Charakterystyka wydajności i jakości powietrza w oparciu o normy ISO
- Szczegóły
Co tak właściwie oznacza jakość powietrza? Co stanowi, że oceniamy ją jako dobrą lub złą? Na jakość powietrza, czyli mikroklimat pomieszczeń wpływ ma m.in. temperatura, jej dystrybucja, wilgotność, prędkość powietrza, oświetlenie, poziom hałasu oraz elementy wyposażenia pomieszczenia jak meble czy kolor ścian. Jak widać to dość dużo czynników.
Samo pojęcie komfortu cieplnego określa się jako stan, dla którego warunki środowiska są odpowiednie, a jednostka jest usatysfakcjonowana. Nie odczuwa zimna, ani gorąca, a klimat jest zbilansowany.
Jakość środowiska wewnętrznego ma duży wpływ na wydajność uczniów i studentów. Widać, że dla różnych stref klimatycznych poziom komfortu temperaturowego może być bardzo różny. Z resztą potwierdzają to badania D.A. większość Hiszpańskich studentów określiła warunki mikroklimatu jako „zimne” lub „za zimne”.
Bez względu jaki jest akceptowalny lub rekomendowany poziom komfortu w pomieszczeniu, często wentylacja grawitacyjna jest niewystarczająca aby go osiągnąć. Budynki polskich szkół datują swoje powstanie 20-30 lat temu. Często wymagają renowacji i kompleksowych remontów. Ważne jest, żeby na w kosztorysach budowalnych znalazł się rozdział poświęcony wentylacji.
Pamiętajmy też, że nauczanie nie jest dobrowolne. Czyli dzieci i młodzież w celu realizacji obowiązku szkolnego spędzają 15-20% czasu w budynkach, w dużym zagęszczeniu i zbyt niskiej intensywności wentylacji lub przy jej całkowitym braku. Ponadto termomodernizacja budynków w Polsce w latach 90-tych XX wieku, w tym budynków szkolnych, doprowadziła -zgodnie z założeniami - do doszczelnienie budynków i obniżenia kosztów ponoszonych na ogrzewanie.
Przeczytaj także: Znaczenie filtra powietrza w kosiarce
Czy w oparciu o przytoczone argumenty można stwierdzić, że odpowiednia wentylacja to klucz do sukcesu w nauce? Myślę, że w dużym stopniu tak. Warto zadbać o efektywną jakość środowiska wewnętrznego.
W artykule przedstawiono metody oceny jakości powietrza wewnętrznego w budynkach zgodnie z obowiązującymi przepisami zawartymi w normach i rozporządzeniach.
Normy i wskaźniki oceny jakości powietrza
W ocenie jakości powietrza wewnętrznego stosuje się różne wskaźniki i normy, w tym:
- Wskaźnik PMV (ang. Predicted Mean Vote) - przewidywana średnia ocena, skala od -3 (chłodno) … 0 (neutralnie)… +3 (gorąco).
- Wskaźnik PPD (ang. Predicted Percentage of Dissatisfied) - przewidywany procent niezadowolonych (procent osób odczuwających dyskomfort, np. chłodne lub zbyt ciepłe).
- Wskaźnik przeciągu DR (ang. Draught Rate).
- Wskaźnik różnicy temperatury w pionie PD (ang. Vertical Air Temperature Difference).
- IAQ (ang. Indoor Air Quality) - jakość powietrza wewnętrznego.
Wskaźnik PMV został wyprowadzony już w latach `70 ubiegłego wieku. Wpływ na niego ma wiele czynników, typu ubioru, od rodzaju wykonywanych czynności i parametrów otoczenia (np. temperatura powietrza, wilgotność względna, prędkość powietrza).
W celu pomiaru jakości powietrza, można dokonywać pomiaru CO2 metodą opartą o podczerwień w zakresie pomiarowym 0…10000 ppm, z rozdzielczością 1 ppm i dokładnością ±50 ppm + 3 % mierz.wart.
Przeczytaj także: Jakość Powietrza: Szczegółowa Charakterystyka
Pomieszczenia czyste i normy ISO 14644
Pomieszczenia czyste (clean room) to niezwykle złożone środowiska, gdzie nawet najmniejsze detale mają ogromne znaczenie. Klasyfikacja pomieszczeń zgodnie z międzynarodowym standardem ISO 14644-1 jest pierwszym i kluczowym krokiem w projektowaniu systemu wentylacji i klimatyzacji.
W praktyce oznacza to, że każde pomieszczenie czyste musi być dokładnie sklasyfikowane pod względem czystości powietrza, uwzględniając nie tylko cząstki stałe, ale także, w przypadku niektórych zastosowań, czystość mikrobiologiczną.
Utrzymujemy nadciśnienie minimum 10Pa w pomieszczeniach czystych względem pomieszczeń sąsiednich. To pozwala nam skutecznie zapobiegać przedostawaniu się zanieczyszczeń z zewnątrz. Jednak utrzymanie tego nadciśnienia wymaga precyzyjnego zbalansowania systemów nawiewu i wywiewu powietrza.
W naszych pomieszczeniach czystych stosujemy filtry klasy minimum H13, które są w stanie zatrzymać 99,95% cząstek o wielkości 0,3 mikrometra. Wybór odpowiednich filtrów i ich regularna wymiana to jeden z najważniejszych elementów utrzymania czystości powietrza.
W naszych pomieszczeniach czystych utrzymujemy minimalną krotność na poziomie 25 wymian na godzinę. To zapewnia stały dopływ świeżego, przefiltrowanego powietrza i skuteczne usuwanie zanieczyszczeń. W naszym zakładzie stosujemy się do zalecenia, aby strumień ten wynosił powyżej 2000 m3/h.
Przeczytaj także: Rola Inspekcji w ochronie powietrza
Dla pomieszczeń sklasyfikowanych w klasach ISO 5-9, które są najczęściej spotykane w naszym zakładzie, bezwzględnie wymagane jest wyposażenie w systemy klimatyzacji i wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej. Te systemy muszą zapewniać co najmniej minimalną krotność wymiany powietrza, wymaganą czystość powietrza oraz komfort cieplny.
Głównym zadaniem systemu wentylacji i klimatyzacji w pomieszczeniu czystym jest utrzymanie czystości powietrza. Aby to osiągnąć, stosujemy trzy kluczowe strategie: utrzymujemy nadciśnienie powietrza w stosunku do pomieszczeń przylegających, zapewniamy nawiew czystego powietrza o określonej, stałej prędkości, oraz stosujemy system nawiewu z użyciem nawiewników sufitowych lub pełnego sufitu laminarnego.
W praktyce oznacza to, że musimy bardzo precyzyjnie kontrolować strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego, uwzględniając przy tym różnice ciśnień między poszczególnymi pomieszczeniami. W naszym zakładzie wprowadziliśmy możliwość zmniejszenia strumienia nawiewanego powietrza (minimalnie do 50% nominalnego strumienia) w czasie, gdy pomieszczenie czyste nie jest używane.
Szczególną uwagę zwracamy na pomieszczenia klasy ISO 7 i niższych. W tych przypadkach nigdy nie wyłączamy całkowicie systemu wentylacji i klimatyzacji, nawet w przerwach w użytkowaniu.
Aby uniknąć przestojów w funkcjonowaniu systemów obsługujących pomieszczenia czyste, stosujemy urządzenia redundantne. W praktyce oznacza to, że mamy zainstalowane dodatkowe wentylatory, które mogą automatycznie przejąć pracę w przypadku awarii urządzeń podstawowych.
W kwestii ogrzewania pomieszczeń czystych, preferujemy stosowanie ogrzewania płaszczyznowego. W naszej praktyce okazało się ono najbardziej efektywne i najmniej zakłócające przepływ powietrza.
Kluczowym elementem, który często jest niedoceniany, są kwalifikacje i organizacja personelu. W naszym zakładzie wprowadziliśmy rygorystyczny program szkoleń dla wszystkich pracowników, którzy mają dostęp do pomieszczeń czystych. Obejmuje on nie tylko procedury wejścia i wyjścia, ale także zasady zachowania się wewnątrz pomieszczenia czystego.
Współpraca między projektantem, inwestorem i rzeczoznawcą ds. ISO 14644-1 jest absolutnie kluczowa. W naszym zakładzie wprowadziliśmy praktykę regularnych spotkań tych stron, nie tylko na etapie projektowania, ale także podczas eksploatacji pomieszczeń czystych.
Warto również zwrócić uwagę na znaczenie dokumentacji. Precyzyjne procedury, instrukcje i rejestry są niezbędne do utrzymania spójności działań w długim okresie. Pamiętajmy, że pomieszczenia czyste to dynamiczne środowiska, które wymagają ciągłego monitorowania i dostosowywania.
Źródła zanieczyszczeń w pomieszczeniach czystych
Powietrze w Cleanroom ISO 5-8 może być zanieczyszczone przez różnorodne czynniki, takie jak drobnoustroje, opary surowców, cząstki stałe oraz biozanieczyszczenia. Najistotniejszym źródłem mikroorganizmów i cząstek stałych są ludzie przebywający w Cleanroom. Ilość drobnoustrojów w powietrzu, a także mikrowłókien oraz cząstek stałych uwalnianych m.in. z powierzchni odzieży, zależy od liczby osób oraz intensywności ruchu.
Nie można też zapominać o innych potencjalnych źródłach zanieczyszczeń. Materiały budowlane, wykończeniowe oraz wyposażenie sali mogą emitować cząstki stałe. Dlatego w naszej praktyce zawsze starannie dobieramy materiały używane w pomieszczeniach czystych, preferując te o niskiej emisyjności cząstek.
W praktyce, czystość powietrza określamy definiując dopuszczalne stężenie cząstek stałych o danych wymiarach oraz dopuszczalne stężenie drobnoustrojów w powietrzu. Określenie czystości pyłowej powietrza według normy ISO 14644-1 jest standardową procedurą, którą wykonujemy w trakcie odbioru instalacji lub po jej modernizacji.
W naszej praktyce, czystość mikrobiologiczną powietrza określamy w trakcie rutynowego użytkowania oraz bezpośrednio po skończeniu produkcji. To drugie podejście pozwala nam wykluczyć instalację wentylacji jako dodatkowe źródło zanieczyszczeń mikrobiologicznych.
Warto podkreślić, że utrzymanie odpowiedniej czystości powietrza wymaga ciągłego monitoringu i szybkiej reakcji na wszelkie odchylenia od norm. W naszym zakładzie wprowadziliśmy system ciągłego monitoringu cząstek w powietrzu, co pozwala nam na natychmiastową reakcję w przypadku przekroczenia dopuszczalnych poziomów.
Filtry powietrza i norma ISO 16890
Od 2018 roku filtry powietrza są klasyfikowane zgodnie z normą ISO 16890, która ocenia ich skuteczność w wychwytywaniu określonych rozmiarów cząstek.
Filtry klasy ePM10 muszą wychwytywać co najmniej 50% cząstek PM10 (0,3-10 μm) podczas testów. Na przykład filtr oznaczony jako ePM10 55% zatrzymuje ponad 55% cząstek PM10.
Filtry klasy ePM1 muszą wychwytywać co najmniej 50% cząstek PM1 (0,3-1 μm) podczas testów. Na przykład filtr oznaczony jako ePM1 70% wychwytuje ponad 70% cząstek PM1.
Filtry klasyfikowane są według skuteczności wychwytywania cząstek, a filtry F7 należą do kategorii „filtracji dokładnej”. Filtry G4 skutecznie zatrzymują cząstki pyłu o średniej wielkości, piasek, owady, kłaczki, a także niektóre większe cząstki pyłków.
tags: #charakterystyka #wydajności #jakość #powietrza #norma #ISO
