Обратная тяга может вызвать проблемы с комфортом и качеством воздуха в помещении
Люди проводят большую часть своего времени в жилых помещениях (Klepeis et al. 2001), что делает качество воздуха внутри помещений все более серьезной проблемой.Широко признано, что бремя воздействия воздуха в помещении на здоровье является значительным (Эдвардс и др., 2001 г.; де Оливейра и др., 2004 г.; Вайзел и др., 2005 г.).Текущие стандарты вентиляции установлены для защиты здоровья и обеспечения комфорта жителей, но большинство из них в значительной степени полагаются на инженерную оценку из-за ограниченного существования научного обоснования.В этом разделе будут описаны существующие и потенциальные методы оценки требуемой скорости потока для вентиляции, а также представлен обзор важных существующих стандартов.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ СТОКИ И ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА
Базы Pettenkofer Zahl для стандартов вентиляции
Потоотделение, по-видимому, является основным источником запаха тела, определяющим воспринимаемое качество воздуха в помещении (Gids and Wouters, 2008).Запахи создают дискомфорт, так как хорошее качество воздуха часто воспринимается как отсутствие запаха.Во многих случаях жильцы привыкают к запахам, которые хорошо воспринимаются входящим в помещение.Для оценки интенсивности запаха можно использовать заключение приехавшей группы экспертов (Fanger et al., 1988).
Углекислый газ (CO2) не является основным фактором воздействия на здоровье воздуха в жилых помещениях.CO2 является маркером биоэффлюентов людей и может быть связан с неприятным запахом.CO2 был основой почти для всех требований к вентиляции в зданиях, начиная с работы Петтенкофера (1858 г.).Он признал, что, хотя CO2 безвреден при нормальных уровнях в помещении и не обнаруживается людьми, это поддающийся измерению загрязнитель, вокруг которого можно разработать стандарты вентиляции.На основе этого исследования он предложил так называемый «PettekoferZahl» в 1000 частей на миллион в качестве максимального уровня CO2 для предотвращения запаха человеческих сточных вод.Он предположил, что внешняя концентрация составляет около 500 частей на миллион.Он посоветовал ограничить разницу в СО2 внутри и снаружи до 500 частей на миллион.Это эквивалентно скорости потока для взрослого человека около 10 дм3/с на человека.Это количество до сих пор является основой требований к вентиляции во многих странах.Позже Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) и Fanger (1988) провели дальнейшие исследования подхода к вентиляции, основанного на неприятных запахах, на основе CO2 в качестве маркера.
Таблица: Обычно используемые предельные значения 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 эффективность работы людей является наиболее важным параметром в таких помещениях, как классы, аудитории и даже в некоторых случаях офисы, 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.Согласно этому исследованию, поддержание уровня около 1000 частей на миллион, по-видимому, не приводит к ухудшению производительности (Сатиш и др., 2012 г.).
ОСНОВА ДЛЯ БУДУЩИХ СТАНДАРТОВ ВЕНТИЛЯЦИИ
ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ
Загрязняющие вещества выбрасываются или попадают в пространство, где обитатели затем вдыхают их.Вентиляция обеспечивает один из вариантов удаления загрязняющих веществ для уменьшения воздействия либо путем удаления загрязняющих веществ в источнике, например, с помощью кухонных вытяжек, либо путем разбавления воздуха в доме с помощью вентиляции всего дома.Вентиляция — не единственный вариант контроля для снижения воздействия и может быть неправильным средством во многих ситуациях.
Чтобы разработать стратегию вентиляции или контроля загрязнителей на основе здоровья, необходимо иметь четкое представление о загрязняющих веществах, которые необходимо контролировать, внутренних источниках и силе источников этих загрязнителей, а также о допустимых уровнях воздействия в доме.Европейская совместная деятельность разработала метод определения потребности в вентиляции для достижения хорошего качества воздуха в помещении в зависимости от этих загрязняющих веществ (Bienfait et al. 1992).
Наиболее важные загрязнители в помещении
Загрязнители, которые, как представляется, вызывают хронические риски для здоровья, связанные с воздействием воздуха в помещении:
• Мелкие частицы (PM2,5)
• Вторичный табачный дым (ПТВ)
• Радон
• Озон
• Формальдегид
• Акролеин
• Загрязняющие вещества, связанные с плесенью/влагой
В настоящее время недостаточно данных о мощностях источников и вкладе конкретных источников в воздействие в жилых помещениях для разработки стандарта вентиляции на основе здоровья.Существуют значительные различия в характеристиках источников от дома к дому, и может потребоваться соответствующая скорость вентиляции для дома с учетом внутренних источников и поведения жильцов.Это постоянная область исследований.Будущие стандарты вентиляции могут основываться на результатах для здоровья, чтобы установить достаточную скорость вентиляции.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ДЛЯ КОМФОРТА
Как описано выше, запахи могут играть важную роль в обеспечении комфорта и хорошего самочувствия.Еще одним аспектом комфорта является тепловой комфорт.Вентиляция может влиять на температурный комфорт, транспортируя охлажденные,
нагретый, увлажненный или осушенный воздух.Турбулентность и скорость воздуха, вызванные вентиляцией, могут влиять на воспринимаемый тепловой комфорт.Высокая скорость инфильтрации или воздухообмена может вызвать дискомфорт (Liddament 1996).
Расчет необходимой скорости вентиляции для комфорта и здоровья требует различных подходов.Вентиляция для комфорта в основном основана на уменьшении запаха и контроле температуры/влажности, в то время как для здоровья стратегия основана на снижении воздействия.Предложение руководства по согласованным действиям (CEC 1992) состоит в том, чтобы отдельно рассчитать скорость вентиляции, необходимую для комфорта и здоровья.При проектировании следует использовать максимальную скорость вентиляции.
СУЩЕСТВУЮЩИЕ 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 разработал Стандарт 62.2 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещениях в малоэтажных жилых домах» для решения вопросов качества воздуха в помещениях (IAQ) (ASHRAE 2010).ASHRAE 62.2 теперь требуется в некоторых строительных нормах, таких как Раздел 24 Калифорнии, и рассматривается как стандарт практики во многих программах повышения энергоэффективности и организациями, которые обучают и сертифицируют подрядчиков по выполнению домашних работ.Стандарт определяет общую скорость вентиляции наружного воздуха на уровне жилого помещения в зависимости от площади пола (заменитель выбросов материалов) и количества спален (заменитель выбросов, связанных с жильцами), а также требует наличия вытяжных вентиляторов для ванных комнат и кухни.В центре внимания стандарта обычно считается общая скорость вентиляции.Этот акцент был основан на идее о том, что риски в помещении обусловлены постоянно выделяемыми распределенными источниками, такими как формальдегид из мебели и биологические выбросы (включая запахи) от людей.Требуемый уровень механической вентиляции всего жилого помещения был основан на оценке экспертов в данной области, но не на каком-либо анализе концентраций химических загрязнителей или других проблемах, связанных со здоровьем.
ЕВРОПЕЙСКИЕ СТАНДАРТЫ ВЕНТИЛЯЦИИ
В разных европейских странах существуют различные стандарты вентиляции.Dimitroulopoulou (2012) представляет обзор существующих стандартов в формате таблицы для 14 стран (Бельгия, Чехия, Дания, Финляндия, Франция, Германия, Греция, Италия, Нидерланды, Норвегия, Португалия, Швеция, Швейцария, Соединенное Королевство) вместе с описание исследований по моделированию и измерению, проведенных в каждой стране.Во всех странах указаны скорости потока для всего дома или отдельных комнат дома.Воздушный поток был указан как минимум в одном стандарте для следующих помещений: гостиная, спальня, кухня, ванная комната, туалет. В большинстве стандартов воздушный поток указывается только для части комнат.
Основания для требований к вентиляции варьируются от страны к стране с требованиями, основанными на количестве людей, площади пола, количестве комнат, типе помещения, типе блока или некоторой комбинации этих входных данных.Brelih and Olli (2011) объединили стандарты вентиляции для 16 стран Европы (Болгария, Чехия, 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.Требуемая скорость вентиляции всего дома варьировалась от 0,23 до 1,21 ACH с самыми высокими значениями в Нидерландах и самыми низкими в Болгарии.
Минимальная скорость вытяжки из колпака варьировалась от 5,6 до 41,7 дм3/с.
Минимальные скорости вытяжки из туалетов колебались в пределах 4,2-15 дм3/с.
Минимальные скорости вытяжки из санузлов колебались в пределах 4,2-21,7 дм3/с.
По-видимому, между большинством стандартов существует стандартный консенсус в отношении того, что требуется вентиляция всего дома с дополнительными более высокими уровнями вентиляции для помещений, где могут происходить выбросы загрязняющих веществ, таких как кухни и ванные комнаты, или где люди проводят большую часть своего времени, таких как как гостиные и спальни.
СТАНДАРТЫ НА ПРАКТИКЕ
Строительство нового дома якобы строится в соответствии с требованиями, установленными в стране, в которой построен дом.Подбираются вентиляционные устройства, отвечающие требуемым расходам.На скорость потока может влиять не только выбранное устройство.Противодавление от вентиляционного отверстия, прикрепленного к данному вентилятору, неправильная установка и забитые фильтры могут привести к снижению производительности вентилятора.В настоящее время требования по вводу в эксплуатацию отсутствуют ни в стандартах США, ни в европейских стандартах.В Швеции ввод в эксплуатацию является обязательным с 1991 года. Ввод в эксплуатацию — это процесс измерения фактических характеристик здания для определения его соответствия требованиям (Stratton and Wray 2013).Ввод в эксплуатацию требует дополнительных ресурсов и может считаться непомерно дорогостоящим.Из-за отсутствия пусконаладочных работ фактические расходы могут не соответствовать заданным или проектным значениям.Stratton et al (2012) измерили скорость потока в 15 домах в Калифорнии, США, и обнаружили, что только 1 из них полностью соответствует стандарту ASHRAE 62.2.Измерения в Европе также показали, что многие дома не соответствуют установленным стандартам (Dimitroulopoulou 2012).Ввод в эксплуатацию потенциально должен быть добавлен к существующим стандартам для обеспечения соответствия в домах.
Время публикации: 15 октября 2021 г.