Ventilacija je vrlo važan čimbenik u zgradama zbog svojeg utjecaja kako na grijanje i hlađenje tj. na energetske troškove grijanja i hlađenja objekta, kako zbog higijenskih uvjeta i uvjeta unutarnje kvalitete zraka (IAQ), što je čini jednim od najvažnijih čimbenikom na zdravlje i ugodnost ljudi. Neadekvatna i ne izbalansirana ventilacija izaziva cca 50% svih problema sa lošom kvalitetom zraka u komercijalnim zgradama.
Današnje društvo je usmjereno na energetsku učinkovitost i smanjenje globalnih troškova u pogledu grijanja i hlađenja tj. svih energetskih troškova koja uključuju i ventilaciju, i kao rezultat toga je smanjenje broja izmjena zraka uz manje redovita izmjena filtera u HVAC postrojenju što dovodi do rezultata povećanja koncentracija prašina i povećanja kontaminacije prostora česticama. Vlasnici objekata kao i facility menadžeri izgubili su ili nikada nisu ni znali činjenicu da je osnovna funkcija ventilacije osigurati kvalitetu zraka te time zdravlje i komfor ljudima tj. djelatnicima. Isto tako ne smatra se dobrom kvalitetom zraka ako se vrši ispitivanje mikroklimatskih parametara, kao temperature, relativne vlage i brzine strujanja zraka, koje su kao zakonska osnova propisane da se mjere svake dvije godine u radnim prostorima i ako ti parametri pokažu da u skladu sa projektiranim. Lošu kvalitetu zraka vrlo često nije nimalo lako odrediti samim mjerenjem.
Prihvatljiva kvaliteta unutarnjeg zraka – definicija (Indoor Air Qualitiy)
Zrak u kojem nema poznatih kontaminanata (zagađivača) u štetnim koncentracijama što je potvrđeno od strane nadležnih i ovlaštenih institucija i u odnosu na kojeg značajna većina populacije (80% ili više) koja je izložena tom zraku, ne ispoljava ne zadovoljstvo.
Temperatura sobnog zraka
Bitna je jednakost temperature u prostoriji. Kada se temperatura od 20 do 22°C navodi kao najpovoljnija, onda se smatra da je pri tome srednja temperatura zida ista ili približno ista kao temperatura zraka. Ako je temperatura zida znatno niža od temperature zraka, kao što je zimi slučaj prilikom zagrijavanja prostorija, onda će se sobna temperatura od 20°C smatrati suviše niskom i morat će se povisiti kako bi se osjetila ista ugodnost. Srednja vrijednost temperature zraka i zida naziva se operativna sobna temperatura; mjerenje se vrši pomoću termometra sa kuglom tzv. globe termometar. Od velikog značenja za utjecaj temperature zida pri slaboj toplinskoj izolaciji je položaj grijaćih tijela i položaj čovjeka u prostoriji. Ako se npr. grijače tijelo na unutrašnjem zidu, a čovjek neposredno ispred prozora na vanjskom zidu, onda će odzračivanje topline prema van uvijek izazivati osjećaj neugodnosti (propuh zračenjem).Osim toga, hladni zrak sa prozora uzrokuje pojavu propuha.
Pri podnom grijanju iskustvo je pokazalo da je površinska temperatura viša od 27°C neprijatna u prostorijama za trajan boravak. Ponekad se dopušta 29°C, kada je to projektom predviđeno. Površine po kojima se ne hoda (ivične zone) dopuštene su temperature do 35°C. Doktori medicine misle da toplina u predjelu nogu remeti cirkulaciju krvi što dovodi do ošamućenosti.
Pri plafonskom grijanju dozračivanje topline na glavu čovjeka pri temperaturi sobnog zraka od 20°C ne bi trebalo da prijeđe 12 W/m2, jer se u tom slučaju ne bi postizalo dovoljno hlađenje glave, što izaziva nelagodnost, pri visini prostorije od 3 m, maksimalno 35°C može biti temperatura tavanice.
Pri zidnom grijanju sa grijanim površinama ispod prozora, dopuštene su i više temperature pošto grijano tijelo odzrači istovremeno toplinu kroz prozor van.
Mjerodavno za ugodnost je da temperature zraka i srednja temperatura svih obuhvatnih površina što manje odstupaju jedna od druge, i da se što više približe prosječnoj vrijednosti od 20 do 22°C, tada je odavanje topline čovjeka ravnomjernije. Razlika ne bi smjela iznositi više od 3 K. Pri tome su hladne tavanice ili topli zidovi ugodniji od grijane tavanice i hladnih zidova.
Vlažnost sobnog zraka
Pošto se hlađenje tijela vrši i isparavanjem tada i vlažnost zraka ima izvjestan utjecaj na ugodnost. Čovjek i pri višim temperaturama nema osjećaj vlažnosti zraka. U klima tehnici se pretpostavlja 35% kao donja i 70% kao gornja granica vlažnosti zraka.
Pri vlažnosti ispod 35% koja zimi u zagrijanim prostorijama lako može da nastane, pokazalo se da se zbog sušenja odjeće, tepiha, namještaja itd., lakše stvara prašina i da tinjanjem ove prašine na grijućim tijelima nastaju amonijak i drugi plinovi koji nadražuju dišne organe. Sve vrste sintetike na suhom zraku se električno pune i skupljaju čestice prašine. Osim toga, nastaje i sušenje sluzokože gornjih dišnih putova koji će time biti ograničeni u svojoj funkciji. Iz tog razloga se zimi preporučuje osjetljivim osobama vlaženje sobnog zraka na minimalnu vrijednost od 35% ukoliko se donja granica ovog prekorači kada je vrijeme vrlo hladno. Druga ispitivanja su pokazala da povećana vlažnost zraka smanjuje opasnost od prehlade. (Pogrešno je mišljenje da je zrak suši u prostorijama sa centralnim grijanjem nego u prostorijama sa kalijevim pećima.)
Pri vlažnosti zraka preko 70%, odaje se miris stvaranja plijesni, a vlaga oštećuje materijal.
Pri vlažnosti zraka od 60% znojenje počinje na 25°C, a pri vlažnosti od 50% tek na 28°C. Pri normalnoj temperaturi od 20 do 22°C vlažnost treba biti u granicama od 35 do 65%, dok pri višim temperaturama od 26°C vlažnost treba smanjiti.
Kretanje zraka ili strujanje
Kada se čovjek nalazi vani, onda mu umjereno kretanje zraka prija, dok je u zatvorenim prostorijama svaka vrsta kretanja zraka ili strujanja neprijatna. Najneprijatnije je strujanje zraka sa nižom temperaturom od sobne i kada pretežno puše iz jednog pravca na određeni dio tijela. Muzičari na primjer osjećaju najmanje strujanje kao neprijatno. Stariji ljudi su mnogo osjetljiviji od mlađih. Ali ipak je potrebno osigurati minimalno strujanje zraka za prijenos topline i materije.
Pri normalnim temperaturama od 20 do 22°C, dopuštena brzina bi iznosila približno od 0,15 do 0,20 m/s. U međuvremenu je poznato da i stupanj turbulencije brzine ima znatan utjecaj na osjećaj ugodnosti čovjeka.
Volatile organic compounds
U stambenim prostorijama, osim navedenih sastavnih dijelova, mogu ponekad da se dokažu i druge primjese u zraku. Iz iverice i karbamdnih izolacijskih pjena izlazi formaldehid. U stanovima se može tolerirati 0,12 mg/m3=0,1 ppm. Pored toga se nalazi i pentaklorfenol (PCP), porijeklom iz boje drveta.
U nekoliko zemalja u kućama su ustanovljene radioaktivne čestice u zraku. Izvori su radioaktivni plemeniti plinovi radon i toron, koji nastaju kao proizvod razlaganja urana/radijuma, odnosno torijuma koji se nalaze svuda u prirodi. Radon i toron nastaju iz zemlje, građevinskog materijala ili vode, a u zraku se pretvaraju u olovo i polonijum, koji se talože na česticama prašine u zraku i inhlacijom dospijevaju u pluća. To može izazvati rak pluća, kao što je dokazano kod rudara na eksponiranim mjestima. Po svom utjecaju radon je na drugom mjestu, poslije pušenja, kao uzročnik raka pluća. Izmjerena srednja vrijednost radona sobnog zraka je 50 Bq/m3, ali sa širokim spektrom. Kritična vrijednost smatra se 500 Bq/m3. Glavni izvor radona je zemlja, pa se provjetravanjem podrumskih i prizemnih prostorija postiže njegovo odstranjivanje.
Prašina
Pod prašinom se smatraju u zraku raspoređene disperzne čvrste čestice materije bilo kakvog oblika, strukture i gustoće, koje se mogu podijeliti prema finoći: gruba, fina i vrlo fina prašina. Fina prašina, pri kretanju zraka ne prati zakone o slobodnom padu (lebdeće materija), tako da se lagano taloži. Čestice ispod 0,1 μm nazivaju se koloidna prašina; njihovo kretanje je slično kretanju molekula (Braunovo kretanje) i ne podleže zakonu Stoksa. Vidljive su samo čestice > 20….30 μm.
Sastav prašine
Neorganski sastavni dijelovi: pijesak, čađ, ugalj, pepeo, kreč, metali, kamena prašina, cement.
Organski sastavni elementi: djelići biljaka, sjeme, pelud, tekstilna vlakna, brašno i dr.
Prašina, koju normalno sadrži zrak, osim izvjesnog utjecaja na disanje, ne šteti zdravlju, pošto organizam stvara zaštitna sredstva u dišnim putevima (sluzkože). Industrijska prašina, ipak može pod izvjesnim okolnostima, da bude štetna i opasna npr. silikoza u rudnicima, bisinoza pri preradi pamuka u tekstilnim industrijama, azbestoza pri preradi azbesta. U tekstilnoj industriji u SAD je za prašinu od pamuka, u cilju zdravstvene zaštite, strogo ograničen sadržaj prašine na radnim mjestima od 0,2 mg/m3.
Klice-Bakterije
Klice su mala živa bića (mikroorganizmi, mikrobi, bakterije) biljnog ili životinjskog porijekla. Razmnožavaju se dijeljenjem vrlo brzo. Ispitivanjem vanjskog zraka na selu u prosjeku je nađeno 100 do 300, a na gradskim ulicama 1000 do 5000 klica/m3. Preko klima-uređaja mogu se prenositi bakterije koje su uzročnici bolesti legionara. Optimalni rast ovih uzročnika (legionela) je između 32…42°C, a aktiviraju se na 65°C.
Borba protiv klica u prašini:
- Ultraljubičastim zračenjem npr. u ventilacionim aparatima sa ugrađenim zračnicima, ili direktno postavljenim zračnicima u prostorijama
- zamagljivanjem ili isparivanjem kemikalija, kao što je trietilenglikol fliterima od lebdeće materije sa velikim stupnjem djelovanja pri dovođenju zraka, eventualno u vezi sa elektrofilterima(operacijske sale, laboratoriji).
Mjerila ugodnosti, termička ugodnost
Ekvivalentna temperatura – za razliku od operativne temperature, pored utjecaja temperature zraka i obuhvatnih površina na toplinski bilans zagrijanog tijela (čovjeka), uzima se u obzir i utjecaj kretanja zraka.
Efektivna temperatura – Uveli su je Amerikanci 1923.g. i predstavlja značajan pokušaj da se ugodnost izrazi jednim jedinim brojem. Efektivna ili djelotvorna temperatura je fiktivna, suštinski nepostojeća temperatura kojoj odgovaraju one kombinacije temperature zraka, vlažnosti i kretanja zraka (strujanje zraka) koje izazivaju osjećaj ugodnosti. Krivulje istih efektivnih temperatura dobivene su na osnovu mnogobrojnih ispitivanja na ljudima i prikazane su dijagramima.
Kvaliteta sobnog zraka
Za korisnike prostorija važne su dvije stvari u vezi sa sobnim zrakom:
- zrak treba da bude svjež i prijatan, a ne ustajao i zagušljiv
- zrak ne smije predstavljati rizik za zdravlje
Mjera za CO2 prema Patenkoferu
Izveo je zaključak da je najupotrebljiviji kriterij za dobar sobni zrak 0,1 vol.CO2. Ova vrijednost od 0,1 vol.% ili 1000 ppm CO2 poznata je kao «Petenkoferov broj».
Količina zraka od 30 m3/h po osobi koristi se praktično u raznim vrstama prostorija i zgrada.
Sick-Building-Syndrom (SBS)
Poteškoće koje se javljaju u suvremenim administrativnim i upravnim zgradama.
Simptomi centralnog nervnog sistema:
- zamor
- slaba koncentracija
- ošamućenost
- glavobolja
iritirana sluzkoža:
- svrab ili peckanje očiju
- nadražaj očiju
- zapušen ili slinav nos
- suho grlo, promuklost, nadražaj na kašljanje
Tight Building Syndrom (TBS)
U suvremenoj izgradnji bez postrojenja za obradu zraka (RLT postrojenja), tj. problematika u zgradama sa suviše slabim provjetravanjem se formalno naziva TBS.
HIGIJENSKI FAKTORI
Aerogene infekcije
Ahilova peta centralne klimatizacije je vlaženje zraka, koje bez odgovarajuće mjere ima za posljedicu kontaminaciju mikrobima iz komponenata RLT (parnih ovlaživača, recirkulacionih, ultrazvučnih). Tako je npr. u vodi za vlaženje utvrđeno postojanje klica od 105 do 106 klica/ml. Zbog postojanja klica mogu posebno u bolnicama se javiti higijenski problemi od aerogene infekcije, dok u ostalim uvjetima problem infekcije se često precjenjuje. Sekundarno se prije svega opaža povećani rizik od infekcije uslijed pojave propuha; uzrok za to je vjerojatno refleksno smanjenje prokrvljenosti sluzokože što pospješuje rast patogenih klica nastanjenih u dišnim putovima i dovodi do prehlade.
Mikrobni alergeni
Alergije koje nastaju uslijed klica iz postrojenja za klimatizaciju imaju poseban alergološki značaj. Sastojci (spore) pečurki i bakterija nalik na pečurke – koji ne moraju biti izazivači infekcije – uglavnom su uzročnici kroničnog bronhitisa, astme, sinusitisa, kao i nadraženosti sluzokože očiju i dišnih putova. Poslije kratkotrajnog pogona nastanjuju se gljivice od plijesni u vlažnim filterima o komponentama postrojenja za klimatizaciju sa kojih kontinuirano alergeni prelaze u zrak koji kroz njih struji. Kada alergeni prodru u sobni zrak i kada se duže vrijeme udišu, onda kod 10 do 30% osoba dolazi do navedenih alergijskih reakcija, a javljaju se još i malaksalost i glavobolje.
Mikrobne štetne materije
Pri izumiranju klica, ne nastaju samo slobodni alergeni, već i mnoštvo drugih štetnih supstanci. Najpoznatiji su endotoksini. Oni se skupljaju na zidovima ćelija gramanegativnih klica i sastoje se lipolisaharida rastvorljivih u vodi koji se nagomilavaju u kontaminiranoj vodi za vlaženje u zaprljanim filterima. Endotoksini nisu otrovne materije u klasičnom smislu, na što navodi njihov naziv, no one mogu izazvati groznicu, u kasnijoj varijanti i gripu, dok efikasno napada imunološki sustav kod osoba sklonih alergija, kao i kod zdravih osoba.
Opterećenje od mirisa
Interno je zrak izložen nizu mirisa, iako bi zrak pripremljen i pročišćen RLT uređajima trebao biti kvalitetniji od običnog. Mirisi se javljaju zbog lošeg održavanja; mehanički filteri koji dugo stoje zaprljani prašinom i gljivama, postrojenja za vlaženje zaprljana klicama, vodovi za zrak zaprljani uljem, prigušivači zvuka i indukcioni uređaji, kao i dezinfekcijska, antikorozivna i sredstva za čišćenje krečnjaka. Kao daljnji uzrok loše kvalitete zraka je to što se prirodni udio ozona u svježem zraku (oko 0,01 do 0,03 ppm) već na početku pripreme u filterima inaktivira, pa se tako za neutralizaciju mirisa gubi potreban ozon, i vrlo je vjerojatno da je prirodna koncentracija ozona zaslužna što se osjeća svjež zrak.. Korištenjem elektro filtera se ne uništava udio ozona u zraku, već se blago povećava.
Mjere za saniranje
Posljednjih godina se čine znatni napori da se dođe do alternativa u razvoju klasičnih sistema. Alternativa koja mnogo obećava je sistem sa prirodnim zrakom koji omogućava provjetravanje bez propuha, laminarnu slojevitost dovodnog zraka iznad poda, čime se postiže gotovo idealno provjetravanje isto kao prozorsko ili provjetravanje preko procjepa. Zbog obilaženja većih toplotnih opterećenja sistemi se mogu kombinirati sa elementima na tavanici kroz koje se vodi voda ili zrak, radi hlađenja zračenjem (rashladna tavanica) tako da se dovod zraka uglavnom ograničava na pokrivanje potrebe za svježim zrakom. U skandinavskim zemljama, Švicarskoj i Njemačkoj ova kombinacija se potvrdila u velikom broju zgrada. Uslov za higijensku čistoću zraka je da sve komponente koje dolaze u dodir sa zrakom imaju:
- dobar pristup za kontrolu
- redovna kontrola od strane stručnjaka
- čišćenje od strane specijalizirane firme u slučaju potrebe
Tablica: Preporuke za saniranje «sick buildings» i za preventivu od SBS pri koncepciji i pogonu RLT sa medicinskog stanovišta
Buka
Jedinica za jačinu zvuka je dB(A), tj. nivo zvuka sa krivuljom vrednovanja A. U kućanstvu se mjeri tzv. ekvivaleni nivo buke LAeq (dB(A). Pri intelektualnom radu < 55 dB(A), a pri radu u kancelarijama < 70dB(A). Vidi pravilnik NN 141-05 o…
Osvjetljenje
Zahtjevi koji se postavljaju u pogledu osvijetljenosti više se ne povećavaju zbog troškova energije. Ranije je bilo od 1000 do 2000 lx, danas je npr. za velike prostorije 750 lx. Smetnja od toplinskog zračenja sa gornje strane počinje već oko 30 do 35 W/m2.
