Zomerzijde

Al dagen waarschuwen meteorologen dat het dit weekend winters kan worden en als deze krant in de kiosk ligt is het misschien wel zover. Winters. Het werd vroeger heel vaak winters als het eind november was, je wist niet beter.

Begin deze week meldde zich ir. M. H. uit Roden. “Wordt het dan tijd dat ik mijn matras omdraai? Mijn matras heeft een zomer- en een winterkant, maar ik lig nog op de zomerkant. Omdraaien? Volgens mij maakt het geen donder uit. Is het boven altijd 37 graden en onder altijd 15 als ik slaap, of ik nou op de ene of de andere kant lig.”

H. is de lezer die aantoonde dat het niets uitmaakt of je een biljart wel of niet verwarmt. Liet ballen van een hellend vlak over koud en warm laken rollen en stelde vast dat ze in beide gevallen even ver kwamen. Nu weer zijn matras.

De kwestie doet een beetje denken aan de vraag of het uit zou maken als je je kleren in omgekeerde volgorde aan zou trekken. Eerst de jas, dan de trui, het overhemd en ten slotte het t-shirt. Zou er veel verschil zijn in warmteverlies? Het informatieve maar lijvige ‘Handbook on clothing - Biomedical effects of military clothing and equipment systems’ (Goldman en Kampmann, 2007, met Nederlandse bijdrage) doet er luchtig over. De isolatiewaarde van kledingmateriaal is ruwweg evenredig met de dikte, staat er, vaak is het zo’n 1,57 clo per cm kledingdikte. De ‘clo’ blijkt een rekeneenheid voor de beschrijving van de kledingisolatie, het was het warmteverlies dat nog overbleef als men ‘the typical 1940 business suit’ aan had. Dat blijkt overeen te komen met 6,45 watt per m2 lichaamsoppervlak en per graad temperatuurverschil tussen huid en omgeving.

Enfin, er staat ook het een en ander over luchtspleten tussen de kleding en het pompende effect van beweging van de ledematen binnen de kledingomhulling. Bij dat pompen kan nogal wat warmte (maar ook vocht) verloren gaan. Je kunt je voorstellen dat er makkelijk te veel gepompt wordt als de kleren in verkeerde volgorde zijn aangetrokken.

Matrassen werken duidelijk anders. Stel dat een matras asymmetrisch is opgebouwd, met een betere isolatiewaarde aan de ene kant dan de andere, zou je tijdens acht uur slaap in een koele kamer het verschil merken tussen W boven of Z boven?

De calorische matrasliteratuur staat bijna zonder uitzondering in het teken van de bestrijding van huisstofmijten, bedwantsen en schimmels. Na een uurtje googelen (ongelukkig genoeg abusievelijk met ‘isolation’ in plaats van ‘insulation’) werd maar één artikel gevonden waarin het bed as such aandacht kreeg: een Chinees onderzoek naar de warmte-isolerende eigenschappen van nachtkleding, beddegoed en matrassen in alle mogelijke combinaties. Veel verrassends leverde het niet op. Naakt op een klassiek Zongbangbed ondervindt men een isolatie van ongeveer 0,9 clo. Goed gekleed van top tot teen onder warme dekens kan de isolatie op een dik matras wel oplopen tot 4,9 clo. Zhongping Lin stelde vast dat een matras altijd beter isoleert dan het beste beddegoed en dat de warmteoverdracht naar zachte matrassen beter is dan die naar harde.

Het interessantste onderzoek dat Google opleverde was een Zweeds onderzoek naar de mogelijkheid om huisstofmijten uit bedden en slaapkamers te weren (Bedrooms without house dust mites). De overlevingskans van de mijten hangt voor een belangrijk deel af van warmte en relatieve vochtigheid (RV) en daarom bepaalden Lars Wadsö en Kaisa Svennberg het verloop van temperatuur en RV gedurende vier achtereenvolgende dagen in twee bedden. Proefpersonen waren ‘two young persons - a female for Bed 1 and a male for Bed 2.’ De twee gingen steeds om 21 uur naar bed en bleven daar tien uur – het waren ongetwijfeld de eigen kinderen. Het meisje sliep op een matras van 7 cm dik, de jongen lag op 10 cm.

De temperatuur werd continu gemeten op drie plaatsen bovenop het matras (maar onder de dekens) en op drie plaatsen eronder. De uitkomst staat op internet. Het was steeds binnen de kortste keren warm onder de dekens, als binnen een half uur stond de elektronische thermometer op 35 graden, al daalde hij soms als de proefpersoon zich omdraaide en warme lucht wegpompte. Aan de onderzijde van het matras steeg de temperatuur veel langzamer, het langzaamst natuurlijk bij het dikste matras. Van belang is dat de eindwaarde aan de onderzijde vaak pas na vele uren werd bereikt, soms pas aan het eind van de nacht. Nog mooier laten de grafieken zien dat de matrassen na het opstaan zó langzaam afkoelden dat ze ’s avonds laat, als men er opnieuw op plaats nam, nog een deel van de lijfwarmte van de vorige nacht bezaten. Dat was het duidelijkst bij het meisjesbed, want het meisje maakte steeds netjes haar bed op.

Zekerheidshalve is de metingen deze week herhaald met een oudere proefpersoon (male) die al jaren op 10 cm polyether ligt. Hij joeg de meter onder de dekens in een kwartier naar 34 graden en zag de lichaamswarmte binnen het half uur doordringen tot aan de onderzijde van de matras. Na 5,5 uur was de temperatuur daar drie graden gestegen van 16 naar 19°C. De indruk is dat het er nog veel warmer had kunnen worden als hij langer had kunnen blijven liggen.

We stellen vast dat er in het matras niet gauw een evenwichtssituatie ontstaat en dat is wel de belangrijkste reden om aan te nemen dat het verschil tussen de zomer- en winterkant van een matras wel degelijk voelbaar is. De hoge temperatuur die al onder heel gewone omstandigheden onder de dekens wordt bereikt is een probleem. Warmer dan lichaamstemperatuur kan het in bed immers niet worden. Dan zou het slaapcomfort dus afhangen van maar een paar graden verschil met die geregistreerde 34 à 35 graden? Is de clou dat het heel nauw luistert?

We eindigen met een gedachte-experiment. Andersens prinses-op-de-erwt (1835) sliep op 20 matrassen (en 20 dekbedden met eiderdons). Hoeveel matrassen diep onder haar zou haar lijfwarmte nog voelbaar zijn geweest? Drie? Vier? Stel dat zij niet alleen vier matrassen onder zich had maar ook nog vier bovenop zich. Hoe had het dan gezeten met haar warmtehuishouding? Zij lag dan binnen een cocon die aan de buitenzijde de omgevingtemperatuur had en die dus volgens Bartjens geen enkele warmte meer kon afgeven aan de omgeving. Maar diep daarbinnen produceerde zij misschien wel 100 joules warmte per seconde, alsof ze een 100 watt-kacheltje is. De meeste mensen zijn 100 watt-kachels. Waar bleef die warmte?