Procesy wpływające na jakość zapachową powietrza wewnętrznego
- Szczegóły
Wysokie ryzyko zakażenia się koronawirusem beta SARS-CoV-2 spowodowało, że w wielu krajach rozgorzały dyskusje na temat sposobów walki z rozprzestrzenianiem się patogenów w pomieszczeniach i w tym kontekście - odpowiedniej ich wentylacji. Dzięki debatom prowadzonym publicznie, wzrosła świadomość ludzi, jak ważne jest dla naszego zdrowia czyste powietrze. Przeciętnie około 90% naszego życia przebywamy w pomieszczeniach zamkniętych: w domu, miejscu pracy lub nauki oraz w środkach transportu. Tymczasem powietrze w tych miejscach często jest bardziej zanieczyszczone substancjami szkodliwymi dla zdrowia niż powietrze zewnętrzne.
Źródła zanieczyszczeń i ich wpływ na jakość powietrza
Źródła zanieczyszczeń zależą m.in. Wnętrza, w których spędzamy większość naszego życia, mają bezpośredni wpływ na samopoczucie, efektywność pracy oraz regenerację organizmu. Coraz częściej mówi się o terminie IAQ (Indoor Air Quality), czyli jakości powietrza wewnętrznego. Nie jest to jedynie kwestia komfortu - to temat związany z ochroną zdrowia, ograniczaniem ryzyka alergii, problemów układu oddechowego czy przewlekłego zmęczenia. Współczesna architektura wnętrz i wykończenia mieszkań pod klucz wymagają więc spojrzenia szerszego niż tylko estetyka i ergonomia.
Jakość powietrza w budynkach to wypadkowa wielu elementów, które przenikają się w procesie projektowania i eksploatacji wnętrza. Najczęściej wymienia się tu lotne związki organiczne (VOC), czyli substancje emitowane przez farby, lakiery, kleje, wykładziny czy meble wykonane z płyt drewnopochodnych. VOC nie zawsze mają zapach, dlatego ich obecność bywa trudna do wykrycia bez specjalistycznych pomiarów, a długotrwałe narażenie może prowadzić do podrażnień dróg oddechowych, bólów głowy, a nawet zaburzeń snu. Drugim bardzo ważnym czynnikiem jest wilgotność powietrza. Jej zbyt niski poziom sprzyja przesuszeniu śluzówek, natomiast zbyt wysoki prowadzi do rozwoju pleśni i grzybów. Te ostatnie nie tylko degradują materiały wykończeniowe, ale również stają się źródłem toksyn, które wyraźnie obniżają komfort życia mieszkańców. Nie mniej ważny jest kurz i pyły zawieszone. Ich źródłem bywa nie tylko ruch uliczny czy zanieczyszczenia z zewnątrz, lecz także elementy wnętrza: dywany, zasłony, tapicerowane meble. Tekstylia przyciągają drobiny, które z czasem kumulują się w pomieszczeniu, a przy braku regularnej wymiany powietrza zaczynają dominować w mikroklimacie wnętrza. Warto wspomnieć również o obecności alergenów, takich jak sierść zwierząt czy roztocza. Choć nie jesteśmy w stanie całkowicie ich wyeliminować, odpowiedni dobór materiałów wykończeniowych i wyposażenia pozwala wyraźnie ograniczyć ich ilość.
Wentylacja jako kluczowy proces poprawy jakości powietrza
Zadaniem systemu wentylacyjnego w budynku jest zapewnienie odpowiedniej ilości świeżego (zewnętrznego) powietrza, niezbędnego do oddychania i dobrego samopoczucia użytkowników oraz do prawidłowego funkcjonowania urządzeń technicznych. Są przepisy, normy i wytyczne, które obligują do wentylacji i wskazują, jak to robić (np.
Rozcieńczanie to nic innego jak wprowadzanie czystej cieczy do zanieczyszczonego środowiska w celu zmniejszenia stężenia zanieczyszczeń (rys. 1a). Najprościej zilustrować to na przykładzie intensywnie zabarwionej cieczy znajdującej się w naczyniu, której kolor, po dodaniu czystego płynu, staje się jaśniejszy. Następnie nadmiar płynu należy usunąć. W technologii HVAC procesy rozcieńczania zanieczyszczeń w środowisku (przez dostarczanie świeżego powietrza do pomieszczenia) i usuwania nadmiaru powietrza zwykle przebiegają jednocześnie, w myśl zasady bilansu masy.
Przeczytaj także: Jakość powietrza wewnątrz budynków
Konieczność ta wynika w pierwszej kolejności z naszej emisji zapachów i substancji aktywnych zapachowo. Organizm ludzki emituje do otoczenia nie tylko dwutlenek węgla, ale również inne substancje zapachowo czynne i to właśnie ta mieszanina, wraz z wilgocią, powodują u użytkowników silne odczucie zużytego powietrza oraz utraty koncentracji i dyskomfortu. Wartość tę można w praktyce mierzyć, a jej miarą jest olf. Dlaczego zatem stosujemy CO2 jako wartość pomiarową do określania jakości powietrza w pomieszczeniu? - Otóż emisja CO2 przez człowieka koreluje z innymi gazami, które wydychamy i wydalamy. Ponadto poziom nasycenia CO2 można łatwo i dokładnie wykryć za pomocą prostych czujników.
Dwutlenek węgla jako indykator jakości powietrza
Głównym źródłem dwutlenku węgla w pomieszczeniach są ludzie, a dokładniej wydychane/zużyte przez nich powietrze. Dorosły człowiek wydycha przeciętnie około 20 l/h CO2, a ilość ta wzrasta wraz ze zwiększaniem wysiłku fizycznego, nawet kilkukrotnie. Dwutlenek węgla może również pochodzić z emisji wewnątrz pomieszczeń, jak np. spalanie paliw na potrzeby przygotowywania posiłków czy ogrzewania. W budynkach nowo wybudowanych wydzielany jest podczas procesu krzepnięcia materiałów budowlanych (np. tynków), zwanego też „dojrzewaniem materiałów budowlanych”. Utrzymanie optymalnej jakości powietrza i redukcja stężenia CO2 wymagają zatem odpowiedniej/dopasowanej do konkretnych warunków wentylacji. Istotne są przy tym aspekty ekonomiczne, ponieważ intensywna wentylacja prowadzi do zwiększonej emisji ciepła poza budynek. W technice wentylacyjnej dwutlenek węgla wciąż pełni funkcję praktycznego i łatwo mierzalnego współczynnika jakości powietrza. wartość stężenia CO2 w atmosferze jest relatywnie stabilna i wynosi 0,03-0,04% (w niektórych miejscach, np. stężenie CO2 w powietrzu przekraczające około 0,1% pogarsza stan zdrowia użytkowników pomieszczeń (np.
Sam dwutlenek węgla jest dla ludzi mało toksyczny (człowiek produkuje go dziennie ok. 350 l, w powietrzu wydychanym - 4,0%). Dodatkową zaletą CO2 jako wskaźnika jakości powietrza jest fakt, że jest on gazem łatwo mierzalnym.
Warto jednak pamiętać, że pomiar CO2 w celu określenia jakości powietrza w pomieszczeniu może nie być wystarczający, jeśli inne substancje zapachowe lub obce gazy zdominują zanieczyszczenie powietrza. Dlatego w pomieszczeniach, w których jakość powietrza silniej zależy od innych substancji niż CO2 (przykładowo toaleta), powinniśmy stosować inne czujniki lub inne rozwiązania, np.
Efektywna filtracja powietrza
Badania przeprowadzone przez wiodące organizacje zajmujące się ochroną środowiska wykazały, że powietrze w pomieszczeniach mieszkalnych i roboczych jest do 100 razy bardziej zanieczyszczone niż powietrze na zewnątrz. Rozwiązaniem mogą być - wspomniane już na wstępie artykułu - nowoczesne systemy oczyszczania powietrza, które są w stanie filtrować alergenne i zanieczyszczające elementy. Obecnie toczy się dyskusja na temat stosowania oczyszczaczy powietrza, które można wykorzystywać do usuwania aktywnych wirusów przenoszonych na cząsteczkach aerozolu w pomieszczeniu. Większość aerozoli jest emitowana nieregularnie z odzieży, skóry i wszystkich innych powierzchni.
Przeczytaj także: Uzdatnianie wody - procesy sorpcji
W przypadku stosowania oczyszczaczy powietrza, efektywny strumień objętości VOP,ef można obliczyć w odniesieniu do pomieszczenia, gdy weźmie się pod uwagę bezwzględny przepływ objętościowy przez urządzenie, stopień separacji zastosowanego materiału filtrującego ηF lub stopień oddzielenia filtra oraz wydajność wentylacji εc i . Gdy celem filtracji jest eliminacja wirusów przenoszonych na powierzchni cząsteczek aerozolu, należy wziąć pod uwagę skuteczność filtracji filtra w zakresie klasy wielkości PM1 (średnica aerodynamiczna ≤ 1 µm). Efektywność separacji frakcyjnej filtra ηF jest określona przez producenta materiału filtrującego zgodnie z normą ISO 16890 (EN ISO 16890-1). Przykładowo: klasa filtracyjna ISO ePM1 90% oznacza, że oddziela się 90% cząstek w zakresie od 0,3 do 1 μm. Producenci urządzeń filtrujących muszą zapewnić, że określony strumień objętości oczyszczacza powietrza jest całkowicie prowadzony przez filtr.
Wybór materiałów wykończeniowych i wyposażenia
Dobór materiałów wykończeniowych to jeden z najważniejszych etapów projektowania wnętrza. To właśnie farby, podłogi, kleje czy płyty meblowe w największym stopniu decydują o poziomie emisji substancji chemicznych do powietrza. Warto pamiętać, że nie każdy produkt dostępny na rynku spełnia normy niskoemisyjne, dlatego w naszej pracy opieramy się na materiałach certyfikowanych i rekomendowanych przez niezależne instytucje. Na szczególną uwagę zasługują materiały naturalne - drewno, kamień czy ceramika. Są one neutralne pod względem emisji szkodliwych substancji, a przy tym odznaczają się trwałością i estetyką. Ważne jednak, aby pamiętać o sposobie ich obróbki - impregnaty czy lakiery niskiej jakości mogą zniweczyć zalety surowca, dlatego nie bez znaczenia jest wybór technologii wykończenia powierzchni. Z perspektywy jakości powietrza niebagatelne znaczenie ma również sposób aplikacji. Niewłaściwe kleje czy spoiwa potrafią być źródłem emisji przez wiele miesięcy po zakończeniu prac. Dlatego na etapie realizacji inwestycji nadzorujemy nie tylko dobór materiałów, lecz także metodę ich montażu.
Nie tylko ściany i podłogi, ale również meble, tekstylia czy dodatki decydują o tym, jakie powietrze wdychamy we własnych mieszkaniach. Płyty wiórowe i MDF, szeroko stosowane w produkcji mebli, zawierają formaldehyd - związek chemiczny o udowodnionym negatywnym wpływie na zdrowie. Meble wykonane z litego drewna są wolne od tego problemu, jednak wymagają większej dbałości o konserwację. Farby, lakiery i impregnaty powinny być dobierane tak, aby nie uwalniały szkodliwych oparów w czasie użytkowania. Kolejnym aspektem są tekstylia - dywany, wykładziny czy zasłony. O ile nadają wnętrzu przytulności i poprawiają akustykę, o tyle potrafią gromadzić ogromne ilości kurzu i alergenów. W projektach przeznaczonych dla osób z problemami alergicznymi stosujemy materiały łatwe do czyszczenia, o gęstym splocie, które ograniczają gromadzenie się drobin. Warto również wspomnieć o oświetleniu i elementach dekoracyjnych. Lampy czy dekoracje wykonane z tworzyw sztucznych mogą przez lata emitować związki chemiczne, jeśli nie zostały wykonane z materiałów atestowanych.
Nowoczesne systemy wentylacyjne i monitoring jakości powietrza
Nawet najlepiej dobrane materiały i wyposażenie nie zagwarantują pełnej ochrony, jeśli nie zadbamy o prawidłową wymianę powietrza. Tu z pomocą przychodzą nowoczesne systemy wentylacyjne. Wentylacja mechaniczna z rekuperacją to rozwiązanie, które pozwala nie tylko na stały dopływ świeżego powietrza, ale również odzyskuje ciepło, ograniczając zużycie energii. W przestrzeniach o podwyższonym ryzyku zanieczyszczeń - jak biura sprzedaży czy mieszkania pokazowe odwiedzane przez wielu gości - warto stosować również oczyszczacze powietrza wyposażone w filtry HEPA.
Coraz większą popularność zyskują również systemy monitoringu jakości powietrza. Czujniki umieszczone w pomieszczeniach na bieżąco analizują stężenie CO2, wilgotność, a nawet obecność lotnych związków organicznych. Dzięki temu możliwe jest szybkie reagowanie na niekorzystne zmiany i optymalizacja pracy systemów wentylacyjnych. Zastosowanie takich technologii pozwala utrzymać równowagę pomiędzy komfortem użytkowników a wymaganiami energetycznymi budynku.
Przeczytaj także: Biologiczne metody oczyszczania ścieków
Wpływ aranżacji wnętrz na cyrkulację powietrza
Rozmieszczenie ścian, podział funkcji i dobór materiałów wykończeniowych mają bezpośredni wpływ na cyrkulację powietrza. Przestrzenie otwarte sprzyjają jego swobodnemu przepływowi, natomiast zbyt duża liczba przegród czy ciężkie zasłony mogą utrudniać wymianę. W projektowaniu uwzględniamy więc nie tylko estetykę, ale i to, jak powietrze będzie rozchodziło się po wnętrzu. Odpowiednie oświetlenie również odgrywa rolę w jakości powietrza. Promienie słoneczne wspierają naturalne procesy osuszania powierzchni, ograniczając ryzyko rozwoju pleśni. Niezwykle ważnym elementem jest także obecność roślin we wnętrzach. Wiele gatunków ma zdolność pochłaniania zanieczyszczeń chemicznych i poprawy mikroklimatu. Wprowadzając zieleń do mieszkań czy biur, nie tylko wzbogacamy estetykę, ale także wspieramy naturalne procesy filtracji powietrza.
Projektując przestrzeń, analizujemy każdy detal - od wysokości sufitów, przez rozmieszczenie otworów wentylacyjnych, aż po dobór mebli, które nie blokują swobodnego przepływu powietrza.
tags: #procesy #wpływające #na #jakość #zapachową #powietrza
