Szellőztetés hatása a szén-dioxid-koncentrációra lakóépületekben
2010. december 15. | Csáki Imre, tanársegéd, Debreceni Egyetem Műszaki Kar | | 1 |
Az ember zárt térben tölti életének 80-90%-át. Azokban a lakóépületekben, amelyekben nem kielégítő a légcsereszám, romlik a belső levegő minősége. A nem megfelelő levegő minősége és mennyisége pedig befolyásolja az emberi életet. Érdekes, gyakorlati kísérleti eredményeken alapuló cikk.
People spend their life in the indoors in 80-90%. In those houses in which no adequate air change rate is provided the quality of the indoor air fall off. The inadequate quality of air besides of the actual discomfort has a long term effect to the human life. It has been proven by German scientists that poor air quality, may shorten, even with years the human life. In this paper a case study is presented the results of the indoor air quality measurement which was made in a house.
1. Bevezetés
Max von Pettenkofer a belső levegő minőségét a levegő CO2 tartalma alapján értékelte. Megállapította, hogy 1000 ppm maximális CO2 tartalom a „jó levegő” kritériuma.
Zárt térben a CO2 jelenlétét elsősorban az emberi kilégzésnek lehet tulajdonítani. A belégzés során oxigént juttatunk a szervezetünkbe és széndioxidot lélegzünk ki (Bánhidi, 2000).
A be-, illetve kilélegzett levegőben lévő gázok arányai mutatják, mennyi oxigént használ fel a szervezet.
1. táblázat. A be-, illetve kilélegzett levegő összehasonlítása.(Walker, 2006)
2. Lakás fizikai jellemzői
2.1 A lakás mérete és mérési pontok
A lakás egy debreceni lakóépületben a földszinten található. Alapterülete 29,5 m2, egy szobából és egy konyhából áll. A természetes szellőzés az épület külső ablakain keresztül biztosítható és a mérési pontok a 2 táblázatban láthatók.
2. táblázat A természetes szellőzés elhelyezése és a CO2 mérési pontjai
2.1 A lakás légtömörsége
Hogyha az épületszerkezet tömítetlen, a helyiségbe bejutó szellőző levegő mennyiségét nem tudjuk szabályozni. A szélnyomás és a hőmérséklet-viszonyok függvényében jelentősen nőhet, vagy éppen elmaradhat a szükségestől a be és kiáramló levegő térfogata
A lakás légtömörségét a „Blower door” teszt segítségével állapítottam meg.
1. ábra Az ajtóba beépített „Blower door” mérőműszer
A mérés módja a következő: a lakás egy kültéri ajtajába beépítjük a mérő műszert (1. ábra), mely egy ponyvából, nyomásérzékelőkből és egy ventilátorból áll. A külső nyílászárókat bezárjuk.
A „Blower-door” működési elve az, hogy a lakáson belül a környezeti légnyomáshoz képest 50 Pa túlnyomást hozunk létre, és vizsgáljuk az ekkor kialakuló térfogatáramot. A túlnyomásos teszt során annyi levegőt nyomunk az épületbe, hogy 50 Pa túlnyomás jöjjön létre. Hasonlóan elvégezzük a depressziós mérést, csak fordítva, annyi levegőt szívunk el az épületből, hogy 50 Pa nyomáskülönbség jöjjön létre.
A két mérési eredmény középértékét n50-es légcsereszámmal jelölik.
2. ábra A konyha hálószoba légtömörsége
3. ábra A konyha+étkező légtömörsége A4 ablak nyitva
4. ábra A lakás légtömörsége
2.2 Következtetés
Az n50 légcsereszámból látható hogy az épület 9,3 h-1 légcsereszámmal rendelkezik.
Az n50-es légcsereszámból látható hogy túlzottan megnő a be és kiáramló levegő térfogata, ami többlet fűtési energiát igényel, illetve a túlzott filtráció páralecsapódáshoz is vezethet az épületszerkezetben.
Németországban a 2000 év előtt épített lakások n50 mellett 4 h-1légcsereszámmal rendelkeznek, a 2000 év után épített lakások n50 mellett 1,5 h-1 légcsereszámmal rendelkeznek. A passzív házaknál az n50 légcsereszámok 0,2-0,6 h-1 értékek között vannak. Egy átlagos régebbi építésű háznál az n50 mellett n>6 h-1(termo.utcluj.ro).
3. A belső levegő CO2 tartalma
3.1 A mérés leírása, mérési eredmények
A méréssorozatot a konyhában+étkezőben és a hálószobában végeztem. Három lehetőséget vizsgáltam, amit bemutatok a 3. táblázatban. A méréseket a délutáni-esti órákban végeztem. A belső levegő széndioxid-értékét, hőmérsékletet és a relatív nedvességtartalmat mértem 1, illetve 2 személyre. Az eredmények a 4-5. táblázatban láthatók.
3. táblázat Részletezés mérési lehetőségváltozatokról
4. táblázat Hőmérséklet, relatív nedvesség tartalom, CO2 érték és a benntartózkodók száma, konyha+étkező
5. táblázat Hőmérséklet, relatív nedvesség tartalom, CO2 érték és a benntartózkodók száma, hálószoba
A mérést Testo 435 helyiséglevegő minőség mérő műszerrel mértem amihez csatlakoztattam egy szondát a helyiség levegő minőségének megítélése céljából. A szonda CO2 (ppm), hőmérsékletet és páratartalmat mért (www.testo.hu).
3.2 A részletes eredmények
A konyha+étkezőben mért eredményeket a 5-6-7 ábrákon láthatók, míg a 8 ábrán az, egy légtérnek tekinthető, a belső ajtókkal összenyitott lakás 12 órás eredményei láthatók.
5. ábra CO2 koncentráció változása első nap
6. ábra CO2 koncentráció változása második nap
7. ábra CO2 koncentráció változása harmadik nap
8. ábra CO2 koncentráció változása harmadik nap 12 óra
Az 5. ábrán CO2 változás látható, (konyha+étkező) úgy, hogy az ajtó és az ablak csukva van. Míg egy légtömör (3,0x3,0x2,7 m) dolgozószobában, egy ember jelenlétében a CO2 érték 100 ppm-mel növekedett 5 percenként (9. ábra), az 5. ábrán ez a növekedés kisebb, habár a szoba méretei (3,1x3,4x2,95 m) nem sokkal térnek el. Ez azért történhet meg, mert a szélnyomás és a hőmérséklet viszonyok miatt megnő a be- és a kiáramló levegő térfogata, míg egy légtömör szobába sokkal kisebb a légcsereszám.
9. ábra CO2 koncentráció változása egy dolgozószobában (Csáki, 2009)
A 6. ábrán CO2 változás látható (konyha+étkező), úgy, hogy az ajtó csukva van, az ablak pedig nyitva.
Ezen az ábrán is növekedik a CO2 érték, de az esti órákban mikor hőmérsékletkülönbség alakul ki, ez az érték csökken, mert növekszik a be- és a kiáramló levegő térfogata.
A 7. ábrán CO2 változás látható (konyha+étkező+hálószoba) az ajtó nyitva, míg az ablak csukva van.
Ezen az ábrán is növekedik a CO2 érték, de kisebb mértékben, mert megnőtt a levegő térfogata. A csökkenés itt is észrevehető a külső belső hőmérséklet különbség miatt.
A 8. ábrán folytatva a 7. ábrát feltüntettem az éjszakát, amikor ez a csökkenés még jobban észrevehető, mert a hőmérséklet különbség miatt megnő a be és kiáramló levegő térfogata és az emberi test nyugvó állapota miatt kevesebb oxigénre van szüksége így a CO2 kibocsájtás is csökken.
3.3 Összefoglalás
Elmondható, hogy a szennyezőanyagok közül, az egyik kiemelt tényező, az emberi metabolizmus mellékterméke a széndioxid.
A személyek közérzete romlik és koncentrálóképessége hanyatlik, mikor 2-3 órát töltenek olyan zárt térben, ahol a levegő CO2 koncentrációja 3000 ppm, vagy magasabb (Herczeg, 2008).
Mivel a kilélegzett levegő CO2 tartalma jóval nagyobb, mint a bevezetett külső levegőé, ezért a zárt tér széndioxid koncentrációja növekszik. Zárt terekben az előírt CO2 koncentrációt megfelelő frisslevegő utánpótlással érhetjük el.
Az előbbiekben említett 3000 ppm értéket csak akkor közelíttetem meg, mikor egy kis térfogatú szobában 2 ember 4 órát töltött. Abban az esetben mikor az egész lakás egy légtér volt a maximális CO2 érték a felére csökkent az előző értékhez képest.
Az erősen különböző eredmények mutatják, hogy szabályozható természetes szellőzésre van szükség.
Abban az esetben, amikor a külső levegő hőmérséklete kisebb, mint a belső levegő hőmérséklete, az ablakok, szellőző szárnyak biztosítanák a légcsereszámot.
Felhasznált szakirodalom:
Bánhidi L, Kajtár L.: Komfortelmélet Műegyetemi kiadó, 2000.
Walker R, Az emberi test: Aréna 2000 Kiadó, Budapest 2006.
Herczeg L, A széndioxid koncentráció hatása az ember közérzetére és az irodai munka teljesítményére Doktori értekezés, Budapest 2008
Csáki I, Szennyező anyagok a belső környezet levegőjében,1. Alpok-Adria Passzívház Konferencia, Pécs, 2009
www.termo.utcluj.ro/regenerabile/1_2.pdf
www.testo.hu
Hozzászólás
A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.
Chiovini György | 2010. dec. 15.
Rövid világhálós keresgélés eredményei: S+S Regeltechnik GmbH AERASGARD® RCO2 190,00 euro Indoor Air Quality Beltéri Levegőminőség Kft. Széndioxid-távadó és érzékelő és kijelző (L sorozat) 57.000-68.000 Ft Honeywell Helyiség CO2 érzékelő 145.024 Ft Ha az alkalmazások száma nő, a gyártók növelhetik a darabszámot, ez valószínűleg árcsökkenéshez vezet.
