Technologie i urządzenia usprawniające wentylację szkół
System iSCHOOL w klasie szkolnej. Źródło: Smay
Najbliższe lata w budownictwie poświęcone będą działaniom modernizacyjnym prowadzonym w celu poprawy efektywności energetycznej istniejących budynków i zapewnienia w nich wysokiej jakości środowiska wewnętrznego. Oba te kierunki powinny być nierozłączne, a ich skuteczna realizacja zależy m.in. od zastosowania wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła i filtracji powietrza także w szkołach i budynkach edukacyjnych. Rynek oferuje szereg nowych urządzeń do skutecznej wentylacji istniejących budynków, a popularyzacji tego kierunku działań i poszukiwaniu kolejnych rozwiązań służyło m.in. przedsięwzięcie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju pt. Wentylacja dla szkół i domów.
Zobacz także
Alnor Systemy Wentylacji Sp. z o.o. Inteligentna wentylacja w edukacji. TeachAIR od Alnor – rekuperator zaprojektowany dla szkół
Wymagania wobec systemów wentylacyjnych w szkołach i przedszkolach rosną z roku na rok. Nowe przepisy budowlane, zaostrzone normy higieniczne i większa świadomość wpływu jakości powietrza na zdrowie uczniów...
Wymagania wobec systemów wentylacyjnych w szkołach i przedszkolach rosną z roku na rok. Nowe przepisy budowlane, zaostrzone normy higieniczne i większa świadomość wpływu jakości powietrza na zdrowie uczniów sprawiają, że projektanci i wykonawcy muszą sięgać po coraz bardziej zaawansowane rozwiązania. Firma Alnor opracowała urządzenie, które precyzyjnie odpowiada na te potrzeby – rekuperator TeachAIR, stworzony specjalnie dla sektora edukacyjnego.
AFL MOTORS EUROPE Zbilansowana wentylacja a Constant Flow, czyli stała wydajność powietrza w urządzeniach wentylacyjnych
Instalacje oraz urządzenia wentylacyjne często projektowane są w sposób zapewniający zbilansowanie strumieni powietrza nawiewanego oraz usuwanego z pomieszczeń. Dzięki temu uzyskujemy najwyższą efektywność...
Instalacje oraz urządzenia wentylacyjne często projektowane są w sposób zapewniający zbilansowanie strumieni powietrza nawiewanego oraz usuwanego z pomieszczeń. Dzięki temu uzyskujemy najwyższą efektywność pracy systemu oraz wysoki stopień sprawności odzysku ciepła.
ECO Comfort Montaż klimatyzatora: cena, rodzaje urządzeń, koszt montażu klimatyzacji w domu w 2024!
Choć główną funkcją klimatyzatora jest chłodzenie powietrza w upalne okresy roku, panuje błędne przekonanie, że na schłodzeniu mieszkania kończy się funkcja systemu klimatyzacji. Tymczasem nowoczesne jednostki...
Choć główną funkcją klimatyzatora jest chłodzenie powietrza w upalne okresy roku, panuje błędne przekonanie, że na schłodzeniu mieszkania kończy się funkcja systemu klimatyzacji. Tymczasem nowoczesne jednostki nie ograniczają się jedynie do pojedynczych zadań.
Pandemii „zawdzięczamy” wiele zmian, zarówno niepożądanych, jak i pozytywnych. Zmienił się nasz stan wiedzy nt. wirusów oraz infekcji, a także na temat wentylacji i kształtowania jakości powietrza wewnętrznego (IAQ), zwłaszcza w biurach i szkołach [2]. Szkoły to miejsca o dużym zagęszczeniu osób i praktycznie nie ma w nich możliwości zachowania dystansu ograniczającego ryzyko zakażenia wirusami powodującymi m.in. choroby dróg oddechowych [1]. Budynki szkolne to przeważnie obiekty z wentylacją naturalną (grawitacyjną) i w czasach, gdy energia była tania, a stolarka okienna nieszczelna, w klasach dochodziło do jakiejś wymiany powietrza w sezonie grzewczym, a poza nim po prostu uchylano okna. Obecnie szkoły mają stolarkę wysokiej jakości oraz izolacje termiczne ścian, dzięki czemu powinny zużywać mniej energii na ogrzewanie, ale brakuje im skutecznej wentylacji. Co więcej, nasze przepisy budowlane i wykonawcze, czyli warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [10], stawiają wyraźne wymaganie w § 148.1, że wentylację mechaniczną wywiewną lub nawiewno-wywiewną należy stosować w budynkach wysokich i wysokościowych oraz w innych budynkach, w których zapewnienie odpowiedniej wymiany powietrza nie jest możliwe za pomocą wentylacji grawitacyjnej lub wentylacji hybrydowej.
WT wskazują także (§ 149.1, który odsyła do normy PN-83/B-03430), jaka powinna być intensywność wentylacji: w budynkach użyteczności publicznej pomieszczenia przeznaczone do stałego i czasowego pobytu ludzi powinny mieć zapewniony dopływ co najmniej 20 m3/h powietrza zewnętrznego dla każdej przebywającej osoby. Norma dopuszcza obniżenie wymiany do 15 m3/h na każde dziecko w żłobkach i przedszkolach, jednak ogranicza liczbę wymian do 2–3 na godzinę dla wentylacji grawitacyjnej, hybrydowej lub mechanicznej wywiewnej, czyli systemów, w których powietrze doprowadzają nawiewniki, a to za mała ilość dla typowych klas szkolnych z liczbą uczniów sięgającą 30 [1].
O jakość środowiska i powietrza wewnętrznego zabiegają stowarzyszenia oraz organizacje branżowe architektów i projektantów, a także świat nauki. Jednak to rolą organów centralnych państwa jest aktualizacja przepisów budowlanych według współczesnej wiedzy i technologii. Rozwiązania zapewniające skuteczną wentylację mechaniczną, także w modernizowanych szkołach, są dostępne i oferowane przez firmy krajowe oraz zagraniczne. Problem dotyczy bowiem wielu krajów.
Ocena stanu jakości powietrza w szkołach
Nasza administracja centralna wyłożyła środki na przedsięwzięcie realizowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju pt. Wentylacja dla szkół i domów [3]. NCBR wspiera polskie podmioty i także ten program skierowany był do firm krajowych. Rozpoczęto od przeglądu literatury i opracowano zestawienie wyników badań zrealizowanych w szkołach na terenie Polski w latach 2000–2020 [6]. Następnie przeprowadzono pomiary stężenia CO2, koncentracji cząstek PM2,5 i PM10, stężenia formaldehydu i lotnych związków organicznych VOC oraz zmiany temperatury i wilgotności powietrza [4]. Badania zostały przeprowadzone w odniesieniu do różnych klas szkolnych w zależności od sposobu ich użytkowania.
Główne wnioski z literatury i badań są następujące: według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) powietrze wewnętrzne ma większy wpływ na nasze zdrowie i samopoczucie niż powietrze zewnętrzne (człowiek przebywa w pomieszczeniach przez prawie 90% życia). Wiele zrobiono, aby zmniejszyć emisję szkodliwych substancji do atmosfery, lecz w pomieszczeniach zamkniętych stężenia wielu z tych substancji są obecnie wyższe niż w powietrzu zewnętrznym. Narażenie na nie młodych organizmów to istotny problem, a młodzież szkolna spędza w klasach szkolnych często ponad 8 godzin dziennie (jedną trzecią doby). Jakość powietrza wewnętrznego ma istotny wpływ nie tylko na zdrowie użytkowników, ale także na łatwość przyswajania wiedzy i zapamiętywania oraz ogólne samopoczucie.
W Polsce przeważająca liczba obiektów edukacyjnych to budynki z lat sześćdziesiątych i siedemdziesiątych, poddane w ostatnich latach różnego rodzaju remontom. W ich ramach podejmowano często działania zmierzające do ograniczenia zużycia energii, głównie poprzez modernizację instalacji c.o. i węzłów cieplnych, ocieplanie przegród budowlanych i wymianę stolarki okiennej. Większość to budynki dwukondygnacyjne z wentylacją grawitacyjną i tradycyjnym systemem ogrzewania opartym na grzejnikach płytowych. Wysokość kanałów wentylacji grawitacyjnej, szczególnie na wyższej kondygnacji, jest bardzo mała, co powoduje, że w okresach bezwietrznych wartość ciśnienia czynnego powodującego przepływ powietrza jest tak niska, że uniemożliwia napływ powietrza do pomieszczenia. Powszechna wymiana okien na szczelne powoduje, że przepływy powietrza są minimalne, a wymiana powietrza bliska zeru, co jest jedną z głównych przyczyn występowania w pomieszczeniach nadmiernych stężeń różnych substancji zanieczyszczających powietrze.
Opublikowane dotychczas badania dotyczące pomiarów CO2 wskazują, że zwiększenie wydajności wentylacji w salach lekcyjnych do 10 l/s (36 m3/h) na osobę przyniosłoby znaczące korzyści i usprawniło naukę oraz zmniejszyło absencję. Stężenie CO2 powinno być utrzymywane na poziomie maks. 900 ppm. Nie znaleziono danych informujących o tym, czy poziom CO2 niższy od 900 ppm lub wydajność wentylacji wyższa niż 10 l/s na osobę przyniosłyby dodatkowe korzyści. Sporadyczne czynności związane z wietrzeniem sal jedynie chwilowo poprawiają jakość powietrza wewnętrznego. Ponadto w salach, które uczniowie rzadko opuszczają, otwieranie okien w sezonie grzewczym jest krótkotrwałe, uważa się bowiem, że niesie za sobą ryzyko wzrostu liczby przeziębień wśród dzieci.
|
W dalszej części artykułu: • Ocena stanu jakości powietrza w szkołach • Charakter działań modernizacyjnych w budynkach • Oczekiwania dotyczące systemu wentylacji szkół • Konkurs NCBR i demonstratory • Systemy zdecentralizowanej wentylacji fasadowej • Zdecentralizowana wentylacja wyporowa • Podsumowanie |
Literatura
1. Sowa Jerzy, Czas na zmianę podejścia do wentylacji polskich szkół, „Cyrkulacje” 85, styczeń–luty 2025
2. Wargocki Paweł, Nowe zadania w projektowaniu i eksploatacji wentylacji, „Rynek Instalacyjny” 3/2024, https://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/wywiady/165077,nowe-zadania-w-projektowaniu-i-eksploatacji-wentylacji
3. NCBR, Zamówienie publiczne 94/21/PU/P37 – Wentylacja dla szkół i domów, https://www.gov.pl/web/ncbr/9421pup37---wentylacja-dla-szkol-i-domow
4. NCBR, Raport z badań jakości powietrza, https://www.gov.pl/attachment/bb0efbbf-0958-427f-b5e5-1402d1f00d82
5. Szymalski Wojciech, Popkiewicz Marcin, Wentylacja dla szkół i domów. Analiza i perspektywy projektu, Fundacja Instytut na rzecz Ekorozwoju, Warszawa 2021, https://www.gov.pl/attachment/4b918d03-8bd8-40ab-8a11-3d200f4a9ec5
6. Dumała Sławomira, Raport stanowiący przegląd literatury w zakresie dotychczas przeprowadzonych badań w szkołach na terenie Polski pod kątem stężenia dwutlenku węgla, styczeń 2023, https://www.gov.pl/attachment/144a667e-c517-490c-a62e-9bac58b7ae18
7. Trusewicz Tomasz, Czy wentylacja w szkołach ma sens?, „Cyrkulacje” 85, styczeń–luty 2025
8. Skwarczyński Mariusz, Dumała Sławomira, Biernacka Zuzanna, Poprawa jakości powietrza w szkołach, Wdrożone technologie i wyniki badań, „Cyrkulacje” 85, styczeń–luty 2025
9. Magdziarz Marek, Modelowanie CFD – określenie komfortu w salach lekcyjnych, „Cyrkulacje” 85, styczeń–luty 2025
10. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2002, nr 75, poz. 690, z późn. zm.)
11. Ogłoszenie konkursu na wybór Partnerów demonstracji technologii, którzy udostępnią budynki szkół średnich i podstawowych na potrzeby demonstracji systemów opracowanych w przedsięwzięciu pn. „Wentylacja dla szkół i domów”, https://www.gov.pl/attachment/57a200cc-d027-4dd7-9d2c-2627330fad3d
12. Hybrydowy System Wentylacji dla Szkół, materiały firmy Galmet, https://galmet.com.pl/pl/kategorie/hybrydowe-systemy-grzewcze
13. Tekielak-Skałka Izabela, Bezpieczny oddech dla uczniów i nauczycieli, „BUILDVENT” 1/2024, https://buildvent.pl/
14. Rekuperator HETA School, https://21stopni.pl/wp-content/uploads/2020/12/21stopni-HETASchool-grudzien2020.pdf
15. Systemy wentylacji fasadowej do nowych i modernizowanych budynków biurowych, szkół i przedszkoli, https://cdn.trox.de/465275dea6a6ffd7/fe2374ba3baf/PO_2017_10_Variety_at_a_glance_DE_pl_web.pdf
16. Rosenberg, Katalog SupraBox Deluxe, https://www.rosenberg.pl/produkt/SBD050VGLIS0-1A#prod-download
17. Ryńska Joanna, Wentylacja decentralna dla mieszkań, szkół i budynków komercyjnych, „Rynek Instalacyjny” 11/2023
18. Warszawski standard zielonego budynku, https://samorzad.pap.pl/sites/default/files/2024-09/Warszawski%20Standard%20Zielonego%20Budynku.pdf
