Zkoušky kvality vnitřního vzduchu v rumunské škole

Společnost Daikin se nedávno podílela na rozsáhlé studii v jedné ze škol v Bukurešti, jejímž cílem bylo zjistit možné účinky na žáky z hlediska učení a zdraví.

Technická univerzita v Bukurešti, Fakulta stavebních služeb, oslovila odborníka na vzduchotechniku a klimatizaci (HVAC) s ohledem na uznávané odborné znalosti společnosti Daikin a navázané vztahy s místní veřejnou školou v oblasti Bukurešti, která zajišťuje výuku žáků od první do osmé třídy.

Kvalita vnitřního vzduchu: Neviditelný problém

Mimo domov tráví děti více času ve škole než kdekoli jinde. Ve školách, kde se v jedné třídě může nacházet mnoho dětí, se mohou rychle hromadit látky znečišťující ovzduší. Koncentrované množství CO₂, těkavých organických látek (VOC) ve formě výparů uvolňovaných z čisticích, stavebních a školních materiálů, prachových částic a alergenů včetně pylů může vyvolat řadu zdravotních problémů. Ty zahrnují jak bolesti hlavy, ztrátu koncentrace, špatnou koordinaci, nevolnost a závratě, tak dýchací potíže a poškození orgánů nebo centrálního nervového systému. Bakterie a viry, a to včetně viru Covid-19, se přenášejí vzduchem a hrozí rychlé šíření onemocnění, pokud nejsou monitorovány.

Světová zdravotnická organizace (WHO) odhaduje, že každý den přibližně 93 % dětí mladších 15 let na světě dýchá vzduch, který je natolik znečištěný, že vážně ohrožuje jejich zdraví a vývoj. 1

Nedávná studie Harvard Gazette prokázala jasnou souvislost mezi menšími částicemi PM2,5, které se mohou vstřebávat do krevního oběhu, a demencí. To vytváří potenciál pro krátkodobé zhoršení kognitivních funkcí a zdravotní důsledky na úrovni populace, neboť v současné době žije s tímto onemocněním více než 57 milionů lidí na celém světě. 2

Přirozené větrání může pomoci zmírnit problémy s kvalitou vzduchu, ale otevření oken nemusí být vždy možné nebo účinné. Škola, která se účastnila případové studie, se například nachází v hustě obydlené městské oblasti se špatnou kvalitou venkovního ovzduší a vysokou koncentrací částic PM2,5 a PM10. Kromě vnikání venkovních znečišťujících látek a hluku, které mohou ve výukovém prostředí působit rušivě, jsou přirozené směry proudění vzduchu nepředvídatelné a způsobují nerovnoměrnou distribuci čerstvého vzduchu a/nebo nedostatečné odstraňování znečišťujících látek. Nadměrné tepelné ztráty nebo zisky z otevřených oken mohou také ohrozit energetickou účinnost systémů vytápění nebo chlazení budov.

O studii

Kvalita ovzduší v mnoha školách a školkách nesplňuje národní a mezinárodní normy. Bez dostatečného větrání se mohou hromadit nebezpečné koncentrace oxidu uhličitého, prachu a radonu (což je radioaktivní plyn). Projekt „Healthy School“ (zdravá škola) byl vytvořen s cílem zlepšit obecné zásady pro zlepšení tříd a ukázat účinky dobrého řízení kvality vnitřního vzduchu (Indoor Air Quality – IAQ) ve spojení s dalšími faktory pohodlí, jako je teplota, zvuk a světlo. Studie trvala sedm měsíců a probíhala v jedné třídě, kde bylo během studie přítomno přibližně třicet žáků.

Koncepce studie

Daikin spolupracoval s profesorem Tiberiem Catalinem na vytvoření čtyř různých testovacích scénářů, aby pochopil problematiku a určil vhodná řešení zařízení:

Scénář 1: Srovnávací hodnocení

Měření stávající úrovně kvality ovzduší bez instalovaného zařízení.

Scénář 2: Kapacita čištění vzduchu (Air Purification – APU)

Čističky vzduchu instalované ve třídách s vyhodnocením úrovně pevných částic (PM) před a po instalaci.

Scénář 3: APU + ventilace

Ventilační jednotka se zpětným získáváním tepla, která přivádí čerstvý vzduch do učeben by se dala instalovat. Hodnoty teploty, CO₂, PM a VOC naměřené před instalací a po ní.

Scénář 4: APU + ventilace + přidaná filtrace

Pro zlepšení kvality vzduchu byla instalovaná větrací jednotka vybavena přídavnými filtry, které odstraňují drobné znečišťující částice pronikající z venkovního prostředí do interiéru.

Nainstalované jednotky

Senzor Daikin IEQ měří a analyzuje kvalitu vnitřního prostředí. Pojem „kvalita vnitřního prostředí“ (Indoor Environment Quality – IEQ) má širší význam než „kvalita vnitřního vzduchu“ (Indoor Air Quality – IAQ) a zahrnuje navíc osvětlení, hluk a elektromagnetická pole. Má zabudovaných 12 různých snímačů, které sledují 15 různých parametrů, a je připojen k vaší Wi-Fi síti. Měření kvality vnitřního vzduchu se skládá z koncentrace CO₂, hladiny těkavých organických látek a částic PM2,5 a PM10. ​

VAM: Mechanické větrání bylo zajištěno jednotkou VAM Daikin s entalpickým výměníkem tepla, která šetří energii a zabraňuje tepelným ztrátám větráním, využívá vnitřní vytápění, chlazení a zpětné získávání vlhkosti a volné chlazení při poklesu venkovních teplot pod vnitřní teploty.

Čistička vzduchu Daikin MCK55W: Čištění vzduchu vedle mechanického větrání zajišťovala čistička vzduchu MCK55W, která je vybavena také funkcí zvlhčování. Elektrostatický filtr HEPA je navržen tak, aby odstranil 99,97 % jemných částic o velikosti 0,3 μm. ​

Výrobky Daikin jsou jednoduše integrovány do celkového řešení klimatizace a tepelného čerpadla. Rekuperace tepla prostřednictvím jednotek VAM udržuje správnou teplotu a vlhkost pro požadované vnitřní podmínky a zároveň snižuje účty za energii a nabízí optimální úroveň komfortu, aby se uživatelé mohli ještě lépe soustředit.

Závěry studie

Rumunská studie zdůraznila potenciální riziko uzavřených učeben, do kterých nemůže snadno pronikat vzduch, a znečišťující látky tak zůstávají a hromadí se. Zjištění, která přinesl projekt Zdravá škola, potvrzují důležitost instalace vhodných opatření pro monitorování a řízení kvality ovzduší.

Tam, kde nebylo instalováno žádné zařízení (první scénář), byly zaznamenány vysoké hodnoty částic PM2,5 a PM10, což s sebou neslo vysokou pravděpodobnost vzniku onemocnění. Při instalaci čističek vzduchu (druhý scénář) bylo zaznamenáno nižší množství PM a to o 29 %, ale největšího zlepšení bylo dosaženo instalací mechanických ventilačních jednotek VAM ve spojení s čističkami vzduchu (třetí scénář). Hladina CO₂ se výrazně snížila, a to až o 60 %. Tam, kde byly filtry VAM+G3 (třetí scénář), bylo pozorováno znatelné snížení hladin PM. Další pokles byl zaznamenán po integraci vysoce účinných filtrů F7 (čtvrtý scénář), což naznačuje, že infiltraci venkovních PM do učeben lze výrazně snížit. ​

Společně s čističkou vzduchu a mechanickým větráním lze dosáhnout podstatného zlepšení kvality vnitřního vzduchu (IAQ) v učebnách a optimálního vzdělávacího prostředí pro žáky. ​

„Bylo zaznamenáno zřetelné zlepšení. Hladiny CO₂ zůstaly z velké části pod doporučenou národní hodnotou a koncentrace prachu se snížila v průměru o více než 30 %. Hladina hluku byla z akustického hlediska minimální, což je důležité v případě čističek vzduchu pracujících při maximálních otáčkách, aby bylo dosaženo těchto výsledků. Zaznamenali jsme také, že se zlepšily výsledky ve vzdělávání, přičemž vědecké studie v jiných zemích prokázaly jasnou souvislost mezi dobrým řízením kvality ovzduší a známkami. Zpětná vazba od žáků a učitelů v pilotní škole byla pozitivní, zvýšil se pocit bezpečí a pohody.“

Profesor Tiberiu Catalina, Technická univerzita stavebnictví v Bukurešti

Zdroje:

[1] Více než 90 % dětí denně dýchá toxický vzduch | WHO

[2] Studie prokazující souvislé důkazy spojující PM2,5 a zhoršení kognitivních funkcí | The Harvard Gazette