Patalpų mikroklimatas – be virusų. Misija įmanoma?

Aušra Nyman 2021 kovo 4 d.
Verslo centras „Tech-Loft“. (Norbert Tukaj nuotr.)

Seniai žinoma tiesa, kad be vandens žmogus gali išgyventi kelias paras, o be oro – keliolika sekundžių, kaip niekad tapo aktuali. Nuo patalpų mikroklimato priklauso komfortas, darbingumas, sveikata, technologiniai procesai. Per pandemijos protrūkius pradedame suvokti, kaip svarbu yra tinkamai vėdinti patalpas. Kokios priemonės rekomenduojamos artimiausiu metu ir kas bus veiksminga ateityje, kokios naujovės ir pokyčiai laukia mechaninių vėdinimo sistemų?

Jau žinome, kad daugiausia užsikrėtimų vyksta uždarose patalpose, todėl tinkamai tiekiamas ir valomas oras yra pagrindinė sąlyga sumažinti jų riziką. Kauno technologijos universiteto Statybos ir architektūros fakulteto dekanas, profesorius Andrius Jurelionis teigia, kad pastaruoju metu, kalbant apie mechaninį patalpų vėdinimą, galioja kelios pagrindinės taisyklės – užtikrinti gerą oro apykaitą ir nerecirkuliuoti oro, t. y. negrąžinti iš patalpų pašalinto oro atgal energijos taupymo sumetimais.

Kalbant apie pastatus, kuriuose žmonės nebūna nuolat, vėdinimo sistemas rekomenduojama palikti veikiančias dviem valandoms po žmonių buvimo ir įjungti sistemas dviem valandoms prieš prasidedant darbo dienai. Anot mokslininko, COVID-19 aktyvumo negalima reikšmingai paveikti keičiant oro parametrus – drėkinant, sausinant, šildant ar vėsinant. Tad šiuo požiūriu papildomų reikalavimų nėra.

Taip pat svarbi sistemų priežiūra: laiku keisti vėdinimo sistemų filtrus, kad dėl jų užterštumo nesumažėtų oro apykaita pastate. Jei naudojamos sistemos su anglies dvideginio jutikliais (kintamojo našumo vėdinimo sistemos), rekomenduojama pakeisti CO2 ribos nustatymus, kad sistemos nemažintų našumo nukritus CO2 koncentracijai. Arba šią koncentraciją nustatyti ties 600–800 ppm riba. „Priemonės, kurių taikyti neverta, yra papildomas ortakių valymas, papildomas tiekiamo oro filtravimas, šilumogrąžos įrenginių stabdymas“, – teigia mokslininkas.

Gelbstinčios priemonės eksploatuojamiems pastatams, kurių dauguma projektuoti ir statyti iki pandemijos

Dar ne vienerius metus, A. Jurelionio manymu, bus atliekami moksliniai tyrimai ir eksperimentai, siekiant nustatyti, kaip būtų galima sumažinti žmonių užsikrėtimo riziką pastatuose. „Vienas iš būdų, kuris, manau, turėtų būti diegiamas, yra anglies dvideginio koncentracijos sekimas. CO2 yra oro kokybės indikatorius, tad, matydami jo koncentracijas, žmonės galėtų imtis priemonių: atverti langus, skųstis pastato prižiūrėtojams ar pan.“ – pažymi mokslininkas. Tokie matuokliai parodytų, kiek efektyvus vėdinimas, ir tai nurodytų užsikrėtimo riziką. Šiuo metu jau kuriami prietaisai, kurie analizuoja ne tik CO2, bet ir mikrobiologinę taršą, įskaitant virusus.

Artimiausiu metu rekomenduojamas priemones, ką verta daryti ir ko ne, A. Jurelionis siūlo skirstyti į tris kategorijas.

Pirmiausia – įrodyta, kad su oro apykaita siejasi užkrečiamųjų ligų rizika. Vėdinti reikia kiek įmanoma daugiau, bet esamuose visuomeniniuose pastatuose tai padaryti gali būti sudėtinga, nes juose neprojektuojamos tokios galingos vėdinimo sistemos kaip ligoninėse, kur oro apykaita keturis ar šešis kartus didesnė nei, pavyzdžiui, biuruose. Svarbi rekomendacija – atjungti recirkuliacines sistemas, kurias naudoja nemažai prekybos centrų. Jose yra anglies dvideginio jutikliai ir, jeigu prekybos centre žmonių yra nedaug, dalis šalinamo oro tiesiog grąžinama. Todėl recirkuliacija šiuo periodu turi būti sustabdyta.

Kita, antroji kategorija, į kurią mokslininkai jau turi atsakymus, – t. y. verta ar neverta statyti UV lempas į tiekiamo oro sistemas, kad tiekiamas oras būtų ne tik filtruojamas bet ir dezinfekuojamas? Atsakymas – neverta. Tvarkingi filtrai vėdinimo sistemoje gana gerai išvalo tiekiamą orą. Drėkinti, sausinti, atvėsinti – šios priemonės nepadeda sumažinti užsikrėtimo COVID-19 rizikos.

Oro valymo įrenginiai – filtrai, oro jonizatoriai – iš esmės situacijos negerina, nes daugelis jų turi elektrostatinio krūvio filtrus, kurie nepadeda surinkti virusų, išskyrus HEPA filtrus. Bet tam, kad įrenginys su HEPA filtru būtų efektyvus, jo našumo turi pakakti perfiltruoti patalpos orui nuo dviejų iki penkių kartų per valandą. Tai reiškia, kad jeigu turime 100 m³ patalpą, tai įrenginio našumas turi būti tarp 200–500 m³/h. Tačiau šie įrenginiai skleidžia garsą ir visuomeniniuose pastatuose juos įrengti būtų itin sudėtinga. Kita vertus, jie netiekia lauko oro į patalpas, o tik filtruoja patalpoje esantį ir grąžina jį į patalpą, didindami joje oro maišymąsi. Tad jei jų galia nepakankama, tai jie gali ne tik neduoti norimo rezultato, bet net ir padidinti infekcijos nuo žmogaus žmogui riziką.

Trečioji kategorija – rotaciniai šilumokaičiai, kuriuose šalinamo iš patalpų oro šiluma perduodama patenkančiam iš lauko orui, ir jeigu jie tvarkingi, taip pat neturėtų persiduoti virusai ir bakterijos. Šiuos šilumokaičius papildomai galima būtų dažniau patikrinti pagal instrukcijas: ar jie gerai veikia, ar tinkamas slėgių skirtumas tiekiamo ir šalinamo oro sekcijose. Remiantis šiuo metu turimomis žiniomis, rotaciniai regeneratoriai rizikos plisti COVID-19 nedidina, tad nereikėtų jų stabdyti. Didesnis prioritetas – oro apykaitos užtikrinimas. Todėl geriau palikti juos veikiančius, kad būtų galima užtikrinti tinkamą vėdinimą. „Visgi visuomeninių pastatų personalui, prižiūrinčiam vėdinimo sistemas, rekomenduojama keičiant filtrus, tvarkant vėdinimo sistemas mūvėti apsaugines pirštines ir naudoti kaukes. Jie turėtų traktuoti vėdinimo įrenginius kaip potencialius užkrėtimo šaltinius“, – pabrėžia mokslininkas ir siūlo, užtikrinant oro apykaitą, laikytis patalpų, atsižvelgiant į jų tipą, vėdinimo reikalavimų. Tarptautiniuose standartuose reikalaujama oro kaita yra apie 10 l/s asmeniui (36 m³/h).

Dabar matome, kad oro kokybė, kurią daugelis traktavo kaip antraeilę, staiga tapo daug svarbesnė už šilumos komfortą ar energijos sąnaudas.Andrius Jurelionis
Andrius Jurelionis

Jeigu svarstytume, ką galima pagerinti jau esamuose pastatuose, tai paprasčiausias dalykas, apie ką dabar daugiausia rašoma ir kalbama, būtų įrengti patalpose anglies dvideginio jutiklius, kad, užsidegus raudonai indikatoriaus švieselei, jie informuotų apie blogai ar nepakankamai veikiančias vėdinimo sistemas. Tai aktuali ir viena paprasčiausių priemonių, kurią jau ir anksčiau buvo rekomenduojama taikyti mokyklose ir kitose švietimo įstaigose. Daugelyje Lietuvos mokyklų renovacijos metu buvo pakeisti langai, apšiltintos sienos ir taikyti kitų vėdinimo būdų, nei atidarant langus, tiesiog nėra galimybių. Dabar matome, kad oro kokybė, kurią daugelis traktavo kaip antraeilę, staiga tapo daug svarbesnė už šilumos komfortą ar energijos sąnaudas. Jeigu patalpose neįmanoma užtikrinti tinkamo vėdinimo, kurį galime sekti matuodami CO2 koncentraciją, tuomet atsakymas paprastas – šios patalpos yra nesaugios, jose būti šiuo metu negalime. Jeigu lauke yra neigiama temperatūra ir langų atidaryti negalima, verčiau į tokias patalpas šiuo periodu neiti arba jose neužsibūti.

Rekomendacijos naujai statomiems pastatams

A. Jurelionio teigimu, naujos statybos pastatuose ateityje vėdinimo sistemos gali būti projektuojamos stengiantis iki minimumo sumažinti oro maišymąsi patalpoje. Kai kurie vėdinimo būdai, pavyzdžiui, išstumiamasis vėdinimas (angl. displacement ventilation) padeda formuoti aukštyn nukreiptą oro srautą ir efektyviau pašalinti žmonių išskiriamą taršą.

Išstumiamasis vėdinimas dažniausiai įrengiamas oro uostuose, kur oras tiekiamas apatinėje patalpų dalyje ir išstumiamas į viršų, nes sušilęs oras kyla aukštyn, kartu pakeldamas ir mikroorganizmus bei kitus taršos elementus. Toks vėdinimas labai tinkamas didelėms erdvėms, tačiau šis vėdinimo būdas Lietuvoje dar nėra itin populiarus. Tarkime, kad ir kino salėse oro tiekimas vyksta žemiau, po sėdinčiais žmonėmis. Panašiai turėtų būti ir biuruose – jeigu tiekiame orą į darbo vietą, apačioje, mažesnė rizika užsikrėsti, nes žmogus iškvepia šiltą orą, kuris kyla aukštyn, į patalpos palubę, ir ten gali būti surenkamas. Tokiu atveju sumažinamas oro maišymasis patalpoje. Todėl projektuojant yra labai svarbu sumažinti riziką, paskirstant oro sroves, nors tiekiamas oro kiekis išlieka toks pats.

Tikėtina, kad turėtų būti vystomos asmeninio vėdinimo sistemos (angl. personalized ventilation), kai švarus oras tiekiamas į žmogaus darbo vietą panašiai kaip automobilyje.

Žinoma, kalbant apie oro paskirstymą, tai dažniausiai įmanoma padaryti tik naujos statybos arba iš esmės rekonstruojamuose pastatuose.

Perspektyvoje gali keistis patalpų planavimas. „Dabar pamėgti atvirojo tipo biurai su vėdinimo sistemomis, kurios orą skleidžia ir maišo visame patalpos tūryje, nėra saugūs ištikus epidemijai. Jeigu restoranuose, tarkime, yra oro kondicionieriai ir jeigu šalia tokio įrenginio yra užsikrėtęs žmogus, tikimybė, kad infekcija bus perduodama likusiai patalpos daliai, yra labai didelė, nes sukuriama oro srovė, kuri sukasi ratu. Sistemos, kurios tik permaišo orą, šiuo metu nėra geros tinkamam mikroklimatui sukurti – aktyviai patalpoje taip veikiantys įrenginiai – ventiliatoriniai konvektoriai (angl. Fan-coils) gali tik padėti plisti virusams“, – plačiau paaiškina mokslininkas.

Tačiau naujus planavimo ir projektavimo principus bus galima įgyvendinti tik šiuo metu projektuojamuose pastatuose, t. y. realiai tik po kelerių metų. Visgi, erdvių planavimo ir inžinerinių sistemų projektavimo principai turėtų keistis. Pasak mokslininko, turėtume pasimokyti iš esamos situacijos. Po 2002–2004 m. vykusios SARS pandemijos buvo inicijuota daug mokslinių tyrimų, skirtų infekcijoms pastatuose mažinti. Šiuo metu reikia atsižvelgti į šiuos tyrimus ir keisti standartus, nes, jeigu jų nebus, projektuotojai nebus įpareigoti numatyti naujų priemonių – jeigu standartai nereikalauja didesnės oro apykaitos pastate, tai nei projektuotojas, nei vystytojas nenorės didinti vėdinimo sistemos našumo, nes tai susiję su didesnėmis investicijomis.

Deja, šiuo metu net įvairiose ES šalyse nacionaliniai standartai, numatantys reikalingą oro kiekį, skiriasi. Kai kuriais atvejais šis skirtumas – dvigubas. Šie sprendimai, deja, yra paveikūs lobizmui. „Teko dalyvauti diskusijose, kur, deja, vystytojų balsas buvo stipresnis nei mokslininkų argumentai. Išeitis galėtų būtų lankstesni projektavimo sprendimai, kai prireikus būtų galima padidinti oro našumą tam tikrose pastatų dalyse, kryptingai teikiant oro srautus, formuoti saugesnes zonas, taikyti išmanesnes valdymo priemones. Pavyzdžiui, jei neorganizuojame renginių ir uždarome konferencijų sales, tuo metu galima tiekti daugiau oro į biurų patalpas. Tačiau tam, kad tai galėtume padaryti, šie sprendimai turi būti priimti ankstyvose projektavimo stadijose, jie priklauso tiek nuo vystytojo prioritetų, tiek nuo projektuotojų kompetencijų“, – priduria A. Jurelionis.


Rekomendacijos esamiems pastatams:

  1. Intensyvus ir nuolatinis vėdinimas atidarant langus arba visuomeniniuose pastatuose įjungiant vėdinimo sistemas visu pajėgumu bei paliekant jas veikti visą parą, net ir naktį.
  2. Šilumokaičius palikti veikiančius.
  3. Visuomeniniuose pastatuose atjungti recirkuliacines sistemas, grąžinančias dalį oro atgal į patalpas.
  4. Mokymo įstaigose ir gyvenamosiose patalpose, kur nenumatytas mechaninis vėdinimas, naudoti CO2 jutiklius su indikatoriais. Jeigu įsijungia raudona indikatoriaus šviesa, palikti patalpas, jas gerai išvėdinti.
  5. Jeigu yra galimybė, naudoti vėdinimo įrenginius su HEPA filtrais, kurie per valandą yra pajėgūs pakeisti orą patalpoje ne mažiau kaip du kartus.
  6. Dažniau keisti filtrus įrenginiuose pagal instrukcijas, naudojant kaukes ir mūvint pirštines, traktuoti vėdinimo įrangą kaip potencialų užsikrėtimo šaltinį.
  7. Papildomai oro tiekimo sistemose įrengiamos UV lempos virusų plitimo rizikai pastate įtakos neturi.

Rekomendacijos naujai projektuojamiems pastatams:

1. Stengtis iki minimumo sumažinti oro maišymąsi patalpoje, naudojant, pavyzdžiui, išstumiamąjį vėdinimą.

2. Vystyti asmeninio vėdinimo sistemas, tiekiant oro srautą į kiekvieno žmogaus buvimo vietą, kryptingai nukreipiant oro srautus, formuoti saugesnes zonas.

3. Labiau personalizuoti erdves, atsisakant atvirojo tipo biurų.

4. Numatyti lankstesnius projektavimo sprendimus, kad būtų galima padidinti oro našumą tam tikrose pastatų dalyse.

5. Taikyti išmanesnes valdymo priemones.


Rimantas Kaulakys

Inžinierius konsultantas, UAB „Komfovent“

Ar efektyvu kovojant su virusais naudoti UV lempas, oro jonizatorius ir ozonatorius?

Prasidėjus pandemijai, smarkiai išaugo susidomėjimas kitais, egzotiškesniais kovos su virusais būdais: oro jonizatoriais, ozonatoriais, ultravioletinėmis (UV) lempomis. Vėdinimo įrenginių gamintojai naudoja šias technologijas, tačiau paprastai tik specifinės paskirties objektuose – ligoninėse, kur virusų ir jų nešiotojų koncentracija pati didžiausia ir vien intensyvaus vėdinimo ne visada pakanka. Kyla klausimas, kodėl šios technologijos, nors jau išrastos prieš visą amžių, iki šiol nepaplito? Negana to, iki šiol nėra sukurti standartai ir reglamentai, kaip jas projektuoti ir eksploatuoti. Viena priežasčių ta, kad šios priemonės žudo ne tik virusus ir kitus mikroorganizmus (bakterijas, grybelius) neatsižvelgdamos į jų pavojingumą, bet ir gali pakenkti žmogaus sveikatai. Pavyzdžiui, UV lempos labai pavojingos regėjimui – galima apakti per kelias sekundes tik pažvelgus į atitinkamos galios UV lempą. Ozonatoriai ir jonizatoriai taip pat gali pakenkti sveikatai, jei bus viršyta dozė. Kita priežastis, kad per daug sterili aplinka taip pat nėra gerai, nes būnant tokioje aplinkoje silpsta žmogaus imunitetas, išauga alerginių susirgimų pavojus.

Ar vėdinimo įrenginiuose su rekuperacija vyksta oro maišymasis ir ar tai sudaro sąlygas virusams ir kitiems mikroorganizmams plisti?

Taip, vėdinimo įrenginiuose tiek su rotaciniais, tiek su plokšteliniais šilumogrąžiais nedidelė dalis (paprastai apie 1 proc.) šalinamo iš patalpų oro gali patekti į tiekiamą orą. Tačiau dažniausiai natūraliais būdais (dėl vėjo ir gravitacijos įtakos) pro duris oras patalpose maišosi daug intensyviau nei pačiame vėdinimo įrenginyje. Tam didelę įtaką turi ir vėdinimo sistemos aerodinaminio subalansavimo kokybė bei jos hermetiškumas.

Europos vėdintojų rekomendacijos

Nuo 1963 m. Europoje veikia organizacija REHVA – Europos šalių ŠVOK asociacijų federacija (angl. Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Associations), kurios narėmis yra 27 Europos šalių asociacijos. Jos veikloje dalyvauja iškiliausi ŠVOK srities specialistai: mokslininkai, profesoriai, universitetų dėstytojai. Prasidėjus COVID-19 pandemijai, REHVA išleido keletą rekomendacijų, kaip reikėtų eksploatuoti vėdinimo sistemas. Pagrindinis akcentas – padidinti sistemų našumą iki maksimumo. Jeigu pastate nėra mechaninio vėdinimo, stengtis maksimaliai vėdinti atidarant langus. REHVA specialistai taip pat nesureikšmina oro maišymosi vėdinimo įrenginiuose, tačiau teikia rekomendacijas, kuris iš sprendimų yra pats tinkamiausias. UV lempas REHVA rekomenduoja naudoti tik medicininės paskirties įstaigose, griežtai laikantis saugumo reikalavimų.


Kęstutis Čiuprinskas
VILNIUS TECH Aplinkos inžinerijos fakulteto prodekanas, Pastatų energetikos katedros docentas

Didesnių pokyčių šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (ŠVOK) srityje nenumatoma. Rekomendacijose minima, kad reikia tinkamai vėdinti patalpas. Todėl apsidraudžiant rekomenduojama vėdinimo sistemų neišjunti nakčiai ir palikti jas veikti, kad ir mažesniu pajėgumu. Aišku, jei pastate yra mechaninio vėdinimo sistema. Jei ne – vis tiek vėdinti turimomis priemonėmis (atidarinėti langus).

Padaugėjo oro ruoštuvų, kuriuose yra UV lempos užsakymų. Duomenų apie jų veiksmingumą neturiu ir manau, kad tai viena tų priemonių, kuri pakenkti negali, bet ar duoda naudos? Tiesiog nusiraminimui, kad kažkas daroma… Juk oras per oro ruoštuvus keliauja ~2,5 m/s greičiu, tai ar spėtų virusas žūti per tą dalį sekundės, kai jis keliauja UV lempos apšviesta oro ruoštuvo dalimi? Be to, juk oras imamas iš lauko, kur viruso koncentracija yra kur kas žemesnė nei patalpose.

Oro dalinė recirkuliacija ir taip buvo leidžiama tik vienos patalpos ribose, tad, jei virusas patalpoje buvo, tai ir „sugrįžęs“ situacijos nepakeis. Toks sprendimas taikomas šildant dideles erdves, dažniausia naktį, kai patalpose nėra žmonių, bet nebūtinai. Dalis iš patalpos ištraukto oro šalinama į atmosferą, o dalis sumaišoma su švariu oru iš lauko, pašildoma ir tiekiama į patalpą. Taip taupoma energija orui pašildyti, tačiau tai leistina tik ten, kur oras išėjęs iš vienos patalpos negali patekti į kitą, reiškia, vienos patalpos ribose. Taip pat neleidžiama gydymo įstaigose (ore gali būti ligų sukėlėjų), ten, kur yra stiprų kvapą turinčių medžiagų. Kitų teršalų koncentracija skaičiuojama.

Daugiau sprendimų gali būti pastatų projektavimo srityje, pavyzdžiui, automatinės durys, kad nereikėtų liesti rankenų, patalpų erdvių planavimas, numatant izoliuotus žmonių srautus, ir pan.


Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos ministerijos Statybos ir teritorijų planavimo politikos grupės komentaras:

Šiuo metu rengiamas statybos techninio reglamento STR 2.09.02:2005 „Šildymas, vėdinimas ir oro kondicionavimas“ naujos redakcijos projektas, kurio nuostatos, manome, atlieps šiuolaikiniams statiniams minėtoje srityje keliamus reikalavimus.

STR 2.01.02:2016 „Pastatų energinio naudingumo projektavimas ir sertifikavimas“ numato aktualius reikalavimus pastatų rekuperacinei sistemai, kurie, mūsų manymu, būtų pakankami sprendžiant klausimus, susijusius su dabartiniu metu kylančiais iššūkiais. Specialių prieš COVID-19 nukreiptų priemonių pastatų mikroklimato reglamentavime nenumatome. Pažymime, kad privalomuosius higienos normatyvus bei taisykles, reglamentuojančias fizinių ir juridinių asmenų veiklą, nustato pagal kompetenciją Sveikatos apsaugos ministerijos kuruojami dokumentai – higienos normos. Mūsų žiniomis, mikroklimato parametrus gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų patalpose nustato Lietuvos higienos norma HN 42:2009 „Gyvenamųjų ir visuomeninių pastatų patalpų mikroklimatas“.

Straipsnis paskelbtas žurnale „SA.lt“ (Statyba ir architektūra) | 2021 sausis-vasaris

Norite žurnalo tiesiai į namus ar biurą?

Prenumeruokite metams vos už 27 eurus!

Dalintis:
    Komentarai