Wentylacja pomieszczeń mieszkalnych

- wpływ na jakość powietrza i komfort mieszkańców

Rola wentylacji pomieszczeń mieszkalnych

Zawartość CO2 jako kryterium dobrej jakości powietrza wewnętrznego

Jakie jest zapotrzebowanie człowieka na świeże powietrze?

Wydanie 1/2013

21.10.2013

www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2

Potrzeba wentylowania pomieszczeń

Wentylacja pomieszczeń mieszkalnych musi spełniać kilka ważnych zadań.

Należy do nich przede wszystkim usuwanie zanieczyszczeń i wilgoci oraz

dostarczanie świeżego powietrza w ilości niezbędnej dla zdrowia i komfortu

mieszkańców.

3

Dlaczego jakość powietrza w pomieszczeniach

zamkniętych jest tak ważna?

Statystyki wskazują, że człowiek spędza w pomieszczeniach zamkniętych

około 80% życia. Około 50÷60% przypada przeciętnie na pomieszczenia

mieszkalne, a ok. 30% na miejsce pracy. Jakość powietrza wewnętrznego

odgrywa więc kluczową rolę w zapewnieniu komfortowych i co najważniejsze

zdrowych warunków dla przebywania w domu, mieszkaniu i miejscu pracy.

4

CO2 jako wskaźnik jakości powietrza

Brak dopływu świeżego powietrza będzie powodować wzrost stężenia CO2

wewnątrz pomieszczenia. Dwutlenek węgla CO2 uznaje się za jeden ze

wskaźników jakości powietrza. Jak wskazuje praktyka już po krótkim czasie

dochodzi do wzrostu jego stężenia, co powoduje występowanie niekorzystnych

objawów u osób przebywających wewnątrz pomieszczenia.

Do objawów braku „świeżego powietrza” należą:

o brak koncentracji i bóle głowy

o złe samopoczucie i osłabienie kondycji organizmu

o schorzenia alergiczne i uczulenia

o zaburzenia oddechu i choroby układu oddechowego

o nadciśnienie

o ryzyko chorób wywoływanych zarodnikami grzybów

Źródło: ”Jakość powietrza wewnętrznego – analityka i monitoring”

B.Zabiegała, M.Partyka, J.Namieśnik. Politechnika Gdańska

5

Graniczne wartości CO2 w powietrzu

i objawy złej jakości powietrza

0 1 2 3 4 Czas (godz.)

2500

2000

1500

1000

500

0

Stę

że

nie

CO

2 (

pp

m)

Świeże powietrze

Wentylacja mechaniczna

Zamknięte okna

przyjemnie, komfortowo

uciążliwie,

dyskomfort

brak koncentracji

bóle głowy

Źródło: HEA Fachverband für Energie-Marketing und –Anwendung e.V. beim VDEW.

W teorii wentylacji przyjęto tzw. wskaźnik Pettenkofera (Max Joseph von

Pettenkofer, niem. lekarz i higienista, 1819-1901). W ramach swoich badań Pettenkofer

określił maksymalną akceptowalną ze względów higienicznych wartość CO2

w powietrzu na 1000 ppm. W praktyce w pomieszczeniu mieszkalnym

z zamkniętym oknem taka zawartość CO2 może się pojawić po ok. 1,5÷2,0 h.

1000 ppm

6

Odczucie dobrej jakości powietrza

- odsetek niezadowolonych

Źródło: HEA Fachverband für Energie-Marketing und –Anwendung e.V. beim VDEW.

Zawartość 1500 ppm CO2 przyjmowana jest według normy DIN 1946

jako graniczna dla pomieszczeń ze stałym przebywaniem ludzi.

Stężenie CO2 (ppm)

Od

se

tek n

ieza

do

wo

lon

ych

(%

)

!

Wska

źn

ik

Pe

tte

nkofe

ra

Od zawartości CO2

w powietrzu wewnętrznym

zależy bezpośrednio

poziom zadowolenia

z jakości powietrza.

Zawartość 300÷400 ppm

CO2 w powietrzu

zewnętrznym przyjmowana

jest jako dobra (jedynie

kilka % niezadowolonych),

podczas gdy dla 1500 ppm

odsetek wzrasta już ponad

4-krotnie do ok. 35%.

7

Szybkość zmiany jakości powietrza

Źródło: HEA Fachverband für Energie-Marketing und –Anwendung e.V. beim VDEW.

Dla pomieszczeń mieszkalnych o typowej kubaturze, zmiana jakości powietrza

przy braku dopływu świeżego powietrza następuje w szybkim czasie. Jednym

z najbardziej newralgicznych pomieszczeń jest sypialnia, gdzie czas przebywania

statystycznie jest najdłuższy. Już 2 godziny po wietrzeniu, poziom stężenia CO2

może przekroczyć 1000 ppm, a po kolejnych 2 godzinach – nawet 1500 ppm.

Stę

że

nie

CO

2 (

pp

m) !

Godzina

wentylacja mechaniczna

wentylacja naturalna

Wskaźnik Pettenkofera

Graniczne stężenie CO2

(wg DIN 1946)

początek wietrzenia

(otwarcie okna)

8

Przykład pomiaru stężenia CO2 w sypialni

Źródło: „Lüftung im Wohngebäde”, IWU, Hessische Energiesparaktion

Zmierzony w ciągu 4 dni poziom stężenia CO2 w powietrzu w sypialni,

wskazywał nawet na blisko 4-krotne przekroczenie wartości 1000 ppm!

Koncentracja CO2

1000 ppm Pettenkofer

1 dzień 2 dzień 3 dzień 4 dzień

Stę

że

nie

CO

2 (

pp

m)

otwarte okno

! ! ! !

9

Aktywność fizyczna człowieka, a wydzielanie

CO2 i wymagana ilość powietrza świeżego

Aktywność fizyczna człowieka wiąże się z wydychaniem CO2. Aby usuwać jego

nadmiar, konieczne jest doprowadzanie do pomieszczenia świeżego powietrza.

Rodzaj aktywności Wydzielana ilość CO2 Wymagana ilość

powietrza świeżego

(dm3/godz.) (m3/godz.)

Sen, odpoczynek 10 ÷ 13 17 ÷ 21

Czytanie, oglądanie telewizji 12 ÷ 16 20 ÷ 26

Pisanie 19 ÷ 26 32 ÷ 43

Prace domowe 32 ÷ 43 55 ÷ 72

Prace intensywne 55 ÷ 75 90 ÷ 130

Źródło: „Lüftung im Wohngebäde”, IWU, Hessische Energiesparaktion

10

Wymagana ilość powietrza świeżego

Przyjmuje się, że w pomieszczeniach mieszkalnych, wymagana standardowo

ilość świeżego powietrza powinna wynieść 30 m3/h na osobę, co oznacza, że przy

4-osobowej rodzinie ilość powietrza powinna wynieść 2.000÷3.000 m3/dzień.

Obecnie stosowana stolarka okienna

cechuje się już dużą szczelnością,

co wymusza z kolei okresowe wietrzenie

pomieszczeń, przy standardowej

grawitacyjnej wentylacji budynku.

Jedynym praktycznie rozwiązaniem

zapewniającym ekonomicznie najwyższą

jakość powietrza, jest system wentylacji

mechanicznej z odzyskiem ciepła.

11

Wentylacja naturalna – wymagania,

a rzeczywiste funkcjonowanie

Poza koniecznością usuwania dwutlenku węgla, wentylacja musi zapewniać

jeszcze usuwanie wilgoci powstającej stale wewnątrz budynku. Rzeczywista ilość

powietrza przy typowej wentylacji naturalnej okazuje się w praktyce zbyt duża

w okresie zimowym i zbyt mała w porze ciepłej (przykład dla okien nieszczelnych).

I II III IV V VI VII VII IX X XI XII

Wymagane wietrzenie dla

zapewnienia usuwania wilgoci

Wymagane wietrzenie dla

zapewnienia usuwania CO2

Rzeczywista ilość powietrza

wentylującego pomieszczenie

Źródło: „Lüftung im Wohngebäde”, IWU, Hessische Energiesparaktion

12

System wentylacji mechanicznej domu

jednorodzinnego – z odzyskiem ciepła

recoVAIR VAR

275 lub 350 m3/h

powietrze

zewnętrzne powietrze

usuwane

powietrze

nawiewane

powietrze

usuwane

Centrala wentylacyjna z odzyskiem

ciepła (rekuperator) jest w stanie

odzyskać nawet 95% ciepła

z usuwanego powietrza

Świeże powietrze jest

nawiewane do pomieszczeń

mieszkalnych, a usuwane

z pomieszczeń takich jak

łazienka/WC, kuchnia,

pralnia.

Wentylacja mechaniczna

z odzyskiem ciepła cechuje

się szeregiem zalet…

Chłodzenie

www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

Ogrzewanie

Energia odnawialna

Kotły gazowe

Kotły olejowe

Pompy ciepła

Kolektory słoneczne

Systemy wentylacji