Według World Green Building Council, poprawa jakości powietrza w pomieszczeniach może zwiększyć produktywność o8-11%1 i zmniejszyć problemy zdrowotne związane z oddychaniem nawet o 4,5%2. Statystyki te podkreślają znaczący wpływ jakości powietrza wewnętrznego zarówno na zdrowie, jak i wydajność.
Jakość powietrza w pomieszczeniach można zdefiniować jako fizyczną, chemiczną i biologiczną charakterystykę powietrza w budynku oraz jego wpływ na zdrowie fizyczne i psychiczne mieszkańców, komfort iproduktywność3. Chociaż jakość powietrza w pomieszczeniach jest często definiowana w kategoriach tych cech, temat ten jest znacznie szerszy. Firmy, rządy, a nawet osoby prywatne mają silną motywację do inwestowania w poprawę jakości powietrza ze względu na jej znaczący wpływ.
Pandemia COVID-19 podkreśliła znaczenie jakości powietrza w pomieszczeniach na wszystkich poziomach społeczeństwa, od osób prywatnych i instytucji edukacyjnych po władze lokalne i krajowe, a także organizacje międzynarodowe i decydentów, podkreślając jego ważną rolę dla ludzkiego zdrowia, dobrego samopoczucia, produktywności i uczeniasię1. Biorąc to pod uwagę, konieczne jest, aby rząd, właściciele nieruchomości komercyjnych i mieszkalnych, zarządcy i najemcy priorytetowo traktowali utrzymanie wysokiej jakości powietrza w pomieszczeniach. Odpowiedzialność ta nie tylko chroni ludzi, ale także przynosi znaczne długoterminowe korzyści. Przyjrzyjmy się bliżej, dlaczego jakość powietrza w pomieszczeniach powinna być najwyższym priorytetem.
Powietrze w pomieszczeniach składa się z powietrza, którym oddychamy, będącego mieszaniną powietrza zewnętrznego oraz substancji chemicznych i biologicznych uwalnianych zarówno ze źródeł ludzkich, jak i innych. Ludzie współwystępują z lotnymi związkami organicznymi (LZO), dwutlenkiem węgla (CO2), cząstkami stałymi (PM) i drobnoustrojami, podczas gdy źródła inne niż ludzkie, takie jak produkty spalania i wyposażenie wnętrz, emitują LZO i PM. Zanieczyszczone źródła, takie jak dywany, spleśniałe ściany itp. uwalniają mikroby. Powietrze zewnętrzne, doprowadzane przez naturalną wentylację, może pogorszyć lub poprawić jakość powietrza wewnętrznego.
Powietrze w pomieszczeniach składa się z powietrza, którym oddychamy, które jest mieszaniną powietrza zewnętrznego oraz substancji chemicznych i biologicznych uwalnianych zarówno ze źródeł ludzkich, jak i innych. Ludzie współwystępują z LZO,CO2, PM i mikrobami, podczas gdy źródła inne niż ludzkie, takie jak produkty spalania i wyposażenie wnętrz, emitują LZO i PM. Zanieczyszczone źródła, takie jak dywany, spleśniałe ściany itp. uwalniają mikroby. Powietrze zewnętrzne, doprowadzane przez naturalną wentylację, może pogorszyć lub poprawić jakość powietrza wewnętrznego.
Kliknij poniższą kartę, aby interaktywnie zbadać czynniki wpływające na jakość powietrza w pomieszczeniach, ich wzajemne powiązania i sposób, w jaki rozszerzają się one na powiązane obszary.
Czynniki wpływające na jakość powietrza
CO2 jest naturalnie występującym gazem śladowym w atmosferze ziemskiej, obecnie występującym w ilości około 426 części na milion (ppm). Jest on wytwarzany w wyniku kilku naturalnych (oddychanie, rozkład, aktywność wulkaniczna, wymiana ocean-atmosfera) i ludzkich działań (oddychanie, spalanie i procesy przemysłowe). Działalność człowieka zwiększyła poziom dwutlenku węgla w atmosferze o 50% w ciągu mniej niż 200 lat, co sprawia, że obecne stężenieCO2(426ppm) stanowi około 152% tego, co było w 1750 roku(280 ppm)
Jednak w zamieszkałych pomieszczeniach z dobrą wymianą powietrza poziomyCO2 zwykle pozostają poniżej 800 ppm. Poziomy powyżej tego progu często wskazują na niską jakość powietrza w pomieszczeniach (IAQ). Niektóre urządzenia, produkty i procesy produkcyjne mogą przyczyniać się do podwyższonego poziomuCO2. Codziennie wdychamy "toksyczną zupę" cząstek stałych (PM, LZO) iCO2, nie tylko z takich źródeł, jak urządzenia opalane gazem, wózki widłowe i inne pojazdy, kadzidełka, płonące świece, odświeżacze powietrza i dyfuzory. Produkty te są często używane do maskowania nieprzyjemnych zapachów, które mogą być postrzegane jako niska jakość powietrza w pomieszczeniach.
Niedawne badanie przeprowadzone przez dział mikrobiologii Seeley Internationalzbadało poziomy stężeniaCO2 i cząstek stałych (0,3 µm i 2,5 µm) w aktywnej przemysłowej stołówce produkcyjnej. Badanie zostało przeprowadzone niezależnie, najpierw przy użyciu standardowej klimatyzacji z odwróconym obiegiem, a następnie przy użyciu wysokoprzepływowego pośredniego chłodzenia wyparnego.
Wyniki były niezwykłe, wykazując znaczną redukcję cząstek stałych i stężeniaCO2 po wprowadzeniu wentylacji świeżym powietrzem. Poniższe wykresy ilustrują, że system odwróconego obiegu ( oznaczony kolorem niebieskim ) miał znacznie wyższe poziomy cząstek stałych i stężeniaCO2 w porównaniu do zastosowania wysokiej wentylacji Climate Wizard Pośrednia bezpośrednia chłodnica wyparna (oznaczona kolorem pomarańczowym).
Odwrócony cykl (standardowa klimatyzacja) VS Climate Wizard CW-6S (IDEC)
Porównanie i koncentracja - test letni
Aby lepiej zrozumieć znaczenie powyższych wykresów, konieczne jest zbadanie pyłu zawieszonego (PM) i jego kluczowej roli w zdrowiu układu oddechowego.
Pył zawieszony (PM) to złożona mieszanina niezwykle małych cząstek i kropelek cieczy zawieszonych w powietrzu 4. Cząstki te różnią się wielkością i składem, w tym kurzem, brudem, sadzą i dymem. PM są zazwyczaj klasyfikowane według wielkości cząstek: PM10 (cząstki o średnicy 10 mikrometrów lub mniejszej) i PM2,5 (cząstki o średnicy 2,5 mikrometra lub mniejszej). Drobniejsze cząsteczki PM2.5 są szczególnie niepokojące, ponieważ mogą wnikać głęboko do płuc, a nawet przedostawać się do krwiobiegu.
Narażenie na pył zawieszony ma istotne konsekwencje zdrowotne. Krótkotrwała ekspozycja może powodować problemy z oddychaniem, nasilać astmę i prowadzić do chorób układu krążenia, takich jak zawały serca i udary mózgu. Długotrwała ekspozycja wiąże się z przewlekłymi chorobami układu oddechowego, rakiem płuc i zmniejszoną czynnością płuc5. Ekspozycja na PM jest szczególnie niebezpieczna dla wrażliwych grup, w tym dzieci, osób starszych i osób z istniejącymi wcześniej schorzeniami.
Badania wykazały, że pył zawieszony może wywoływać reakcje zapalne w organizmie, przyczyniając się do szeregu ogólnoustrojowych problemów zdrowotnych. Na przykład, drobne cząsteczki mogą powodować stres oksydacyjny i stany zapalne, niekorzystnie wpływając na układ sercowo-naczyniowy. Ponadto istnieje coraz więcej dowodów łączących narażenie na PM z niekorzystnymi wynikami ciąży, takimi jak niska waga urodzeniowa i przedwczesny poród6.
Rozwiązanie problemu wpływu pyłu zawieszonego na zdrowie wymaga wieloaspektowego podejścia. Obejmuje to ograniczenie emisji ze źródeł przemysłowych, pojazdów silnikowych i elektrowni, a także promowanie czystszych technologii i egzekwowanie bardziej rygorystycznych przepisów dotyczących jakości powietrza na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń. Świadomość społeczna i indywidualne działania mogą mieć pozytywny wpływ na osiągnięcie i utrzymanie zdrowej jakości powietrza w pomieszczeniach.
Lotne związki organiczne (LZO) to kolejny krytyczny aspekt jakości powietrza w pomieszczeniach, który, podobnie jak cząstki stałe (PM), ma znaczący wpływ na zdrowie układu oddechowego i ogólne samopoczucie. LZO to grupa organicznych związków chemicznych, które łatwo odparowują do powietrza w temperaturze pokojowej. Są one emitowane przez szeroką gamę produktów, w tym farby, lakiery, środki czyszczące, pestycydy, materiały budowlane, meble, a nawet niektóre produkty higieny osobistej, takie jak perfumy i lakiery do włosów. Powszechne LZO obejmują formaldehyd, benzen i toluen.
Występują w wysokich stężeniach w pomieszczeniach. Związki te mogą przyczyniać się do szeregu krótko- i długoterminowych problemów zdrowotnych. Krótkotrwałe narażenie na podwyższone poziomy LZO może powodować objawy takie jak bóle głowy, zawroty głowy, podrażnienie oczu, nosa i gardła, a nawet nudności. Długotrwałe narażenie wiąże się z poważniejszymi schorzeniami, w tym uszkodzeniem wątroby i nerek, uszkodzeniem ośrodkowego układu nerwowego i zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka.
Słaba wentylacja może nasilać gromadzenie się lotnych związków organicznych, prowadząc do niezdrowej jakości powietrza w pomieszczeniach. Pomieszczenia, w których zachodzi nieodpowiednia wymiana powietrza, mogą zatrzymywać te związki, powodując ich nagromadzenie do potencjalnie niebezpiecznego poziomu. Zapewnienie dobrej wymiany powietrza i korzystanie z produktów takich jak Climate Wizard, przeznaczonych do pomieszczeń wewnętrznych, pomoże rozcieńczyć i usunąć LZO.
Narażenie na zanieczyszczenia, takie jak LZO, PM iCO2, może prowadzić do szerokiego zakresu skutków zdrowotnych, przy czym kluczową rolę odgrywa czas trwania ekspozycji - krótkotrwały lub długotrwały. Podczas gdy krótkotrwałe narażenie może powodować ostre objawy, takie jak bóle głowy, ważne jest, aby zdawać sobie sprawę, że nawet krótkotrwałe narażenie na niskie stężenie może potencjalnie prowadzić do poważnych powikłań oddechowych, sercowo-naczyniowych i innych powikłań zdrowotnych w czasie.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO)7 połączone skutki zanieczyszczenia powietrza w otoczeniu i zanieczyszczenia powietrza w gospodarstwach domowych są przyczyną około 6,7 miliona przedwczesnych zgonów rocznie.
Narażenie na pył zawieszony (PM) i lotne związki organiczne (LZO) zostało również powiązane z niekorzystnym wpływem na ośrodkowy układ nerwowy (OUN), potencjalnie prowadząc do dysfunkcji, a nie urazów fizycznych. Zanieczyszczenia te mogą przyczyniać się do problemów neurologicznych, podkreślając znaczenie zarządzania jakością powietrza w pomieszczeniach w celu ochrony ogólnego stanu zdrowia.
Poniższa tabela przedstawia rzeczywiste liczby i związane z nimi zagrożenia dla zdrowia8
Zanieczyszczone powietrze w pomieszczeniach komercyjnych musi zostać wyparte, rozcieńczone lub przefiltrowane przez świeże powietrze, a jedynym sposobem na osiągnięcie tego jest odpowiednia wentylacja lub użycie przenośnych urządzeń do oczyszczania powietrza, które mogą nie być energooszczędne. Istnieją różne metody wentylacji, zarówno naturalne, jak i mechaniczne, które można zastosować w celu zapewnienia odpowiedniej wymiany powietrza.
Współczynniki wentylacji są wymagane przez różne normy i przepisy na całym świecie, zazwyczaj mierzone w wymianach powietrza na godzinę (ACH) lub w stopach sześciennych na minutę (CFM) na osobę. Normy te różnią się w zależności od typu budynku, liczby osób w nim przebywających i lokalnego klimatu. Jednak posiadanie tych standardów jest świetne, ale należy zrobić więcej. Lepiej zdefiniowane standardy z ulepszonymi wytycznymi, dostosowaniem kryteriów, zatwierdzeniem regulacyjnym i egzekwowaniem wymagają odpowiedniego podejścia, ponieważ jest to wada wielu dzisiejszych standardów i przepisów, jak wskazano przez REHVA.9
Te normy i przepisy są stale aktualizowane, dlatego ważne jest, aby zapoznać się z najnowszymi wersjami lub lokalnymi władzami w celu uzyskania najdokładniejszych i najbardziej odpowiednich informacji.
Biorąc pod uwagę powyższe informacje, poniższa tabela zawiera również przegląd wskaźników wentylacji określonych przez Lancet dla grupy zadaniowej Komisji COVID-19 dla minimalnych wskaźników wentylacji dla różnych przestrzeni, takich jak szkoły, miejsca pracy i środowiska podróży, pokazując znaczenie i korzyści dobrej wentylacji.
Seeley International Zebraliśmy również najnowsze wytyczne dotyczące ograniczenia rozprzestrzeniania się Covid-19 od najważniejszych niezależnych stowarzyszeń, aby zbadać wymagania i sugestie, aby uzyskać więcej informacji na ten temat można znaleźć na stronie Seeley International News articles 18.
Nie ma wątpliwości, że wentylacja ma kluczowe znaczenie dla jakości powietrza w pomieszczeniach, ponieważ zmniejsza ilość cząstek stałych, lotnych związków organicznych iCO2, ale jak przekłada się to na komfort użytkowników? Aby jakość powietrza w pomieszczeniach została powszechnie zaakceptowana i przyjęta, należy zadbać o komfort użytkowników. Z tego powodu należy przyjrzeć się komfortowemu chłodzeniu i ogrzewaniu jako krytycznemu aspektowi kontroli klimatu w pomieszczeniach, który wykracza poza regulację temperatury i wilgotności, a także obejmuje zarządzanie prędkością powietrza.
Ruch powietrza w pomieszczeniu odgrywa znaczącą rolę w postrzeganiu przez użytkowników komfortu i jakości powietrza w pomieszczeniach. Według badań ASHRAE, wprowadzenie pewnego poziomu prędkości powietrza może rozszerzyć strefę komfortu na wykresie psychrometrycznym. Oznacza to, że optymalizując ruch powietrza, można utrzymać komfort w szerszym zakresie temperatur i poziomów wilgotności, potencjalnie zmniejszając zużycie energii bez uszczerbku dla komfortu. Badanie zależności między prędkością przepływu powietrza a komfortem cieplnym oferuje intrygujące możliwości ulepszenia projektów systemów HVAC i poprawy ogólnej jakości środowiska wewnętrznego.
Inwestycja w IAQ pokazuje pracownikom lub najemcom, że priorytetem jest ich dobre samopoczucie. Powinno to być brane pod uwagę wśród innych korzyści "wellness", które są bardziej widoczne, takich jak siłownie na miejscu lub miski z owocami itp.
Badanie dotyczące dobrego samopoczucia w miejscu pracy3
Zatrzymanie pracowników przekłada się na wymierny zwrot z inwestycji, a koszty rotacji związane z rekrutacją, szkoleniami, obniżoną produktywnością i utraconą wiedzą szacowane są na ok. 20% rocznego wynagrodzenia pracownika.
Firmy, powierzchnie handlowe, obiekty przemysłowe i właściciele mieszkań mogą podjąć kilka kroków w celu monitorowania i zachęcania do poprawy jakości powietrza w pomieszczeniach (IAQ), zapewniając zdrowsze środowisko dla użytkowników, jednocześnie zwiększając produktywność i dobre samopoczucie.
Wdrażając te strategie, firmy i właściciele nieruchomości mogą nie tylko zapewnić zdrowsze środowisko wewnętrzne, ale także czerpać korzyści ze zwiększonej satysfakcji użytkowników, zwiększonej produktywności i potencjalnie niższych kosztów opieki zdrowotnej związanych z niską jakością powietrza wewnętrznego.
Co ważniejsze, IAQ powinno być na pierwszym planie podczas opracowywania projektów budowlanych, pomagając uwzględnić powyższe punkty przed rozpoczęciem budowy. Przyjęcie różnych ocen wydajności budynków i standardów akredytacji pomaga w kierowaniu i mierzeniu wydajności budynków pod kątem wydajności, zdrowia, dobrego samopoczucia, wydajności i zrównoważonego rozwoju.
Seeley International odgrywa znaczącą rolę we wspieraniu standardów wysokiej wydajności i certyfikacji budynków. Technologia Climate Wizard jest integralną częścią wielu zastosowań, w szczególności w zwiększaniu wysiłków na rzecz certyfikacji budynków. Zanim zagłębimy się w specyfikę tej innowacyjnej technologii, ważne jest, aby zrozumieć jej wpływ na uzyskanie tych certyfikatów.
WELL Building Standards to globalny ruch skupiający się na transformacji zdrowia i dobrego samopoczucia dzięki podejściu do budynków, organizacji i społeczności, które stawiają ludzi na pierwszym miejscu. Standardy te zapewniają kompleksową mapę drogową do tworzenia i certyfikowania przestrzeni, które priorytetowo traktują ludzkie zdrowie i dobre samopoczucie.
Przyjrzyjmy się trzem wyjątkowym budynkom w Adelajdzie w Australii, które uzyskały certyfikat WELL, spełniając i przekraczając te rygorystyczne wymagania.
Oczekiwaniem projektu było zapewnienie do 35 000 l/s wstępnie schłodzonego powietrza zewnętrznego dla ponad 30 000 m2 powierzchni biurowej, a także wydajne chłodzenie przestrzeni plenum hali produkcyjnej. Proponowane rozwiązanie spełniające te kryteria obejmowało 4 x CW-80 i 6 x CW-H15S Plus, które miały zostać zainstalowane w celu zapewnienia następującej wydajności:
Wyniki i korzyści projektu:
Oczekiwaniem projektu było zapewnienie do 12 400 l/s wstępnie schłodzonego powietrza zewnętrznego dla ponad 9 300 m2 powierzchni biurowej, a także zainstalowanie wysokowydajnego systemu chłodzenia wstępnego do centrali wentylacyjnej. Zaproponowane rozwiązanie, aby spełnić kryteria, wymagało zainstalowania 2 x CW-80, aby zapewnić następującą wydajność:
Wyniki i korzyści projektu:
Oczekiwaniem projektu było zapewnienie do 22 200 l/s wstępnie schłodzonego powietrza zewnętrznego dla ponad 14 000 m2 powierzchni biurowej, a także zainstalowanie wysokowydajnego systemu chłodzenia wstępnego do podłączenia do central wentylacyjnych. Aby spełnić te kryteria, należało zainstalować 3 x CW-80, aby zapewnić następującą wydajność:
Wyniki i korzyści projektu:
Climate Wizard to niezwykle wydajna, pośrednia wyparna chłodnica powietrza wykorzystująca w 100% świeże, przefiltrowane powietrze zewnętrzne przy niskim zużyciu energii elektrycznej i wody, R718, jako naturalnego czynnika chłodniczego. Model Climate Wizard wykorzystuje opatentowany rdzeń pośredniego przeciwprądowego wymiennika ciepła w celu uzyskania niższych temperatur nawiewu, które zbliżają się do punktu rosy i są niższe od temperatury termometru mokrego powietrza zewnętrznego bez dodawania wilgoci do budynku.
Jeśli jednak wilgotność jest wymagana w nawiewanym powietrzu do określonych zastosowań, takich jak przechowywanie produktów farmaceutycznych, drukowanie, przetwarzanie żywności i przechowywanie w halach beczek, można zainstalować moduł bezpośredniego odparowywania Supercool z pełną kontrolą i zarządzaniem poziomami wilgotności, poprawiając szybkość wentylacji i redukując poziomyCO2 i VOC, aby zapewnić doskonałą jakość powietrza w pomieszczeniach (IAQ).
Moduł SuperCool wykorzystuje technologię chłodzenia wyparnego Seeley International SAFER-Air™. Jest to technologia nieporównywalna z technologiami stosowanymi w odwróconym cyklu lub tradycyjnych systemach klimatyzacji, dzięki czemu jest lepsza dla Ciebie i Twoich współpracowników:
Tradycyjne klimatyzatory recyrkulują powietrze, z którego część jest ponownie wdychana przez wiele godzin, a może nawet dni. To recyrkulowane powietrze przyczynia się do gromadzenia sięCO2 w przestrzeni, a wiadomo, żeCO2 ma niekorzystny wpływ na zdrowie i samopoczucie ludzi.
Chłodnice wyparne nieustannie chłodzą i dostarczają 100% świeżego, przefiltrowanego powietrza zewnętrznego, które zawiera naturalny poziom tlenu, uzupełniany w całym budynku.
Cząsteczki kurzu i większość pyłków mają średnicę 10-70 μm, które są filtrowane lub wypłukiwane z budynku z powietrza dostarczanego przez nasze produkty do chłodzenia wyparnego.
Nasze chłodnice wyparne zastępują zużyte powietrze w całym budynku. Tworząc dodatnie ciśnienie powietrza, które wypycha zużyte powietrze i zanieczyszczenia przez otwarte okna i drzwi, podczas gdy system chłodzi całą przestrzeń.
Chłodzenie wyparne naturalnie nawilża powietrze, dzięki czemu NIKT nie cierpi z powodu suchości wynikającej z korzystania z tradycyjnej klimatyzacji.
Mechaniczne filtrowanie lub sterylizacja powietrza nie rozwiązuje problemuCO2 i ponownie wdychanego powietrza, ale chłodzenie wyparne już tak!
Chłodzenie wyparne nie wymaga podziału na strefy, blokując obszary w celu zmaksymalizowania wydajności operacyjnej i oszczędności energii, dzięki czemu cały budynek może być wentylowany świeżym, chłodnym, przefiltrowanym powietrzem zewnętrznym o każdej porze dnia i nocy.
Wykorzystując wodę jako naturalny czynnik chłodniczy o zerowym potencjale tworzenia efektu cieplarnianego, Climate Wizard działa z wyjątkową wydajnością, osiągając współczynniki COP do 24 w dodatkowych zastosowaniach chłodniczych. Dzięki opatentowanemu przeciwprądowemu wymiennikowi ciepła, jednostka ta zapewnia również niskie temperatury powietrza nawiewanego, które konkurują z tradycyjnymi systemami chłodniczymi, a wszystko to przy jednoczesnym osiągnięciu do 80% oszczędności energii.
Może być bezproblemowo instalowany w istniejących lub nowych systemach HVAC, generując do 50% oszczędności energii na kosztach chłodzenia. Zmniejsza to również rozmiar instalacji i koszty kapitałowe w przypadku nowych instalacji. Climate WizardTechnologia pośredniego chłodzenia wyparnego jest wszechstronna, dzięki czemu idealnie nadaje się do szerokiej gamy komercyjnych zastosowań chłodniczych i wentylacyjnych, zwłaszcza w dużych otwartych przestrzeniach.
Podsumowując, priorytetowe traktowanie jakości powietrza w pomieszczeniach (IAQ) ma zasadnicze znaczenie dla ochrony zdrowia, zwiększenia produktywności i promowania ogólnego dobrego samopoczucia. Jak pokazują dowody, poprawa jakości powietrza w pomieszczeniach nie tylko zmniejsza problemy zdrowotne układu oddechowego, ale także znacznie poprawia funkcje poznawcze i wydajność, zapewniając korzyści finansowe i oszczędności dla firm i osób prywatnych. Rozwiązania produktowe, takie jak Climate Wizard, które wykorzystują innowacyjne technologie w celu utrzymania najwyższej jakości IAQ, stanowią atrakcyjne rozwiązanie zarówno dla firm, jak i osób prywatnych. Integrując te systemy, planując projekty zgodnie ze standardami wydajności budynku i przestrzegając bardziej rygorystycznych norm IAQ, możemy stworzyć zdrowsze, bardziej produktywne środowiska, które przyniosą korzyści wszystkim.
Referencje: