WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 |

Качество внутреннего воздуха в зданиях, построенных в холодном климате и его влияние на здоровье, обучение и производительность труда людей

П. Оле Фангер, профессор, директор Международного центра качества среды обитания и энергосбережения при Датском техническом университете, почетный член НП «АВОК»

 Опубликовано в журнале AВОК №2/2006

http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=3185

В районах с холодным климатом в зданиях с системами механической вентиляции у людей часто возникает желание снизить расход вентиляционного воздуха с целью экономии энергии. Существующие стандарты и руководства по обеспечению минимального уровня расхода вентиляционного воздуха не учитывают вопросы, связанные с производительностью труда людей, эффективностью учебного процесса, и включают в себя очень умеренные требования, определяющие только то, что качество внутреннего воздуха должно быть приемлемым. При этом критерий приемлемости означает, что воздух воспринимают неприемлемым наиболее чувствительные люди (обычно 20 %), в то время как оставшаяся часть менее чувствительных людей могут оценивать воздух в минимальной степени приемлемым. При таких умеренных запросах нет ничего удивительного в том, что в реальных условиях, в районах с холодным климатом, исследования зданий, в которых выполняются требования стандартов по вентиляции, выявляют высокий процент людей, не удовлетворенных качеством внутреннего воздуха, и людей, страдающих «синдромом больного здания».

Недавние исследования показали, что повышение качества внутреннего воздуха в 2–7 раз, по сравнению с существующими стандартами, значительно повышает производительность труда сотрудников офисов, эффективность учебного процесса в школах и снижает число астматических и аллергических заболеваний. Чтобы сделать воздух приемлемым даже для наиболее чувствительных людей, необходимо повышение его качества на одиндва порядка.

В настоящей статье рассматриваются новые методы, обеспечивающие такое существенное улучшение качества внутреннего воздуха при сохранении или даже уменьшении расхода вентиляционного воздуха и потребления энергии. Мы рассмотрим три вида помещений, в которых многие люди проводят большую часть своей жизни, а именно дом, школу и офис.

Введение В холодном климате в зданиях с механической вентиляцией у людей часто возникает естественное желание сэкономить энергию, уменьшив расход вентиляционного воздуха и поддерживая качество внутреннего воздуха на минимальном уровне. Но что такое качество внутреннего воздуха? Этот термин можно определить как степень удовлетворения потребностей людей, находящихся в помещении. О каких потребностях идет речь? Очевидно, что мы хотим вдыхать воздух, не оказывающий отрицательного воздействия на наше здоровье. Мы также хотим, чтобы воздух воспринимался как приемлемый и даже более того – как свежий и приятный. Кроме того, нам бы хотелось, чтобы воздух в помещении положительно влиял на нашу производительность труда.

Можем ли мы выразить эти потребности в химических терминах? Мы знаем, что именно химические вещества, выделяемые людьми, материалами и оборудованием, находящимся в помещении, снижают качество внутреннего воздуха.

В таком случае не можем ли мы обеспечить концентрацию в воздухе каждого химического вещества ниже определенного, предписанного значения? К сожалению, в непромышленных зданиях этот метод не может работать достаточно эффективно.

Дело в том, что обычно в воздухе присутствуют сотни и даже тысячи химических веществ, каждое из которых имеет небольшую концентрацию, а мы обладаем весьма ограниченной информацией о влиянии этих веществ на здоровье и комфорт людей. Предписываемые предельные значения имеются только для нескольких десятков химических веществ, причем эти значения применимы только в тех случаях, когда в воздухе присутствуют только одни эти вещества.

Закономерен вопрос – каким образом оценить пороговые значения для запахов или возникновения эффекта раздражения, вызываемых большим количеством химических веществ? Приводимые в литературе пороговые значения очень различаются между собой, и они устанавливаются для концентраций, при которых 50 % людей ощущает присутствие определенного химического вещества, если это вещество является единственным присутствующим в воздухе. Наиболее чувствительные люди могут различать химические вещества при концентрациях, на несколько порядков ниже указанной, они могут ощущать «коктейль» из сотен химических веществ даже при еще более низкой концентрации. Более того, некоторые химические вещества, концентрация которых даже выше предельной концентрации для запаха, могут восприниматься как приятные, а другие – как очень неприятные. Еще одним затруднением является то, что некоторые химические вещества трудно измерить при низких концентрациях, при которых они все же оказывают отрицательное воздействие на людей.

В качестве альтернативного решения указанной проблемы может быть предложено использование реакции органов чувств человека (сенсорной реакции) для непосредственного определения качества внутреннего воздуха. Используя это определение, под внутренним воздухом высокого качества можно понимать воздух, воспринимаемый как приемлемый большей частью находящихся в помещении людей. Исходя из этого, уже в 1930х годах прошлого века были проведены исследования качества внутреннего воздуха группами экспертов на основании их ощущений (так называемые сенсорные измерения качества внутреннего воздуха).

Позже, в 1988 году, автор настоящей статьи на основании результатов этих измерений предложил следующие сенсорные единицы: ощущаемое качество внутреннего воздуха выражается в количестве людей (в процентах), не удовлетворенных его качеством, а сенсорная нагрузка загрязнения выражается в ольфах (единицах обоняния).

Сенсорные единицы позволяют выполнить расчет нагрузок системы вентиляции, необходимых для получения приемлемого качества воздуха.

Часто встречаются высказывания о том, что сенсорные измерения более предпочтительны, чем химические измерения. В течение нескольких десятилетий эти измерения сформировали базу для стандартов и предписаний по системам вентиляции (CEN, 1998; ASHRAE, 2004). Эти стандарты и предписания обычно определяют воздух с приемлемым качеством как воздух, вызывающий неудовлетворение у 15, 20 или 30 % людей. Кроме того, эти стандарты задают соответствующие необходимые параметры вентиляции. На практике эта «философия» стандартов определяет посредственное качество воздуха, которым недовольно большее количество людей, чем ожидалось, что документально зафиксировано в результатах многих исследований в реальных условиях, в зданиях по всему миру, построенных согласно требованиям этих стандартов.

Качество воздуха в жилых помещениях и его влияние на рост числа астматических и аллергических заболеваний В течение последних двух десятилетий в развитых странах количество аллергических и астматических заболеваний удвоилось.

В 2004 году была высказана гипотеза о том, что основной причиной увеличения количества таких заболеваний в развитых странах является ухудшение качества внутреннего воздуха в жилых помещениях.

Среди факторов, способствующих снижению качества внутреннего воздуха в жилых помещениях в последнее время, можно выделить внедрение множества новых материалов, особенно полимеров, и использование многочисленных электронных устройств, которые появились в зданиях в последние десятилетия, в том числе и в детских комнатах.

В ходе исследований связи между качеством воздуха и заболеванием астмой и аллергией, проводившихся в Скандинавских странах, было обследовано около 11 000 детей. В 200 домах, в которых проживали больные астмой дети, и в 200 домах со здоровыми детьми выполнялись подробные измерения химических, физических, биологических и медицинских характеристик. Все эти дома располагались в холодном климате Центральной Швеции, в регионах с прекрасным качеством наружного воздуха.

Рисунок 1.

Низкая интенсивность вентиляции в жилых помещениях повышает риск проявления аллергических симптомов среди детей (каждый столбец представляет около 90 жилых помещений) Полученные результаты показали, что аллергические симптомы связаны с вентиляцией (рис. 1). Увеличение в 4 раза интенсивности вентиляции и, следовательно, показателя качества внутреннего воздуха снизили вероятность появления аллергических симптомов наполовину. Результаты данных исследований также выявили связь между концентрацией фталатов и риском заболевания астмой (рис. 2). Снижение концентрации фталатов в 7 раз снизило вероятность заболевания астмой на треть.

Таким образом, было показано, что увеличение в жилых помещениях показателя качества внутреннего воздуха в 4–7 раз оказывает значительное влияние на уменьшение риска заболевания астмой и проявления аллергических симптомов.

Рисунок 2.

Пластификаторы, например из поливинилхлорида, применяемые в жилых помещениях, увеличивают вероятность заболевания астмой у детей (каждый столбец представляет около 90 жилых помещений) Качество воздуха в офисных зданиях и его влияние на производительность труда сотрудников Результаты последних независимых исследований показывают, что качество внутреннего воздуха в офисах имеет значительное положительное влияние на производительность труда сотрудников.

В одном из исследований в реальных условиях в обычном офисе были заданы два вида условий с разным качеством воздуха. Разница в качестве воздуха обусловливалась наличием или отсутствием обычного напольного покрытия, являющегося дополнительным источником загрязнения. Два эти условия соответствовали зданиям с низким и не низким содержанием загрязняющих веществ, согласно определениям Европейских директив для проектирования параметров внутренней среды (CEN, 1998).

Одни и те же люди работали в офисе в течение 4,5 часов при каждом из двух уровней качества воздуха. Было выявлено, что при хорошем качестве воздуха производительность труда людей была на 6,5 % выше (P < 0,003), они делали меньшее количество ошибок и испытывали меньшее количество симптомов синдрома «больного здания».

Эти исследования, проводившиеся в Дании, были затем повторены в Швеции и дали схожие результаты.

Третий комплекс исследований был выполнен в Датской лаборатории исследований в реальных условиях, с теми же источниками загрязнения, но при трех значениях расхода вентиляционного воздуха: 3, 10 и 30 л/с на человека. Было доказано, что при увеличении расхода вентиляционного воздуха значительно возрастала производительность труда людей.

Был проведен совместный анализ результатов трех исследований с семью экспериментальными условиями и 90 людьми, в ходе которого выявлялась зависимость производительности труда от ощущаемого качества воздуха. Эти результаты показывали, что повышение качества внутреннего воздуха оказывает значительное влияние на производительность труда.

В другом исследовании с такими же условиями эксперимента, что и описанные выше, в качестве дополнительных источников загрязнения использовались персональные компьютеры, которые эксплуатировались уже в течение трех месяцев. Когда в ходе этих исследований добавлялись дополнительные компьютеры, производительность труда снижалась на 9 % (P < 0,01), и количество людей, которых не удовлетворяло качество воздуха, увеличивалось в 3 раза. Каждый из загрязняющих воздух компьютеров вносил дополнительную нагрузку, соответствующую трем ольфам. В дальнейшем при исследовании использовались персональные компьютеры наиболее известных марок, имеющие мониторы с электроннолучевой трубкой и плоские мониторы. Результаты этих исследований были сходны с результатами проводившихся ранее исследований, кроме того, выявилось, что компьютеры с плоскими экранами загрязняют воздух гораздо меньше.

Положительное влияние высокого качества внутреннего воздуха на производительность труда людей было недавно подтверждено в ходе исследования в здании, в котором для очистки воздуха применялись либо новые, либо использованные фильтры твердых частиц. Было зафиксировано значительное положительное влияние на производительность труда увеличения расхода вентиляционного воздуха, но этот эффект наблюдался только при использовании новых фильтров (рис. 3).

Рисунок 3.

Pages:     || 2 |




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.