Система вентиляції: покращує якість повітря в житлових приміщеннях

Чому системи вентиляції є обов’язковими для забезпечення здорового якості повітря в приміщеннях

Наукові основи вентиляції та видалення забруднювачів: розведення, обмін і фільтрація

Добре вентилювання бореться з забрудненням повітря в приміщеннях переважно трьома взаємопов’язаними методами: розведенням забрудненого повітря, регулярною його заміною та фільтрацією шкідливих речовин. Коли ми подаємо свіже зовнішнє повітря для заміни повітря всередині приміщення, це значно зменшує концентрацію забруднювачів. Дослідження показують, що за умови наявності належних механічних систем вентиляції, що відповідають стандартним нормам, це може знизити їх концентрацію приблизно на 60 % у житлових будинках. Регулярне переміщення повітря сприяє видаленню старого, застійного повітря, в якому з часом накопичується велика кількість шкідливих речовин. Крім того, існують спеціалізовані фільтри, що затримують дуже дрібні частинки, що перебувають у повітрі. Фільтри класу MERV-13 справді добре справляються з цим завданням: вони затримують близько 85 % небезпечних частинок PM2.5 та подібних мікроскопічних забруднювачів. Усі ці фактори набувають особливої важливості сьогодні, оскільки багато будівель спроектовано як надзвичайно герметичні — щоб запобігти проникненню скрізь. У таких приміщеннях забруднювачі накопичуються принаймні у п’ять разів швидше, ніж назовні, оскільки природна циркуляція повітря через щілини або вікна практично відсутня.

Реальні переваги щодо якості внутрішнього повітря: дані щодо зниження рівнів CO₂, ЛОР (летючих органічних сполук) та PM2.5 із досліджень Британського дослідницького інституту будівництва (BRE) та Агентства з охорони навколишнього середовища США (EPA)

Польові дослідження, що пройшли рецензування колегами, підтверджують стабільні й вимірювані покращення якості внутрішнього повітря (IAQ), якщо системи вентиляції встановлено та обслуговуються належним чином:

Зв’язок між цими покращеннями та реальними результатами для здоров’я досить очевидний. Згідно з висновками Агентства США з охорони навколишнього середовища (US EPA), при застосуванні належних заходів спостерігається зниження респіраторних захворювань приблизно на 20–35 %. Дослідження Британського дослідницького інституту будівель (BRE) також підтверджують це: належна вентиляція запобігає приблизно чотирьом із п’яти випадків утворення плісняви в приміщеннях із контрольованим рівнем вологості. Що є справді важливим? Системи, які правильно спроектовані, постійно утримують концентрацію дрібних частинок (PM2.5) нижче цільового рівня, встановленого Всесвітньою організацією охорони здоров’я — 5 мікрограмів на кубічний метр. Це зовсім не абстрактне поняття. Реальні люди отримують реальну захистну дію від таких систем, що працюють належним чином, і це кардинально впливає на умови повсякденного життя.

Типи систем вентиляції для житлових будівель: MVHR, MEV та розумні рішення з динамічного управління вентиляцією (DCV)

MVHR проти MEV: продуктивність, ефективність та доцільність використання в новобудовах порівняно з будинками, що підлягають реконструкції

У системах управління повітрям у житлових приміщеннях MVHR та MEV відіграють різні, але важливі ролі. Система MVHR видаляє застаріле повітря з приміщення, одночасно подаючи свіже повітря, яке було відфільтроване, і при цьому відновлює близько 90 % тепла з виходящого повітря. Такий збалансований підхід дозволяє економити енергію, тому багато забудовників обирають його під час будівництва нових будинків, які мають бути дуже герметичними. Тут дуже важлива теплова ефективність, а підтримка якісного внутрішнього повітря більше не може ігноруватися. З іншого боку, система MEV працює інакше. Це, по суті, централізована система витяжки, яка безперервно, на низькому рівні, видаляє вологу з таких приміщень, як кухні та ванні кімнати. Свіже повітря надходить пасивно через невеликі отвори або через ті маленькі щілинні вентиляційні клапани, які ми часто бачимо встановленими. Вартість монтажу системи MEV, як правило, становить приблизно половину вартості монтажу системи MVHR, а іноді — навіть менше. Однак існує й недолік: система MEV зовсім не відновлює тепло, а в більших будинках або спорудах з низькою повітропроникністю потік повітря може ставати нерівномірним.

Децентралізована система MEV (d-MEV) пропонує гнучку альтернативу для реконструкцій, забезпечуючи витяг повітря на рівні окремих приміщень без масштабного втручання в конструкцію будівлі. Однак для новобудов, спрямованих на виконання нормативних вимог та забезпечення тривалої експлуатації з високою якістю повітря, MVHR залишається неперевершеною у забезпеченні одночасно енергоефективності та надійного контролю якості повітря.

Розумні системи вентиляції: вентиляція з керуванням за потребою на основі штучного інтелекту для оптимальної якості повітря та енергоефективності

Найновіше покоління систем вентиляції поєднує штучний інтелект із мережами датчиків у реальному часі, що дозволяє їм одночасно регулювати якість повітря й економити енергію. Системи вентиляції з регулюванням за потребою (DCV) стежать за кількома параметрами, зокрема за рівнем вуглекислого газу, виміряним у частках на мільйон, за летючими органічними сполуками, виміряними в частках на мільярд, за відсотком вологості та за концентрацією дрібних твердих частинок у мікрограмах на кубічний метр. Вони також визначають кількість людей у приміщенні й аналізують погодні умови назовні. Після цього такі системи коригують, наприклад, швидкість обертання вентиляторів, налаштовують параметри байпасу та змінюють кількість тепла, що відновлюється з вихідного повітря. Результат? Свіже повітря подається точно туди, де воно потрібне, і саме в той момент, коли це справді необхідно, а не просто безперервно протягом усього дня.

Тести в реальних умовах показують, що ці системи знижують споживання енергії на 25–40 % порівняно з традиційними системами постійного потоку, одночасно забезпечуючи якість повітря в приміщеннях у межах безпечних норм, встановлених санітарними стандартами. Новіші технології регульованої за потребою вентиляції (DCV) справді адаптують свою роботу до фактичних умов. Наприклад, на кухнях вони автоматично переходять у режим підвищеної потужності, щойно хтось починає готувати, щоб швидко впоратися з раптовим зростанням вологості й неприємних запахів, а потім зменшують інтенсивність роботи, коли в приміщенні нікого немає. Такий підхід усуває як надлишкове споживання енергії, так і некомфортні сквозняки, що виникають через надмірну вентиляцію. Крім того, ці системи очищають повітря від шкідливих речовин приблизно втричі швидше, ніж старі системи з таймерами або ручне регулювання вентиляційних решіток. Оскільки будівлі змушені відповідати все строгішим вимогам щодо досягнення вуглецевої нейтральності, впровадження розумних систем регульованої за потребою вентиляції виглядає найефективнішим рішенням для створення здоровіших приміщень без надмірного збільшення енерговитрат.

Ризики для здоров'я через недостатню вентиляцію та переваги добре спроєктованої системи вентиляції

Від плісняви до когнітивної втоми: клінічні дані, що пов'язують погану вентиляцію з респіраторними захворюваннями та зниженням продуктивності

Погана вентиляція призводить до різноманітних проблем зі здоров’ям через реальні фізичні навантаження на організм. Коли повітря застається й залишається вологим, у ньому розвивається пліснява, що серйозно погіршує перебіг алергій та навіть може спричинити розвиток астми. У 2021 році Всесвітня організація охорони здоров’я встановила, що діти, які живуть у сирими будинках із недостатньою циркуляцією повітря, страждають від астми на 30–50 % частіше. Вуглекислий газ також накопичується в приміщеннях із герметично закритими вікнами та кількома людьми всередині. Згідно з дослідженнями, це речовина справді погіршує роботу мозку. Люди скаржаться на головний біль, труднощі з концентрацією уваги та зниження здатності приймати рішення приблизно на 10 % в таких умовах. Ще одне дослідження Британського дослідницького інституту будівництва, опубліковане минулого року, показало, що тривале підтримання вологості понад 60 % збільшує ймовірність респіраторних інфекцій на 20 %. І не варто забувати про ЛОС (летючі органічні сполуки) та дуже дрібні частинки — PM2.5, що перебувають у повітрі. Тривала експозиція цим речовинам викликає запалення по всьому організму й з часом додає навантаження на серце та кровоносні судини.

Системи вентиляції, що забезпечують добру циркуляцію повітря, справді мають істотне значення для здоров’я. Коли такі системи ефективно контролюють рівень вологості, накопичення вуглекислого газу та частинок пилу, вони створюють простори з достатньою кількістю свіжого кисню й меншою кількістю алергенів у повітрі. Таке середовище сприяє посиленню захисних функцій організму проти захворювань, а також зберігає ментальну чіткість протягом усього дня. Агентство з охорони навколишнього середовища (EPA) встановило, що учні та працівники в будівлях із покращеною циркуляцією повітря набирають приблизно на 15 % більше балів у когнітивних тестах. Отже, чисте повітря має значення не лише для відчуття комфорту — воно відіграє фундаментальну роль у продуктивності на роботі чи в навчальних закладах і впливає на наше загальне здоров’я з часом.

Інтеграція систем вентиляції з сучасними стандартами житлових будівель: герметичність, відповідність вимогам та забезпечення майбутньої сумісності

Виконання стандарту Великої Британії «Майбутні житлові будівлі» (2025 р.): чому система механічної вентиляції з рекуперацією тепла (MVHR) тепер є невід’ємною частиною герметичних будівель із низьким рівнем вуглецевих викидів

Стандарт Великобританії щодо майбутніх будинків (FHS) повністю набуде чинності у 2025 році й вимагатиме від нових будинків зменшення експлуатаційних викидів вуглекислого газу на 80 %. Це спонукає забудовників дотримуватися надзвичайно жорстких стандартів будівництва, передбачаючи максимальну витрату повітря не більше ніж 3 кубічних метри на годину на квадратний метр при тиску 50 паскаль. Однак існує одна особливість. Щільні будівлі зменшують тепловтрати, але одночасно затримують вологу, леткі органічні сполуки та вуглекислий газ усередині, якщо не встановлювати належні системи вентиляції. Механічна вентиляція з рекуперацією тепла (MVHR) безпосередньо вирішує цю проблему. Такі системи постійно замінюють застаріле внутрішнє повітря свіжим зовнішнім повітрям із мінімальною нормою 0,3 літра на секунду на квадратний метр, як передбачено в розділі F Правил будівництва. Їхня особливість полягає в тому, що вони відновлюють близько 95 % тепла з виходящого повітря до того, як воно покине будинок. Це означає, що будинки можуть одночасно відповідати амбіційним цілям зниження викидів вуглекислого газу, встановленим у FHS, та задовольняти вимоги щодо якості повітря всередині приміщень, визначені в розділі F Правил будівництва, а також майбутнім керівним документом HTM 02-01, який невдовзі буде опубліковано й має на меті поліпшити показники здоров’я мешканців житлових будинків.

Усе більше архітекторів і фахівців у будівництві починають включати системи механічної вентиляції з рекуперацією тепла (MVHR) ще на початкових етапах проектування. Вони прекрасно знають, наскільки дорого та шумно стає встановлювати такі системи після завершення будівництва. Правильне налаштування всіх компонентів має вирішальне значення для забезпечення роботи систем MVHR згідно з призначенням. Це означає, що необхідно окремо відбалансувати повітропритік у кожній кімнаті та ретельно перевірити фільтри. Оскільки нормативні вимоги щодо взаємозв’язку між якістю будівель та здоров’ям людей стають все суворішими, системи MVHR більше не є просто розкішним додатком. Вони перетворюються на обов’язковий елемент, необхідний для створення довговічних будинків, що зменшують викиди вуглекислого газу та справді сприяють здоров’ю всіх мешканців.

Поширені запитання