Problem SMOGU jaki coraz częściej „wisi” nad naszym krajem i rosnącego zanieczyszczenia powietrza, skłonił mnie do przemyśleń na temat możliwości skutecznego wentylowania pomieszczeń, z ograniczeniem negatywnych skutków działania pyłów PM2,5 i PM10.

Woda vs powietrze

Jeszcze parę lat temu główna obawa związana z ludzką egzystencją związana była z ryzykiem ograniczenia dostępu do czystej wodny pitnej. Jednak okazuje się, że wobec rosnącego z roku na roku zanieczyszczenia powietrza, większym zagrożeniem może być dostęp do czystego powietrza.

Jedno i drugie są niezbędne do życia, z tym że bez wody człowiek wytrzyma nawet kilka dni, bez powietrza co najwyżej kilkanaście sekund. Ponadto analizując wpływ zanieczyszczeń na układ pokarmowy i oddechowy, trzeba uwzględnić fakt, że ten pierwszy zdecydowanie lepiej radzi sobie z „ciałami obcymi” tj. zanieczyszczeniami. Układ oddechowy jest zdecydowanie  bardziej wrażliwy i mnie odporny na wszelkie zanieczyszczenia zewnętrzne, do których przede wszystkim należą pyły i cząstki zawieszone w powietrzu, które szczególnie uciążliwe stają się zwłaszcza w okresie zimowym.

Główną instalacją, która decyduje o komforcie dróg oddechowym człowieka jest system wentylacji budynku, a ponieważ w różnych pomieszczeniach średnio spędzamy prawie 90% czasu, dlatego tak istotna jest redukcja zanieczyszczeń wprowadzonych do wewnątrz budynku przez system wentylacji wraz z powietrzem świeżym do budynku.

Grawitacja do lamusa

Wentylacja grawitacyjna, znana od dawna, powoli przechodzi o lamusa. Współczesne budownictwo, energooszczędne i wymagające w zasadzie wyklucza możliwość jej stosowania w szerokim zakresie.

Kiedyś wentylacja grawitacyjna była idealnym rozwiązaniem, gdyż:

• działała niemal zawsze, ze względu na duże nieszczelności budynku, zwłaszcza w stolarce okiennej
• powietrze  było dużo lepszej jakości i nie wymagało tak skutecznej filtracji
• ciepła było w „zapasie”, więc nie było potrzeby oraz wymogów związanych z jego odzyskiem
• komfort mieszkania nie był postawiony na tak wysokim poziomie, jak obecnie z uwzględnieniem pełnej regulacji wewnętrznych parametrów termodynamicznych.

Oczywiście do tej pory można nawet wśród osób z branży, architektów, instalatorów znaleźć osoby „zakochane” w tym rodzaju wentylacji, ale argumenty niestety przemawiają na jego niekorzyść.

Dlaczego mechaniczna ?

Wentylacja mechaniczna znana jest od dawna, jednak jeszcze parę lat temu była stosowana dość rzadko i w wyjątkowych przypadkach. Dziś staje się standardem, nie tylko w budynkach komercyjnych oraz użyteczności publicznej, ale także w domach i mieszkaniach.

Do niedawna głównym argumentem, który wpływał na wybór wentylowania mechanicznego była możliwość zastosowania odzysku ciepła czyli rekuperacji z powietrza usuwanego. Dziś oszczędności jakie się z tym wiążą schodzą na drugi plan wobec problemu rosnącego zapylenia powietrza zewnętrznego. Na pierwsze miejsce wysuwa się możliwość filtracji i oczyszczania powietrza świeżego zewnętrznego przed wprowadzeniem go do budynku.

Stopień filtracji powietrza jest dobierany do potrzeb i zależy przede wszystkim od rodzaju pomieszczeń i oczekiwań. Zestawienie skuteczności filtracji dla różnych klas filtracji i rodzajów zanieczyszczeń wg norm i wytycznych branżowych przedstawia tabela nr 1.

Tab.1. Klasyfikacja filtracji powietrza

Obecne normy nie podają precyzyjnie skuteczności filtracji z pyłów PM 2,5 i 10 i m.in. dlatego wymagają aktualizacji. Nie mniej można je traktować jako punkt odniesienia z uwzględnieniem badań realizowanych za pomocą mierników i czujników pyłów zawieszonych.

Tab.2. Skuteczność filtracji wg EN 779 w odniesieniu do pyłów PM 1, PM 2,5 i PM10.

Analizując dostępne dane i możliwości, w obiektach, które nie mają specjalnych wymagań, a więc w mieszkaniach, biurach, sklepach, szkołach itp. stosując odpowiedni jedno lub dwustopniowy gradient filtracji w zakresie klasy M5 od F9 można uzyskać oczyszczenie powietrza z pyłów PM 2,5 k PM 10 w zakresie nawet powyżej 80%.

W pomieszczeniach o specjalnych wymaganiach tzw. pomieszczeniach czystych np. sale operacyjne, pomieszczenia produkcyjne w farmacji i elektronice, uzyskanie wymaganej klasy czystości możliwe jest dzięki zastosowaniu kaskadowego, najczęściej 3-stopniowego systemu filtracji:

• 1 stopień – filtrację wstępną (G3-G4)
• 2 stopień – filtrację bardzo dokładną (F7-F8)
• 3 stopień – filtracja absolutna (H10-H13) z lokalnymi strefami laminarnymi (H14)

W przypadku dużego zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego stosuje się filtrację 4-kaskadową poprzez filtrację powietrza świeżego.

Nie tylko filtracja

System wentylacji mechanicznej, oprócz stosowania filtracji w szerokim zakresie, daje możliwość wprowadzenia odzysku ciepła poprzez zastosowanie wymienników czyli tzw. rekuperatorów. Dzięki temu dalej pośrednio wpływamy na ograniczenie zanieczyszczenia powietrza. Wysokosprawne i energooszczędne systemy wentylacji obecnie potrafią odzyskać ponad 90% energii cieplnej, która bez rekuperacji była bezpowrotnie tracona przez kominy grawitacyjne. W związku z tym ograniczamy ilość energii cieplnej j potrzebnej na ogrzanie budynku i tym samym przyczyniamy się do ograniczenia emisji zanieczyszczeń powstałych w trakcie spalania paliwa potrzebnego na ogrzewanie.

Serwis i konserwacja

Bez względu na rodzaj zastosowanej filtracji i systemu, bez wykonywania regularnych działań serwisowych, nie spełnią one swojej funkcji długoterminowo, a w skrajnym przypadku mogą się przyczynić do pogorszenia jakości powietrza.

Konieczność wykonywania regularnych przeglądów układów wentylacji i klimatyzacji narzuca nie tylko zdrowy rozsądek oraz wymagania producenta, ale także przepisy branżowe m.in. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA z dnia 2 lutego 2011 r. Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158. Par.  37.1. określa, że: Instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji  powinny podlegać okresowemu przeglądowi lub czyszczeniu lub  wyminie elementów instalacji zgodnie z zaleceniami producenta.

Przystępując do realizacji prac konserwacyjnych, należy w pierwszej kolejności prześledzić szczegółowe normy branżowe. W przypadku urządzeń, większość potrzebnych danych znajduje się w DTR i wytycznych producenta dla poszczególnych urządzeń. W przypadku instalacji należ zwrócić szczególną uwagę na szczelność i czystość zładu.

Szczelność jest obecnie szczególnie ważna, ze względu na rosnące wymagani dotyczące ograniczenia zużycia energii przez budynki, a więc też przez systemy HVAC.

Dane dotyczące szczelności określają normy: EN 12097 oraz EN 12237 i EN 1507.

Normą opisującą szczegółowo wymagania i procedury niezbędne do utrzymania czystości systemów wentylacyjnych jest norma EN 15780:2011.

Niniejsza Norma Europejska uzupełnia normę EN 12097, która podaje wymagania dotyczące wymiarów, kształtu i umiejscowienia pokryw rewizyjnych do czyszczenia i obsługi sieci przewodów.

Sławomir Mencel

Wszystkie zdjęcia z arch. www.klimatsystem.pl