Znaczenie jakości powietrza wewnętrz pomieszczenia
W dzisiejszych czasach spędzamy coraz więcej czasu w pomieszczeniach zamkniętych. Niektóre badania wskazują, że średnio aż 90% czasu przebywamy wewnątrz budynków! Budynki mieszkalne i użytkowe są coraz lepiej izolowane w celu oszczędności energii. Lepsza izolacja i szczelność budynków generują konieczność poprawy wentylacji. W końcu wentylacja jest niezbędna do utrzymania jakości powietrza wewnątrz pod kontrolą. Powietrze, które oddychamy wewnątrz pomieszczeń, ma znaczenie nie tylko dla komfortu i koncentracji mieszkańców. Ma ono również bezpośredni wpływ na nasze zdrowie, szczególnie w długim okresie. Typowe dolegliwości spowodowane długotrwałą ekspozycją na niską jakość powietrza to m.in. bóle głowy, podrażnienia oczu, nosa i gardła, a także poważniejsze schorzenia takie jak choroby układu oddechowego, serca czy nowotwory. Dlatego nie można bagatelizować znaczenia monitorowania i optymalizacji jakości powietrza wewnątrz pomieszczenia. Dobrze utrzymany system wentylacji usuwa szkodliwe substancje z powietrza i zastępuje je przefiltrowanym, świeżym powietrzem.
W dzisiejszych czasach spędzamy coraz więcej czasu w pomieszczeniach zamkniętych. Niektóre badania wskazują, że średnio aż 90% czasu przebywamy wewnątrz budynków! Budynki mieszkalne i użytkowe są coraz lepiej izolowane w celu oszczędności energii. Lepsza izolacja i szczelność budynków generują konieczność poprawy wentylacji. W końcu wentylacja jest niezbędna do utrzymania jakości powietrza wewnątrz pod kontrolą. Powietrze, które oddychamy wewnątrz pomieszczeń, ma znaczenie nie tylko dla komfortu i koncentracji mieszkańców. Ma ono również bezpośredni wpływ na nasze zdrowie, szczególnie w długim okresie. Typowe dolegliwości spowodowane długotrwałą ekspozycją na niską jakość powietrza to m.in. bóle głowy, podrażnienia oczu, nosa i gardła, a także poważniejsze schorzenia takie jak choroby układu oddechowego, serca czy nowotwory. Dlatego nie można bagatelizować znaczenia monitorowania i optymalizacji jakości powietrza wewnątrz pomieszczenia. Dobrze utrzymany system wentylacji usuwa szkodliwe substancje z powietrza i zastępuje je przefiltrowanym, świeżym powietrzem.
Nadmierna wentylacja nie wpływa negatywnie na jakość powietrza wewnętrznego. Wadą zbyt intensywnej wentylacji jest niepotrzebne zużycie energii. Zużycie energii obejmuje z jednej strony energię elektryczną, a z drugiej energię cieplną. Im wyższa prędkość wentylatora, tym większe zużycie energii elektrycznej. Większość wentylatorów charakteryzuje się kwadratową charakterystyką momentu obrotowego. Oznacza to, że nawet niewielkie zmniejszenie prędkości obrotowej wentylatora może przynieść znaczne oszczędności energetyczne.
Ponadto występują również straty energii cieplnej. Gdy do budynku napływa zimne powietrze z zewnątrz, a ciepłe, zużyte powietrze jest z niego usuwane, dochodzi do utraty ciepła (energii termicznej). Dzięki nowoczesnym systemom wentylacji wyposażonym w wysokoefektywne wymienniki ciepła, te straty są znikome. Dalsza optymalizacja jest możliwa poprzez regulację strumieni objętościowych powietrza (sterowanie prędkością wentylatora). Czujniki HVAC monitorują jakość powietrza wewnętrz pomieszczenia. Na podstawie tych pomiarów można optymalizować prędkość wentylatora. W ten sposób dostarczanie świeżego powietrza może być sterowane w zależności od zapotrzebowania, co pozwala łączyć dobrą jakość powietrza wewnętrznego z efektywnością energetyczną. Istnieje wiele różnych opcji pomiaru jakości powietrza wewnętrz. Charakter danego wnętrza często decyduje o doborze odpowiedniego czujnika, który pozwoli utrzymać optymalną jakość powietrza.
Temperatura i wilgotność — podstawowe parametry pomiarowe
Temperatura i wilgotność powietrza mają bezpośredni wpływ na nasze odczucie komfortu.Ani zimne, wilgotne otoczenie, ani suche, przegrzane pomieszczenie nie sprzyjają
dobremu samopoczuciu. W zależności od rodzaju aktywności, najlepiej czujemy się w temperaturze od 20 do 25 °C i przy wilgotności względnej powietrza mieszczącej się w przedziale od 35 do 60%.W wyniku codziennych czynności, takich jak gotowanie, kąpiel czy suszenie prania, wprowadzamy do wnętrza dużo wilgoci. Jeśli budynek jest dobrze zaizolowany i szczelny, nadmiar tej wilgoci nie ma jak się wydostać. Zbyt wysoka wilgotność w budynku to nie tylko kwestia komfortu — ma ona negatywny wpływ na konstrukcję budynku oraz zwiększa ryzyko powstawania pleśni. Pleśń jest szkodliwa dla zdrowia mieszkańców — wdychanie zarodników grzybów może prowadzić do wyżej wspomnianych problemów zdrowotnych, zwłaszcza przy długotrwałej ekspozycji.
dobremu samopoczuciu. W zależności od rodzaju aktywności, najlepiej czujemy się w temperaturze od 20 do 25 °C i przy wilgotności względnej powietrza mieszczącej się w przedziale od 35 do 60%.W wyniku codziennych czynności, takich jak gotowanie, kąpiel czy suszenie prania, wprowadzamy do wnętrza dużo wilgoci. Jeśli budynek jest dobrze zaizolowany i szczelny, nadmiar tej wilgoci nie ma jak się wydostać. Zbyt wysoka wilgotność w budynku to nie tylko kwestia komfortu — ma ona negatywny wpływ na konstrukcję budynku oraz zwiększa ryzyko powstawania pleśni. Pleśń jest szkodliwa dla zdrowia mieszkańców — wdychanie zarodników grzybów może prowadzić do wyżej wspomnianych problemów zdrowotnych, zwłaszcza przy długotrwałej ekspozycji.Wilgotność względna to stosunek ilości pary wodnej zawartej w powietrzu do maksymalnej ilości pary wodnej, jaką powietrze może przyjąć przy danej temperaturze. Wilgotność względna wyrażana jest w procentach (%). Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej pary wodnej może ono w sobie pomieścić. Gdy ciepłe (wewnętrzne) powietrze styka się z zimną powierzchnią — na przykład szybą okienną — dochodzi do kondensacji. Temperatura, przy której następuje wykraplanie się pary wodnej, to tzw. temperatura punktu rosy (wyrażana w °C). System wentylacyjny powinien zatem zapewniać utrzymanie wilgotności względnej w komfortowych granicach — zwykle od 35 do 60%. Należy również zadbać o to, by temperatura w pomieszczeniu była zawsze wyższa niż punkt rosy. Gdy temperatura wewnętrzna spadnie poniżej punktu rosy, dochodzi do kondensacji pary wodnej, co zwiększa ryzyko powstawania pleśni.
Temperatura, wilgotność względna oraz punkt rosy to kluczowe parametry wpływające na komfort mieszkańców. Są one zazwyczaj uwzględniane przy sterowaniu systemami wentylacji. Z tego względu większość profesjonalnych czujników HVAC umożliwia ich pomiar. Te podstawowe czujniki okazują się szczególnie przydatne w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności, takich jak łazienki i kuchnie.
Temperatura, wilgotność względna oraz punkt rosy to kluczowe parametry wpływające na komfort mieszkańców. Są one zazwyczaj uwzględniane przy sterowaniu systemami wentylacji. Z tego względu większość profesjonalnych czujników HVAC umożliwia ich pomiar. Te podstawowe czujniki okazują się szczególnie przydatne w pomieszczeniach o podwyższonej wilgotności, takich jak łazienki i kuchnie.
Dwutlenek węgla (CO₂) jako wskaźnik aktywności ludzi w pomieszczeniu
Dobrze działająca wentylacja nie tylko utrzymuje wilgotność powietrza na odpowiednim poziomie, ale również zapobiega gromadzeniu się szkodliwych substancji i gazów w powietrzu w pomieszczeniach. Jednym z takich gazów jest CO₂, czyli dwutlenek węgla. W normalnych stężeniach CO₂ nie jest szkodliwy dla człowieka — wręcz przeciwnie, jest jednym z pięciu głównych składników atmosfery, obok azotu, tlenu, pary wodnej i argonu. Rośliny nie mogą rosnąć bez dwutlenku węgla. Jednak w wyższych stężeniach CO₂ przestaje być całkowicie nieszkodliwy — jego nadmiar w powietrzu może prowadzić do uczucia senności, spadku koncentracji, a następnie do bólów głowy.
Bez odpowiedniego systemu wentylacji stężenie CO₂ w zamkniętym pomieszczeniu może bardzo szybko wzrosnąć. Im więcej osób przebywa w danym wnętrzu i im większa jest ich aktywność fizyczna, tym szybciej rośnie poziom CO₂. W organizmie człowieka zachodzi proces spalania związków węgla zawartych w pożywieniu, co umożliwia wytwarzanie energii. W wyniku tego procesu powstaje dwutlenek węgla, który następnie wydychamy. Pomiar stężenia CO₂ w powietrzu w pomieszczeniu dostarcza więc istotnych informacji o stopniu jego zajętości oraz o potrzebie zwiększenia dopływu świeżego powietrza.
Stężenie CO₂ w zamkniętym pomieszczeniu może również pośrednio wskazywać na potencjalne zagrożenie związane z obecnością aerozoli w powietrzu. Aerozole mogą przenosić wirusy. To mikroskopijne kropelki, które powstają podczas kaszlu, kichania lub mówienia. Gdy inne osoby wdychają te kropelki, bądź przenoszą je do ust, nosa lub oczu za pośrednictwem rąk, może dojść do zakażenia.
Czujniki CO₂ pozwalają w przybliżeniu ocenić stopień zajętości pomieszczenia, ponieważ stężenie dwutlenku węgla koreluje z aktywnością ludzi. Tego typu czujniki znajdują więc szczególne zastosowanie w pomieszczeniach, w których liczba osób zmienia się dynamicznie. Im wyższe wykryte stężenie CO₂, tym większa aktywność ludzi i tym większe zapotrzebowanie na wentylację.
Za emisję CO₂ odpowiada nie tylko metabolizm ludzi i zwierząt. Oprócz aktywności biologicznej, istnieje wiele innych źródeł emisji dwutlenku węgla. CO₂ powstaje również w wyniku (pełnego) spalania paliw kopalnych. Dlatego też stężenie dwutlenku węgla w powietrzu zewnętrznym zależy od lokalizacji — jest wyższe w środowisku miejskim niż na terenach wiejskich. Typowe stężenie CO₂ w powietrzu atmosferycznym wynosi około 450 ppm.
Jak to możliwe, że poziom CO₂ w atmosferze przez wieki pozostawał względnie stabilny, mimo że ludzie i zwierzęta nieustannie go produkują? Odpowiedzialna za to jest sama natura, która usuwa nadmiar dwutlenku węgla z atmosfery. Drzewa i rośliny pochłaniają CO₂ i w procesie fotosyntezy przekształcają go w tlen i węgiel. Węgiel jest wykorzystywany do wzrostu roślin, które w dużej mierze się z niego składają, a tlen trafia z powrotem do atmosfery. Również oceany odgrywają ważną rolę w pochłanianiu CO₂ z powietrza. Dwutlenek węgla jest najpierw absorbowany w górnych warstwach wody, a następnie przemieszcza się do głębszych partii oceanu, gdzie jest przetwarzany przez kryl, plankton i glony z powrotem w węgiel i tlen.
Niestety, procesy te zachodzą bardzo powoli. Tymczasem gwałtowny wzrost populacji i postępująca industrializacja zakłócają naturalną równowagę. Działalność człowieka powoduje emisję znacznie większej ilości CO₂, niż natura jest w stanie pochłonąć. Nadmiar cząsteczek dwutlenku węgla pozostających w atmosferze pochłania promieniowanie podczerwone – czyli promieniowanie cieplne – i część tego ciepła odbija z powrotem w kierunku Ziemi. W efekcie dochodzi do stopniowego wzrostu temperatury na naszej planecie.
LZO jako wskaźnik jakości powietrza w pomieszczeniachLZO, czyli lotne związki organiczne (ang. VOC – Volatile Organic Compounds), to zbiorcze określenie grupy substancji chemicznych, które mogą występować w środowisku domowym. Są to lotne lub łatwo parujące związki zawierające co najmniej jeden atom węgla (czyli związki organiczne). Typowe przykłady to benzen, glikol etylenowy, formaldehyd, chlorek metylenu, tetrachloroetylen, toluen, ksylen czy butadien.
Związki te można znaleźć m.in. w środkach czystości, perfumach, rozpuszczalnikach w farbach oraz gazach pędnych w aerozolach do włosów. LZO występują również w odświeżaczach powietrza, materiałach budowlanych i dymie papierosowym. Typowy zapach nowego mebla czy nowego samochodu, choć dla wielu osób przyjemny, to w rzeczywistości mieszanina lotnych związków organicznych. Na otwartym powietrzu stężenia LZO są zazwyczaj niskie, choć w miastach i wzdłuż ruchliwych dróg mogą być podwyższone, głównie ze względu na spaliny. Skutki działania LZO i ich szkodliwość są bardzo zróżnicowane.
W niektórych przypadkach wysokie stężenia LZO można wyczuć zapachem (np. zapach farby), jednak niebezpieczne ilości mogą występować również bezwiednie. Wpływ tych substancji na zdrowie mieszkańców zależy od rodzaju związku, ilości wdychanych LZO oraz czasu ekspozycji. Krótkotrwałe narażenie na wysokie stężenie – np. podczas malowania lub używania silnych detergentów – może prowadzić do zawrotów głowy, nudności, problemów z koncentracją oraz podrażnień oczu i dróg oddechowych. Objawy te zwykle mają charakter przejściowy.
Długotrwałe lub powtarzające się narażenie, zwłaszcza wśród zawodowych malarzy, może prowadzić do tzw. zespołu psychoorganicznego (OPS – Organo Psycho Syndrome), który objawia się m.in. problemami psychicznymi i zaburzeniami pamięci. Uszkodzenia spowodowane przez OPS mają charakter trwały.
W typowych stężeniach spotykanych w mieszkaniach działanie LZO nie zawsze daje odczuwalne objawy, a ich obecności często nie da się wyczuć zapachem. Ponieważ LZO są związkami lotnymi, ich stężenie z czasem spada. Czas ten zależy jednak od rodzaju źródła i poziomu stężenia. Prace budowlane i remontowe, a także wstawienie nowego dywanu czy sofy mogą przejściowo powodować podwyższone poziomy LZO w powietrzu. Zaleca się wówczas intensywniejszą wentylację, zwłaszcza przez pierwsze miesiące. Ze względu na ich negatywny wpływ na jakość powietrza w pomieszczeniach, stosowanie produktów zawierających LZO należy ograniczać do minimum. W przypadku podwyższonego stężenia – zwiększona wentylacja jest najlepszym rozwiązaniem.
Czujniki LZO mogą być stosowane we wszystkich pomieszczeniach, a w szczególności w schowkach, spiżarniach z detergentami oraz w łazienkach.
Czujniki LZO mogą być stosowane we wszystkich pomieszczeniach, a w szczególności w schowkach, spiżarniach z detergentami oraz w łazienkach.
Wykrywanie gazów toksycznych – czujniki CO i LPG
Tlenek węgla (CO) to bezbarwny, bezwonny i bezsmakowy gaz. Jest to substancja skrajnie niebezpieczna. CO powstaje w wyniku niepełnego spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, gaz, olej opałowy, drewno, pellet czy nafta. Może się więc tworzyć wszędzie tam, gdzie występuje otwarty płomień – czyli najczęściej w pomieszczeniach z urządzeniami grzewczymi.Tlenek węgla jest nieco lżejszy od powietrza, ale różnica ta jest na tyle mała, że w praktyce miesza się on równomiernie z powietrzem w pomieszczeniu. Z tego powodu CO bywa nazywany „cichym zabójcą”.Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ustala maksymalne dopuszczalne stężenie CO dla ciągłej ekspozycji na poziomie 6 ppm, a dla jednorazowej, godzinnej ekspozycji – do 26 ppm.
Tlenek węgla (CO) to bezbarwny, bezwonny i bezsmakowy gaz. Jest to substancja skrajnie niebezpieczna. CO powstaje w wyniku niepełnego spalania paliw kopalnych, takich jak węgiel, gaz, olej opałowy, drewno, pellet czy nafta. Może się więc tworzyć wszędzie tam, gdzie występuje otwarty płomień – czyli najczęściej w pomieszczeniach z urządzeniami grzewczymi.Tlenek węgla jest nieco lżejszy od powietrza, ale różnica ta jest na tyle mała, że w praktyce miesza się on równomiernie z powietrzem w pomieszczeniu. Z tego powodu CO bywa nazywany „cichym zabójcą”.Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) ustala maksymalne dopuszczalne stężenie CO dla ciągłej ekspozycji na poziomie 6 ppm, a dla jednorazowej, godzinnej ekspozycji – do 26 ppm.
U ludzi hemoglobina – barwnik zawarty w czerwonych krwinkach – odpowiada za transport tlenu z płuc do komórek. Tlenek węgla (CO) ma od 210 do 260 razy większe powinowactwo do hemoglobiny niż tlen. Oznacza to, że nawet przy niskim stężeniu CO w powietrzu gaz ten wiąże się z hemoglobiną zamiast tlenu. W efekcie dochodzi do zaburzenia transportu tlenu do komórek, co prowadzi do niedotlenienia organizmu.
Początkowe objawy zatrucia tlenkiem węgla przy niskim stężeniu to nudności, zawroty głowy i ból głowy. Poszkodowany może odczuwać osłabienie i duszność nawet przy niewielkim wysiłku fizycznym. Z czasem dochodzi do utraty przytomności, a w przypadku braku szybkiej interwencji — do śmierci.Nie ulega wątpliwości, że toksyczne gazy, takie jak tlenek węgla, powinny być natychmiast usuwane z budynku. W momencie wykrycia CO należy zapewnić szybki dopływ świeżego powietrza.
Podobnie istotne jest monitorowanie obecności innych niebezpiecznych gazów, takich jak LPG (gaz płynny). LPG jest gazem łatwopalnym i wybuchowym, dlatego jego wyciek w zamkniętych przestrzeniach — np. w garażach podziemnych — może stanowić poważne zagrożenie pożarowe lub wybuchowe. Gaz ten jest powszechnie stosowany jako paliwo do pojazdów oraz źródło ciepła. W zamkniętych przestrzeniach może dojść do wycieku z instalacji lub zbiorników.
Pomiar stężenia LPG umożliwia wczesne wykrycie ewentualnych nieszczelności i kontrolę nad potencjalnie niebezpiecznymi stężeniami. W wielu krajach obowiązują regulacje dotyczące stosowania i przechowywania LPG w przestrzeniach publicznych. Regularny monitoring stężeń gazu pozwala na spełnienie tych wymogów i znacząco obniża ryzyko pożaru lub wybuchu.
LPG jest cięższy od powietrza, dlatego ma tendencję do gromadzenia się przy podłodze. Z tego względu czujniki powinny być instalowane nisko, blisko podłoża – tam, gdzie stężenia gazu będą największe. Jednak rozmieszczenie czujników powinno uwzględniać specyfikę danego obiektu – jego układ, rozmieszczenie nawiewów, wentylatorów i przewodów wentylacyjnych, które mogą wpływać na rozprzestrzenianie się gazu. W celu optymalnego rozmieszczenia czujników zaleca się konsultację z ekspertami ds. bezpieczeństwa lub inżynierami specjalizującymi się w systemach detekcji gazów.
Zalety wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem
Czujniki CO i LPG są stosowane przede wszystkim w garażach podziemnych oraz w pomieszczeniach technicznych, w których znajdują się urządzenia grzewcze. W tego typu środowiskach, do bieżącego sterowania wentylacją w normalnych warunkach pracy, zaleca się wykorzystanie czujników CO₂.
Z kolei czujniki CO i LPG pełnią funkcję zabezpieczającą — ich zadaniem jest wykrywanie potencjalnie niebezpiecznych sytuacji. W przypadku wykrycia toksycznych gazów należy natychmiast uruchomić odpowiednią wentylację w celu jak najszybszego przywrócenia bezpiecznej jakości powietrza w pomieszczeniu.
Zalety wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem
Każde pomieszczenie w budynku pełni określoną funkcję, dlatego rzadko bywa użytkowane w sposób ciągły i z jednakową intensywnością. Przykładowo, łazienka wykorzystywana jest głównie rano i wieczorem, a sypialnia – w nocy. Każde z tych pomieszczeń ma swój indywidualny cykl użytkowania i zmienny poziom obecności ludzi.
System wentylacyjny projektowany jest zazwyczaj z pewnym zapasem mocy, aby w razie potrzeby mógł dostarczyć większą ilość świeżego powietrza w okresach wzmożonego zapotrzebowania. Takie „szczyty” stanowią jednak tylko niewielką część całkowitego czasu pracy instalacji. Przez większość doby system może działać w trybie oszczędnym, z obniżoną wydajnością.Zastosowanie odpowiednich czujników w poszczególnych pomieszczeniach oraz sterowanie wentylacją na podstawie rzeczywistych pomiarów umożliwia utrzymanie optymalnej jakości powietrza przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii. Dodatkową zaletą jest mniejszy poziom hałasu – system pracujący z niższą prędkością jest znacznie cichszy.
Sentera oferuje również gotowe rozwiązania dopasowane do różnych zastosowań – od obiektów mieszkalnych po przemysłowe. Przykłady dostępnych rozwiązań można znaleźć w zakładce Rozwiązania na naszej stronie internetowej. W przypadku pytań dotyczących produktów lub zastosowań zapraszamy do kontaktu z naszym zespołem.