Бэкдрафтинг может вызвать комфорт и проблемы с качеством воздуха в помещении.
Люди проводят большую часть своего времени в жилых помещениях (Klepeis et al. 2001), поэтому качество воздуха в помещениях вызывает все большую озабоченность. Широко признано, что воздух в помещениях наносит значительный вред здоровью (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al. 2004; Weisel et al. 2005). Текущие стандарты вентиляции установлены для защиты здоровья и обеспечения комфорта жителей, но большинство из них в значительной степени полагается на инженерное решение из-за ограниченного существования научного обоснования. В этом разделе будут описаны текущие и потенциальные методы оценки требуемой скорости потока для вентиляции и дан обзор важных существующих стандартов.
ВЫХОДЫ ЧЕЛОВЕКА И ДИОКСИД УГЛЕРОДА
Основания Pettenkofer Zahl для стандартов вентиляции
Потоотделение, по-видимому, является основным источником запаха, определяющим качество воздуха в помещении (Gids and Wouters, 2008). Запахи создают дискомфорт, так как хорошее качество воздуха часто воспринимается как отсутствие запаха. Во многих случаях обитатели привыкают к запахам, которые хорошо улавливаются при входе в комнату. Для оценки интенсивности запаха можно использовать заключение посещающей испытательной группы (Fanger et al. 1988).
Двуокись углерода (CO2) не является основным фактором воздействия на здоровье воздуха в жилых помещениях. CO2 является маркером биоэффектов людей и может быть связан с неприятным запахом. CO2 был основой почти для всех требований к вентиляции в зданиях со времен работы Петтенкофера (1858 г.). Он признал, что, хотя CO2 безвреден при нормальном уровне в помещении и не обнаруживается людьми, это измеримый загрязнитель, на основе которого могут быть разработаны стандарты вентиляции. На основе этого исследования он предложил так называемый «ПеттекоферЦахл», равный 1000 ppm в качестве максимального уровня CO2 для предотвращения запахов от воздействия человека. Он предположил, что внешняя концентрация составляет около 500 частей на миллион. Он посоветовал ограничить разницу в CO2 внутри и снаружи до 500 ppm. Это эквивалентно скорости потока для взрослого около 10 дм3 / с на человека. Эта сумма до сих пор является основой требований к вентиляции во многих странах. Позже Яглоу (1937), Бауман (1983), Каин (1983) и Фангер (1988) провели дальнейшие исследования подхода к вентиляции, основанного на использовании CO2 в качестве маркера.
Обычно используемые ограничения CO2 в помещениях (Gids 2011)
Таблица: Обычно используемые ограничения CO2 в помещениях (Gids 2011)
Недавнее исследование показывает, что CO2 сам по себе может влиять на когнитивные способности людей (Satish et al. 2012). В случае, если производительность людей является наиболее важным параметром в таких помещениях, как классы, аудитории и даже в некоторых случаях в офисах, уровни CO2 должны определять уровень вентиляции, а не неудобства и / или комфорт. Чтобы разработать стандарты на основе CO2 для когнитивных функций, необходимо установить приемлемый уровень воздействия. Основываясь на этом исследовании, поддержание уровня около 1000 ppm не влияет на производительность (Satish et al. 2012).
ОСНОВА ДЛЯ БУДУЩИХ СТАНДАРТОВ ВЕНТИЛЯЦИИ
ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ
Загрязняющие вещества выбрасываются или попадают в пространство, где обитатели затем их вдыхают. Вентиляция предоставляет один из вариантов удаления загрязняющих веществ для уменьшения воздействия либо путем удаления загрязняющих веществ в их источнике, например, с помощью вытяжек, либо путем разбавления воздуха в доме с помощью вентиляции всего дома. Вентиляция - не единственный способ снижения воздействия, и во многих ситуациях она может не подходить.
Чтобы разработать стратегию вентиляции или контроля загрязнителей, основанную на здоровье, необходимо четкое понимание загрязнителей, которые необходимо контролировать, внутренних источников и силы источников этих загрязнителей, а также приемлемых уровней воздействия в доме. Европейское совместное действие разработало метод определения требований к вентиляции для достижения хорошего качества воздуха в помещении в зависимости от этих загрязнителей (Bienfait et al. 1992).
Наиболее важные загрязнители в помещении
Загрязняющие вещества, которые вызывают хронические риски для здоровья, связанные с контактом с воздухом в помещении:
• Мелкие частицы (PM2,5)
• Вторичный табачный дым (SHS)
• Радон
• Озон
• Формальдегид
• Акролеин
• Загрязняющие вещества, связанные с плесенью / влажностью
В настоящее время недостаточно данных о силе источников и их вкладе в воздействие в домах, чтобы разработать стандарт вентиляции, основанный на состоянии здоровья. Характеристики источников сильно различаются от дома к дому, и при выборе подходящей скорости вентиляции для дома может потребоваться принять во внимание внутренние источники и поведение людей. Это постоянная область исследований. Будущие стандарты вентиляции могут зависеть от результатов для здоровья, чтобы установить достаточную интенсивность вентиляции.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЛЯ КОМФОРТА
Как описано выше, запахи могут играть важную роль в обеспечении комфорта и благополучия. Еще один аспект комфорта - тепловой комфорт. Вентиляция может влиять на тепловой комфорт за счет транспортировки охлажденных,
нагретый, увлажненный или осушенный воздух. Турбулентность и скорость воздуха, вызванные вентиляцией, могут влиять на воспринимаемый тепловой комфорт. Высокая скорость инфильтрации или воздухообмена может создавать дискомфорт (Liddament 1996).
Расчет необходимой скорости вентиляции для комфорта и здоровья требует разных подходов. Комфортная вентиляция в основном основана на уменьшении запаха и контроле температуры / влажности, в то время как для здоровья стратегия основана на сокращении воздействия. В рекомендациях по согласованным действиям (CEC 1992) предлагается отдельно рассчитывать интенсивность вентиляции, необходимую для комфорта и здоровья. При проектировании следует использовать самую высокую интенсивность вентиляции.
ДЕЙСТВУЮЩИЕ СТАНДАРТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
СТАНДАРТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ США: ASHRAE 62.2
Стандарт 62.2 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) является наиболее широко принятым стандартом вентиляции жилых помещений в Соединенных Штатах. ASHRAE разработало Стандарт 62.2 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в малоэтажных жилых зданиях» для решения проблем качества воздуха в помещении (IAQ) (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 теперь требуется в некоторых строительных нормах и правилах, таких как Заголовок 24 Калифорнии, и рассматривается как стандарт практики во многих программах энергоэффективности и организациями, которые обучают и сертифицируют подрядчиков по выполнению домашних работ. Стандарт определяет общую интенсивность вентиляции наружным воздухом на уровне жилого дома в зависимости от площади пола (суррогат для материальных выбросов) и количества спален (суррогат для выбросов, связанных с жильцами) и требует вытяжных вентиляторов для ванных комнат и кухонь. Основное внимание в стандарте обычно уделяется общей скорости вентиляции. Этот акцент был основан на идее, что риски внутри помещений вызваны непрерывно выделяемыми распределенными источниками, такими как формальдегид из мебели и биофлюенты (включая запахи) от людей. Требуемый уровень механической вентиляции всего жилого помещения был основан на лучших оценках экспертов в данной области, но не на каком-либо анализе концентраций химических загрязнителей или других проблемах, связанных со здоровьем.
ЕВРОПЕЙСКИЕ СТАНДАРТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
В разных странах Европы существует множество стандартов вентиляции. Dimitroulopoulou (2012) дает обзор существующих стандартов в табличном формате для 14 стран (Бельгия, Чешская Республика, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Италия, Нидерланды, Норвегия, Португалия, Швеция, Швейцария, Великобритания) вместе с описание исследований по моделированию и измерениям, проведенных в каждой стране. Во всех странах указаны нормы расхода для всего дома или отдельных комнат дома. Воздушный поток был указан по крайней мере в одном стандарте для следующих помещений: гостиная, спальня, кухня, ванная, туалет. Большинство стандартов указали воздушный поток только для подмножества комнат.
Основа для требований к вентиляции варьируется от страны к стране с требованиями, основанными на количестве людей, площади пола, количестве комнат, типе комнаты, типе блока или некоторой комбинации этих входов. Brelih и Olli (2011) объединили стандарты вентиляции для 16 стран Европы (Болгария, Чешская Республика, Германия, Финляндия, Франция, Греция, Венгрия, Италия, Литва, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Румыния, Словения, Великобритания). Они использовали набор стандартных домов для сравнения результирующих коэффициентов воздухообмена (AER), рассчитанных на основе этих стандартов. Они сравнили требуемый расход воздуха для всего дома и рабочую вентиляцию. Требуемые показатели вентиляции всего дома варьировались от 0,23 до 1,21 ACH с самыми высокими значениями в Нидерландах и самыми низкими в Болгарии.
Минимальная вытяжка вытяжного шкафа варьировалась от 5,6 до 41,7 дм3 / с.
Минимальные нормы вытяжки из туалетов варьировались от 4,2 до 15 дм3 / с.
Минимальные нормы вытяжки из ванных комнат колеблются от 4,2 до 21,7 дм3 / с.
Похоже, существует стандартный консенсус между большинством стандартов о том, что требуется интенсивность вентиляции всего дома с дополнительными более высокими уровнями вентиляции для комнат, где могут происходить выбросы загрязняющих веществ, таких как кухни и ванные комнаты, или где люди проводят большую часть своего времени, например как гостиные, так и спальни.
СТАНДАРТЫ НА ПРАКТИКЕ
Строительство нового дома якобы строится в соответствии с требованиями, установленными в стране, в которой построен дом. Выбираются вентиляционные устройства, соответствующие требуемому расходу. На скорость потока может влиять не только выбранное устройство. Противодавление из вентиляционного отверстия, прикрепленного к данному вентилятору, неправильная установка и засорение фильтров могут привести к снижению производительности вентилятора. В настоящее время требования к вводу в эксплуатацию ни в американских, ни в европейских стандартах отсутствуют. Ввод в эксплуатацию является обязательным в Швеции с 1991 года. Ввод в эксплуатацию - это процесс измерения фактических характеристик здания, чтобы определить, соответствуют ли они требованиям (Stratton and Wray 2013). Ввод в эксплуатацию требует дополнительных ресурсов и может считаться чрезмерно дорогостоящим. Из-за отсутствия ввода в эксплуатацию фактические расходы могут не соответствовать предписанным или расчетным значениям. Страттон и др. (2012) измерили скорость потока в 15 домах в Калифорнии, США, и обнаружили, что только 1 дом полностью соответствует стандарту ASHRAE 62.2. Измерения по всей Европе также показали, что многие дома не соответствуют установленным стандартам (Dimitroulopoulou 2012). Ввод в эксплуатацию потенциально должен быть добавлен к существующим стандартам, чтобы гарантировать соответствие в домах.
Оригинальная статья
