Wentylacja pomieszczeń biurowych podczas pandemii – studium przypadku

Jakość powietrza wewnętrznego zależy także od jakości powietrza zewnętrznego. Podczas badań wpływu smogu na zdrowie ludzi analizowano szczegółowo poszczególne jego frakcje podzielone według wielkości cząstek. Smog zawiera pyły atmosferyczne pochodzenia naturalnego i powstałe w wyniku działania człowieka oraz procesów produkcyjnych, zwłaszcza spalania paliw stałych. W toku ewolucji ludzki organizm wypracował sposoby radzenia sobie z pyłami pochodzenia naturalnego – takie jak działanie ochronne włosów nosa czy błon śluzowych dróg oddechowych, a zwłaszcza kaszel. Mechanizmy te są skuteczne w przypadku oddychania powietrzem, w którym znajdują się duże cząstki pyłów pochodzenia naturalnego i w umiarkowanych ilościach. Jednak wraz z industrializacją i urbanizacją rósł poziom pyłów zawieszonych – zmienny i bardziej dotkliwy w rejonach przemysłowych. W Polsce do pyłów z przemysłu i energetyki oraz komunikacji dołączyły te z niskiej emisji, głównie spalania paliw stałych w kotłach i piecach domowych. Corocznie przeprowadzane oceny jakości powietrza wskazują, że dopuszczalne przez polskie regulacje stężenia średniodobowe oraz średnioroczne są przekraczane w większości aglomeracji i miast mających powyżej 100 tys. mieszkańców, a także na obszarach pozamiejskich [1]. Ocenia się powietrze pod kątem spełnienia kryteriów ustanowionych w celu ochrony zdrowia (poziomu SO₂, NO₂, CO, C₆H₆, O₃, PM10, PM2,5, metali ciężkich: Pb, As, Cd i Ni w pyle PM10 oraz B(a)P w pyle PM10) oraz ochrony roślin (SO₂, NO_x, O₃) z wykorzystaniem matematycznych modeli rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu. Obecnie powszechnie stosuje się następujący podział pyłów ze względu na rozmiar ich cząstek:

• całkowity pył zawieszony (TSP, ang. Total Suspended Particles) – całkowity pył zawieszony w powietrzu;
• PM10 – frakcja pyłu zawieszonego o średnicach cząstek poniżej 10 μm;
• PM2,5–10 – oznaczany także jako PMc (ang. coarse) – frakcja pyłu zawieszonego o średnicach cząstek pomiędzy 2,5 i 10 μm;
• PM2,5 – o średnicach cząstek poniżej 2,5 μm;
• pył submikronowy PM1 – frakcja pyłu zawieszonego o średnicach cząstek poniżej 1,0 μm;
• pył ultradrobny PM0,1 – frakcja pyłu zawieszonego o średnicach cząstek poniżej 0,1 μm.

Normy jakości powietrza dla pyłu zawieszonego oraz zanieczyszczeń oznaczanych w tym pyle określone w rozporządzeniu w sprawie poziomów niektórych substancji w powietrzu (DzU 2012, poz. 1031) podano w tabeli 1.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) uznaje, że nie istnieje bezpieczne dla zdrowia stężenie pyłu zawieszonego w powietrzu i zaleca przyjmowanie znacznie niższych wartości, niż podają regulacje europejskie i polskie (tabela 2). Normy jakości powietrza w odniesieniu do pyłu zawieszonego również w wielu krajach pozaeuropejskich są bardziej rygorystyczne niż w UE i Polsce.

Powietrze w pomieszczeniach także zawiera szereg zanieczyszczeń, nie tylko gazy i pyły, ale także zarodniki grzybów, wirusy i bakterie, które tworzą bioareozol. Zanieczyszczenia biologiczne powietrza wewnętrznego mają dwojakie pochodzenie – zewnętrzne z powietrza atmosferycznego oraz ze źródeł wewnętrznych – w tym z górnych dróg oddechowych osób przebywających w pomieszczeniu oraz osadzającego się mikropyłu, w którym znajdują się m.in. zarodniki grzybów domowych i bakterie rozmnażające się np. na złuszczonym naskórku, włosach, strzępkach tkanin, bieliźnie czy wykładzinach, a także wirusy. Gdy zapewniona jest skuteczna wentylacja i odpowiednia wilgotność, a pomieszczenia są sprzątane, te mikroorganizmy i pyły nie są szczególnym zagrożeniem – to po prostu nasi niewidzialni towarzysze życia. Jeszcze do niedawna poza obiektami służby zdrowia oraz laboratoriami niewiele uwagi poświęcano bioaerozolom pochodzenia wewnętrznego i jakości powietrza w budynkach mieszkalnych, biurowych i szkolnych w aspekcie zakażeń chorobami powodowanymi przez wirusy. Jakość powietrza wewnętrznego nabrała szczególnego znaczenia w czasie pandemii, zwłaszcza w budynkach, w których nie ma wentylacji mechanicznej i mechanicznej z uzdatnianiem powietrza. A takich obiektów jest bardzo dużo.

Wielkość pyłów a ich szkodliwość

Wraz z postępem badań częściej zaczęto wskazywać na fakt, że im niższa wielkość pyłów, tym są one bardziej szkodliwe. Dotyczy to szczególnie pyłów zawieszonych. Pył zawieszony PM10 jest nośnikiem różnych substancji, w tym toksycznych, jak benzo(a)piren, metale ciężkie, dioksyny i furany. PM2,5 to drobne cząsteczki, które docierają do górnych dróg oddechowych, płuc, a nawet przenikają do krwiobiegu. Są wśród nich także mikroorganizmy, nie tylko martwe, ale też biologicznie czynne, które mogą bezpośrednio wnikać do organizmu i powodować choroby przenoszone drogą powietrzną. PM1 jest najbardziej niebezpieczny – jego składniki mają średnicę poniżej 1 μm i przenikają do krwiobiegu i narządów.

W tej frakcji są m.in. bakterie i wirusy powodujące grypę, ospę wietrzną, różyczkę czy COVID-19 oraz infekcje bakteryjne i grzybicze choroby oskrzeli i płuc. Badania od lat wskazują na wyraźny związek liczby chorób płuc z poziomem pyłów zawieszonych [9]. W Polsce był to jeden z powodów powstania ruchu antysmogowego, który zainicjował akcję, a z czasem rządowy program „Czyste Powietrze”.

Dla zobrazowania wielkości niektórych cząsteczek tworzących pył zawieszony porównajmy ich rozmiary. Popiół lotny, w tym z palenisk, ma rozmiary cząstek od 1 do 100 μm, sadza – 0,2–5 μm, dym z papierosów od 0,001 μm (tj. 1 nm – gazy) do ok. 1 μm, dym z procesów spalania od 0,001 do 20 μm, azbest 0,5–8 μm, gazy 0,001–0,01 μm. Pyłki roślin mają wielkość od 10 do 100 μm, zarodniki grzybów są wielkości 10–200 μm, bakterie 0,2–10 μm (zdarzają się giganty o wielkości 750 μm). Wirusy powodujące choroby u zwierząt i ludzi są bardzo małe – mają średnicę 0,01–0,4 μm (10–400 nanometrów), najbliżej im do najmniejszych składników powietrza, czyli gazów. Koronawirus SARS-CoV-2 ma średnicę od ok. 0,1 do 0,15 μm i jest o połowę mniejszy od wirusa ospy wietrznej, o średnicy 300 nm. Tej wielkości cząstki mogą być bardzo długo zawieszone w powietrzu – kiedy jest ono nieruchome, opadają nawet godzinami. Intensywna wentylacja i wymiana powietrza wewnętrznego powoduje rozrzedzenie ilości wirusów, ale nie gwarantuje ich całkowitego wyeliminowania z pomieszczenia.

Dane o pyłach zawieszonych a filtry w wentylacji mechanicznej

Powyższa charakterystyka pyłów służyła pokazaniu, jakie wielkości cząstek są najgroźniejsze wśród zanieczyszczeń z zewnątrz. Rys. 1 ilustruje interpolowane wyniki ze stacji w Warszawie dla okolic siedziby naszej redakcji 25 stycznia 2021 o godz. 12.00. Był to korzystny dzień pod względem warunków atmosferycznych – wiatr, wysoka wilgotność i opady deszczu ze śniegiem. A mimo to zawartość pyłu PM10 sięgała 88% dobowego poziomu dopuszczalnego, PM2,5 przekroczył dobowy poziom o 12%, a PM1 wynosił 17 μg/m3 – nie wyznaczono dla niego dopuszczalnych wartości.

Dane na temat chwilowych maksymalnych poziomów zanieczyszczeń dają praktyczną wiedzę – jak filtrować powietrze nawiewane przez centrale i jakie filtry warto zastosować, aby skutecznie neutralizować smog i nie wpuszczać go do wnętrza budynków. Przydatna jest też informacja o długoterminowych poziomach średnich, nie tylko do doboru filtrów, ale także do określania zaleceń eksploatacyjnych. Znane są bowiem przypadki, gdy producent central zalecał czyszczenie i wymianę filtrów raz na 6–8 miesięcy, a w okresie grzewczym dosłownie zatykały się one już po niespełna dwóch miesiącach. Powodem było przyjmowanie warunków panujących w lokalizacjach, w których problemy ze smogiem nie występują, np. jak dla Gdańska, a nie Krakowa. Mapa poziomu pyłów zawieszonych w Polsce jest powszechnie dostępna na stronie http://powietrze.gios.gov.pl/. Interpolacje danych z pomiarów dla różnych lokalizacji można uzyskać na stronie https://airly.org/map/pl/.

Filtr antysmogowy nie został zdefiniowany w normach – jest to najczęściej filtr mechaniczny do wentylacji ogólnej, stosowany jako wyposażenie sekcji filtracyjnej centrali wentylacyjnej albo montowany w dodatkowym module na kanale nawiewnym. Powinien być to zatem filtr umożliwiający usuwanie z powietrza wentylacyjnego cząstek pyłu zawieszonego, czyli pyłów PM10 i PM2,5 oraz mniejszych, z odpowiednią skutecznością zapewniającą ich bezpieczne dla zdrowia człowieka stężenie w powietrzu wewnętrznym.

Zgodnie z wprowadzoną w 2018 roku normą PN-EN ISO 16890 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Część 1: Specyfikacje techniczne, wymagania i system klasyfikacji skuteczności określony na podstawie wielkości cząstek pyłu (ePM) [2] skuteczność filtrów do wentylacji ogólnej określa się w odniesieniu do pyłów o frakcjach PM10, PM2,5 i PM1. Każdy filtr może więc zostać opisany za pomocą trzech klas skuteczności: ePM10XX%, ePM2,5YY%, ­ePM1ZZ%, co powoduje, że wyróżnić można ponad 30 klas filtrów. Minimalna skuteczność filtra do wentylacji ogólnej wynosi 50%, filtr antysmogowy powinien zatem usuwać cząstki PM2,5 ze skutecznością co najmniej 50%, a więc mieć klasę co najmniej ePM2,550%. Od kilku lat producenci oferują w ramach rozwiązań standardowych filtry o wysokiej klasie skuteczności i posługują się jeszcze starą nomenklaturą. Szerzej o filtrach i ich doborze, w tym o filtrach antysmogowych, pisaliśmy w nr. 12/2020, a także 10 i 11/2018.

Wentylacja naturalna, czyli kiedy otwierać okna?

Pandemia skłoniła nas do uważniejszego przyjrzenia się wentylacji w siedzibie naszej redakcji, a zwłaszcza sposobom oceny, czy w danej chwili konieczna jest skuteczniejsza wymiana powietrza, aby bezpieczeństwo sanitarne pracowników zostało zachowane i nie dochodziło do zakażeń poziomych (jednego pracownika od drugiego). W przypadku wentylacji naturalnej możliwości zintensyfikowania wymiany powietrza są ograniczone i sprowadzają się w praktyce do rozszczelniania i otwierania okien oraz intensywnego, krótkiego wietrzenia. Kiedy temperatura zewnętrzna jest niska, powoduje to dyskomfort, a także duże straty ciepła i zwiększone koszty ogrzewania.

Analizując sytuację i poszukując rozwiązania zwiększającego wydajność wentylacji, doszliśmy do wniosku, że najskuteczniejszym wskaźnikiem jakości powietrza będzie poziom dwutlenku węgla. Ten bowiem rośnie, gdy powietrze nie jest skutecznie wymienianie przez wentylację, i, co ważne szczególnie w czasie pandemii, zależy od liczby osób przebywających w pomieszczeniu. Poziom CO₂ wiąże się bezpośrednio ze zwiększeniem ryzyka wzrostu poziomu drobnoustrojów w powietrzu – jak wcześniej wspomniano, wirusy w powietrzu stojącym bardzo wolno opadają, praktycznie unoszą się i długo zachowują żywotność. Można się ich pozbyć dzięki skutecznej wymianie powietrza i zastosowaniu oczyszczaczy z odpowiednimi filtrami.

Redakcja „Rynku Instalacyjnego” zajmuje wraz z innymi osobami pomieszczenie o powierzchni 28 m² i kubaturze 84 m³, w którym znajduje się sześć stanowisk pracy. Sporadycznie zajęte są wszystkie stanowiska naraz – przed pandemią przeważnie jednocześnie pracowały cztery osoby, a obecnie rotacyjnie w pomieszczeniu przebywa dwóch, maksymalnie trzech pracowników, zachowujących między sobą wymagane odległości (tj. min. 1,5 m). Pomieszczenie spełnia wymagania przepisów pod względem kubatury przypadającej na jednego pracownika (min. 13 m³) oraz wymaganej powierzchni wolnej od sprzętów (min. 2 m²/os.)

W budynku jest tylko wentylacja naturalna (grawitacyjna). Przed pandemią pracownicy „jakoś” radzili sobie z wymianą powietrza. W okresie chłodnym i gdy w pomieszczeniu przebywały min. 2 osoby, pomimo zamontowanych nawiewników okiennych rozszczelniano okna. Trzy lub cztery osoby po upływie niespełna godziny odczuwały dyskomfort, konieczne było intensywne wietrzenie poprzez krótkotrwałe szerokie otwieranie okien lub ich uchylanie w pionie – na ile pozwalały na to warunki zewnętrzne i nie narażało to osób siedzących w pobliżu okna na zmarznięcie.

Taki scenariusz postępowania realizowany był przed pandemią, ale nowe okoliczności wymusiły poszukiwanie skuteczniejszych rozwiązań. Głównym wyznacznikiem jakości powietrza wewnętrznego był i jest poziom dwutlenku węgla. Jego ilość w powietrzu mówi o skuteczności wymiany – na zewnątrz utrzymuje się stabilny poziom CO₂, a wewnątrz rośnie on wraz z liczbą osób w pomieszczeniu. Nasuwał się tym samym wniosek, aby zastosować rozwiązanie, które będzie przypominać pracownikom o konieczności wietrzenia na podstawie obiektywnych wskaźników, a nie ich subiektywnego odczucia. Zdecydowano się na montaż detektorów dwutlenku węgla. Zamontowano detektory Gazex, które mają szerokie zastosowanie – mogą służyć m.in. do detekcji i sterowania wentylacją oraz współpracują z systemami BMS. Fabrycznie skalibrowane są na dwa progi w celu stopniowego zwiększania wydajności wentylacji mechanicznej – 800 i 1200 ppm, ale żeby uzyskać jak najlepsze warunki w pomieszczeniu z wentylacją naturalną, ustawiono sygnał dźwiękowy po przekroczeniu 1000 ppm.

Już pierwsze godziny pokazały, że wentylacja grawitacyjna w pomieszczeniu zajmowanym przez redakcję praktycznie nie działa. Poziom 1000 ppm osiągany był bardzo szybko przy trzech osobach w pokoju, o ile nie zostały rozszczelnione wszystkie okna – same nawiewniki nie pomagały, choć w teorii mogą razem zapewnić wymianę powietrza od 40 do ponad 80 m³/h. Przy dwóch osobach w pomieszczeniu i nierozszczelnionych oknach detektor reagował trochę później, a gdy wszystkie trzy okna zostały rozszczelnione, nie reagował wcale. Wiele jednak zależało także od warunków zewnętrznych, czyli wiatru i różnicy temperatur wewnętrznej i zewnętrznej, a nawet od wilgotności powietrza. W tym miejscu trzeba podkreślić, że nie prowadziliśmy badań naukowych, ale jedynie obserwacje własne i niektóre spostrzeżenia mogą być obarczone subiektywizmem osób oceniających.

W trakcie wielotygodniowych obserwacji pracy detektorów CO₂ potwierdzono, że wentylacja grawitacyjna w pomieszczeniu nie działa – może się sprawdzić w przypadku jednej osoby, która zajmuje powierzchnię ok. 15 m², kiedy w oknie jest jeden nawiewnik (który teoretycznie zapewnia przepływ od 20 do 50 m³/h), ale przy założeniu, że występuje odpowiednia różnica poziomów ciśnienia zdolna do wymuszenia przepływu powietrza przez kominy wentylacyjne.

Chcąc zapewnić skuteczny napływ powietrza do omawianego pomieszczenia, przede wszystkim należałoby zamontować sześć nawiewników okiennych, a są w nim tylko trzy okna. Innym rozwiązaniem mógłby być nawiewnik ścienny, ale problemem byłaby regulacja jego pracy, tak aby nie powodował dyskomfortu u osób przebywających w jego pobliżu. Kolejna kwestia: jeśli nawet zapewniony zostanie napływ 30 m³/h na osobę, i tak za małe są kominy wentylacyjne – mają 14×14 cm, a dla wymiany maksymalnej potrzeba 20×20 cm. Następny problem: jeśli nawet powyższe trudności zostaną rozwiązane, bardzo wzrosną koszty ogrzewania i tym samym koszty najmu mogą być takie, jak w nowoczesnym biurowcu w centrum Warszawy.

Ten przykład pokazuje, jak trudno jest zapewnić skuteczną wentylację i pogodzić ją z energooszczędną eksploatacją w istniejących budynkach biurowych z wentylacją naturalną. W analizowanej sytuacji zapadła decyzja o konieczności rzetelnego korzystania z detektorów i poszukiwania dodatkowego niskobudżetowego rozwiązania. W celu zapewnienia bezpieczeństwa pracownikom podczas pandemii zainwestowano w oczyszczacze powietrza.

Działanie oczyszczaczy powietrza

Przed uruchomieniem oczyszczaczy przeprowadzono pomiary pyłu zawieszonego PM1 w różnych pomieszczeniach w budynku za pomocą urządzeń pomiarowych firmy Venture Industries. Pierwsze pomiary prowadzone były 25 i 26 października 2020 r., tj. w niedzielę i poniedziałek, żeby można było porównać wyniki uzyskiwane w pomieszczeniach pustych oraz zapełnionych. Pomiary wstępne wykonywane były m.in. w sąsiadującym pomieszczeniu o mniejszej powierzchni, aby jak najdokładniej uchwycić różnice w poziomie pyłów zawieszonych w godzinach pracy i w dniu wolnym. Celem było sprawdzenie poziomu PM1, bo to w tej frakcji pyłu obecne są wirusy, ewentualnie także koronawirusy. Wyniki przestawia rys. 2. Obszar na zielonym tle odpowiada pomiarom przeprowadzonym w poniedziałek w godzinach 7.00–16.00. Po godz. 7.00, wraz z przyjściem pierwszych pracowników, poziom PM1 wyraźnie wrósł. Na wykresie widać jego zmiany związane z otwieraniem okien oraz mniejszą lub większą liczbą osób w pomieszczeniu.

Kolejny przykład wzrostu poziomu PM1 w pomieszczeniu po wejściu do niego pracowników obrazuje rys. 3. Widać na nim dokładniej wpływ na poziom pyłu każdej kolejnej osoby wchodzącej do pomieszczenia. Są to wyniki pomiarów ciągłych PM1 przeprowadzonych w pomieszczeniu redakcji 26 stycznia 2021 r. od godz. 0.00 do godz. 23.59. W tym czasie w pomieszczeniu nie działał oczyszczacz powietrza. O godzinie 7.00 do pomieszczenia wszedł jeden pracownik. O godz. 9.45 przybył kolejny, a od godz. 11.50 w pokoju było już trzech pracowników. O godz. 13.00 do pomieszczania weszła czwarta osoba i przebywała w nim do godz. 13.18. Po wyjściu czwartej osoby odnotowano spadek poziomu PM1, a po nim wzrost – po chwilowych wyjściach i wejściach trzeciej osoby. Od godziny 16.00 w pomieszczeniu przebywały znów dwie osoby, a po ich wyjściu o godz. 17.30 widać wyraźny spadek poziomu PM1 do wielkości utrzymującej się wcześniej w godzinach nocnych.

W przypadku wentylacji naturalnej występuje problem nie tylko z wymianą powietrza, ale także z jego uzdatnieniem – można to zrealizować jedynie za pomocą urządzeń przenośnych, mających wysokoskuteczne filtry oraz automatyczny system neutralizacji materiału biologicznego na tych filtrach gromadzonego. Należy podkreślić, że samo zatrzymanie wirusów i bioaerozolu na filtrze może nie wystarczyć do ich skutecznego wyeliminowania, materiał biologiczny zebrany na filtrach trzeba skutecznie unieszkodliwiać. Częsta wymiana filtrów nie wchodzi w tym wypadku w grę z powodów ekonomicznych, powinien zatem zostać zastosowany system automatycznie odkażający te filtry, także rozwiązania techniczne powinny umożliwiać łatwą wymianę zużytych filtrów dokładnych (po zalecanych okresach pracy) i częste czyszczenie filtrów wstępnych (odkurzanie, pranie).

Z uwagi na tak sformułowane oczekiwania wobec oczyszczacza powietrza szczególnie ważne było dla nas automatyczne odkażanie filtrów promieniowaniem UV – wybór padł na oczyszczacze Lautus firmy Venture Industries. Zastosowano dwa urządzenia o maks. wydajności 450 m³/h, mające cztery biegi, z których pierwszy o wydajności 120 m³/h pracuje cicho. Przeznaczone są one do filtracji drobnych cząstek z powietrza: drobnoustrojów, grzybów, bakterii i wirusów w przestrzeniach zamkniętych, w których przebywają ludzie. Na wlocie do urządzenia oraz w szczelnej komorze pomiędzy filtrami H13 i H14 zastosowano siatki miedziane – elementy z miedzi wykazują bardzo duży potencjał niszczenia stykających się z nimi wirusów i bakterii, co potwierdzają wyniki prac badawczych popularyzowanych m.in. przez Europejski Instytut Miedzi [6]. W urządzeniu zastosowano trzystopniowy poziom filtracji, na który składają się: filtr wstępny G4 wyłapujący kurz i większe pyły, za nim filtr H13, następnie lampa UV-C dezynfekująca filtry H13 i kolejny filtr, o klasie H14, zatrzymujący 99,995% cząsteczek o rozmiarze 0,1 µm. Promieniowanie lampy UV-C powoduje rozpad komórek mikroorganizmów na flitach H13 i H14. Uruchamia się ona samoczynnie co pewien ustalony przez producenta czas.

Urządzenia te są w praktyce stosowane w tych pomieszczeniach, w których w danym momencie przebywa największa liczba pracowników. Po godzinie 16.30, czyli po wyjściu z pracy większości osób, obydwa urządzenia wystawiane są na korytarz i przełączane na wyższe biegi, a drzwi do wszystkich pomieszczeń są otwierane, aby ruch powietrza następował w całej kubaturze obiektu.

Już w pierwszych godzinach pracy oczyszczaczy subiektywnie odnotowywano brak jakichkolwiek zapachów. Celem była jednak filtracja pyłów we frakcji PM1 i mniejszych, czyli wirusów. Do tego trzeba było ponownie wykorzystać mierniki poziomu pyłów zawieszonych. Pomiary ciągłe wykonano w różnych pomieszczeniach i różnych dniach – przy włączonych oczyszczaczach i bez nich.

Na rys. 4 widać wyniki pomiarów ciągłych PM1 w pomieszczeniu redakcji od godz. 14.00 21 stycznia do godz. 19.00 22 stycznia 2021 r. Przed włączeniem oczyszczacza poziom PM1 sięgał ok. 15 μg/m³. Po jego włączeniu o godz. 18.00 i wyjściu pracowników najpierw odnotowano chwilowy wzrost spowodowany ruchem powietrza przez wentylatory urządzenia, a następnie wyraźny spadek poziomu PM1. Następnego dnia od godz. 8.30 jeden pracownik przebywał w pomieszczeniu. Od godz. 10.30 do 17.00 jednocześnie w pomieszczeniu było dwóch pracowników, na chwilę wchodziła do niego trzecia osoba – widoczne były wówczas zmiany PM1. O godzinie 17.15 wyłączono urządzenie, a w pomieszczeniu nie było pracowników – widoczny był wzrost poziomu PM1 do poziomu tła, czyli parametrów na zewnątrz budynku.

Przy dłuższym prowadzeniu obserwacji, np. przez 5–6 dni, w trakcie których znacznie zmieniała się pogoda, zwłaszcza siła wiatru i ilość opadów, ważna jest interpretacja wyników z uwzględnieniem poziomu tła, czyli poziomu pyłów zawieszonych na zewnątrz. Dla oceny skuteczności działania oczyszczacza w pomieszczeniach z wentylacją naturalną istotna jest nie tyle sama wielkość w μg/m³, co różnica pomiędzy wskazaniami w trakcie pracy oczyszczacza i bez niego. Wskazuje to bowiem na skuteczność filtracji cząstek powstających wewnątrz pomieszczenia, w tym drobnoustrojów.

Inaczej wyglądać będzie sytuacja w pomieszczeniach z wentylacją mechaniczną, gdzie centrale są wyposażone w filtry, w tym antysmogowe, i powinien się tam w dłuższym okresie utrzymywać stosunkowo stabilny poziom PM1. Tendencja zmian poziomów pyłów PM1 i PM2,5 w powietrzu zewnętrznym i wewnętrznym jest podobna. Informacje o tle można uzyskać z danych o PM2,5, jak i wyników interpolowanych do PM1 w podanych wcześniej źródłach. Różnice w poziomach tła w okresie 10 dni stycznia 2021 r. ilustruje rys. 5 z danymi ze stacji Ursynów w Warszawie. O poziomie tła 21–22 stycznia mówi rys. 6 – pokazuje wielkość PM2,5 w dniach, w których mierzony był poziom PM1 w pomieszczeniu zilustrowany na rys. 4 – nie spadał on na zewnątrz poniżej 17 μg/m³.

Dalsze działania

W wyniku zebranych doświadczeń i po przeanalizowaniu różnych wariantów usprawnienia wentylacji grawitacyjnej i zapewnienia bezpieczeństwa epidemiologicznego w redakcji, a także zwiększenia komfortu pracowników, doszliśmy do wniosku, że skutecznym i akceptowalnym ekonomicznie rozwiązaniem będzie w tym wypadku wentylacja mechaniczna zdecentralizowana nawiewno-wywiewna z odzyskiem ciepła. Zapewni ona odpowiednio wysoką wymianę i utrzymanie komfortu temperaturowego, a uchroni przed nieuzasadnionymi stratami ciepła i chłodu. Chłodzenie zapewnią już zamontowane klimatyzatory, a dodatkowe oczyszczenie powietrza w celach sanitarnych – wspomniane oczyszczacze.

Wentylację zdecentralizowaną z odzyskiem ciepła można realizować etapami, poczynając od pomieszczeń najbardziej tego potrzebujących. Natomiast zastosowanie wentylacji mechanicznej centralnej nawiewno-wywiewnej z odzyskiem ciepła wiąże się z dużymi jednorazowymi kosztami inwestycyjnymi oraz wieloma trudnościami i przeszkodami technicznymi. Wentylacja wywiewna nie rozwiąże problemu, na co wskazywano powyżej.

Podsumowanie

Zastosowane w pomieszczeniach budynku zajmowanych przez redakcję rozwiązania, tj. sygnalizacja poziomu dwutlenku węgla w celu przypominania o konieczności wietrzenia oraz oczyszczacze powietrza, spełniły swoje zadanie. Do końca stycznia 2021 roku nie doszło bowiem w wydawnictwie do zakażenia poziomego, czyli między pracownikami. Odnotowaliśmy co prawda dwa przypadki zakażeń i cztery przypadki kwarantanny pracowników, ale związane one były z zakażeniem członków ich rodzin. Duże znaczenie miała też samodyscyplina pracowników i przestrzeganie zaleceń sanitarno-epidemiologicznych. Wiele pomieszczeń wykorzystywano rotacyjnie, zajmując ok. 50% stanowisk pracy.

Reasumując, rotacyjna praca zdalna części pracowników oraz przestrzeganie zasad sanitarnych opracowanych przez stowarzyszenia branżowe, a także zastosowanie niskobudżetowych rozwiązań pomagających zwiększyć jakość powietrza wewnętrznego mogą skutecznie zapobiegać zakażeniom w budynkach biurowych. Duże znaczenie ma tu jednak samodyscyplina i odpowiedzialność pracowników.

Wzrost zainteresowania jakością powietrza wewnętrznego spowodowany pandemią przyczynia się do zintensyfikowania działań na rzecz skuteczności wentylacji naturalnej (grawitacyjnej) w budynkach biurowych, szkolnych i publicznych. Popyt rynku na profesjonalne, skuteczne urządzenia uzdatniające powietrze w pomieszczeniach jest duży. Z drugiej strony dostępna jest też oferta sektora AGD oferującego nawilżacze i oczyszczacze pokojowe. Wiąże się z tym pewne zagrożenie, że produkty tańsze i mniej efektywne będą konkurowały głównie ceną z urządzeniami skutecznymi w filtrowaniu powietrza poniżej PM1. Z tych względów warto się zastanowić, czy nie byłyby wskazane odpowiednie działania organizacji branżowych, m.in. REHVA, Eurovent czy Stowarzyszenie Polska Wentylacja, np. poprzez sformułowanie rekomendacji i zaleceń dotyczących skuteczności filtracji, a w przyszłości nawet etykietowanie urządzeń z „filtrami antywirusowymi”.

Literatura

1. Juda-Rezler K., Toczko B. (red.), Pyły drobne w atmosferze. Kompendium wiedzy o zanieczyszczeniu powietrza pyłem zawieszonym w Polsce, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2016.
2. PN-EN ISO 16890 Przeciwpyłowe filtry powietrza do wentylacji ogólnej. Część 1: Specyfikacje techniczne, wymagania i system klasyfikacji skuteczności określony na podstawie wielkości cząstek pyłu (ePM).
3. Ryńska Joanna, Filtry antysmogowe w rekuperatorach, „Rynek Instalacyjny” 12/2020, http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id5207,filtry-antysmogowe-w-rekuperatorach.
4. Charkowska Anna, Nowa klasyfikacja filtrów powietrza dla wentylacji ogólnej. Porównanie norm PN-EN 779:2012E i PN-EN ISO 16890:2017, „Rynek Instalacyjny” 10/2018, http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id4598,nowa-klasyfikacja-filtrow-powietrza-dla-wentylacji-ogolnej.
5. Charkowska Anna, Nowa klasyfikacja wysokoskutecznych filtrów powietrza, „Rynek Instalacyjny” 11/2018, http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id4630,nowa-klasyfikacja-wysokoskutecznych-filtrow-powietrza.
6. https://copperalliance.pl/final-akcji-bezpieczny-szpital-przyszlosci/ (dostęp: 25.01.2021).
7. Ryńska Joanna, Zapobieganie rozprzestrzenianiu się wirusów SARS-CoV-2 w pomieszczeniach. Zalecenia eksploatacyjne i urządzenia do uzdatniania powietrza wentylacyjnego, „Rynek Instalacyjny” 11/2020, http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id5181,zapobieganie-rozprzestrzenianiu-sie-wirusow-sars-cov-2-w-pomieszczeniach.-zalecenia-eksploatacyjne-i-urzadzenia-do-uzdatniania-powietrza-wentylacyjnego.
8. Ryńska Joanna, Usuwanie wirusów, grzybów i bakterii z powietrza wentylacyjnego i obiegowego, „Rynek Instalacyjny” 7–8/2020, http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id5098,usuwanie-wirusow-grzybow-i-bakterii-z-powietrza-wentylacyjnego-i-obiegowego.
9. Badyda Artur, Dąbrowiecki Piotr, Smog w Polsce. Skutki dla zdrowia człowieka, Konferencja „Problemy jakości powietrza wewnętrznego w Polsce”, Warszawa, 27.11.2019.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!