Ulaz za korisnike

Mikroklima

|
Mikroklima
 
Mikroklima
Problematika kvalitete zraka u zgradama namijenjenima za boravak ljudi mora se analizirati prema sljedećim tematskim područjima:

  • Temperatura i vlažnost
  • Uzročnici bolesti
  • Ionizacija zraka
  • Aerosoli
  • Opterećenost mirisima i CO₂
  • Toksične tvari

    Temperatura i vlažnost

    Najvažniji su kriteriji za stvaranje ugodne i zdrave okoline. Ali važne su i za vijek trajanja materijala i građevne konstrukcije te za odvijanje tehnoloških procesa.

    Fizikalne veličine koje u tom pogledu bitno utječu na mikroklimu jesu sljedeće:

  • temperatura zraka u ºC,
  • konačna temperatura koja proizlazi iz prosjeka temperature zraka i površinskih temperatura svih površina u prostoriji (toplina zračenja),
  • brzina strujanja,
  • relativna vlažnost zraka (udio vodene pare u %),
  • apsolutna vlažnost zraka (udio vodene pare u g po 1 kg suhog zraka),
  • temperatura rosišta u ºC.

    Stvaranjem optimalne temperature i vlažnosti zraka u prostoriji s prilagodbama prema godišnjem dobu i stvaranju metaboličke topline (izmjenom tvari uslijed odgovarajuće aktivnosti, rada, kretanja) osigurava se ravnoteža prilikom odvođenja temperature iz ljudskog organizma u okolinu. Za prostorije za stanovanje i boravak u tablici 1 (v. sljedeću stranicu) navedene su optimalne odn. preporučene vrijednosti.

    Za prekomjerno povećanje relativne vlažnosti zraka posebice su odgovorni:

  • ljudski metabolizam (50 do 150 g vodene pare po osobi i satu),
  • isparavanja vodenih površina i biljki,
  • rad kućanstva (kuhanje, pranje, tuširanje…),
  • tehnološki procesi.

    Kontrolirana ventilacija s vraćanjem topline (WRG) s 0,8- do 1,2-strukom izmjenom zraka po satu omogućuje optimalne uvjete. Na trajno hladnim zidovima inače se stvaraju gljivice plijesni (npr. vrste Alternaria ili Aspergillus) koje štetno utječu na ljudski organizam (alergije, kronična preosjetljivost, ekcemi, upala bronhija). Istovremeno dolazi do trajnog oštećenja i razgrađivanja građevnog materijala.

    Ako je relativna vlažnost zraka viša od 60%, pojačano se razmnožavaju grinje u tepisima, tapeciranom namještaju i drugim proizvodima od tekstilnih vlakana što može biti uzrok alergijskim oboljenjima (peludna hunjavica, astma). Nakon niza istraživanja u tom području teži se relativnoj vlažnosti zraka od 35% do 45% u unutarnjim prostorijama.

    Tab. Preporučeni parametri mikroklime

    razdoblje grijanjaljetni mjeseci
    optimalnogranične vrijednostioptimalnogranične vrijednosti
    resultirajuća temperatura20,8 +/- 0,8 18 - 24 26 +/- 0,5 22,0 – 28,0
    temperatura tlamin. 24,0 min. 17,5 min. 24,0 min. 17,5
    relativna vlažnost zraka30 - 55 20 - 70 --
    brzina strujanjamaks. 0,15 maks. 0,20 maks. 0,15 do 1,0

    Uzročnici bolesti

    Mikroklimu s tog gledišta čine mikroorganizmi bakterija, virusa, spora, gljivica plijesni i peludi, a koji u unutarnjem zraku zgrade dolaze u direktan kontakt sa čovjekom. Alergijski sindromi koje ti mikroorganizmi uzrokuju postupno prerastaju u ozbiljne probleme. Statistika pokazuje da 35% svih Nijemaca ima neki oblik alergije. Od toga ih je 30% alergično na plijesan, 20% na prašinu, a 15% na cvjetnu pelud.

    Glavni nosioci tih mikroorganizama su aerosoli tekućine koji su popratna pojava vlage te čvrsti aerosoli u obliku čestica prašine, također mikroskopske veličine u nevidljivom području između 0,1 i 10 μm. Pritom su posebno opasne takozvane štapićaste bakterije – legionele koje se vežu na aerosoli tekućine. Mogu uzrokovati smrtonosna plućna oboljenja. U različitim filtrima s česticama se prašine zadržavaju i sve vrste mikroorganizama. U jako zaprljanim i loše održavanim, eventualno vlažnim filtrima mikroorganizmi se intenzivno razmnožavaju i ponovno mogu dospjeti u ulazni zrak ventilacijskih sistema. Stoga su održavanje filtra i pravovremena zamjena materijala za filtriranje od velike važnosti.

    Kvaliteta mikroklime s obzirom na opterećenje mikrobima može se zajamčiti samo intenzivnom ventilacijom i istovremenim filtriranjem ulaznog vanjskog zraka. Kontroliranom se ventilacijom također reducira prodiranje insekata koji se smatraju prijenosnicima mikroba. Kemijska i fizikalna sterilizacija zraka ubraja se u posebne zadaće opskrbne tehnike.

    Čitava egzistencija ovisi o ionizaciji. Loše vrijednosti iona u zraku smanjuju otpornost i izazivaju najrazličitije zdravstvene tegobe. Ioni u zraku su prirodno pozitivno ili negativno nabijene molekule zraka. Nastaju ionizirajućim zračenjem prirodne radioaktivnosti (zemno zračenje, građevne tvari), UV-zračenje (sunčevo zračenje), električno izbijanje u plinu (grom), najsitnije kapljice vode na vodopadima ili mjestima gdje valovi udaraju o obalu. Veliki broj iona te istovremeno uravnotežen odnos pozitivno i negativno nabijenih iona čine ugodnu klimu prostorije. Količinu iona u zraku načelno određuju četiri čimbenika: atmosferski elektricitet, vlažnost zraka, stupanj zagađenosti zraka te visoko ionizirajuće zračenje. Što je viša radioaktivnost okoline, utoliko je veći broj iona u zraku. Kod prekomjernog broja iona u zraku valja provjeriti da nije riječ o previsokoj koncentraciji radona. Raspadanjem radona nastaju opasni sekundarni proizvodi koji se – vezanjem na čvrste ili tekuće aerosoli – udišu te zbog svoga alfa-zračenja predstavljaju potencijalni rizik za rak pluća. Ventilacija je najučinkovitija za redukciju plinova radona.

    Trajnom ventilacijom (posebice podrumskih prostorija) koncentracija plinova radona može se smanjiti i u ugroženim područjima, i to tako da se visoke vrijednosti koje prelaze granicu od 200 Bq/m³ svedu na prihvatljive vrijednosti od 10 – 35 Bq/m³. Da bi se smanjila sekundarna opasnost kod opterećenja radonom, prostorije valja što je moguće više čistiti od prašine i ne pušiti.

    Aerosoli

    Aerosolima se nazivaju mikroskopski sitne čestice čvrstih tvari ili tekućina koje zrakom lebde dijelom kao nevidljive (0,1 do preko 10 μm), dijelom kao vidljive čestice prašine (do 100 μm). Dim cigarete sadrži čestice veličine 0,5 μm. Čestice veličine 5-10 μm prodiru u pluća, a veće maksimalno do bronhija. Veličina čestica određena je i vremenom u kojem se one iz zraka gravitacijom talože na površinama (između 4 sekunde i 30 dana).

    U industrijskim zonama i velikim gradovima opterećenje prašinom mjeri se u tonama po km³ i godini. Opterećenje zraka prašinom mjeri se u miligramima odn. mikrogramima po m³. U prirodi bez štetnih tvari čisti gorski zrak ima vijednosti 5-10 μg/m³, na moru se mogu mjeriti vrijednosti 10-30 μg/m³, a u šumi 20-40 μg/m³. Za usporedbu: MAK-vrijednost (maksimalna koncentracija radnog mjesta) za neotrovne čestice prašine iznosi 6 mg = 6000 μg/m³. U prostorijama za stanovanje vrijednosti se kreću između 100 i 500 μg/m³, pri čemu zbog pušenja ta vrijednost u prostoriji raste do 10.000 μg = 10 mg/m³. Aerosoli imaju loše svojstvo da na sebe vežu uzročnike bolesti i štetne tvari koji dišnim putovima mogu prodrijeti u ljudski organizam.

    Održavanjem filtra u ventilacijskim uređajima učinkovito se reducira opterećenje zraka prašinom. Dodatni, elektrostatički filtri ventilacijskog sistema pri samo jednom prolasku brzinom 1,8 m/s zadržavaju 99% čestica iznad 3 μm, 95% iznad 1μm, 75% iznad 0,5 μm te 33% iznad 0,3 μm. Zahvaljujući „aglomeracijskom učinku“ ovog filtra djelomično se zadržavaju i manje čestice.

    Opterećenost mirisima i CO₂

    Mirise u pravilu uzrokuju plinoviti sastojci zraka. Većinom ih stvaraju sami ljudi ili njihovo djelovanje te korištenje različitih materijala (pušenje, priprema jela, tjelesni mirisi, sredstva za čišćenje, isparavanja iz slojeva boje, sintetičkih materijala ili impregnacija).

    Disanjem čovjeka troši se kisik, a stvara ugljični dioksid CO2 – do 18 litara po satu i osobi. CO2 se primjerice stvara pušenjem, ali i otvorenim plamenom (plinski štednjak, kamin, svijeće). Udio CO2 je uz tjelesni miris („potrošeni zrak“) općenito mjerilo kvalitete zraka u prostoriji. U prirodi udio CO2 iznosi 350 do 400 ppm (parts per million). Sličnoj koncentraciji valja težiti i u zatvorenom prostoru te ako je moguće ne prekoračiti vrijednost od 500 ppm. 500 do 700 ppm smatra se slabim, 700 do 1000 ppm velikim, a iznad 1000 ppm ekstremno visokim udjelom CO2. Američka granična vrijednost za radna mjesta iznosi 1000 ppm, njemačka MAK vrijednost za radna mjesta se još nalazi na 5000 ppm.

    Ugljični dioksid označava bolest i degeneraciju, kisik zdravlje i regeneraciju. Dostatna ventilacija osigurava dovoljno kisika. Kao orijentacijska vrijednost uzima se oko 25 m³ svježeg zraka po satu i osobi, ta se vrijednost za restorane povećava na oko 36 m³/h/osobi, kod fizičkog rada na vrijednosti između 30 m³ i 60 m³/h po osobi ovisno o težini rada.

    Toksične tvari

    Karakteristične tvari koje uzrokuju bolesti odn. imaju patološki učinak na čovjeka posebice su oksidi sumpora (SOx), dušika (NOx) i ugljičnog monoksida (CO) te ozon (O3), smog, formaldehid i druge tvari. Ugljični monoksid (CO) nastaje nepotpunim izgaranjem fosilnih goriva pri nedovoljnom dovodu kisika, što se načelno zbiva i prilikom pušenja duhana. Sumporni dioksid (SO2) i dušikovi oksidi (NOx) prije nastaju tijekom tehnoloških procesa. Dušikovi oksidi pojavljuju se u ispušnim plinovima prilikom izgaranja zemnog plina i dokazano je da uzrokuju rak, tj. imaju karcinogeni učinak. Formaldehid je i alergen i karcinogen. Trajna ventilacija najbolja je zaštita od toksičnih tvari.

    Ventilacija je dakle uvijek, posebice tijekom hladnih godišnjih doba, prijeko potrebna za zdravlje, ona znači higijenu i jedna je od najvažnijih sastavnica modernog komfora.

  • Materijali