Belső levegő minőség alapfogalmak. Dr. Magyar Zoltán Tanszékvezető BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

Átírás

1 Belső levegő minőség alapfogalmak Dr. Magyar Zoltán Tanszékvezető BME Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék

2

3 A komfortelmélet főbb témakörei: hőkomfort levegő minősége akusztikai alapfogalmak természetes és mesterséges megvilágítás Az ember és a környező világ kapcsolata: szubjektív objektív

4 Belső levegő minőség Indoor Air Quality Raumluftqualität (BLM) (IAQ) Fanger Fitzner Seppänen (Technical University of Denmark) (Technische Universität Berlin) (Helsinki University of Technology) Max von Pettenkofer ( )

5 Forrás: Bjarne Olesen, DTU, Denmark

6 Forrás: Bjarne Olesen, DTU, Denmark

7 Belső levegő minőség definíciója A belső levegő minőség alatt a komfort terek levegőjének minden olyan nem termikus jellemzőjét értjük, amelyek az ember közérzetét befolyásolják. BLM befolyásoló szennyező anyagok: gázok, gőzök (CO, CO2, SO2, NO2, NOx,O3, Radon) szaganyagok (szerves anyagok bomlástermékei, emberi, állati és növényi eredetű szaganyagok, építő és burkoló anyagok kipárolgási termékei) aerosolok (porok, lebegő anyagok, nehézfém szálak, pollen) vírusok baktériumok és spórák (pl. legionella) gombák és spóráik (pl. nedvesítő kamra kórokozói)

8 Belső levegő minőség definíciója

9 Belső levegő minőség definíciója

10 Belső levegő minőség definíciója

11 Az épületbe érkező beltéri levegőminőséget befolyásoló tényezők - Égési folyamatok (helyiségek fűtése, tüzelőberendezések stb. konyhák, tűzhelyek, kerozinnal égő kályha) - Meglévő anyagok - Emberi tevékenység (dohányzás, főzés, takarítás,stb.) - Emberek, állatok, növények

12 Beltéri szennyeződések Illékony szerves vegyületek VOCs Vegyi anyagok,melyek tartalmaznak szenet és részt vesznek a környezeti levegőben lévő fotokémiai reakciókban Építőanyagok: festék, oldószer használata, üzemanyag-tároló, szőnyeg, ragasztók, gépjárművek, dohányfüst, fürdő- és szépségápolási termékek, tisztítószerek Irritációt okoz a torokban, a szem és az orr területén, valamint a VOC okozhat jelentős kárt a máj, a vese és az idegrendszernél

13 Formaldehid (CH 2 O) Beltéri szennyezőanyagok Nagyon gyakori kémiai (több, mint 3000 különböző építőanyag által használt ) A tökéletlen égés szén-tartalmú anyagok terméke (füst erdőtüzek, autó kipufogó, kemencék, cigarettafüst) A légköri metán fotokémiai oxidációja során készül el Beltéri: megjelent a gyanták gyártásához felhasznált szigetelőanyagokban, bútor, rétegelt lemez, farostlemez, szintetikus szőnyegek, textíliák, bútorok, stb. Ez egy rendkívül hasznos vegyület számos felhasználási lehetőséggel. Legismertebb ami tartósítószer, fertőtlenítő és antiszeptikus a márkanevén formalin. Fejfájás, fáradékonyság és torokfájás, hányinger, szédülés és szem irritációt és légzési rendszeri panaszok

14 Beltéri szennyezőanyagok Nitrogén-oxid (Nox) Fő oxidok: NO, NO2 2NO + O2 = 2NO2 Égéstermékek: dohányfüst, gáztűzhelyek, belső égésű motorok (fa, gáz, kerozin), autók kipufogója Veszélyeztetettség : nyálkahártya irritáció, szem, orr, légzőszervi elégtelenségek Tüdőödéma, trauma 12/04/2015ides-edu 14

15 Beltéri szennyezőanyagok Azbeszt A kristályos szerkezet ásványi szálaiból Különböző ragasztók, cement és egyéb építőanyagok Használják még a csempék, sütők, tűzhelyek szigetelőanyagához Különféle rákos megbetegedésekhez társítható

16 WC: Gombák, vírusok, tisztítószerek Hálószobák: Por, baktériumok, vírusok, háziállatok Tetőtér: Por, azbeszt, formaldehid Nappali: Szén monoxid dohányfüst, VOCs (a szőnyegből, bútorból, ragasztók által, festékekből), háziállatok Udvar: Virágpor, por, műtrágya, növényvédő szerek Konyha: Szén-dioxid, mosószerek, formaldehid, füst Garázs: Szén-monoxid, festék, oldószer, penész és gomba, autó kipufogógázok, műtrágya, növényvédő szerek

17 Az érzékelhető belső levegő minőség Szennyezőanyag forráserőssége: mértékegysége: 1 olf 1 olf (olfacio = szagol, szagot áraszt) a szennyezőanyag forráseerőssége egy: átlagos embernek (standard személy) ülő helyzetben, nyugalmi fizikai állapotban, kellemes termikus hőegyensúlyt biztosító környezetben, átlagos tisztálkodási feltételek mellett (0,7 fürdés naponta)

18 Az érzékelhető belső levegő minőség Érzékelhető levegőminőség: mértékegysége: 1 decipol 1 decipol (polluo = beszennyez) a levegő minősége: tökéletes keveredés esetén komforttérben 1olf szennyezőanyag forráserősség mellett és 10 l/sec (36 m3/h) szellőző levegő térfogatáram mellett

19

20 Forrás: Bjarne Olesen, DTU, Denmark

21 Beteg épületek Sick Building Syndrom A klímatizált, modern épületek dolgozóinak jellemző panaszai: huzatérzet szárazságérzet fáradtság fejfájás zajosság reumatikus panaszok levegő minőséggel kapcsolatos panaszok A vizsgálatok objektív és szubjektív mérési és vizsgálati módszerekre épülnek.

22 Beteg épületek Sick Building Syndrom SBS panaszok és lehetséges okok

23 Beteg épületek Sick Building Syndrom Lehetőségek az SBS panaszok elkerülésére

24 Élettani és higéniai alapok

25 A CO2 koncentráció hatása az ember közérzetére Pettenkofer vizsgálata: CO2 koncentráció külső levegő ppm lakásokban előadótermekben 900 ppm még magasabb A jó levegő kritériuma: 1000 ppm maximális CO2 tartalom A szakirodalom ezt Pettenkofer számnak nevezi

26 A CO2 koncentráció hatása az ember közérzetére 1000 ppm Pettenkofer szám ppm nincs még hatás ppm erős, mély légzés ppm órákon át fejfájást, fülzúgást, szívdobogást, szédülést, pszichikai izgalmat okoz ppm 0,5-1 órán át halált okozhat ppm azonnali halál A munkahelyeken megengedett CO2 koncentráció: 5000 ppm MAK érték 9000 mg/m3 (4370 ppm) MSZ /1-88

27 A CO2 koncentráció hatása az ember közérzetére Az ember CO2 termelése: A légzés friss levegő igénye: V k K meg CO 2 k k 3 m h, fő ahol K CO 2 kmeg kmeg az ember CO2 kibocsátása CO2 megengedett konc. a komfort térben CO2 koncentráció a külső levegőben

28 A CO2 koncentráció hatása az ember közérzetére Frisslevegő igény az MSZ szerint Frisslevegő igény a CR 1752 szerint

29 A CO2 koncentráció hatása az ember közérzetére Frisslevegő igény a DIN 1946/2 szerint Dohányzás esetén 20 m3/h/fő vel kell növelni a fejadagot.

30 Szagérzékelés, olfaktometria

31 A szagérzékelés mechanizmusa, jellemzői Érzékelési küszöb Az a koncentráció, mely mellett a jelen lévők 50 %-a érzékeli a a szagot. Felismerési küszöb Az érzékelési küszöbnél magasabb koncentráció. Adaptáció Hosszú ideig tartó belélegzés esetén az érzékelési küszöb növekszik, az érzeterősség csökken. Az ember megszokja a szagot.

32 A szagérzékelés mechanizmusa, jellemzői Vegyületek érzékelési küszöbértékei * arány : e.ü. határérték / érzékelési küszöb

33 A szagérzékelés mechanizmusa, jellemzői ASHRAE-féle szubjektív szagérzeti skálák

34 Összehasonlító vizsgálatok butanollal, Dravnieks olfaktométer Különböző gázkoncentrációk szagintenzitásának meghatározására használják. Az egyes szagló tölcséreknél meghatározott butanol koncentráció. Tölcséreknél levegő térfogatáram: l/óra Egy-egy kiválasztott anyag különböző koncentrációját vizsgálva meghatározható, hogy milyen értékű butanol koncentrációval egyenértékű a szaghatása.

35 Mérés tréningelt személyekkel (olf-tester) Olf-box 1, 5, 10, 20 decipolnak megfelelő levegő minőségi etalonokat (decipolméter) valamint az ismeretlen szennyezőanyag forrást tartalmazza a ventilátor térfogatárama ~0,78 l/s (2,8 m3/h) a tréning három részből áll kiválasztási teszt tréning végső teszt

36 Mérés tréningelt személyekkel (olf-tester)

37 Mérés tréningelt személyekkel (olf-tester)

38 Mérés tréningelt személyekkel (olf-tester) A személyekkel történő mérés költséges, mert: a tréning és a mérés időigényes a vizsgálatok lefolytatásához laboratórium szükséges állandó léghőmérséklet és páratartalom jó levegőminőség a térben magas légcsereszám alacsony hangnyomásszint túlnyomásos tér

39 Mérés nem tréningelt személyekkel (naiv panel) a mérést végző személyek csak egy rövid előkészítő ellenőrzésen vesznek részt a tényleges mérés során a résztvevők egy kérdőívet töltenek ki, amit később kiértékelnek a bejelölt értékeket átvetítik skálabeosztású rendszerbe a pontosabb kiértékelhetőség miatt a résztvevők eredményeiből átlagot számolnak az átlagot megfeleltetik a ( ) skálán végül diagramból meghatározható az elégedetlenek százalékos aránya a frisslevegő térfogatáram ismeretében számolható az érzékelhető szennyezőanyag terhelés V cb ck G olf 10

40 Mérés nem tréningelt személyekkel (naiv panel)

41 Mérés nem tréningelt személyekkel (naiv panel) Kérdőív nem tréningelt személyekkel történő levegő minőség vizsgálathoz

42 Szagegység, a szag értékelése Z ahol c cküszöb c cküszöb 1 OU (Odor Units) 1 GE (Gerucheinheit) a vizsgált minta koncentrációja (ppm) az adott mintában szereplő szaghordozó gáz érzékelési küszöbkoncentrációja (ppm) a szagegység és a ppm koncentráció egymással arányos az arányossági tényező az érzékelési küszöbtől függ az észlelt szag intenzitás nem arányosan növekszik a ppmben kifejezett koncentrációval nem arányos a szagegység változásával különböző szagok azonos szagegységben kifejezett koncentrációja eltérő szagérzetet eredményez

43 Szagegység, a szag értékelése Hígítási szám (Z) A mérendő gázt a szaglási küszöb eléréséig hígítva kapjuk a szaganyag koncentráció számértékét. Z V V V Szagszint (LG) P P N 3 GE / m P N mérendő gáz semleges levegő L G 10 lg c c 0

44 Komfortelméleti kérdések az MSZ EN szabvány vonatkozásában

45 Épületek kategóriákba sorolása I. Magas szintű elvárások (pl. kórházak) II. Normál szintű elvárások III. IV. (pl. új és felújítandó épületeknél) Mérsékelt szintű elvárások (pl. meglévő épületeknél) Az előző három kategórián kívül eső épületek (pl. idény jellegű használat)

46 Megengedett hőm. ingadozás (40/2012 BM)

47 Friss levegő, MSZ EN Nem lakóépületek: q tot = n x q P + A x q B ahol q tot = összes szellőző levegő a helyiségben, l/s n = emberek tervezett létszáma a helyiségben, - q P = személyenkénti friss levegő, l/s/fő A = helyiség alapterülete, m 2 q B = épületben található szennyezőanyagok emissziójához tartozó friss levegő, l/s/m

48 Friss levegő, MSZ EN (40/2012 BM) Kategória Elégedetlenek várható Szellőző levegő 1 főre Szellőző levegő 1 főre százalékos aránya, PPD [%] [l/s/fő] [m 3 /h/fő] I II III IV >30 <4 <15 Kategória Szellőző levegő 1 m 2 területre [l/(s.m 2 )] Alacsonyan szennyező épületek Nagyon alacsonyan szennyező épületek Nem alacsonyan szennyező épületek Szellőző levegő 1 m 2 területre [m 3 /(h.m 2 )] Alacsonyan szennyező épületek Nagyon alacsonyan szennyező épületek Nem alacsonyan szennyező épületek I II III IV III. kategórián kívül eső értékek

49 Friss levegő, MSZ EN (40/2012 BM) Lakóépületek:

50 Integrált tervezői megközelítés EnergyBase, Bécs (2008) [ [ [ [

51 Esettanulmányok

52 Összegzés Jobb belső környezet kevesebb energiával!