Zdrowotne aspekty wentylacji

Wstęp

Dla kogoś, kto interesuje się problemem wentylacji od 25 lat i stale uczestniczy w konferencjach na ten temat oraz praktycznie stara się ten problem rozwiązać jest oczywiste, że ludzie cierpią z powodu tego czego nie widać gołym okiem – z powodu złej jakości powietrza. Postępy w technice wentylacji są wolniejsze niż miało to miejsce w przypadku technologii uzdatniania wody, gdyż w dzisiejszych czasach posiadamy całą gamę różnorakich medykamentów pomagających do pewnego stopnia zminimalizować skutki przebywania w niewłaściwej dla organizmu atmosferze. Nie mniej jednak należy pamiętać o tym, że wszystkie zanieczyszczenia powietrza przedostają się do organizmu drogą powietrzną szybciej niż pokarmową. Dodatkowo swobodna, niekontrolowana dystrybucja powietrza w atmosferze i budynku nie umożliwia, tak jak ma to miejsce w przypadku wody, kontroli składu na poziomie stacji uzdatniania. Z tego powodu powietrze w naszych budynkach badane jest tylko okresowo na zawartość gazu ziemnego a na zawartość CO2, CO, czy NOx i innych szkodliwych czynników nigdy. W przypadku gdy stałe kontrole jakości powietrza nie są możliwe należy koniecznie przyjąć rozwiązania systemowe zapewniające minimum biologiczne dla każdego mieszkańca i zająć się przyczyną leżącą u podłoża problemów zdrowotnych związanych z “syndromem chorego budynku”, a nie ich leczeniem objawowym.

Wentylacja grawitacyjna

Ten rodzaj wentylacji wywołany tzw. wyporem termicznym jest w dużym stopniu zależny od różnic temperatur pomiędzy wnętrzem budynku a środowiskiem zewnętrznym oraz kierunku i prędkości wiatru. Jako przykład małej skuteczności tego sposobu wentylowania pomieszczeń można tutaj przywołać średnią wartość wymiany powietrza w starych budynkach we Francji. Wielkość tą zbadano praktycznie w trakcie ogólnonarodowego programu badawczego kilku organizacji na rzecz oszczędności energii i użytkowania budynków. Średnia dla pomieszczeń mieszkalnych 0,07 wymian powietrza na godzinę zaszokowała ekspertów. To stanowczo za mało dla dobrego zdrowia i samopoczucia mieszkańców. Dla przykładowego pomieszczenia o powierzchni 60 m² i wysokości 2,8 m taka krotność wymiany powietrza oznacza dostarczanie 11,8 m³ powietrza w ciągu godziny. Dla trzech mieszkańców oznacza to wymianę na osobę poniżej 4 m³/h. Najsurowsza norma wentylacyjna, dla schronów atomowych w czasie klęski środowiskowej to 6 m³/h!!

Temperatura zewnętrzna powodując ograniczanie lub rezygnację z wentylacji przez mieszkańców w najzimniejszych okresach ma decydujący wpływ na ilość zachorowań na schorzenia układu oddechowego.

Problem do rozwiązania – kuchenki gazowe !

Gaz do spalania w mieszkaniach nie powinien nigdy tam się znaleźć. Nie dlatego, że stwarza zagrożenie wybuchem ale przede wszystkim gdyż powoduje konieczność dostarczenia kolosalnych ilości powietrza wentylacyjnego dla usuwania produktów spalania gazu i zapewnienia ochrony zdrowia mieszkańców.

Wystarczy przytoczyć tutaj badania wpływu otwartego spalania gazu w mieszkaniach na skład powietrza wewnętrznego opisane w (1) i (2).

Aby obniżyć poziom stężenia CO2 w powietrzu, w którym odbywa się otwarte spalanie gazu trzeba wymieniać w pomieszczeniach więcej niż 200 m³ powietrza na godzinę, a do skutecznego wyeliminowania tlenku węgla potrzeba jeszcze więcej, bo aż 400 m³/h.

Powstające w trakcie spalania tlenki azotu NOx są prawie nieusuwalne z pomieszczeń przy pomocy tradycyjnej wentylacji. Biorąc pod uwagę fakt, że obecnie, nowoczesne kuchenki elektryczne są energetycznie bardziej efektywne od gazowych i podgrzewają potrawy z tą samą szybkością, wydaje się nieodpowiedzialne doprowadzanie gazu do naszych mieszkań.

Wentylacja mechaniczna scentralizowana

Najprostszym systemem wentylacji kilku lub kilkunastu pomieszczeń jest wentylacja scentralizowana, w której łatwo jest przewidzieć centralny wymiennik ciepła, filtrację i nawilżanie. Pozostaje tylko doprowadzenie tak przygotowanego powietrza kanałami, na wzór dystrybucji wody do odbiorców.

Jednak powietrze to nie woda:

- powszechnie stosowane filtry w tego typu instalacjach nie zatrzymują wszystkich zanieczyszczeń stałych. Ok. 10% najdrobniejszych cząsteczek przechodzi przez nie a same filtry po pewnym czasie ulegają zabrudzeniu i zakażają powietrze

- wnętrza wymienników ciepła, nawilżaczy itp. są niedostępne do mycia lub dokładnego wyczyszczenia

- same przewody wentylacyjne, po pewnym czasie użytkowania stają się wspaniałym środowiskiem do rozwoju mikroorganizmów chorobotwórczych ponieważ ich budowa, a często i położenie nie pozwalają na regularne oczyszczanie

Po latach eksploatacji scentralizowanych systemów wentylacji powstaje świadomość, że wszystkie ich elementy powinny być łatwo dostępne do periodycznego czyszczenia .

Obowiązujące prawo budowlane przewiduje już konieczność wyposażania przewodów wentylacyjnych w otwory rewizyjne umożliwiające ich regenerację (3).

W niektórych, istniejących instalacjach jest to niemożliwe a w większości przypadków wykonywanie takiej operacji jest drogie i znacznie podnosi koszty eksploatacji.

Wentylacja lokalna i indywidualna

Do wszystkich wymienionych problemów zdrowotnych związanych z wentylacją możemy także dodać trudności z dystrybucją odpowiednich ilości powietrza do poszczególnych pomieszczeń, zarówno w systemie naturalnym jak i mechanicznym scentralizowanym.

W wentylacji grawitacyjnej, z uwagi na stale zmieniającą się różnicę temperatur i prędkości wiatru ilość dostarczanego powietrza waha się znacząco i nigdy nie odpowiada realnym potrzebom.

W wentylacji mechanicznej scentralizowanej na skutek trudności sterowania ilością centralnie dostarczanego powietrza, na poziomie indywidualnego pomieszczenia osiągane są często bardzo rozbieżne z potrzebami ilości dostarczanego powietrza.

Wobec tych problemów, niektóre państwa europejskie, jak np. Szwajcaria dotują badania i rozwój wentylacyjnych systemów indywidualnych.

Korzyści wentylacji indywidualnej:

- przewody ścienne są krótkie i łatwo dostępne

- każdy użytkownik ma możliwość regulacji parametrów wentylacji zgodnie z własnymi potrzebami

- indywidualny wymiennik ciepła umożliwia optymalny rozkład oszczędności pomiędzy lokalami w budynku

- duża elastyczność instalacji i rozbudowy systemu. Pojedyncze przypadki niechęci lokatorów nie zniweczą całego pomysłu. Rozbudowę można rozłożyć w czasie i uruchamiać aparaty oddzielnie w kolejnych mieszkaniach

- niższe nakłady inwestycyjne: brak konieczności budowy sieci kanałów

- bardzo niskie koszty eksploatacji: energia elektryczna zużywana przez wentylatory wymusza jedynie przepływ powietrza i nie jest zużywana do pokonania oporów przepływu w sieci kanałów wentylacyjnych

- wysoki komfort (chłodzenie) w okresie letnim

Asymilacja wentylacji lokalnej w budownictwie wydaje się bardzo łatwa. Wieloletnie doświadczenia pokazują, że przyzwyczajenie do dobrej jakości powietrza następuje szybko i często mieszkańcy zapewniają, że od tej pory inaczej żyć by już nie mogli.

dr inż. Eugeniusz Rylewski

(więcej na temat wentylacji, powiązanej z oszczędzaniem energii w książce autora powyższego opracowania pt: “Energia własna”, Wydawnictwo Tinta –nr 917314, ISBN 83-917314-2-1)

Przypisy:

(1) – S.Gumuła, K.Prync – Skotniczny, Z.Skotniczny: Wpływ eksploatacji kuchenek

gazowych na zagrożenie składu powietrza w budownictwie mieszkaniowym – II Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Zakopane Kościelisko 2001

(2) – F.G.Tagu-Zade: O stanie higienicznym mieszkań z odkrytym spaleniem gazu – Naukowy Badawczy Instytut Techniki Sanitarnej, Zeszyt 17, Strojizdat 1966

(3) - Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz. U. Z dnia 15 czerwca 2002 r. Nr 75, poz.690)