Зворотна тяга може спричинити проблеми з комфортом і якість повітря
Люди проводять більшу частину свого часу в помешканнях (Klepeis et al. 2001), що робить якість повітря в приміщенні все більшою проблемою.Широко визнано, що повітря в приміщенні несе значний тягар для здоров’я (Edwards та ін. 2001; de Oliveira та ін. 2004; Weisel та ін. 2005).Поточні стандарти вентиляції встановлені для захисту здоров’я та забезпечення комфорту для мешканців, але більшість значною мірою покладаються на інженерну оцінку через обмежене існування наукового обґрунтування.У цьому розділі буде описано поточні та потенційні методи оцінки необхідної швидкості потоку для вентиляції та надано огляд важливих існуючих стандартів.
ЛЮДСЬКІ СТІЧНІ ВОДИ ТА ВУГЛЕКИСТИЙ ГАЗ
Бази Pettenkofer Zahl для стандартів вентиляції
Здається, що потовиділення є основним джерелом запаху тіла, що визначає якість повітря в приміщенні (Gids and Wouters, 2008).Запахи створюють дискомфорт, оскільки хороша якість повітря часто сприймається як відсутність запаху.У багатьох випадках мешканці звикають до запахів, які добре сприймаються тими, хто входить у кімнату.Для оцінки інтенсивності запаху можна використати оцінку виїзної випробувальної групи (Fanger та ін., 1988).
Вуглекислий газ (CO2) не є основним чинником впливу на повітря всередині житлових приміщень.CO2 є маркером біологічних викидів людей і може бути пов’язаний із неприємним запахом.CO2 був основою для майже всіх вимог до вентиляції в будівлях з часів роботи Петтенкофера (1858).Він визнав, що, хоча CO2 нешкідливий на нормальному рівні в приміщенні та не виявляється людьми, це вимірний забруднювач, на який можна розробити стандарти вентиляції.На основі цього дослідження він запропонував так званий «PettekoferZahl» 1000 частин на мільйон як максимальний рівень CO2 для запобігання запаху від людських стічних вод.Він припустив, що зовнішня концентрація становить приблизно 500 частин на мільйон.Він порадив обмежити різницю в CO2 між внутрішнім і зовнішнім простором до 500 частин на мільйон.Це еквівалентно швидкості потоку для дорослої людини приблизно 10 дм3/с на людину.Ця кількість досі є основою вимог до вентиляції в багатьох країнах.Пізніше Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) і Fanger (1988) провели подальші дослідження вентиляційного підходу, який «керується неприємним запахом» на основі CO2 як маркера.
Таблиця: Загальні ліміти CO2 у приміщеннях (Gids 2011)
Нещодавнє дослідження вказує на те, що CO2 сам по собі може впливати на когнітивні функції людей (Satish et al. 2012).У випадку, якщо продуктивність людей є найважливішим параметром у таких приміщеннях, як класи, лекційні кімнати та навіть у деяких випадках офіси, рівень CO2 має визначати рівень вентиляції, а не незручності та/або комфорт.Щоб розробити стандарти на основі CO2 для когнітивних показників, необхідно встановити прийнятний рівень впливу.Виходячи з цього дослідження, підтримання рівня близько 1000 частин на мільйон не впливає на продуктивність (Satish et al. 2012).
ОСНОВА ДЛЯ МАЙБУТНІХ СТАНДАРТІВ ВЕНТИЛЯЦІЇ
ВЕНТИЛЯЦІЯ ДЛЯ ЗДОРОВ'Я
Забруднюючі речовини викидаються або потрапляють у простір, де мешканці вдихають їх.Вентиляція є одним із варіантів видалення забруднювачів, щоб зменшити вплив або шляхом видалення забруднювачів у джерелі, наприклад, за допомогою кухонних витяжок, або шляхом розрідження повітря в будинку за допомогою вентиляції всього будинку.Вентиляція – не єдиний спосіб контролю для зменшення впливу, і в багатьох ситуаціях вона може бути не правильним інструментом.
Щоб розробити стратегію вентиляції або контролю над забруднювачами на основі стану здоров’я, має бути чітке розуміння забруднюючих речовин, які необхідно контролювати, внутрішніх джерел і потужності джерел цих забруднюючих речовин, а також прийнятних рівнів впливу вдома.Європейські спільні дії розробили метод визначення вимог до вентиляції для досягнення хорошої якості повітря в приміщенні як функції цих забруднюючих речовин (Bienfait та ін. 1992).
Найбільш важливі забруднювачі всередині приміщень
Забруднювачі, які, здається, спричиняють хронічні ризики для здоров’я, пов’язані з впливом повітря в приміщенні, це:
• Дрібні частинки (PM2,5)
• Побічний тютюновий дим (SHS)
• Радон
• Озон
• Формальдегід
• Акролеїн
• Забруднювачі, пов'язані з цвіллю/вологістю
Наразі недостатньо даних про потужність джерела та конкретний внесок джерела в експозицію в будинках, щоб розробити стандарт вентиляції на основі стану здоров’я.Існує значна мінливість у характеристиках джерела від дому до дому, і відповідна швидкість вентиляції для дому може потребувати врахування внутрішніх джерел і поведінки мешканців.Це постійний напрямок досліджень.Майбутні стандарти вентиляції можуть залежати від результатів здоров’я для встановлення достатньої швидкості вентиляції.
ВЕНТИЛЯЦІЯ ДЛЯ КОМФОРТУ
Як описано вище, запахи можуть відігравати важливу роль у комфорті та самопочутті.Ще один аспект комфорту – тепловий комфорт.Вентиляція може вплинути на тепловий комфорт, транспортуючи охолоджені,
нагріте, зволожене або осушене повітря.Турбулентність і швидкість повітря, викликані вентиляцією, можуть вплинути на відчуття теплового комфорту.Висока швидкість інфільтрації або повітрообміну може створювати дискомфорт (Liddament 1996).
Розрахунок необхідної норми вентиляції для комфорту та здоров’я вимагає різних підходів.Вентиляція для комфорту здебільшого базується на зменшенні запаху та контролі температури/вологості, тоді як для здоров’я стратегія базується на зменшенні впливу.Пропозиція щодо узгоджених дій (CEC 1992) передбачає окремий розрахунок інтенсивності вентиляції, необхідної для комфорту та здоров’я.Для конструкції слід використовувати найвищу швидкість вентиляції.
ІСНУЮЧІ СТАНДАРТИ ВЕНТИЛЯЦІЇ
СТАНДАРТИ ВЕНТИЛЯЦІЇ СПОЛУЧЕНИХ ШТАТОВ: ASHRAE 62.2
Стандарт 62.2 Американського товариства інженерів з опалення, охолодження та кондиціонування повітря (ASHRAE) є найбільш прийнятним стандартом житлової вентиляції в Сполучених Штатах.ASHRAE розробила стандарт 62.2 «Вентиляція та прийнятна якість повітря в приміщеннях у малоповерхових житлових будинках» для вирішення питань якості повітря в приміщенні (ASHRAE 2010).ASHRAE 62.2 тепер є обов’язковим у деяких будівельних нормах, таких як Каліфорнійський розділ 24, і розглядається як стандарт практики в багатьох програмах з енергоефективності та організаціями, які навчають і сертифікують підрядників, що працюють у будинках.Стандарт визначає загальний рівень вентиляції зовнішнього повітря на рівні помешкання як функцію площі підлоги (сурогат матеріальних викидів) і кількості спалень (сурогат викидів, пов’язаних із мешканцями), а також вимагає витяжних вентиляторів для ванної кімнати та кухні.Стандарт стандарту, як правило, розглядає загальну швидкість вентиляції.Цей наголос ґрунтується на ідеї, що ризики всередині приміщень зумовлені постійними розподіленими джерелами, такими як формальдегід із меблів та біостоки (включаючи запахи) від людей.Необхідний рівень механічної вентиляції всього помешкання базувався на найкращій оцінці експертів у цій галузі, але не ґрунтувався на будь-якому аналізі концентрацій хімічних забруднювачів чи інших проблем, пов’язаних зі здоров’ям.
ЄВРОПЕЙСЬКІ СТАНДАРТИ ВЕНТИЛЯЦІЇ
У різних європейських країнах існують різні стандарти вентиляції.Dimitroulopoulou (2012) надає огляд існуючих стандартів у форматі таблиці для 14 країн (Бельгія, Чеська Республіка, Данія, Фінляндія, Франція, Німеччина, Греція, Італія, Нідерланди, Норвегія, Португалія, Швеція, Швейцарія, Сполучене Королівство) разом із опис досліджень моделювання та вимірювання, проведених у кожній країні.Усі країни вказали витрати для всього будинку або окремих кімнат будинку.Повітряний потік був визначений принаймні в одному стандарті для таких приміщень: вітальня, спальня, кухня, ванна кімната, туалет. Більшість стандартів вказували лише потік повітря для підмножини приміщень.
Вимоги до вентиляції залежать від країни до країни. Вимоги залежать від кількості людей, площі підлоги, кількості кімнат, типу кімнати, типу блоку або певної комбінації цих параметрів.Бреліх і Оллі (2011) зібрали стандарти вентиляції для 16 країн Європи (Болгарія, Чеська Республіка, Німеччина, Фінляндія, Франція, Греція, Угорщина, Італія, Литва, Нідерланди, Норвегія, Польща, Португалія, Румунія, Словенія, Великобританія).Вони використовували набір стандартних будинків, щоб порівняти кінцеві коефіцієнти повітрообміну (AER), розраховані на основі цих стандартів.Вони порівняли необхідну швидкість повітряного потоку для всього будинку та робочу вентиляцію.Необхідні показники вентиляції всього будинку коливалися від 0,23 до 1,21 ACH з найвищими значеннями в Нідерландах і найнижчими в Болгарії.
Мінімальна витрата витяжки склала 5,6-41,7 дм3/с.
Мінімальні показники викидів з туалетів становили 4,2-15 дм3/с.
Мінімальні показники викидів з санвузлів становили 4,2-21,7 дм3/с.
Здається, існує стандартний консенсус між більшістю стандартів щодо того, що необхідна норма вентиляції всього будинку з додатковими вищими рівнями вентиляції для приміщень, де можуть відбуватися викиди забруднюючих речовин, наприклад кухні та ванні кімнати, або де люди проводять більшу частину свого часу, наприклад як вітальні та спальні.
СТАНДАРТИ НА ПРАКТИЦІ
Нове будівництво будинку нібито будується відповідно до вимог, визначених у країні, в якій будується будинок.Вибираються вентиляційні пристрої, які відповідають необхідним витратам.На швидкість потоку може впливати не тільки вибраний пристрій.Протитиск із вентиляційного отвору, прикріпленого до даного вентилятора, неправильне встановлення та забиті фільтри можуть призвести до зниження продуктивності вентилятора.Наразі ні в європейських, ні в американських стандартах немає вимог щодо введення в експлуатацію.Введення в експлуатацію є обов’язковим у Швеції з 1991 року. Введення в експлуатацію – це процес вимірювання фактичних характеристик будівлі, щоб визначити, чи вона відповідає вимогам (Stratton and Wray 2013).Введення в експлуатацію вимагає додаткових ресурсів і може вважатися непомірно дорогим.Через відсутність введення в експлуатацію фактичні потоки можуть не відповідати встановленим або проектним значенням.Stratton та інші (2012) виміряли швидкість потоку в 15 будинках у Каліфорнії, США, і виявили, що лише один повністю відповідає стандарту ASHRAE 62.2.Вимірювання по всій Європі також показали, що багато будинків не відповідають встановленим стандартам (Dimitroulopoulou 2012).Введення в експлуатацію потенційно має бути додано до існуючих стандартів для забезпечення відповідності в будинках.
Час публікації: 15 жовтня 2021 р