Post on 04-Jan-2016
description
Wentylacja domówWentylacja domów„ładnych i ładnych inaczej…”„ładnych i ładnych inaczej…”
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
dr inż. Jerzy Sowa
Politechnika Warszawska
Wydział Inżynierii Środowiska
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa
Bilans tlen / dwutlenek węgla Bilans tlen / dwutlenek węgla
Proces oddychania
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
Aktywność metaboliczna, [met]
Str
um
ień
ga
zu,
[l/h
]
Ilość pochłanianego tlenu
Ilość generowanego dwutlenku węgla
Osoba dorosła 176 cm 66 kg
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Przykładowy przebieg zmienności Przykładowy przebieg zmienności stężenia dwutlenku węgla i stężenia dwutlenku węgla i
temperatury powietrza w klasie temperatury powietrza w klasie szkolnejszkolnej
0
1000
2000
3000
4000
5000
0 12 24 36 48 60 72 84 96
Czas od chwili rozpoczęcia pomiaru, [h]
Ste
żen
ie C
O2,
[p
pm
]
0
5
10
15
20
25
Tem
per
atu
ra p
ow
ietr
za,
[oC
]
Stan urządzeń gazowychStan urządzeń gazowych
Stan urządzeń gazowych eksploatowanych w Polsce jest bardzo zły. Według badań A. Kukuczki na 10 tysięcy przebadanych urządzeń:
2 tys. stężenie CO 0 - 0,002 %, 3 tys. stężenie CO 0,002 - 0,05 % 5 tys. stężenie CO 0,05 - 3 %.
Dopuszczalne stężenie tlenku węgla wg. PN 87/M-40301 pkt. 3.3.3. Wynosi 0,05 %.
Poziom karboksyhemoglobiny we krwi Poziom karboksyhemoglobiny we krwi wywołany ekspozycją na działanie CO wywołany ekspozycją na działanie CO
50%
Poziom COHb, %
Obserwowane efekty
0.4 Normalna wartość fizjologiczna dla osób niepalących. 5-10 Zmiany w metabolizmie mięśnia sercowego a nawet możliwość jego
uszkodzenia; statystycznie znamienne pogorszenie percepcji wzrokowej, sprawności manualnej oraz zdolności do uczenia się.
10-20 Lekkie rozszerzenie naczyń, ból głowy, duszność wysiłkowa, ucisk okolicy czołowej.
20-30 Ból głowy i pulsowanie w skroniach, uczucie zmęczenia, zawroty, wymioty, 30-40 Znaczne osłabienie, silne bóle głowy, zaburzenia orientacji, nudności,
wymioty. 40-50 Przyspieszenie tętna, zaburzenia rytmu serca, znaczne przyspieszenie
oddechu, sinica, uczucie lęku, osłabienie mięśni, zaburzenia świadomości. 50-60 Znaczne przyspieszenie czynności serca, nasilone zaburzenia oddechu, sinica,
śpiączka. 60-70 Śpiączka, napady drgawek, zwolnienie akcji serca i oddechu, śmierć.
Skutki zdrowotne zatrucia Skutki zdrowotne zatrucia tlenkiem węglatlenkiem węgla
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Zanieczyszczenia gazoweZanieczyszczenia gazowe
Przykładowy wydruk z chromatografu gazowego
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Podstawowe zespoły reakcji chorobowych Podstawowe zespoły reakcji chorobowych u osób przebywających w u osób przebywających w
pomieszczeniachpomieszczeniach
"syndrom chorego domu" - SBS (sick building syndrome),"wieloczynnikowa nadwrażliwość chemiczna" - MCS (multiple chemical sensitivity),"zespół przewlekłego zmęczenia" - CFS (chronic fatigue syndrome).
Podkreślić jednak należy, że wymienione wyżej reakcje będące odpowiedzią organizmu na niekorzystne dla jego funkcjonowania warunki otoczenia, nie są traktowane przez lekarzy jako jednostki chorobowe i po ustaniu przyczyn ich skutki mogą pozostać niezauważalne.
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Symptomy SBSSymptomy SBS
Symptomy SBS, w sposób statystycznie znamienny, obserwuje się częściej wśród:
• astmatyków, • osób palących lub przebywających często przez dłuższy
czas pomieszczeniach zadymionych,• osób noszących szkła kontaktowe. • osób z relatywnie niską pozycję w hierarchii
przedsiębiorstwa, osób posiadających niewielki wpływ na wykonywaną przez siebie pracę,
• osób mających dużą ilość pracy do wykonania, • osób wykonujących pracę wymagającą pośpiechu, • osób wykonujących pracę z monitorami
komputerowymi • osób wykonujących pracę z papierem samokopiującym.
Zanieczyszczenia pyłoweZanieczyszczenia pyłowe
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Zagrzybienie budynków mieszkalnych Zagrzybienie budynków mieszkalnych
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Mechanizmy wywołujące przepływ Mechanizmy wywołujące przepływ powietrza powietrza
Mechanizmem sprawczym wywołującym przepływ powietrza z jednego obszaru do drugiego jest występująca między nimi różnica ciśnienia. Przyczyną zróżnicowania ciśnienia, zarówno w przestrzeni budynku, jak i między wnętrzem budynku a otoczeniem zewnętrznym, mogą być takie czynniki, jak:
• różnica temperatury powietrza,•oddziaływanie wiatru na bryłę budynku,•zamierzona konwersja dostarczonej energii
elektrycznej realizowana w wentylatorach, lub rzadko już, energii dynamicznej płynu w urządzeniach strumienicowych.
W zależności od wykorzystania poszczególnych sił mogących wywołać przepływ powietrza rozróżnia się wentylację naturalną, mechaniczną oraz hybrydową.
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wentylacja naturalna Wentylacja naturalna
te<-20 C; +12 C>
ti = 20 1C
ti = 20 1C
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Mechaniczna wentylacja wywiewnaMechaniczna wentylacja wywiewna
ti = 20 1C
ti = 20 1C
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Mechaniczna wentylacja Mechaniczna wentylacja nawiewno-wywiewnanawiewno-wywiewna
ti = 20 1C
ti = 20 1C
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wentylacja hybrydowaWentylacja hybrydowa
ti = 20 1C
ti = 20 1C
CO2
CO2
CO2
wentylatory
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Minimalny strumień powietrzaMinimalny strumień powietrza PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnięgazową lub węglową
70 m3/h,
dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnięelektrycznąw mieszkaniu do 3 osóbw mieszkaniu dla więcej niż 3 osób
30 m3/h,50 m3/h,
dla kuchni bez okna zewnętrznego lub dla wnęki kuchennej,wyposażonej w kuchnię elektryczną
50 m3/h,
dla łazienki (z ustępem lub bez) 50 m3/h,dla oddzielnego ustępu 30 m3/h,dla pomocniczego pomieszczenia bezokiennego 15 m3/h.dla pokoju mieszkalnego, w przypadku określonym 2.1.1.b) 30 m3/h.Kuchnie bez okna zewnętrznego, wyposażone w kuchnię gazowapowinny mieć mechaniczna wentylację wywiewna; usuwanystrumień powietrza powinien wynosić
70 m3/h.
Wymagana intensywność wentylacji Wymagana intensywność wentylacji budynków mieszkalnychbudynków mieszkalnych
Wskaźniki wymiany powietrza
Strumień powietrza nawiewanego
Pokoje i sypialnie
Strumień powietrza usuwanego, l/s Kategoria
l/s/m2 h-1 l/s/os l/s/m2 Kuchnie Łazienki Toalety A 0,49 0,7 10 1,4 28 20 14 B 0,42 0,6 7 1,0 20 15 10 C 0,35 0,5 4 0,6 14 10 7
CEN STANDARD EN 15251:Criteria for the indoor environment including thermal, indoor air quality (ventilation), light and noise
PRZYKŁAD !PRZYKŁAD !!!!!
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wymagana intensywność wentylacji Wymagana intensywność wentylacji budynków mieszkalnychbudynków mieszkalnych
Krotność wymiany powietrza
Strumień powietrza nawiewanego
Pokoje i sypialnie
Strumień powietrza usuwanego, l/s
Porównanie z PN-83/B-
03430
Kategoria
pow kub os pow K+Ł+WC Suma % % l/s l/s l/s l/s l/s l/s % %
A 31,85 32,86 30 67,2 28+20+14 62 161,28 148,8 B 27,3 28,17 21 48 20+15+10 45 115,2 108 C 22,75 23,47 12 28,8 14+10+7 31 69,12 74,4
Mieszkanie:Powierzchnia 65 m2, wysokość 2,6 m,3 pokoje (48 m2), kuchnia, łazienka, WC, korytarz3 osoby
PRZYKŁAD !PRZYKŁAD !!!!!
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wpływ paradygmatu wentylacji na Wpływ paradygmatu wentylacji na wymaganą intensywność wentylacjiwymaganą intensywność wentylacji
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Przekroje przewodów wywiewnych wentylacji grawitacyjnej powinny zapewniać usuwanie wymaganych normą strumieni objętości powietrza w następujących warunkach:
temperatura zewnętrzna +12°C, temperatura w pomieszczeniu, z którego usuwane jest
powietrze, równa temperaturze obliczeniowej wg PN-82/B-02402; dla pomieszczeń nieogrzewanych (np. piwnice) należy przyjmować temperaturę wewnętrzną +16°C,
regulowane otwory doprowadzające powietrze zewnętrzne w położeniu otwartym.
Warunki obliczenioweWarunki obliczeniowe PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20
Temperatura powietrza zewnętrznego [oC]
Ca
łko
wit
y s
tru
mie
ń p
ow
ietr
za o
dp
row
ad
zan
y
z m
ies
zka
nia
[m
3 /h]
"Nadmierna" wentylacja
powodująca straty ciepła
Niedostateczna wentylacja
Strumień powietrza wymagany przez
PN-83/B-03430:Az3 2000
temperatura obliczeniowa dla wentyalcji
+12 oC
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
W przypadku zastosowania okien charakteryzujących się współczynnikiem infiltracji powietrza a mniejszym niż 0,3 m3/( m h daPa2/3), napływ powietrza do pomieszczenia powinien przez nawiewniki powietrza o regulowanym stopniu otwarcia usytuowane:
w górnej części okna (w ościeżnicy, ramie skrzydła, między ramą skrzydła a górna krawędzią szyby zespolonej), lub
w otworze okiennym (między nadprożem a górna krawędzią ościeżnicy, w obudowie rolety zewnętrznej), albo
w przegrodzie zewnętrznej ponad oknem.
Organizacja doprowadzenia powietrzaOrganizacja doprowadzenia powietrza PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Strumień powietrza przepływającego przez całkowicie otwarty nawiewnik, przy różnicy ciśnienia po obu jego stronach 10 Pa, powinien mieścić się w granicach:
od 20 do 50 m3/h, jeśli zastosowana jest wentylacja grawitacyjna,
od 15 do 30 m3/h, jeśli zastosowana jest wentylacja mechaniczna wywiewna.
Strumień powietrza przepływającego przez nawiewnik, którego element dławiący znajduje się w pozycji całkowitego zamknięcia, powinien zawierać się w granicach od 20 do 30% strumienia przy jego całkowitym otwarciu.
Charakterystyka nawiewników Charakterystyka nawiewników powietrzapowietrza
PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Nawiewniki powietrza Nawiewniki powietrza
Rama drewniana
Rama z PCV
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
W budynkach o wysokości do 9 kondygnacji włącznie dopuszcza się doprowadzenie powietrza przez okna charakteryzujące się współczynnikiem infiltracji a wyższym niż 0,5 a nie większym niż 1,0 m3/(m h daPa2/3), pod warunkiem, że okna wyposażone są w skrzydło uchylne-rozwieralne, górny wywietrznik uchylny lub górne skrzydło uchylne.
W przypadku wyposażenia budynku w system wentylacji mechanicznej nawiewnej doprowadzenie powietrza może być realizowane także przez specjalne nawiewniki będące częścią składową tego systemu.
Doprowadzenie powietrza przy braku Doprowadzenie powietrza przy braku nawiewników powietrzanawiewników powietrza
PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Działanie wentylacji naturalnej Działanie wentylacji naturalnej przy zapewnionym dopływie powietrza przy zapewnionym dopływie powietrza
przez obudowęprzez obudowę
Kuchnia
Pokój
Pokój Pokój Hall
WC Łazienka
PRZYKŁAD !PRZYKŁAD !!!!!
Działanie wentylacji naturalnej Działanie wentylacji naturalnej przy silnie utrudnionym dopływie przy silnie utrudnionym dopływie
powietrza przez obudowępowietrza przez obudowę
KuchniaPokój
PokójPokój Hall
WC Łazienka
PRZYKŁAD !PRZYKŁAD !!!!!
Przepływ powietrza przez szczelinyPrzepływ powietrza przez szczeliny
gdzie:
V strumień powietrza przenikającego przez okno, m3/h
a współczynnik infiltracji, m3/(h·m·daPa2/3)
l łączna długość szczelin, m
P różnica ciśnienia po obu stronach okna, daPa
n wykładnik równania, - (przyjęto 2/3)
nPlaV .
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wymagane długość szczelin vs liczba Wymagane długość szczelin vs liczba nawiewnikównawiewników
PRZYKŁAD !PRZYKŁAD !!!!!
Te = +12 oC =0.0336 kg/m3
Ti = +20 oC = 1.32 Pa
H = 4m
V =120 m3 (opory w kanałach pominięto !!!)
Charakterystyka szczeliny Wymagana długość
0.1 m3/(h m daPa2/3) 4660 m0.3 m3/(h m daPa2/3) 1550 m0.5 m3/(h m daPa2/3) 930 m1 m3/(h m daPa2/3) 460 mNawiewnik Wymagana liczba50 m3/h (przy 10 Pa) 7 szt30 m3/h (przy 10 Pa) 11 szt
Doprowadzenie powietrza przy braku Doprowadzenie powietrza przy braku nawiewników powietrzanawiewników powietrza
Warunki techniczne... Warunki techniczne... nowelizacja z dnia 6.XI.2008nowelizacja z dnia 6.XI.2008
Aby umożliwić odprowadzenie powietrza z pokojów mieszkalnych należy stosować otwory wyrównawcze (kratki) umieszczone ponad drzwiami lub w ich górnej części lub przez otwory wywiewne. Dopuszczalne jest odprowadzanie powietrza przez szczeliny pomiędzy dolna krawędzią drzwi a podłogą. Przekrój netto otworów lub szczelin powinien wynosić co najmniej 80 cm2.
Zapewnienie przepływu powierza w Zapewnienie przepływu powierza w mieszkaniumieszkaniu PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Dopływ powietrza wewnętrznego do łazienek, ustępów oraz bezokiennych kuchni i pomocniczych pomieszczeń powinien być zapewniony przez otwory w dolnych częściach drzwi lub przez szczeliny pomiędzy dolna krawędzią drzwi a podłoga lub progiem. Przekrój netto otworów lub szczelin powinien wynosić 200 cm2 .
Drzwi do łazienek ustępów oraz Drzwi do łazienek ustępów oraz bezokiennych kuchnibezokiennych kuchni
PN-83/B-03430/Az:3 2000PN-83/B-03430/Az:3 2000
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Kanały wentylacyjneKanały wentylacyjne
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Nasady kominowe Nasady kominowe
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wentylacja hybrydowaWentylacja hybrydowa
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Odzyskiwanie ciepła z powietrza Odzyskiwanie ciepła z powietrza
usuwanegousuwanego
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wymiennik gruntowyWymiennik gruntowy - przeponowy- przeponowy
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Wymiennik gruntowyWymiennik gruntowy - bezprzeponowy- bezprzeponowy
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl
Test ciśnieniowy Test ciśnieniowy n n5050
PN-EN 13829:2002 PN-EN 13829:2002 Właściwości cieplne Właściwości cieplne budynków – Określanie budynków – Określanie przepuszczalności przepuszczalności powietrznej budynków – powietrznej budynków – Metoda pomiaru Metoda pomiaru ciśnieniowego z użyciem ciśnieniowego z użyciem wentylatorawentylatora
Jerzy.Sowa@is.pw.edu.pl