daném interiéru. Produkce metabolického tepla, která je jedním z osobních faktorů ovlivňujících požadovanou optimální teplotu, totiž roste s intenzitou činnosti osob.

Hodnota metabolismu udává tepelný výkon člověka. Závisí na aktivitě, osobě (věk, postava, fyzická kondice) a podmínkách, ve kterých se daná osoba nachází - viz. obr. 1 a tab. 1.

Metabolická tepelná produkce lidského těla se rozděluje do dvou skupin:

Bazální metabolismus. I když člověk nevykonává žádnou činnost, např. spí, produkuje teplo. Toto teplo je produkováno na základě biologických procesů v lidském těle. Hlavním biologickým procesem, jenž produkuje teplo je kontinuální "spalování pohonné látky", kterou je potrava.
Svalový metabolismus. Při konání práce se v lidském těle uvolňuje energie. Její část se spotřebuje na fyzickou činnost (výkon), ale většina se mění na teplo, které tělo odevzdává do okolí, aby byla zajištěna tepelná rovnováha mezi produkovaným a odevzdaným teplem. Pokud není možné všechno nadbytečné teplo odvést do okolí, zapojují se termoregulační mechanismy těla.

Pro vyjádření hodnoty metabolismu byla zavedena jednotka met. 1 met představuje metabolické teplo produkované člověkem při lehké práci (v sedě) vztažené na DuBois plochu (1,9 m²), tedy 58,2 W.m^-2.

Hodnota metabolismu M (W.m^-2) produkovaná lidským tělem se zjišťuje pomocí měření spotřeby O₂ a produkce CO₂ :

	(1)
	(2)

kde

RQ	-	respirační koeficient, tj. molekulový poměr vydechovaného CO₂ ( ) a vdechovaného O₂ (), (-)
	-	objemové množství spotřebovaného kyslíku při teplotě 0 °C a tlaku 101,3 kPa, (l.min^-1)
A_D	-	plocha lidského těla (podle DuBois vzorce), (m²) - viz. rovnice (2)
m	-	hmotnost člověka (kg)
h	-	výška člověka (m)

Hodnota koeficientu RQ závisí na činnosti člověka, jeho stravě a fyzické kondici. Pro běžného člověka při konání lehké práce v sedě (M < 1,5 met) je RQ = 0,83. V extrémních případech může nabývat hodnoty 0,7 < RQ < 1,0. Při určení respiračního koeficientu s chybou 10 % dostaneme hodnotu metabolismu s chybou menší než 3 %.

Zdravý muž (20 let) může dosáhnout maxima M = 12 met. Se stoupajícím věkem tato hodnota klesá. Ve věku 70 let je maximum M = 7 met. Pro ženy platí hodnoty o zhruba 30 % nižší. Činnost člověka se skládá ze směsice různých činností, proto je potřeba počítat s průměrnou aktivitou pro danou činnost a ne s maximálními hodnotami.

Mechanická práce W (svalová činnost) se vyjadřuje pomocí mechanické účinnosti μ:

(-)

(3)

Pro většinu běžných činností, (např. kancelářské práce), je μ = 0 (viz. tab. 1).

Tab. 1 Hodnoty metabolismu a mechanické účinnosti pro různou činnost člověka (McIntyre)

Činnost	Metabolismus		Mechanická účinnost
Činnost	(W.m^-2)	(met)	(-)
Bazální metabolismus	45	0,8	0
Sezení, odpočívání	58	1,0	0
Stání, odpočívání	65	1,1	0
Běžná kancelářská práce	75	1,3	0
Lehká práce na strojích	150	2,6	0,1
Těžká manuální práce	250	4,3	0,1
Chůze po rovině (4 km.h^-1)	140	2,4	0
Chůze po rovině (6 km.h^-1)	200	3,5	0
Chůze se stoupáním 5% (4 km.h^-1)	200	3,5	0,1
Chůze se stoupáním 15% (4 km.h^-1)	340	5,7	0,2

Spaní 0,7 met	Odpočívání v leže 0,8 met	Odpočívání v sedě 1,0 met

Stání, lehká práce v sedě 1,2 met	Velmi lehká práce ve stoje 1,6 met	Lehká práce ve stoje 2,0 met

Středně těžká práce 3,0 met	Těžká práce 6,0 met	Velmi těžká práce 7,0 met