2022. szeptember 5. |
Kurucz Regina, dr. Magyar Zoltán |
|
1 |
A korszerű szellőzés kialakításakor cél, hogy egészségesebb, az általánosnál jobb komfortszintet és levegőminőséget biztosítsunk kisebb energiafelhasználás mellett. Ezek az elvárások az egyénre szabott szellőzési rendszerrel teljesíthetők. A szerzők bemutatják a HuGBC WELL munkacsoportja által kidolgozott megoldást, ami az egyén komfortigényeit a WELL Building Standard előírásai szerint támogatja. A WELL munkaállomás két legfontosabb eleme az állítható magasságú asztal és az egyénhez vezetett frisslevegő. A befúvási kondíciók optimalizálása lehetővé teszi a bevezetett frisslevegő mennyiség csökkentését és a kisebb méretű szellőzőgépet, miközben a felhasználó frissebb és egyénileg jobban szabályozható levegőhöz jut. Az egyénhez vezetett frisslevegő ellátás nagymértékben csökkentheti a cseppfertőzéssel terjedő betegségeknél a fertőződés kockázatát is.
Az új épületeknél és a meglévő épületek mélyfelújítása során a korszerű nyílászáró berendezésekkel az épületet légtömörré tesszük, kicsi a hővesztesége, de a szellőzés egészséges és ugyanakkor energiatakarékos megoldása egyre nagyobb kihívást jelent. Irodaépületeknél a munkavégzés hatékonyságát befolyásolja a tartózkodási zónában, ebben az esetben a munkaállomásnál a befújt levegő mennyisége és minősége.
Az elégedettségi felmérések során mennyezeti levegő befúvás alkalmazása esetén a felhasználók gyakran panaszkodnak arra, hogy a szellőző levegő paraméterei az ő munkaállomásuknál nem megfelelőek. Sok autó vezetőülése magasabb komfortot és több szabályozási lehetőséget biztosít az egyén számára, mint az irodai munkaállomásuk, pedig utóbbinál naponta 6–8 órát töltenek. A WHO adatai alapján a rossz levegőminőség évente 7 millió ember haláláért felelős, azaz minden nyolcadik halálesetért világszerte [2]. Az energiaválság miatt várható, hogy Magyarországon is romlani fog a kültéri levegőminőség, hiszen 2022 őszén a gázfűtés helyett sokan fordulnak a fatüzelés vagy vegyes tüzelés felé. A kültéri légszennyezés növekedése nagyobb szerepet juttat a beszívott levegő szűrésének és a mesterséges szellőzésnek. Ezen felül az ITM kutatásai szerint a koronavírus járványok 95%–a zárt terekben alakult ki és a terjedésben domináns volt a légúti cseppekkel terjedés, de az aeroszolképződésnek is volt némi szerepe [3]. Az egészségügyi és komfort követelmények, valamint a fenntarthatóság és az energiatakarékosság miatt időszerűvé vált a keveredéses szellőzés helyett a frisslevegőt a felhasználó közelében a térbe juttatni.
A jelenlegi energetikai fordulópont és a várható világjárványok miatt minden épület esetén ajánlott felmérni, hogy az épület a tervezett módon üzemel–e. Az épületgépészeti rendszereket ajánlott 3–5 évente újra értékelni. Bár a műszaki felülvizsgálat (retro–comissioning) költségesnek tűnhet, az Amerikai Egyesült Államokban vizsgált 656 meglévő épület adatai alapján a 2,8 USD/m² befektetés a műszaki felülvizsgálatba átlagosan 1,7 év alatt megtérült [4]. A meglévő épületek felülvizsgálata során nemcsak a meglévő rendszerek optimalizálhatók, hanem akár innovatív végpontok is kialakíthatók.
A helyiségen belüli levegőellátás megoldási lehetőségei
A helyiségen belül a levegőellátás hagyományos módon keverő szellőzéssel, hígítással történik [5]. Ebben az esetben mind a levegő befúvása, mind az elszívása történhet a mennyezeten, a padlóban, vagy akár az oldalfalon is. A bevezetett tiszta, friss és „fi atal” levegő keveredik a szennyezett helyiséglevegővel és egyre „öregebb” lesz. Az adott helyen meghatározhatjuk a levegő korát (1. ábra).
1. ábra. A levegő kora
A másik, egyre gyakrabban alkalmazott megoldás az elárasztásos szellőzés [6] (2. ábra). Az elárasztásos szellőzés a kiszorítás elvén működik, vagyis a friss és hűvös levegőt a padló szintjén engedjük be, a felmelegedett szennyeződések felszállnak a mennyezetre, ahol az elszívás történik (3. ábra).
2. ábra. Az elárasztásos szellőzés elve [6]
3. ábra. Az elárasztásos szellőzés befúvói [6]
A következő megoldási lehetőség a személyre szabott szellőzés, amellyel a jelenlegi lapszám a REHVA Journal 2022/2 számából vett cikk is foglalkozik [7]. A személyre szabott szellőzés már nagyon régen kutatási téma, melyet jól jellemez a 4. ábrán bemutatott működési vázlat és az 5. ábrán látható kép. A megoldás lényege, hogy a térnek egy átlagos szellőzést biztosítunk, ezzel párhuzamosan a helyiségben tartózkodónak, az irodai dolgozóknak személyre szabott, az egyéni igényeknek megfelelő szellőzés biztosítható.
4. ábra. A személyre szabott szellőzés működési vázlata
5. ábra. A személyre szabott szellőzés megvalósítása
A személyre szabott szerződés jelenleg is kutatási téma, rövidesen megjelenik az ezzel foglalkozó REHVA Guidebook is. A témáról PhD dolgozat is készült 2021–ben az Aalto University–n [8] (6. ábra).
6. ábra. Füstpróba 10 l/s (a) és 15 l/s (b) térfogatáram mellett [8]
A különböző légbevezetési megoldásokat a szellőzés hatékonyságával tudjuk jellemezni [9]. Ha a szennyezőforrások ismertek és állandóak, akkor a tervezés folyamán a cél a szennyezőforrás eltávolítása a keletkezés helyén. Ebben az esetben a szennyeződés eltávolításának a hatékonyságát (CRE – contaminant removal effectiveness) határozzuk meg:
Minden más esetben a cél a levegő minél gyorsabb kicserélése, ekkor a légcsere hatékonyságát (ACE – air change effi ciency) határozzuk meg:
A személyre szabott szellőzéssel foglalkozó kutatás szerint [8] ebben az esetben a légcsere hatékonysága kétszer jobb, mint a hagyományos szellőzésnél és kevésbé függ a belső hőterheléstől (40, 80, 120 W/m² alapterület) (7. ábra).
7. ábra. A légcsere hatékonysága [8] DCV – hagyományos mennyezeti szellőzés LVRP – személyre szabott szellőzés sugárzó fűtéssel kombinálva
A helyiségen belüli levegőellátás megoldási lehetőségeiből látható, hogy a személyre szabott szellőzés biztosítja az egészségesebb, jobb belső levegőt a legkisebb energiafelhasználás mellett. Irodaházaknál a személyre szabott szellőzést biztosító munkaállomások rövidesen kereskedelmi forgalomba kerülnek, várható széles körű elterjedésük.
Szellőzés a WELL Building Standard szerint
A WELL épületminősítő rendszer a Magyar Épületgépészet 2021/6 számában általánosan bemutatásra került [10], most a csak a szellőzéssel foglalkozó részt mutatjuk be részletesebben.
A WELL Building Standard legfontosabb témaköre az épületek frisslevegő ellátása. Ennek érdekében a WELL kötelező követelményként írja elő az (MSZ) EN 16798–1 szabvány szerinti szellőzést és a WELL levegőminőség határértékeknek megfelelést helyszíni mérésekkel ellenőrzi [11]. A helyszíni mérések menetére külön irányelv, a WELL Performance Verifi cation Guidebook vonatkozik [12].
Az alapvető levegőminőség biztosításán túl a WELL számos stratégiát kínál a beltéri levegőminőség javítására, pl. bejárati zsilipelés, megnövelt frisslevegő ellátás, a szagforrások elkülönítése, UV csírátlanítás és rendszeres karbantartás. Az egyik választható, ún. optimalizációs stratégia a Standard v2 verziójában a fokozott szellőzés biztosítása [13].
Fokozott szellőzés biztosítása a WELL szerint
A fokozott szellőzés biztosítására a WELL Building Standard v2 hat alternatívát kínál:
A kötelezően előírt szellőzésen felül 30%–kal vagy akár 60%–kal megnövelt frisslevegő ellátás.
Igény szerint szabályozott mesterséges szellőzés biztosítása (DCV). Itt az enyhébb követelmény a 900 ppm CO2 szint vagy a kültéri CO2 szint +500 ppm biztosítása. A szigorúbb követelménynek akkor felel meg a létesítmény, ha 750 ppm CO2 szintet vagy a kültéri CO2 szint +350 ppm CO2 szintet biztosít.
A harmadik megoldás követelményszintjében megegyezik az előző pontban leírt határértékekkel, de méretezett természetes szellőzéssel biztosítja azt.
Lehetőség van a jó levegőminőség biztosítását helyszíni folyamatos mérésekkel igazolni. Ebben az esetben a létesítmény tereiben (kivéve ritkán használt terek, pl. raktárhelyiség) a CO2 határérték 750 ppm vagy a kültéri CO2 szint +350 ppm.
Elárasztásos szellőzés a REHVA Guidebook No. 01 [6] szerint kialakítva, ami a keveredéses szellőzésnél nagyobb hatékonyságot biztosít, és jobb levegőminőséget eredményez a tartózkodási zónában.
Egyénre szabott szellőzési rendszer. A WELL előírásai szerint ezt a munkaállomások legalább 50%–ánál kell biztosítani. Ügyelni kell a huzat elkerülésére, ezért a légsebesség a felhasználó fejénél nem lehet nagyobb 0,25 m/s–nál. Az elszívó anemosztátokat minimum 2,80 méter magasságban kell elhelyezni [13].
Személyre szabott szellőzés WELL munkaállomással
Az előbb felsorolt levegőminőséget monitorozó és javító lehetőségek közül a legutolsó, a személyre szabott szellőzés akkor tud igazán jól működni, ha a felhasználó munkaállomását úgy alakítjuk ki, hogy az előre tervezett módon csatlakozni tudjon a frisslevegő hálózathoz. Mivel ilyen termékek, asztalok még nem szerepelnek a magyarországi prémium irodabútor forgalmazók kínálatában sem, ezért a HuGBC WELL Munkacsoportja azt a célt tűzte ki, hogy egy prototípus munkaállomást állít össze erre a szellőzési megoldásra. A kiindulási termék egy olyan asztal, ami alkalmas a beltéri levegő keringetésére, szűrésére és az asztal két távolabbi sarkában az asztallap síkja felett közvetlenül légbefúvókkal rendelkezik (lásd a következő oldalon bemutatott 8. ábrát, Ahrend Balance Comfort).
Mivel ez az asztal eleve rendelkezik levegőszűrővel, egy rövid légcsatornával és befúvókkal, ezért úgy gondoljuk, hogy jó alapot képez ahhoz is, hogy némi innováció után az épület frisslevegő légcsatornájához kapcsolható legyen. A frisslevegő ellátás történhet az álpadlón keresztül, vagy ha az nem állrendelkezésre, akkor az álmennyezeten keresztül. Utóbbi esetben a függőleges légvezetékek öncélú elhelyezése helyett bútorba integrált kialakítás is tervezhető.
A koncepció számos irányban továbbfejleszthető, például az asztal feletti légbevezetők fejlesztésével, a pozíció optimalizálásával vagy asztal alatti légbevezetési opció kialakításával. Várható, hogy a felhasználók előnyben fogják részesíteni azokat a megoldásokat, amikben több lehetőség közül választhatnak (lásd a 9. ábrát).
A felhasználókhoz vezetett szellőzési megoldások előnyeit különböző kutatók jelenleg is vizsgálják [7] és a vizsgált megoldások közül a személyre szabott szellőzés esetében találták legalacsonyabbnak a levegőben terjedő fertőzések általi megbetegedést. Általános, keveredéses szellőzés esetén a fertőzés valószínűségét kb. hatszoros, diffúz mennyezeti szellőzés esetén kb. tizennégyszeres valószínűségűnek találták [7].
9. ábra. Személyre szabott szellőzést biztosító irodai munkaállomás működési vázlata álpadló esetén Az ábrán a számok jelentése a következő: 1. Ülő–álló asztal, 2. Egyéni frisslevegő bevezetés, az ábrán túlnyomásos álpadlóból, 3. Egyéni légtechnikai zónát határoló intelligens növényfal, légterelő, kevésbé keveredik a levegő a szomszédos munkaállomással, 4. Álláskönnyítő támasz vagy szőnyeg, 5. Asztali lámpa, amivel a megvilágítási szint duplázható, 6. Mentális gyakorlatok, légzéstechnika a helyes légzésért és egészségért
A WELL munkaállomás és a fenntarthatóság
A javasolt megoldást alkalmasnak tartjuk arra, hogy a frisslevegő ellátás hatékonyságát növeljük és ezáltal a mozgatott és kondicionált szellőző levegő mennyisége csökkenthető legyen és így energiamegtakarítás érhető el. Véleményünk szerint a következő időszakban elvárt energiahatékonyság növelést a komfortszint megtartásával vagy növelésével együtt kell elérni. Ez új, innovatív megoldások bevezetését teheti lehetővé. Visszatérve az autó példájához, lehet, hogy nemcsak a gépjárműveket, hanem az úthálózatot és a közlekedési módokat is újra kell gondolni a legjobb megoldás eléréséhez. Tehát a személyre szabott szellőzést biztosító asztal esetén az álpadló kialakítását (pl. túlnyomásos álpadló), a kapcsolódó légcsatorna hálózatot, a légkezelő kialakítását (ventilátorok pozíciója) és a légtisztítási technológiákat (pl. aktívszén szűrő, UV csírátlanítás, fi nomabb részecskeszűrők).
Well–being a munkaállomásnál
Ebben a cikkben a WELL munkaállomás személyre szabott szellőzési megoldásait tekintettük át. A koncepció fontos része ezen felül a munkahelyi ergonómia, amit a prototípus az állítható asztallap magassággal és álláskönnyítő támasszal és szőnyeggel biztosít. Az ülő–álló asztal a WELL Standard szerint kialakított munkahelyeken 25%–ban kötelező, illetve a Mozgás témakörben optimalizációs pontok szerezhetők 50%–os vagy 90%–os arány biztosításával (lásd a 10. ábrát).
10. ábra. Álló munkaállomás személyre szabott szellőzéssel
A felhasználó egyedi megvilágítási igényeit asztali lámpa támogatja, amely WELL szerint az általános megvilágítási szint duplázására alkalmas.
A koncepció része még egy, a felhasználó mögé helyezett kisméretű intelligens növényfal, amely légtisztító és párásító szerepet is betölt, valamint a nagyobb tereket jól osztja, így akár egyéni szellőzési zónák is kialakíthatók a segítségével, a személyre szabott légbevezetéssel és megfelelően pozícionált elszívással kombinálva. Fontos szempont, hogy a növényfal kapcsolatot biztosít a természettel az ember számára, aki ideje 90%–át beltérben tölti. A mentális egészséget a koncepció szerint nemcsak a megnövelt frisslevegő ellátás és a zöldfal biztosítják, hanem a mentális egészséget támogató feladatok is, amik QR kód segítségével érhetők el a bemutató állomáson. A WELL Comfort munkaállomásról és a prototípus bemutatóhelyeiről a HuGBC WELL oldalán [1] tudhat meg többet (wellstandard.hu).
Összefoglalás
Az épületszellőzési rendszereknek a jövőben egyszerre kell energiatakarékosnak és ergonomikusnak lennie, valamint olyan kialakítás szükséges, ami a beltéri levegővel terjedő megbetegedések kockázatát minimalizálja. A bemutatott munkaállomás ezeket a célokat tűzte ki maga elé és egy innovatív megoldást kínál, amihez viszont a szellőzési rendszerek alapjait is újra kell gondolni.
A személyre szabott szellőzési rendszer lényege, hogy a frisslevegőt oda vezetjük be, ahol az nagyrészt felhasználásra kerül, azaz az ember tartózkodási zónájába. Ez a megoldás biztosítja azt, hogy a felhasználó tiszta levegőt lélegezzen be és a bevezetés módját, valamint a levegő mennyiségét igénye szerint szabályozza. A cikkben elsősorban irodai munkaállomásról volt szó, de a koncepció számos más funkcióra is adaptálható, például társadalmi felelősségünk a tantermek egészséges szellőztetése.
Vállalati Fehér Könyv. Gyakorlati útmutató a vállalati pandémiás terv elkészítéséhez és végrehajtásához. Készítette: az Innovációs és Technológiai Minisztérium Járványmatematikai modellező és epidemiológiai projektje, vali.ifka.hu
