Povratno crtanje može uzrokovati probleme s udobnošću i IAQ
Ljudi provode većinu svog vremena u domovima (Klepeis et al. 2001), zbog čega kvaliteta zraka u zatvorenom prostoru postaje sve veća briga. Općenito je poznato da je zdravstveni teret zraka u zatvorenom prostoru značajan (Edwards i sur. 2001; de Oliveira i sur. 2004; Weisel i sur. 2005). Trenutni standardi ventilacije postavljeni su za zaštitu zdravlja i pružanje udobnosti stanovnicima, ali većina se u velikoj mjeri oslanja na inženjersku prosudbu zbog ograničenog postojanja znanstvenog opravdanja. Ovaj dio će opisati trenutne i potencijalne metode za procjenu potrebnih brzina protoka za ventilaciju i dati pregled važnih postojećih standarda.
LJUDSKI OTPUCI I UGLJIKOV DIOKSID
Pettenkofer Zahl baze za standarde ventilacije
Čini se da je znojenje glavni izvor mirisa tijela koji određuje percipiranu kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru (Gids i Wouters, 2008.). Mirisi stvaraju nelagodu, jer se dobra kvaliteta zraka često percipira kao odsutnost mirisa. U mnogim slučajevima stanari se naviknu na mirise koje netko može dobro uočiti ako uđe u prostoriju. Za procjenu intenziteta mirisa može se koristiti procjena gostujućeg testnog panela (Fanger et al. 1988).
Ugljični dioksid (CO2) nije glavni zdravstveni pokretač izloženosti zraku u zatvorenom prostoru u stambenim objektima. CO2 je marker za bioefluente ljudi i može biti povezan s neugodnim mirisom. CO2 je bio temelj za gotovo sve zahtjeve ventilacije u zgradama od Pettenkoferovog rada (1858.). Prepoznao je da, iako je CO2 bezopasan pri normalnim razinama u zatvorenom prostoru i da ga ljudi ne mogu otkriti, on je mjerljiv zagađivač oko kojeg se mogu osmisliti standardi ventilacije. Iz ove studije predložio je takozvani “PettekoferZahl” od 1000 ppm kao maksimalnu razinu CO2 za sprječavanje mirisa iz ljudskih efluenta. Pretpostavio je vanjsku koncentraciju od oko 500 ppm. Savjetovao je da se ograniči razlika u CO2 između unutarnje i vanjske strane na 500 ppm. To je ekvivalentno protoku za odraslu osobu od oko 10 dm3/s po osobi. Taj je iznos još uvijek temelj zahtjeva za ventilacijom u mnogim zemljama. Kasnije su Yaglou (1937.), Bouwman (1983.), Cain (1983.) i Fanger (1988.) proveli daljnja istraživanja o ventilacijskom pristupu koji se temelji na "smetnji uzrokovanom mirisima" na temelju CO2 kao markera.
Općenito korištene granice CO2 u prostorima (Gids 2011.)
Tablica: Općenito korištene granice CO2 u prostorima (Gids 2011.)
Nedavna studija pokazuje da CO2 sam po sebi može utjecati na kognitivne performanse ljudi (Satish i sur. 2012.). U slučaju da je radni učinak ljudi najvažniji parametar u prostorijama kao što su učionice, predavaonice, pa čak i u nekim slučajevima uredi, razine CO2 trebale bi odrediti razinu ventilacije, a ne smetnje i/ili udobnost. Kako bi se razvili standardi temeljeni na CO2 za kognitivne performanse, morala bi se uspostaviti prihvatljiva razina izloženosti. Na temelju ove studije, čini se da održavanje razine od oko 1000 ppm nema narušavanja performansi (Satish et al. 2012.)
OSNOVA ZA BUDUĆE STANDARDE VENTILACIJE
VENTILACIJA ZA ZDRAVLJE
Zagađivači se emitiraju ili ulaze u prostor gdje ih stanari potom udišu. Ventilacija pruža jednu opciju za uklanjanje onečišćujućih tvari kako bi se smanjila izloženost ili uklanjanjem onečišćujućih tvari na izvoru, kao što su kuhinjske nape, ili razrjeđivanjem zraka u domu putem ventilacije cijele kuće. Ventilacija nije jedina kontrolna opcija za smanjenje izloženosti i možda nije pravi alat u mnogim situacijama.
Kako bi se osmislila ventilacija ili strategija kontrole onečišćujućih tvari koja se temelji na zdravlju, mora postojati jasno razumijevanje zagađivača koje treba kontrolirati, unutarnjih izvora i jačine izvora tih zagađivača, te prihvatljivih razina izloženosti u kući. European Collaborative Action razvila je metodu za određivanje zahtjeva za ventilacijom kako bi se postigla dobra kvaliteta zraka u zatvorenom prostoru kao funkcija ovih zagađivača (Bienfait et al. 1992).
Najvažniji zagađivači u zatvorenom prostoru
Zagađivači koji pokreću kronične zdravstvene rizike povezane s izloženošću zraku u zatvorenom prostoru su:
• Fine čestice (PM2,5)
• pasivni duhanski dim (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehid
• Akrolein
• Onečišćujuće tvari povezane s plijesni/vlagom
Trenutačno nema dovoljno podataka o snazi izvora i specifičnim doprinosima izvora izloženosti u domovima da bi se dizajnirao standard ventilacije na temelju zdravlja. Postoji značajna varijabilnost u karakteristikama izvora od kuće do kuće i odgovarajuća stopa ventilacije za dom možda će morati uzeti u obzir izvore u zatvorenom prostoru i ponašanje stanara. Ovo je područje istraživanja koje je u tijeku. Budući standardi ventilacije mogu se oslanjati na zdravstvene rezultate kako bi se uspostavile dovoljne stope ventilacije.
VENTILACIJA ZA UDOBNOST
Kao što je gore opisano, mirisi mogu igrati važnu ulogu u udobnosti i dobrobiti. Drugi aspekt udobnosti je toplinska udobnost. Ventilacija može utjecati na toplinsku udobnost transportom ohlađenih,
zagrijani, vlažni ili osušeni zrak. Turbulencija i brzina zraka uzrokovane ventilacijom mogu utjecati na percipiranu toplinsku udobnost. Visoke stope infiltracije ili izmjene zraka mogu stvoriti nelagodu (Liddament 1996).
Izračun potrebnih brzina ventilacije za udobnost i zdravlje zahtijeva različite pristupe. Ventilacija za udobnost uglavnom se temelji na smanjenju mirisa i kontroli temperature/vlažnosti, dok se za zdravlje strategija temelji na smanjenju izloženosti. Prijedlog smjernica za usklađeno djelovanje (CEC 1992) je da se zasebno izračuna stopa ventilacije potrebna za udobnost i zdravlje. Za dizajn treba koristiti najveću stopu ventilacije.
POSTOJEĆI STANDARDI VENTILACIJE
STANDARDI VENTILACIJE SJEDINJENIH DRŽAVA: ASHRAE 62.2
Standard 62.2 Američkog društva za inženjere za grijanje, hlađenje i klimatizaciju (ASHRAE's) je najšire prihvaćeni standard ventilacije za stanovanje u Sjedinjenim Državama. ASHRAE je razvio Standard 62.2 “Ventilacija i prihvatljiva kvaliteta zraka u zatvorenom prostoru u niskim stambenim zgradama” za rješavanje problema s kvalitetom zraka u zatvorenom prostoru (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 sada je potreban u nekim građevinskim propisima, kao što je kalifornijski naslov 24, i tretira se kao standard prakse u mnogim programima energetske učinkovitosti i od strane organizacija koje obučavaju i certificiraju izvođače radova u kući. Standard specificira ukupnu stopu ventilacije vanjskog zraka na razini stanovanja kao funkciju površine poda (zamjena za emisije materijala) i broja spavaćih soba (zamjena za emisije povezane s stanarima) te zahtijeva ispušne ventilatore za kupaonice i kuhanje. U fokusu standarda općenito se smatra ukupna brzina ventilacije. Ovaj se naglasak temelji na ideji da rizike u zatvorenom prostoru pokreću kontinuirano emitirani, distribuirani izvori poput formaldehida iz namještaja i bioefluenta (uključujući mirise) od ljudi. Potrebna razina mehaničke ventilacije cijelog stana temeljila se na najboljoj prosudbi stručnjaka na tom području, ali nije bila utemeljena na bilo kakvoj analizi koncentracija kemijskih onečišćujućih tvari ili drugim zdravstvenim problemima.
EUROPSKI STANDARDI VENTILACIJE
U raznim europskim zemljama postoje različiti standardi ventilacije. Dimitroulopoulou (2012) daje pregled postojećih standarda u obliku tablice za 14 zemalja (Belgija, Češka, Danska, Finska, Francuska, Njemačka, Grčka, Italija, Nizozemska, Norveška, Portugal, Švedska, Švicarska, Ujedinjeno Kraljevstvo) zajedno s opis studija modeliranja i mjerenja provedenih u svakoj zemlji. Sve zemlje su specificirale stope protoka za cijelu kuću ili određene prostorije doma. Protok zraka je specificiran u najmanje jednom standardu za sljedeće prostorije: dnevni boravak, spavaća soba, kuhinja, kupaonica, WC Većina standarda specificira protok zraka samo za podskup prostorija.
Osnova za zahtjeve za ventilacijom varira od zemlje do zemlje, a zahtjevi se temelje na broju ljudi, površini poda, broju soba, vrsti sobe, vrsti jedinice ili nekoj kombinaciji ovih ulaza. Brelih i Olli (2011) agregirali su standarde ventilacije za 16 zemalja u Europi (Bugarska, Češka, Njemačka, Finska, Francuska, Grčka, Mađarska, Italija, Litva, Nizozemska, Norveška, Poljska, Portugal, Rumunjska, Slovenija, Ujedinjeno Kraljevstvo). Koristili su skup standardnih domova kako bi usporedili rezultirajuće stope izmjene zraka (AER) izračunate iz ovih standarda. Usporedili su potrebne brzine protoka zraka za cijelu kuću i ventilaciju zadatka. Potrebne stope ventilacije cijele kuće bile su u rasponu od 0,23-1,21 ACH s najvišim vrijednostima u Nizozemskoj i najnižim u Bugarskoj.
Minimalne brzine ispuha nape bile su u rasponu od 5,6-41,7 dm3/s.
Minimalne količine ispušnih plinova iz WC-a bile su u rasponu od 4,2-15 dm3/s.
Minimalne količine ispušnih plinova iz kupaonica bile su u rasponu od 4,2-21,7 dm3/s.
Čini se da postoji standardni konsenzus između većine standarda da je potrebna stopa ventilacije cijele kuće s dodatnim višim razinama ventilacije za prostorije u kojima se mogu pojaviti aktivnosti koje ispuštaju onečišćujuće tvari, kao što su kuhinje i kupaonice, ili gdje ljudi provode većinu svog vremena, npr. kao dnevne sobe i spavaće sobe.
STANDARDI U PRAKSI
Izgradnja nove kuće navodno je izgrađena kako bi zadovoljila zahtjeve određene u zemlji u kojoj je kuća izgrađena. Odabiru se ventilacijski uređaji koji zadovoljavaju potrebne brzine protoka. Na brzinu protoka može utjecati više nego samo odabrani uređaj. Protutlak iz otvora za odzračivanje priključenog na određeni ventilator, nepravilna instalacija i začepljeni filtri mogu rezultirati padovima performansi ventilatora. Trenutno ne postoji zahtjev za puštanje u rad ni u američkim ni europskim standardima. Puštanje u pogon je obvezno u Švedskoj od 1991. Puštanje u pogon je proces mjerenja stvarne izvedbe zgrade kako bi se utvrdilo zadovoljavaju li zahtjeve (Stratton i Wray 2013). Puštanje u pogon zahtijeva dodatna sredstva i može se smatrati previsokim troškovima. Zbog nedostatka puštanja u pogon, stvarni protoci možda neće zadovoljiti propisane ili projektirane vrijednosti. Stratton i suradnici (2012.) izmjerili su stope protoka u 15 domova u Kaliforniji u SAD-u i otkrili da samo jedan u potpunosti zadovoljava standard ASHRAE 62.2. Mjerenja diljem Europe također su pokazala da mnogi domovi ne ispunjavaju propisane standarde (Dimitroulopoulou 2012). Puštanje u pogon treba potencijalno dodati postojećim standardima kako bi se osigurala usklađenost u domovima.
Orginalni članak
