Krotność wymiany powietrza/ ilość wymian powietrza w pomieszczeniach

Ile człowiek potrzebuje powietrza? Dorosły człowiek, w zależności od aktywności fizycznej, potrzebuje około 30 m3 świeżego powietrza na godzina, wdycha około 11 tysięcy litrów powietrza. W przypadku intensywnej pracy fizycznej, ilość wymaganego powietrza (i tym samym wymagana krotność wymiany powietrza w pomieszczeniu) wzrasta prawie dwukrotnie, w przypadku snu dwukrotnie maleje. Chcąc odpowiedzieć na pytana "Jaka powinna być minimalna krotność wymiany powietrza w domu lub biurze?", "Ile powietrza w biurze na osobę należy zapewnić?", "Jaka powinna być krotność wymiany powietrza w hali produkcyjnej?", "Jaka powinna być krotność wymiany powietrza w biurze?" należy jednak wyjść w obliczeniach nie od ilości tlenu, którą potrzebuje człowiek, a od ilości zużytego powietrza, które należy z pomieszczenia odprowadzić (dwutlenek węgla, parę wodną, ciepła, zapach). 

Wskaźnik wypływu powietrza zewnętrznego można wyliczyć przez współczynnik znany jako krotność wymiany powietrza. To liczba pokazująca, ile razy w czasie jednej godziny cała zawartość powietrza wydostaje się z pomieszczenia i jest zastępowana tą samą ilością powietrza z zewnątrz. Formuła do obliczenia strumienia powietrza w wyniku krotności wymiany prezentuje się następująco: VN = k · V gdzie: VN – wypływ powietrza nawiewanego, m3/h; k – krotność wymian, 1/h; V – pojemność przestrzeni wentylowanej, m3. Minimalna krotność obiegu powietrza w konwencjonalnym budynku wynosi od 0,5 do 0,8 (1) h-1. 

WYMAGNIA PRAWNE - ROZPORZĄDZENIE MINISTRA PRACY I POLITYKI SOCJALNEJ z dnia 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy Ilości powietrza wentylującego regulowane są również przez przepisy BHP. W ZAŁĄCZNIKU Nr 3 WYMAGANIA DLA POMIESZCZEŃ I URZĄDZEŃ HIGIENICZNOSANITARNYCH zostały zamieszczone zasady projektowania wentylacji dla takich pomieszczeń jak: SZATANIE: § 7.3. W szatniach należy zapewnić przynajmniej czterokrotną wymianę powietrza wewnętrznego na godzinę. Przy otwieranych oknach strumień objętości powietrza w szatniach wyposażonych w okna otwieralne przeznaczonych dla nie więcej niż 10 pracowników wymiana powietrza ilość wymian musi wynosić co najmniej 2. UMYWALNIE I POMIESZCZENIA Z NATRYSKAMI: § 24.2. W pomieszczeniach umywalni należy zapewnić co najmniej dwukrotną wymianę powietrza w ciągu godziny, natomiast w pomieszczeniach z natryskami wymiana ta nie powinna być mniejsza niż pięciokrotna w ciągu godziny. USTĘPY: § 27.3. W pomieszczeniach ustępów należy zapewnić wymianę powietrza w ilości nie mniejszej niż 50 m3/h na 1 miskę ustępową i 25 m3/h na 1 pisuar. JADALNIE: § 35. W pomieszczeniu jadalni należy zapewnić przynajmniej 2-krotną wymianę powietrza w ciągu godziny. POMIESZCZENIA DO WYPOCZYNKU: § 39. W pomieszczeniach higieny osobistej kobiet oraz w pomieszczeniach, o których mowa w § 38, należy zapewnić przynajmniej dwukrotną wymianę powietrza w ciągu godziny. PALARNIE: § 42. W palarni należy zapewnić przynajmniej dziesięciokrotną wymianę powietrza w ciągu godziny.

Wentylacja w pomieszczeniach biurowych bhp jest kluczowym elementem dbałości o zdrowie i bezpieczeństwo pracowników. Pracownicy, którzy spędzają wiele godzin na dobę w zamkniętych pomieszczeniach, są narażeni na różnego rodzaju zanieczyszczenia powietrza. Właściwa wentylacja w pokoju biurowym powinna zapewnić co najmniej efektywne pozbycie się tych zanieczyszczeń, jak również odświeżenie atmosfery biurowej i stworzenie warunków do efektywnego wymiany powietrza. Bez odpowiedniego systemu wentylacyjnego, możliwe jest również naruszenie przepisów bhp, które bardzo jasno określają standardy i wymagania w tej kwestii.  Wymiana powietrza w pomieszczeniach biurowych bhp powinna odbywać się regularnie i skutecznie. Te cykle wymiany powietrza są niezbędne, aby zapewnić pracownikom dostęp do czystego, świeżego powietrza, które jest niezbędne do utrzymania zdrowia i koncentracji. Ponadto, system wentylacji powinien być dobrany tak, aby mógł swobodnie kierować powietrze w przestrzeni biurowej, unikając tworzenia miejsc, gdzie powietrze staje się ciepłe. 

PRAWO BUDOWLANE - ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. W rozporządzeniu tym znajdziemy informacje ile wymian powietrza na godzinę w domu należy zapewnić poprzez system wentylacji. § 149.1. Natężenie powietrza z zewnątrz dostarczanego do pomieszczeń, które nie są miejscami pracy, powinno spełniać kryteria Polskich Standardów dotyczących wentylacji. W domach natężenie to powinno zależeć od ilości powietrza wywiewanego, ale nie powinno być mniejsze niż 20 m3/h na jedną osobę przewidzianej do stałego pobytu w projekcie budowlanym. Większe ilości wymian powietrza są dozwolone i zapewnią większy komfort osobom przebywającym w tych pomieszczeniach, jednak wentylacja w pomieszczeniach powinna zapewniać w ciągu godziny wymianę co najmniej spełniającą wymagania określone powyżej.

BUDYNKI UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ Ile m3 powietrza na osobę należy zapewnić w budynkach użyteczności publicznej? Strumień objętości powietrza wentylacyjnego w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi, jak również na czasowy pobyt ludzi powinien wynosić: 20 m3/h na jedną osobę; 30 m3/h dla każdej przebywającej osoby, jeśli jest dozwolone palenie tytoniu; 15 m3/h na każde dziecko (dla żłobków i przedszkoli). Jeżeli chodzi o pomieszczenia klimatyzowane czy też wyposażone w wentylację, gdzie okna nie są otwierane, to ile powietrza na osobę należy zapewnić, zależy od tego czy w pomieszczeniu dozwolone jest palenie - przepływ powietrza powinien wynosić 30 m3/h na osobę, a jeżeli jest dozwolone palenie, powinien wynosić 50 m3/h. 

BUDYNKI ZAMIESZKANIA ZBIOROWEGO Strumień objętości powietrza wentylacyjnego powinien wynosić: dla pomieszczeń mieszkalnych - 20 metrów sześciennych na godzinę na mieszkańca, ale nie mniej niż 1 wymiana powietrza na godzinę; dla pomieszczeń o charakterze publicznym (świetlice, sale lekcyjne, stołówki) - 20 metrów sześciennych na godzinę dla każdej obecnej osoby; dla pomieszczeń z urządzeniami do klimatyzacji i wentylacji o stałych, nieotwieranych oknach - 30 metrów sześciennych na godzinę. kuchnie, łazienki i toalety przeznaczone do indywidualnego użytku - taką sumę strumieni powietrza usuwanego z pomieszczeń jak w budynkach mieszkalnych. 

Ilości powietrza wentylacyjnego [Przykłady]. NORMA PN-83/B-03430. Zgodnie ze normą PN-83/B-03430, przepływ objętościowy powietrza do wentylacji mieszkania (krotnosc wymian powietrza) określa się jako sumę przepływów powietrza odprowadzanego z pomieszczeń takich jak kuchnia, łazienka, toaleta i ewentualnie szafa, przy wewnętrznej temperaturze zgodnej z PN-82/B-02402, bez uwzględnienia różnic ciśnienia wynikających z działania wiatru. W takim kontekście, niezależnie od rozmiaru pomieszczenia, normatywny przepływ powietrza wentylacyjnego dla pomieszczeń jest wymagany jak następuje: kuchnia z oknem na zewnątrz wyposażona w kuchenkę na gaz lub węgiel - 70m3/h; kuchnia z oknem na zewnątrz, z kuchenką elektryczną - 30 m3/h dla mieszkania do 3 osób, - 50 m3/h dla mieszkania dla więcej niż 3 osób; kuchnia bez okna zewnętrznego z kuchenką elektryczną - 50 m3/h; kuchnia bez okna zewnętrznego, z kuchenką na gaz, obowiązkowo z mechaniczną wentylacją wywiewną - 70 m3/h; łazienka z toaletą lub bez - 50m3/h; toaleta oddzielna - 30m3/h; ilosc wymian powietrza w pomieszczeniu bez okna (szafa) - 15m3/h; pokój mieszkalny oddzielony od pomieszczeń kuchni, łazienki i wc więcej niż dwojgiem drzwi lub pokój znajdujący się na wyższym poziomie w wielopoziomowym domu jednorodzinnym lub w wielopoziomowym mieszkaniu domu wielorodzinnego - 30 m3/h, przy czym projektowanie wentylacji musi zapewnić taki strumień objętości powietrza wentylacyjnego, aby zapewniona była minimum jedna wymiana powietrza na godzinę.

Wymagana ilość świeżego powietrza nawiewanego jest określana na podstawie wydajności i natężenia przepływu powietrza dla danej przestrzeni. Aby zapewnić, że jakość powietrza w pomieszczeniu spełnia normy bezpieczeństwa, ważne jest, aby zrozumieć, ile świeżego powietrza powinno być dostarczane do pomieszczenia. Najczęstszym sposobem pomiaru jest użycie m3/h (metrów sześciennych na godzinę). Miernik ten mierzy ilość powietrza, która może być przemieszczana przez dany obszar w ciągu jednej godziny. Ważne jest, aby pamiętać, że wymagana ilość świeżego powietrza będzie zależeć od wielkości pomieszczenia i jego obłożenia. Przy obliczaniu całkowitej ilości świeżego powietrza nawiewanego potrzebnego dla danej przestrzeni należy wziąć pod uwagę zarówno całkowitą objętość powietrza, jak i jego natężenie przepływu. Całkowita objętość powietrza będzie zależeć od tego, jak duża jest dana przestrzeń, podczas gdy jej natężenie przepływu będzie zależeć od takich czynników, jak liczba osób przebywających w pomieszczeniu i wszelkie inne czynności w nim wykonywane. Po uwzględnieniu tych czynników możliwe jest obliczenie współczynnika przepływu powietrza w oparciu o powierzchnię, co zapewni wskazanie, ile świeżego powietrza nawiewanego należy dostarczyć, aby zapewnić użytkownikom bezpieczeństwo i komfort. Oprócz zapewnienia wystarczającej ilości świeżego powietrza nawiewanego, ważne jest również, aby upewnić się, że nie ma żadnych blokad lub przeszkód, które mogłyby zmniejszyć lub utrudnić przepływ powietrza w przestrzeni. Blokady, takie jak meble lub zasłony, mogą znacznie zmniejszyć szybkość przepływu powietrza, dlatego należy je usunąć lub przenieść w celu utrzymania odpowiedniego poziomu wentylacji. Może być również konieczne dostosowanie systemów wentylacyjnych, jeśli nie zapewniają one wystarczającego przepływu powietrza, ponieważ może to z czasem prowadzić do złej jakości powietrza w pomieszczeniach. Ogólnie rzecz biorąc, zrozumienie, ile świeżego powietrza należy dostarczyć do danej przestrzeni, ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa i komfortu użytkowników. Mierząc zarówno całkowitą objętość, jak i natężenie przepływu, możliwe jest dokładne obliczenie wymaganej ilości świeżego powietrza nawiewanego dla danego obszaru. Ponadto wszelkie blokady lub przeszkody powinny zostać usunięte lub przeniesione w celu zapewnienia optymalnego poziomu wentylacji w całej przestrzeni.

Wentylacja to niezbędne, podstawowe zagadnienie dotyczące każdego budynku, zarówno mieszkaniowego, jak i użytkowego. Zasadnicza jest tu przede wszystkim ilość powietrza usuwanego z pomieszczeń. Od niej bowiem, będzie w dużej mierze zależało, czy w budynku panuje zdrowy, bezpieczny klimat. Jest to wyjątkowo ważne, szczególnie w pomieszczeniach o wysokiej wilgotności, jak pomieszczenia sanitarne, pralnia czy kuchnia, gdzie wilgoć mogłaby stwarzać dogodne warunki do rozwoju niepożądanej pleśni. Niektóre budynki wyposażone są w system wentylacji mechanicznej, który składa się z kilku niezależnych części, umożliwiających usuwanie powietrza z pomieszczeń. Działa to na zasadzie tworzenia ciągłego strumienia powietrza wentylacyjnego, który zasysa powietrze z pomieszczeń, gdzie jest to potrzebne, przepuszcza przez system filtracji (który ma na celu pozbycie się wszelkich zanieczyszczeń), a następnie wywiewa na zewnątrz budynku. Istotna jest tu pojemność systemu wentylacyjnego - im więcej powietrza wywiewanego, tym efektywniej działa on w danym budynku. Zalecane ilości powietrza usuwanego z pomieszczeń we wnętrzach budynków określa norma PN-EN. Normy te mają na celu zapewnienie odpowiednich warunków środowiska wewnętrznego na podstawie m.in. wielkości i rodzaju pomieszczeń, liczby osób przebywających w danym pomieszczeniu, a także zastosowania danego pomieszczenia. Natomiast w fizjologicznych warunkach, dla konkretnych zastosowań, normy te mogą być dostosowane do specyficznych potrzeb. Na przykład, w przypadku kuchni, gdzie poziomy wilgotności są często wyższe, zaleca się wyższą ilość powietrza usuwanego, aby zapobiec nadmiernemu gromadzeniu się wilgoci.

Krotność wymiany powietrza to parametr określający ile razy w danym czasie powietrze w pomieszczeniu zostanie całkowicie wymienione. Obliczamy go, porównując strumień powietrza nawiewanego do pomieszczenia z strumieniem powietrza zewnętrznego. Krotność wymiany powietrza jest wyznaczana na podstawie strumienia powietrza wentylacyjnego i jest to jeden z najważniejszych parametrów układu wentylacji. W praktyce wyznacza się go przez porównanie objętości powietrza nawiewanego do pomieszczenia w ciągu godziny z objętością powietrza w tym pomieszczeniu. Proces obliczania krotności wymiany powietrza rozpoczyna się od ustalenia strumienia powietrza nawiewanego, czyli ilości powietrza dostarczanego do pomieszczenia w ciągu godziny. Następnie oblicza się strumień powietrza zewnętrznego, który jest dostarczany do pomieszczenia z zewnątrz. Powietrze to może pochodzić z naturalnej wymiany powietrza (na przykład poprzez nieszczelności, otwory wentylacyjne) lub z sztucznie dostarczanego powietrza (na przykład poprzez system wentylacji). Strumień powietrza wentylacyjnego to suma strumienia powietrza nawiewanego i strumienia powietrza zewnętrznego. Krotność wymiany powietrza w budynku jest kluczowym parametrem, który determinuje jakość powietrza wewnątrz budynku. Wysoka krotność wymiany powietrza oznacza, że powietrze w budynku jest regularnie odświeżane, co zapewnia lepszą jakość powietrza i może przyczynić się do poprawy zdrowia i samopoczucia użytkowników. Z drugiej strony, zbyt wysoka krotność wymiany powietrza może prowadzić do nadmiernego zużycia energii na wentylację i ogrzewanie, co jest nieekonomiczne i szkodliwe dla środowiska.