1

Ventilacija u školama(Fasadni ventilacijski sustavi)

Vedran Kren, dipl.ing.stroj.TROX Austria GmbHTrnjanska 45a10000 Zagreb

Tihomir Rengel, dipl.ing.stroj.mr.sc. Ivan Cetinić, dipl.ing.stroj.

2

Regulirana ventilacija.Kvalitetan zrak daje bolje obrazovne rezultate.

Studije su pokazale da je kvalitetan zrak važan za uspjeh u učenju.

3

Pravilnici? Tri pedagoška standarda

1. Državni pedagoški standard predškolskog odgoja i naobrazbe –članak 49

2. Državni pedagoški standard osnovnoškolskog sustava odgoja i obrazovanja – članak 24

3. Državni pedagoški standard srednjoškolskog sustava odgoja i obrazovanja – članak 32

4

(1) Za stvaranje primjerenih uvjeta rada u školi potrebno je zadovoljiti higijensko-tehničke zahtjeve koji se odnose na: osvjetljenje, osunčanost, prozračivanje, toplinsku zaštitu, zaštitu od buke i akustiku, grijanje i hlađenje, opskrbu vodom, odvodnju otpadnih voda, električne instalacije, instalacije informatike, zaštitu od požara i zaštitu od provale.(2) Prirodno osvjetljenje najznačajniji je psihološki i fiziološki čimbenik radnih uvjeta u školskoj zgradi te je, ovisno o obliku nastave, nužno osigurati primjerenu kvalitetu i jačinu osvjetljenja. Kvaliteta prirodnog osvjetljenja u učionici određuje se: orijentacijom učionice, tehničkim sredstvima za raspršenje dnevnog svjetla i kontrolom odbljeska unutarnjih površina. U svim radnim prostorima škole osigurava se zamračenje. Učionice razredne nastave trebaju biti optimalno osunčane, a učionice predmetne nastave i knjižnica osvijetljene ovisno o sadržaju i obliku nastave. Zaštita od izravnog prodiranja sunčevih zraka, kojom se sprječava stvaranje odbljeska i pretjeranog zagrijavanja, mora biti takva da ne smanjuje stvarnu površinu prozora. Za slabovidne učenike potrebno je osigurati dodatno osvjetljenje sukladno individualnim potrebama pojedinog učenika.(3) Svi prostori za rad i boravak trebaju se prirodno prozračivati. U nastavnim prostorijama treba osigurati četiri izmjene zraka na sat uz najveću brzinu strujanja zraka 0,2 m/s ili 25-30 m3 zraka/h po učeniku.(4) U učionicama treba osigurati relativnu vlagu u zraku od 45-55%.(5) Toplinska zaštita, zaštita od buke i akustika zidnih i stropnih konstrukcija zajedničkih prostora i učionica mora biti prema važećim propisima i standardima. Zaštita od buke i akustika trebaju omogućavati dobru slušnost i razgovijetnost pri govoru, kao i optimalnu jeku pri slušanju glazbe.(6) Za grijanje i hlađenje prostora i pripremu tople vode mogu se koristiti sve vrste centralnog sustava. U prostorima za rad i boravak zrak mora biti ravnomjerno zagrijavan na 20˚C, a:– u učionicama na 20˚C,– u prostorijama za organizaciju i koordinaciju rada te u zbornici na 20˚C,– u športskoj dvorani na 16 – 18˚C, a u svlačionicama i praonicama na 20 – 22˚C,– u hodnicima i stubištima na 18˚C.U razdoblju visokih vanjskih temperatura u prostorima škole treba osigurati optimalnu temperaturu, 5°C nižu od vanjske.

Higijensko tehnički zahtjevi – osnovna škola - članak 24

5

Razina CO2 i ocjena kvalitete zraka

Kvaliteteta unutarnjeg

zraka

Prirodno ventilirane prostorije (CO2-integralno)

Prisilno ventilirane prostorije (CO2-integralno)

Izvanredna

< 800 ppm Razina < 1000 ppm

Razina < 800 ppm

Visoka

800-1000 ppm

Srednja vrijednost u satu < 1000 ppm

Srednja

1000-1400 ppm

Srednja vrijednost u satu < 1400 ppm

Lokalno max. 1400 ppm

Niska

1400-1900 ppm Lokalno max. 1900 ppm

Sve vrijednosti > 1400 ppm

Vrlo niska> 1900 ppm

Sve vrijednosti > 1900 ppm

Subjektivna ocjena: pri 2000 ppm - 40% nezadovoljnih, pri 3000 - 50%

6

Izvori zagađenja i sindrom bolesne zgrade

7

Mjerenje razine CO2 školi (Škola u Gornjoj Austriji)

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

S_O

Ö_0

1_1

S_O

Ö_0

1_2

S_O

Ö_0

2_1

S_O

Ö_0

2_2

S_O

Ö_0

3_1

S_O

Ö_0

3_2

S_O

Ö_0

4_1

S_O

Ö_0

4_2

S_O

Ö_0

5_1

S_O

Ö_0

5_2

S_O

Ö_0

6_1

S_O

Ö_0

6_2

S_O

Ö_0

7_1

S_O

Ö_0

7_2

S_O

Ö_0

8_1

S_O

Ö_0

8_2

S_O

Ö_0

9_1

S_O

Ö_0

9_2

S_O

Ö_1

0_1

S_O

Ö_1

0_2

Schule_Klasse

pp

m C

O2

max. Wert

arit. Mittelwert

min. Wert

Maksimalna vrijednost

Srednja vrijednost

Minimalna vrijednost

8

Kretanje razine CO2 u razredu uz otvaranje prozora za vrijeme odmora 5 minuta

9

Kretanje razine CO2 u razredu uz otvaranje prozora za vrijeme odmora 10 minuta

10

Računalna simulacija

CO2 Koncentracija

Srednja vrijednost

11

Svi prozori stalno otvoreni na kip

12

Primjena sustava prisilne ventilacije(18 m³/h po osobi)

13

Prednosti sustava prisilne ventilacije

Ventilacija prostora nezavisna od vremenskih uvjeta

Energetski učinkovito, povrat topline

Filtracija peludi, zahvat zraka udaljen od prometnica

Zvučna izolacija od okoliša, bolja koncentracija

Mogućnost ovlaživanja, odn. regulacija količine pri rel. vlažnosti ispod 30%

14

Utrošak energije - toplinsko opterećenje

Ventilacija Utrošak energije

Utrošak

energije za

ventilaciju

max.

toplinsko

opterećenje

kWh/m²god kWh/m²a W/m²

5 min. otvaranje prozora 15 - 20

10 min. otvaranje prozora 33 - 50

Svi prozori otvoreni na kip 67 - 100

Prisilna ventilacija 18 m³/h.

Osobi 8 7 10

15

Ugodnost u zavisnosti od temperature i relativne vlažnosti zraka

16

Hladan vanjski zrak

10°C Prostorija 25°C

20% rel.vl.80% rel.vl.

otvoren prozor

Visoki tlak vodene

pare uslijed

temperature

Otvoren prozor – gubitak vlage, gubitak

topline, malo svježeg zraka

17

Primjer

Razred: 70 m2

Količina zraka: 200 m3

Temperatura: 22°CVlažnost: 50% rel. vlage – 2,2 kg Vode

Ukupna izmjena zrakaVanjski zrak: 0°C i 60% rel. vlage0,66 kg VodeZagrijavanje na 22° CRezultat: 15% rel. vlage.

18

Bolesti i bolesna stanja

Prehlade

- Optimalna vlažnost zraka osigurava zadovoljavajući rad imunog sustava

- Prohodnost dišnog sustava i kvalitetno odvajanje tvari uzrokuje otpornost

prema infekcijama

- Istraživanja pokazuju povećanje respiratornih oboljenja za 35%, pri boravku

osoba u prostoru sa neodgovarajućom razinom relativne vlage. (Izvor:

Milton/Glencross/ Walters UK 2000)

19

Prisilni kašalj - Glas

- Promjena elastičnosti glasnica

- Nemogućnost potpunog zatvaranja glotisa

- Neželjena prohodnost dovodi do:

-povećanog opterećenja glasnica

-promuklosti

-potpunog gubitka glasa

Za aktivnosti sa velikim udjelom korištenja glasa (predavanja, pjevanje držanje

govora), preporučena minimalna razina relativne vlažnosti treba biti iznad

40%! (Izvor: Report Innenraumarbeitsplätze BGIA/HVGB 2005)

Bolesti i bolesna stanja

20

Mjere za sprječavanje izgradnje “bolesnih” škola

Izgradnja škola na principu “zelene gradnje”Primjena sustava prisilne ventilacije odn. klimatizacije gdje god je to mogućeGdje nema mogućnosti:

- ugradnja velikih prozorskih površina sa mogućnosti otvaranja- korištenje prirodnih materijala koji osiguravaju akumulaciju vlažnosti- pri svakoj pauzi intenzivno provjetravanje (uz otvorena ulazna vrata učionice)- Smanjiti unošenje i korištenje umjetnih materijala koji emitiraju štetne tvari

21

Sustavi prisilne ventilacije...

Dovod

svježeg zraka

Pokrivanje

toplinskih

opterećenja

Primjena

Sustav samo

sa zrakom centralno centralno Velik broj ljudi

Zrak voda

sustavcentralno lokalno

Energetski

učinkovita

klimatizacija

Lokalna

ventilacijalokalno lokalno

Često rješenje za

projekte

rekonstrukcije

22

Usporedba troškova

Voda Zrak voda Zrak0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

61 %

Grijanje prostorije Hlađenje prostorije Transport zrakaKondicionir. zraka Transport vode

67 %

100 %

23

1. Otvaranje prozora

2. Centralni sustav ventilacije

4. Lokalna ventilacija

3. Djelomično centralizirana ventilacija

Razni sustavi ventilacije

24

Lokalna ventilacija?

25

Lokalna ventilacija?

Fasadni ventilacijski uređaji s akustičnom izolacijom koji se ugrađuju u vanjsku ovojnicu zgrade, pa

dovode/odvode zrak u prosotoriju najkraćim mogućim putem.

Inovativni zrak voda sustaviFasadni ventilacijski uređaji

Reference u Europi

26

Lokalna ventilacija

27

Ugradnja pored prozora, u parapet, pod ili strop, najkraći put

za dovod i odsis zraka.

Komponente ovise o projektu.

Moguće dodatne funkcije po želji.

Prigušenje buke EC-technologija Sustav povrata topline Grijanje i hlađenje

28

Lokalna ventilacija - katalog

Maksimalni protok zraka?<= 150 m³/h: FSL…> 150 m³/h: SCHOOLAIR…Mjesto ugradnje?FSL-U-.. → PodFSL-B-.. → ParapetFSL-V-.. → VertikalnoFSL-D-.. → PodstropneTip uređaja?SEK → Sekundarni zrakZUL → Dovodni zrakaZUS → Dovodni i sekundarni zrakZAB → Dovodni i odsisni zrakZAS → Dovodni odsisni i sekundarni zrak

• Koncept ventilacije:• Lokalni dovod zraka – centralni odsis• Lokalni dovod i odsis zraka• Sekundarni zrak

• Funkcije/dodaci: • Zaklopke• Filteri• Ventilatori• Povrat topline• Izmjenjivači topline

• Mjesto ugradnje:• U pod• Parapet• Pokraj prozora vertikalno• U strop

Kriterij za odabir sustava

29

→ Standardno za FSL: bez napajanja zatvoreno→ F7 dovodni zrak, G3 odsis zraka

→ ZUS or ZUL

→ ZAB or ZAS

→ SEK

→ EC-technologija, niska potrošnja energije

→ Pločasti rekuperator s povratom toplineod 50 - 82%

→ 2 ili 4 cjevni sustav

→ FSL-U-…

→ FSL-B-… / SCHOOLAIR-B…→ FSL-V-…/ SCHOOLAIR-V…

→ FSL-D-…/ SCHOOLAIR-D…

30

• Dovod zraka: 50-600 m³/h

• Recirkulacijski zrak: 60-400 m³/h

• Max. rashladni učin (=unutrašnji):

• FSL-…(@42 l/s = 150 m³/h) otprilike 400 W

• SCHOOLAIR…(@167 l/s=600 m³/h)otprilike 1400 W

• Max. Učin grijanja(=unutrašnji):

• FSL-…(@42 l/s = 150 m³/h) otprilike 750 W

• SCHOOLAIR…(@167 l/s=600 m³/h)otprilike 2500 W

• Zvučna snaga: 25-55 dB(A)

• Filter: do ISO ePM1 60%

(prema ISO 16890, prijašnja oznaka F7)

Lokalna ventilacija - katalog

31

Mjesto ugradnje?

U strop

• Uzdignuti usis zraka za prizemlje ili

podrum

• Dovoljno mjesta u spušten. stropu

• Učinkovito korištenje prostora

Pokraj prozora (ili parapet)

• Postojeći parapet

• Jedonstavan pristup

• Često se koristi za projekte

rekonstrukcije

U pod

• Potreban dupli pod

• Učinkovito korištenje prostora

Parapetni uređaji

32

33

Parapetni uređajiSCHOOLAIR-B / FSL-B-ZAB/SEK

• Automatsko prebacivanje između režima sa sekundarnim zrakom i

dovod/odsis režima prema VOC levelu

• Mehanička ventilacija s niskom razinom buke

• Povrat topline (50% (=FSL-B-ZAB/SEK) - 82% (=SCHOOLAIR-B-HE) učinkovitost ovisi o uređaju

• 2- ili 4- cijevni sustav za grijanje/hlađenje

• Oponaša izvor zraka

• Energetski učinkoviti radijalni ventilatori

• Ekonomičan način rada prema zahtjevima

• Niska razina buke

• (HV = visoki učin s rotacinim regeneratorom otprilike 75% , nazivni protok

zrka 400 m³/h (SCHOOLAIR-B-HV))

• U skladu s Commission regulation (EU) No 1253/1254

Specifikacije:

• Vidi katalog ili brošuru ‘Variety at a Glance’

34

Parapetni uređaji

Vertikalni uređaji

35

36

Vertikalni uređaji

SCHOOLAIR-V / FSL-V-ZAB/SEK

• Automatsko prebacivanje između režima sa sekundarnim zrakom i dovod/odsis režima prema VOC levelu

• Mehanička ventilacija s niskom razinom buke

• Za vertikalnu ugradnju pokraj prozora

• Povrat topline 50% =(standard) - 82% (=SCHOOLAIR-V-HE) efficiency – 75% (=SCHOOLAIR-V-HV)učinkovitost ovisi o uređaju

• 2- ili 4- cijevni sustav za grijanje/hlađenje

• Oponaša izvor zraka

• Energetski učinkoviti radijalni ventilatori

• Ekonomičan način rada prema zahtjevima

• Niska razina buke

• U skladu s Commission regulation (EU) No 1253/1254

• 9 dimenzija

Specifikacije:

• Vidi katalog ili brošuru ‘Variety at a Glance’

37

Vertikalni uređaji

Podstropni uređaji

38

39

Podstropni uređaji

SCHOOLAIR-D

• Automatsko prebacivanje između režima sa sekundarnim zrakom

i dovod/odsis režima prema VOC levelu

• Mehanička ventilacija s niskom razinom buke

• Za vertikalnu ugradnju pokraj prozora

• 2- ili 4- cijevni sustav za grijanje/hlađenje

• Oponaša izvor zraka

• Energetski učinkoviti radijalni ventilatori

• Ekonomičan način rada prema zahtjevima

• Niska razina buke

• U skladu s Commission regulation (EU) No 1253/1254

Specifikacije:

• Vidi katalog ili brošuru ‘Variety at a Glance’

40

Podstropni uređaji

Vertical section

Lokalna ventilacija – FSL-CONTROL II

41

• Modularno, pojedinačna regulacija prostorije• Kombinacija s CNUS-om preko BACnet MS/TP, Modbus RTU or LON FTT10• Master-Slave putem plug&play• Regulacija temperature u prostoriji ili regulacija temperature odsinog zraka• 4 režima rada (koristi se – ne koristi se – standby – boost)• Protok zraka prema zahtjevima (VOC = senzor kvalitete zraka)• Puštanje u rad od strane TROX TS (Technical Services)• software FSL-CONNECT II za korisnike• Komponente kao osjetnici temperature, sat, VOC-osjetnik, ventili i pogoni ventila...• Korištenje rekuperatora cijelu godinu (standardno za SCHOOLAIR-V-HE i SCHOOLAIR-B-HE)

Shema – Schoolair-B

42

Troškovi investicije

▪ Nema središnje klima komore ni kanala

▪ Nema potrebe za statičkim grijanje

▪ Potreban rashladnik vode

Lokalna ventilacija - LCC

Dodatni troškovi

▪ Nije potrebno uravnoteženje sustava

▪ Siguran sustav

▪ Jednostavna zamjena filtera

Troškovi komunalnih usluga

▪ Rad prema zahtjevu korisnika

▪ Korištenje učinkovitih EC ventilatora

▪ Disipacija toplinskih opterećenja putem vode

43

44

Lokalna ventilacija – Zelena gradnja

Ciljevi certifikacije:

▪ Podiže vrijednost građevine

▪ Upotreba energetski učinkovitih sustava

▪ Zaštita okoliša

▪ Štednja prirodnih sirovina

▪ Poboljšanje javnog imidža

▪ Smanjenje troškova

45

Lokalna ventilacija – Zelena gradnja

▪ Jedna od prvih građevina koja je dobila DGNB Gold certifikat

46

Lokalna ventilacija – prednosti za arhitekte i vlasnike zgrada

▪ Ne treba spušteni strop, pojava dodatnog kata

▪ Veća iskoristivost prostora

▪ Jednostavan izračun troškova

▪ Moguća integracija u postojeću arhitekturu

47

Lokalna ventilacija – prednosti za korisnike

▪ Prozori se smiju otvarati

▪ Intervencija korisnika(ručni režim)

▪ VOC- regulacija moguća

▪ Mogućnost uštede jer se sustav može jednostavno isključiti kad se ne koristi

48

Lokalna ventilacija – prednosti za projektante

▪ Disipacija toplinskih opterećenja uz pomoć vode

▪ Pojedinačna regulacija u svakoj sobi ili integracija u CNUS

▪ Mali utrošak energije u radu

▪ Idealno rješenje za projekte rekonstrukcije

▪ Jednostavno uklapanje s ostalim sustavima klimatizacije

49

Lokalna ventilacija – prednosti za projektante

▪ Raspored uzduž fasade

▪ Modularni dizajn, moguđa zamjena umetaka

▪ U slučaju promjene namjene: jednostavno podešvanje bez rekonstrukcije

▪ Korisnički izračun troškova komunalnih usluga

▪ Arhitektonska sloboda i fleksibilni izgled

50

Lokalna ventilacija – prednosti za izvođača

▪ Smanjeno vrijeme ugradnje i manje sučelja potrebnih zbog Plug & Play

▪ Integracija s predsastavljenim fasadnim elementima

▪ Niži troškovi gradnje smanjujući visinu između podova i smanjenjem tehnički iskorištenog prostora

51

Lokalna ventilacija – ograničenja

▪ Maksimalno prodiranje zraka u prostoriju do 7 metara

▪ Regulacija vlage je složena

▪ Nije prikladno za čiste prostore ili eksplozivne atmosfere

▪ Ograničene opcije za usis zraka

Lokalna ventilacija – lokalni dovod zraka i centralni odsis

▪ FSL-U-ZUL

▪ FSL-B-ZUL

52

▪ FSL-U-ZUS

▪ FSL-B-ZUS

▪ FSL-V-ZUS

53

Lokalna ventilacija – lokalni dovod zraka i centralni odsis

Lokalna ventilacija – lokalni dovod i odsis zraka

▪ FSL-B-ZAB/SEK - razne dimenzije

▪ FSL-V-ZAB/SEK - razne dimenzije

▪ SCHOOLAIR

54

55

Lokalna ventilacija – lokalna ventilacija dovod/odsis zraka sa sekundarnim zrakom

56

Budućnost?

Web stranica:

▪ Za više informacija… (see https://www.trox.de/en)

Razvoj 2018:

▪ SCHOOLAIR-D-HV → jedan uređaj po prostoriji! Nove dimenzije, veća učinkovitost, rotacioni regenerator (III/2018)

▪ Podni uređaji kao standardni uređaji→ FSL-U-ZAS (FSL-U-SEK (II/2018)

▪ Novi sustav regulacije za pojedinačnu sobu FSL-CONTROL III (IV/2018)