Backdrafting može uzrokovati udobnost i probleme s kvalitetom zraka
Ljudi većinu svog vremena provode u stanovima (Klepeis et al. 2001.), zbog čega kvaliteta zraka u zatvorenim prostorima postaje sve veća briga.Opće je poznato da je zdravstveni teret zraka u zatvorenom prostoru značajan (Edwards i sur. 2001.; de Oliveira i sur. 2004.; Weisel i sur. 2005.).Trenutačni standardi ventilacije postavljeni su radi zaštite zdravlja i pružanja udobnosti stanovnicima, ali većina se uvelike oslanja na inženjersku prosudbu zbog ograničenog postojanja znanstvenog opravdanja.Ovaj odjeljak će opisati trenutne i potencijalne metode za procjenu potrebne brzine protoka za ventilaciju i dati pregled važnih postojećih standarda.
LJUDSKI OTPUSTI I UGLJIČNI DIOKSID
Pettenkofer Zahl baze za standarde ventilacije
Čini se da je znojenje glavni izvor tjelesnog mirisa koji određuje percipiranu kvalitetu zraka u zatvorenom prostoru (Gids i Wouters, 2008.).Mirisi stvaraju nelagodu, jer se dobra kvaliteta zraka često doživljava kao odsutnost mirisa.U mnogim slučajevima stanari se naviknu na mirise koje netko tko ulazi u prostoriju može dobro osjetiti.Za procjenu intenziteta mirisa može se koristiti procjena gostujuće ispitne komisije (Fanger et al. 1988.).
Ugljični dioksid (CO2) nije glavni pokretač zdravlja za izloženost unutarnjeg zraka u stambenim prostorima.CO2 je marker bioefluenata ljudi i može se povezati s neugodnim mirisom.CO2 je osnova za gotovo sve zahtjeve ventilacije u zgradama od rada Pettenkofera (1858).Shvatio je da, iako je CO2 bezopasan na normalnim razinama u zatvorenom prostoru i da ga osobe ne mogu detektirati, bio je mjerljiv onečišćivač prema kojemu su se standardi ventilacije mogli dizajnirati.Iz ove je studije predložio takozvani “PettekoferZahl” od 1000 ppm kao maksimalnu razinu CO2 za sprječavanje mirisa iz ljudskih otpadnih voda.Pretpostavio je vanjsku koncentraciju od oko 500 ppm.Savjetovao je da se ograniči razlika u CO2 između unutra i izvana na 500 ppm.To je ekvivalentno brzini protoka za odraslu osobu od oko 10 dm3/s po osobi.Ta je količina još uvijek temelj zahtjeva za ventilaciju u mnogim zemljama.Kasnije su Yaglou (1937.), Bouwman (1983.), Cain (1983.) i Fanger (1988.) proveli daljnja istraživanja o pristupu ventilacije "potaknutom neugodnim mirisima" na temelju CO2 kao markera.
Tablica: Općenito korištena ograničenja CO2 u prostorima (Gids 2011.)
Nedavna studija pokazuje da sam CO2 može utjecati na kognitivne performanse ljudi (Satish et al. 2012).U slučaju da je učinak ljudi najvažniji parametar u prostorijama kao što su učionice, predavaonice, pa čak iu 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 ne utječe na izvedbu (Satish et al. 2012.)
OSNOVA ZA BUDUĆE STANDARDE VENTILACIJE
VENTILACIJA ZA ZDRAVLJE
Zagađivači se emitiraju ili ulaze u prostor gdje ih stanari zatim udišu.Ventilacija pruža jednu opciju za uklanjanje zagađivača kako bi se smanjila izloženost bilo uklanjanjem zagađivača na izvoru, kao što je pomoću kuhinjskih napa, ili razrjeđivanjem zraka u domu putem ventilacije cijele kuće.Ventilacija nije jedina opcija kontrole za smanjenje izloženosti i možda nije pravi alat u mnogim situacijama.
Kako bi se dizajnirala strategija ventilacije ili kontrole zagađivača koja se temelji na zdravlju, mora postojati jasno razumijevanje zagađivača koje treba kontrolirati, unutarnjih izvora i jačine izvora tih zagađivača te prihvatljive razine izloženosti u kući.Europska suradnička akcija razvila je metodu za određivanje zahtjeva ventilacije za postizanje dobre kakvoće unutarnjeg zraka kao funkcije ovih zagađivača (Bienfait et al. 1992).
Najvažniji zagađivači u zatvorenim prostorima
Zagađivači za koje se čini da uzrokuju kronične zdravstvene rizike povezane s izloženošću zraku u zatvorenom prostoru su:
• Fine čestice (PM2,5)
• Pasivni duhanski dim (SHS)
• Radon
• Ozon
• Formaldehid
• Akrolein
• Zagađivači povezani s plijesni/vlagom
Trenutačno nema dovoljno podataka o jačini izvora i specifičnom doprinosu 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 će možda morati uzeti u obzir unutarnje izvore i ponašanje stanara.Ovo je područje istraživanja koje je u tijeku.Budući standardi ventilacije mogu se oslanjati na zdravstvene ishode kako bi se utvrdile dovoljne stope ventilacije.
VENTILACIJA ZA UDOBNOST
Kao što je gore opisano, mirisi mogu igrati važnu ulogu u udobnosti i dobrobiti.Još jedan aspekt udobnosti je toplinska udobnost.Ventilacija može utjecati na toplinsku udobnost transportom ohlađenih,
zagrijani, ovlaženi ili osušeni zrak.Turbulencija i brzina zraka uzrokovana ventilacijom mogu utjecati na percipiranu toplinsku udobnost.Visoke stope infiltracije ili izmjene zraka mogu stvoriti nelagodu (Liddament 1996).
Izračun potrebnih stopa ventilacije za udobnost i zdravlje zahtijeva različite pristupe.Ventilacija za udobnost uglavnom se temelji na smanjenju mirisa i kontroli temperature/vlage, dok se za zdravlje strategija temelji na smanjenju izloženosti.Prijedlog smjernica za usklađeno djelovanje (CEC 1992) je da se odvojeno izračuna stopa ventilacije potrebna za udobnost i zdravlje.Najveća stopa ventilacije trebala bi se koristiti za dizajn.
POSTOJEĆI STANDARDI VENTILACIJE
STANDARDI VENTILACIJE SJEDINJENIH DRŽAVA: ASHRAE 62.2
Standard 62.2 Američkog društva inženjera za grijanje, hlađenje i klimatizaciju (ASHRAE) je najprihvaćeniji standard za ventilaciju stambenih objekata u Sjedinjenim Državama.ASHRAE je razvio standard 62.2 “Ventilacija i prihvatljiva kvaliteta unutarnjeg zraka u niskim stambenim zgradama” za rješavanje pitanja kvalitete unutarnjeg zraka (IAQ) (ASHRAE 2010).ASHRAE 62.2 sada je potreban u nekim građevinskim kodeksima, 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 za kućnu izvedbu.Standard specificira ukupnu stopu vanjske ventilacije zraka na razini stanovanja kao funkciju površine poda (zamjena za materijalne emisije) i broja spavaćih soba (zamjena za emisije koje uzrokuju korisnici) i zahtijeva odsisne ventilatore za kupaonice i kuhanje.Fokus standarda općenito se smatra ukupnom stopom ventilacije.Ovaj naglasak temelji se na ideji da su rizici u zatvorenim prostorima potaknuti kontinuiranim emitiranjem, distribuiranim izvorima kao što je formaldehid iz namještaja i bioefluenti (uključujući mirise) od ljudi.Potrebna razina mehaničke ventilacije u cijelom domu temeljila se na najboljoj procjeni stručnjaka na tom području, ali se nije temeljila ni na kakvoj analizi koncentracija kemijskih zagađivača ili drugih zdravstvenih problema.
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 odredile stope protoka za cijelu kuću ili određene prostorije u kući.Protok zraka naveden je u najmanje jednom standardu za sljedeće prostorije: dnevni boravak, spavaća soba, kuhinja, kupaonica, WC. Većina standarda navodi samo protok zraka za podskup prostorija.
Osnova za zahtjeve ventilacije razlikuje se od zemlje do zemlje sa zahtjevima koji se temelje na broju ljudi, površini poda, broju soba, vrsti sobe, vrsti jedinice ili nekoj kombinaciji ovih inputa.Brelih i Olli (2011.) skupili 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 tih standarda.Usporedili su potrebne brzine protoka zraka za cijelu kuću i zadaću ventilacije.Potrebne stope ventilacije cijele kuće kretale su se od 0,23-1,21 ACH s najvišim vrijednostima u Nizozemskoj i najnižima u Bugarskoj.
Minimalne količine ispuha kuhinjske nape bile su u rasponu od 5,6-41,7 dm3/s.
Minimalne količine ispuha iz zahoda kretale su se od 4,2-15 dm3/s.
Minimalne količine ispuha iz kupaonica kretale su se 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 emitiranja onečišćujućih tvari, kao što su kuhinje i kupaonice, ili gdje ljudi provode većinu svog vremena, npr. kao dnevne i spavaće sobe.
STANDARDI U PRAKSI
Nova kuća izgrađena je navodno kako bi zadovoljila zahtjeve navedene u zemlji u kojoj je kuća izgrađena.Odabiru se ventilacijski uređaji koji zadovoljavaju tražene protoke.Na protok može utjecati više od odabranog uređaja.Povratni tlak iz ventilacijskog otvora priključenog na određeni ventilator, nepravilna ugradnja i začepljeni filtri mogu rezultirati padom performansi ventilatora.Trenutačno nema zahtjeva za puštanje u pogon ni u američkim ni u europskim standardima.Puštanje u pogon je obavezno u Švedskoj od 1991. Puštanje u pogon je proces mjerenja stvarnih performansi zgrade kako bi se utvrdilo ispunjavaju li zahtjeve (Stratton i Wray 2013).Puštanje u rad zahtijeva dodatne resurse i može se smatrati previsokim troškovima.Zbog izostanka puštanja u rad, stvarni protok možda neće zadovoljiti propisane ili projektirane vrijednosti.Stratton i suradnici (2012.) mjerili su protok u 15 domova u Kaliforniji, SAD i otkrili da samo jedan u potpunosti zadovoljava standard ASHRAE 62.2.Mjerenja diljem Europe također su pokazala da mnogi domovi ne zadovoljavaju propisane standarde (Dimitroulopoulou 2012).Puštanje u rad trebalo bi potencijalno dodati postojećim standardima kako bi se osigurala usklađenost u domovima.
Vrijeme objave: 15. listopada 2021