Skuteczna wentylacja w biurze, czyli poprawa samopoczucia i efektywności pracowników
Współczesne biuro to nie tylko nowoczesny budynek i designerskie wyposażenie, ale także właściwe środowisko wewnętrzne odpowiadające aktualnym oczekiwaniom pracowników, którzy coraz lepiej rozumieją, dlaczego jest ono tak ważne. Zapewnienie w pomieszczeniach biurowych odpowiednich warunków pracy (wymaganego komfortu termicznego, akustycznego i wizualnego oraz właściwej jakości powietrza) jest podstawą nie tylko dobrego samopoczucia pracowników, ale również wyższej produktywności podczas wykonywania obowiązków zawodowych. Instalacje techniczne powinny stwarzać odpowiedni mikroklimat w pomieszczeniu, a jednocześnie spełniać warunki związane z energooszczędnością.
Prawidłowo zaprojektowana, skuteczna wentylacja zapewnia odpowiednią jakość środowiska wewnętrznego, w tym właściwą intensywność wymiany powietrza, jego czystość, określoną temperaturę, wilgotność względną i prędkość ruchu powietrza w pomieszczeniu. Powinna być także zgodna z odrębnymi przepisami i wytycznymi Polskich Norm na temat wentylacji, a także spełniać warunki bezpieczeństwa pożarowego i wymagania akustyczne. Wymiana powietrza w pomieszczeniach wewnętrznych stała się zrozumiałym wymogiem w budynkach każdego rodzaju. Z tego właśnie powodu w obiekcie biurowym należy tak zaprojektować i wykonać system wymiany powietrza, aby zapewnić właściwe warunki cieplne i wilgotnościowe poszczególnych pomieszczeń (zgodnie z ich przeznaczeniem) oraz zagwarantować ich użytkownikom właściwe warunki higieniczne.
Skuteczna wentylacja pomieszczeń biurowych w świetle przepisów
Podstawowym aktem prawnym dotyczącym wentylacji jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Bardziej szczegółowe wymagania można znaleźć w Polskich Normach: PN-83/B-03430/Az3:2000 oraz PN-73/B-03431.
Normy dotyczące wymiany powietrza w budynkach biurowych są znacznie bardziej restrykcyjne niż w przypadku budynków mieszkalnych. Wiąże się to z tym, że wentylacja w przestrzeniach biurowych powinna skutecznie radzić sobie z dużą ilością CO2 emitowanego przez pracowników i urządzenia biurowe oraz usuwać nadmiar ciepła, a jednocześnie zapewniać czyste powietrze. Zastosowanie wentylacji naturalnej nie będzie wystarczające, nie zapewni wymaganych standardów higieny ani wymiany powietrza. W biurowcach montuje się hermetycznie zamknięte drzwi i okna, a panoramiczne szklenie całkowicie ogranicza wnikanie powietrza z zewnątrz, co prowadzi do stagnacji powietrza oraz pogorszenia mikroklimatu i ogólnego samopoczucia.
Czynnikiem, który wywołuje zmiany jakości powietrza, są użytkownicy pomieszczeń. Podstawową wielkością charakteryzującą jakość powietrza jest zawartość w powietrzu CO2; nie powinna ona przekraczać 0,1% objętości powietrza (dla porównania naturalne stężenie CO2 wynosi 0,03%). To właśnie utrzymanie zawartości CO2 na odpowiednim poziomie, czyli usuwanie jego nadmiaru – a nie „wtłaczanie” tlenu, jak zwykło się uważać – jest podstawowym celem wymiany powietrza. Ilość CO2, jaką podczas wykonywania prac biurowych produkuje jedna osoba, wynosi 19–26 l/h, zaś niezbędna ilość świeżego powietrza to 32–42 m3/h. Stężenie CO2 zmienia się w czasie i zależy od liczby osób obecnych w pomieszczeniu. Do jego rozcieńczenia potrzeba odpowiedniej ilości powietrza zewnętrznego. Stało się to podstawą do powstania systemów wentylacji, które dostosowują wymaganą wielkość strumienia powietrza wentylacyjnego do aktualnego stężenia CO2. Są to systemy wentylacji na żądanie – DCV (demand controlled ventilation).
Autor
Monika Garbacz
Doradca techniczno-handlowy – SMAY
Czy wiesz, że…
Dorosły człowiek oddycha średnio 12–16 razy na minutę, wdychając 7,5 l powietrza. W ciągu doby jest to nawet 10,5 m3, z czego jedynie 20% stanowi tlen. Reszta to azot i inne składniki, w tym wirusy, bakterie, alergeny, smog (PM2,5, PM10 i benzopiren), roztocza, grzyby i pleśnie.
Drugim istotnym parametrem odczuwanego komfortu w pomieszczeniach jest wilgotność powietrza, czyli usunięcie pary wodnej z powietrza i utrzymywanie wilgotności względnej na poziomie od 40% do 60%. Każdy z nas w procesie oddychania wydziela do otoczenia wodę w postaci pary wodnej. Jej ilość zależy od rodzaju aktywności fizycznej i wynosi od 45 g/h podczas snu do 170 g/h w trakcie intensywnej pracy fizycznej. Długotrwałe przekraczanie dolnej granicy wilgotności względnej powietrza (poniżej 40%) może powodować problemy z oddychaniem, bo niska wartość powoduje suchość i podrażnienie oczu oraz dróg oddechowych. Natomiast nieprzekraczanie górnej granicy (powyżej 60%) jest ważne, ponieważ zbyt duża wilgotność wpływa na rozwój grzybów, pleśni i szkody budowlane.
Wymiana powietrza to natężenie przepływu dostarczanego powietrza zewnętrznego (mierzonego w m3/h), które dostaje się do budynku za pomocą systemu wentylacji. Wymiana powietrza wynika z potrzeb użytkowych i funkcji pomieszczeń, bilansu ciepła i wilgotności oraz zanieczyszczeń stałych i gazowych. Człowiek, w zależności od wykonywanej aktywności fizycznej, potrzebuje około 30 m3 świeżego powietrza na godzinę.
Do określenia optymalnej ilości służy pojęcie stopnia wymiany powietrza. Jest on równy 1, gdy cała objętość powietrza w pomieszczeniu wymienia się w ciągu godziny, natomiast 0,5, jeśli w tym czasie zostanie wymieniona połowa objętości powietrza. Uważa się, że do zapewnienia odpowiedniej jakości powietrza przy normalnym użytkowaniu pomieszczeń wystarczy stopień wymiany powietrza na poziomie od 0,3 do 0,8. Wymiana na niższym poziomie może prowadzić do opisanych wcześniej problemów, a na wyższym – do niepotrzebnych strat energii.
Wymagania stawiane skutecznej wentylacji w pomieszczeniach biurowych
By zapewnić odpowiednie warunki pracy w pomieszczeniach biurowych, należy zwrócić uwagę na proponowane rozwiązanie systemu wentylacji budynku. Do głównych wymagań stawianych wentylacji należą:
• zdolność do zapewnienia wystarczającej ilości świeżego, czystego powietrza,
• usuwanie zużytego powietrza z pomieszczeń,
• utrzymywanie dopuszczalnego poziomu hałasu,
• niski poziom zużycia energii,
• możliwość dostosowania do każdego wnętrza oraz dopasowanie do wymagań estetycznych,
• usuwanie z pomieszczeń nadmiaru wilgoci,
• oczyszczanie powietrza dzięki zastosowaniu filtrów w układach wentylacji, co zmniejsza ryzyko alergii,
• stała wymiana powietrza, zapewniająca odpowiednią wilgotność w pomieszczeniu (poniżej 45%),
• pomiar i regulacja parametrów takich jak stężenie CO2 i temperatura, a także parametrów dotyczących jakości powietrza VOC i poziomu wilgotności,
• kontrola obecności w pomieszczeniach, czyli system wentylacji na żądanie DCV,
• konfiguracja kalendarza zajętości indywidualnie dla każdego pomieszczenia,
• wygodne zarządzanie, np. z wykorzystaniem funkcji systemu BMS, możliwość samodzielnej zmiany parametrów pracy układu z poziomu web serwera.
Wymiana powietrza – odpowiedź na potrzeby użytkowników (skuteczna wentylcja)
Jeżeli chodzi o komfort cieplny, każdy z nas ma indywidualne upodobania, dlatego nie jest możliwe usatysfakcjonowanie wszystkich osób przebywających w pomieszczeniu. Niemniej jednak udało się wprowadzić ogólne zasady, dzięki którym można stworzyć budynki komfortowe przynajmniej dla większości użytkowników. Skuteczna wentylacja odgrywa tu również dużą rolę.
W rzeczywistości odpowiednio zaprojektowana, wykonana i wyregulowana instalacja wentylacji jest zupełnie niezauważalna dla użytkowników. Powietrze powinno być usuwane z pomieszczeń po całkowitym wykorzystaniu jego właściwości asymilacyjnych. Poprawny dobór rodzaju nawiewników oraz sposobu rozdziału powietrza gwarantuje właściwy przepływ nawiewanego powietrza w pomieszczeniu, bez powstawania tzw. stref martwych (czyli takich, w których nie zachodzi wymiana powietrza), odprowadzenie zysków ciepła lub wilgoci, rozcieńczenie powietrza zanieczyszczonego pyłami lub gazami, aż do uzyskania ich dopuszczalnej koncentracji. Dlatego bardzo ważny jest prawidłowy dobór wszystkich elementów wentylacyjnych, kształtujących rozdział powietrza w pomieszczeniach.
W odpowiedzi na oczekiwania rynkowe firma SMAY proponuje innowacyjne rozwiązanie w zakresie wentylacji mechanicznej, czyli system indywidualnej wentylacji iFlow. System ten powstał z myślą o zoptymalizowaniu pracy układu wentylacyjnego w budynkach z wykorzystaniem regulatorów przepływu objętościowego VAV. Odpowiednia ilość powietrza dostarczonego przez system wentylacji stanowi ważny czynnik w tworzeniu właściwego klimatu w pomieszczeniach. Ilość nawiewanego powietrza zależy nie tylko od typu obsługiwanych pomieszczeń, ale również od liczby ich użytkowników. Budynki biurowe charakteryzują się zmienną frekwencją zależnie od pory dnia czy pory roku. Ze względu na liczbę czynników, które wpływają na zmienny wydatek powietrza, nie sposób z góry określić wymaganej ilości nawiewanego powietrza. Analiza różnych sygnałów (aktualnej temperatury w pomieszczeniu, stężenia CO2, godzin pracy użytkowników, informacji z czujników obecności czy czujników otwarcia okien) pozwala dostosować wydajność wentylacji do aktualnego zapotrzebowania. W ten sposób został zaprojektowany system iFlow. Zapewnia on użytkownikom budynku duży komfort, a zarazem daje gwarancję największej oszczędności eksploatacyjnej. Ilość przepływającego powietrza można uzależnić od stężenia CO2 w pomieszczeniach, które jest wprost proporcjonalne do liczby osób.
By zmniejszyć poziom zanieczyszczeń oraz zapewnić wymaganą jakość powietrza w biurach, proponujemy rozwiązanie filtracyjne ELIXAIR. Urządzenie to neutralizuje bakterie i wirusy oraz sprawia, że możemy oddychać czystym i zdrowym powietrzem. Filtry kanałowe precyzyjnie wyłapują i unieszkodliwiają do 99,8% wszystkich zanieczyszczeń z powietrza, w tym najdrobniejsze nanocząstki o wielkości nawet 0,03 μm. Filtry ELIXAIR są stosowane w wentylacji kanałowej nawiewno-wywiewnej, dzięki czemu bardzo szybko usuwają cząstki zanieczyszczeń z powietrza wewnętrznego. Dodatkowo mają filtr z węglem aktywowanym, który usuwa znaczną ilość szkodliwych gazów oraz zapachów przedostających się do budynku z powietrzem zewnętrznym. Zasada działania filtrów opiera się na najskuteczniejszym znanym sposobie oczyszczania powietrza – metodzie elektrostatycznej.
Zdrowy mikroklimat i dobre samopoczucie zależą w dużej mierze od właściwie zaprojektowanej instalacji wentylacji w budynku. Jeżeli chodzi o warunki środowiskowe, jedną z podstawowych potrzeb pracowników biurowych jest dopływ wystarczającej ilości świeżego powietrza. Poprawia ono jakość powietrza w pomieszczeniu przez rozcieńczenie zanieczyszczeń, a wśród nich CO2 i biozanieczyszczeń wydzielanych przez ludzi, jak również zanieczyszczeń wydzielających się z materiałów budowlanych i wyposażenia pomieszczeń. Bogaty wybór rozwiązań dostępnych w ofercie SMAY pozwala projektantom dobierać właściwe rozwiązania oraz projektować systemy wentylacji do pomieszczeń każdego typu.
Podstawowe funkcje systemu iFlow:
- pomiar i regulacja parametrów takich jak stężenie CO2 i temperatura,
- pomiar parametrów dotyczących jakości powietrza: VOC i poziomu wilgotności,
- kontrola obecności w pomieszczeniach,
- konfiguracja kalendarza zajętości indywidualnie dla każdego pomieszczenia,
- monitorowanie parametrów pomieszczenia i poprawności działania regulatorów VAV,
- sterowanie centralą wentylacyjną i optymalizacja układu wentylacyjnego pod względem energochłonności,
- wbudowany web server do sterowania systemem.
Korzyści z zastosowania systemu iFlow:
- niższy pobór energii na wentylację budynków
- większy komfort dla użytkowników pomieszczeń
- przepływ powietrza dostosowany do zapotrzebowania – optymalizacja emisyjności co2
- monitorowanie pracy regulatorów VAV i parametrów pomieszczenia,
- możliwość samodzielnej zmiany parametrów pracy układu z poziomu web serwera,
- stosowanie dedykowanego rozwiązania ze sprawdzonymi algorytmami sterowania.
