Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Εισήγηση Ποιότητα Εσωτερικού Αέρα. Αερισµός και Χρήση Συστηµάτων και Υλικών για τη Βελτίωση της Ποιότητας του Εσωτερικού Αέρα Αναπλ. Καθηγητής Αγις Παπαδόπουλος Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας και Περιβαλλοντικής Μηχανικής

Ποιότητα Εσωτερικού Αέρα Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Ποιότητα Εσωτερικού Αέρα Ο ολοκληρωμένος σχεδιασμός ενός κτιρίου θα πρέπει να έχει ως στόχο τη βελτιστοποίηση των περιβαλλοντικών παραμέτρων στο εσωτερικό του: Θερμική άνεση Ποιότητα αέρα Οπτική άνεση Ακουστική άνεση Οι παράγοντες που εισάγονται με τη γενικότερη αυτή θεώρηση επηρεάζουν Υγεία Άνεση Απόδοση

ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Σημασία: Οφείλεται: Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Σημασία: Η φτωχή ποιότητα εσωτερικού αέρα επιδρά αρνητικά στην υγεία, άνεση και παραγωγικότητα του ανθρώπου Ο άνθρωπος περνά το 85% περίπου του χρόνου μέσα στα κτίρια Ορισμένοι ρύποι πολλές φορές βρίσκονται σε πολλαπλάσιες ποσότητες συγκεντρώσεων στο εσωτερικό σε σχέση με το εξωτερικό περιβάλλον Οφείλεται: Στον διαφορετικό σχεδιασμό των κτιρίων σήμερα για λόγους εξοικονόμησης ενέργειας (περισσότερο στεγανά κτίρια) Στα νέα δομικά υλικά και το νέο εξοπλισμό των κτιρίων Στην ατμοσφαιρική ρύπανση Στην αλλαγή χρήσης ορισμένων κτιρίων

ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Δύο κατηγορίες προβλημάτων συνδέονται με τη φτωχή ΠΕΑ Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Δύο κατηγορίες προβλημάτων συνδέονται με τη φτωχή ΠΕΑ Σύνδρομο άρρωστων κτιρίων (Sick Building Syndrome) Tα συμπτώματα κακής υγείας που εμφανίζουν οι χρήστες του κτιρίου δεν είναι δυνατόν να αποδοθούν σε συγκεκριμένο αίτιο Αν οι χρήστες απομακρυνθούν από το κτίριο, παρατηρείται εξασθένηση ή εξαφάνιση των συμπτωμάτων κακής υγείας του συνδρόμου Ασθένειες που σχετίζονται με το κτίριο (Building Related Illnesses) Tα συμπτώματα είναι δυνατό να αναγνωριστούν και να αποδοθούν σε ήδη διαγνωσμένες ασθένειες (έχουν δηλαδή συγκεκριμένο/διαγνωσμένο κλινικό αίτιο) Tα συμπτώματα δεν εξασθενούν με την απομάκρυνση από το κτίριο Το μέγεθος του προβλήματος: Το 30 % των νέων ή ανακαινιζόμενων κτιρίων σε παγκόσμιο επίπεδο είναι υποψήφια για την εμφάνιση συνδρόμων που σχετίζονται με την κακή ΠΕΑ

ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα της έκθεσης Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Παράγοντες που επηρεάζουν το αποτέλεσμα της έκθεσης Η συγκέντρωση του αέριου ρύπου. Η φύση του ρύπου (φυσικός, χημικός ή βιολογικός παράγων). Η διάρκεια έκθεσης του ανθρώπου στον αέριο ρύπο. Η φύση της έκθεσης. Η συνεργατική δράση δύο ή και περισσοτέρων ρυπογόνων ουσιών αυξάνουν τα δυσμενή αποτελέσματα της έκθεσης Η ομάδα του πληθυσμού στην οποία ανήκει ο άνθρωπος που εκτίθεται Κατηγοριοποίηση προβλημάτων υγείας Επιδράσεις στο αναπνευστικό σύστημα Επιδράσεις στο αναπαραγωγικό σύστημα Αλλεργικές επιδράσεις Επιδράσεις στο δέρμα. Επιδράσεις στο ανοσοποιητικό σύστημα Επιδράσεις στα αισθητήρια όργανα και το νευρικό σύστημα. Καρκινογόνες επιδράσεις Επιδράσεις στο καρδιακό σύστημα

Κυριότερες εξωτερικές & εσωτερικές πηγές ρύπων Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Κυριότερες εξωτερικές & εσωτερικές πηγές ρύπων Βιομη-χανικοί ρύποι Θόρυβος Ραδόνιο Γεωργικά χημικά Γύρη Υγρασία Μεθάνιο Μύκητες Ρύποι οχημάτων Όζον Βακτήρια Οσμές Σωματίδια Υγρασία Καπνός τσιγάρου Πτητικές οργανικές ενώσεις Φορμαλδεϋδη Διοξείδιο του άνθρακα

Θεωρητικά: Ο εξωτερικός αέρας είναι καθαρότερος από τον εσωτερικό! Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Θεωρητικά: Ο εξωτερικός αέρας είναι καθαρότερος από τον εσωτερικό! Βιομη-χανικοί ρύποι Θόρυβος Ραδόνιο Γεωργικά χημικά Γύρη Υγρασία Μεθάνιο Μύκητες Ρύποι οχημάτων Όζον Βακτήρια Οσμές Σωματίδια Υγρασία Καπνός τσιγάρου Πτητικές οργανικές ενώσεις Φορμαλδεϋδη Διοξείδιο του άνθρακα

Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Διαδικασίες κατά το πρότυπο ΑSHRAE για την επίτευξη ικανοποιητικής ποιότητας εσωτερικού αέρα Ventilation Rate Procedure & Indoor Air Quality Procedure Επιδίωξη Ικανοποιητική ποιότητα εσωτερικού αέρα & Θερμική ευεξία Αερισμός Απώλεια ενέργειας

ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ορισμός: Είδη αερισμού: Επιπλέον: Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ορισμός: Η διαδικασία με την οποία ‘φρέσκος’ αέρας (συνήθως από το περιβάλλον) ηθελημένα παρέχεται σε χώρο και απομακρύνεται ο ‘μπαγιάτικος’ Είδη αερισμού: Φυσικός αερισμός Μηχανικός αερισμός Επιπλέον: Παθητικός αερισμός (διείσδυση εξωτερικού αέρα τα ανοίγματα και τις ρωγμές του κτιρίου) που εξαρτάται από: Το κέλυφος του κτιρίου Τις φυσικές δυνάμεις του ανέμου και της θερμοκρασίας (Δp)

ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ανάγκη για αερισμό Πόση ποσότητα αέρα απαιτείται; Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ανάγκη για αερισμό Η παροχή οξυγόνου για το μεταβολισμό και τη διάλυση των μεταβολικών ρύπων (CO2, οσμές) Διατήρηση ικανοποιητικής ποιότητας εσωτερικού αέρα και θερμικής άνεσης Ψύξη Παροχή οξυγόνου για καύση Πόση ποσότητα αέρα απαιτείται; Η ποσότητα εξαρτάται από τη ποσότητα του ρύπου και το είδος του Πρακτικά υπάρχει παραπάνω από ένας ρύπος Πρέπει να υπολογιστούν τα χαρακτηριστικά εκπομπής ρύπων Άθροιση όλων των πηγών ρύπων Ο ρύπος που κυριαρχεί στο χώρο καθορίζει και την ελάχιστη ποσότητα ‘φρέσκου’ αέρα

ΑΕΡΙΣΜΟΣ Σχέση ρυθμού αερισμού και συγκέντρωσης ρύπου Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ Σχέση ρυθμού αερισμού και συγκέντρωσης ρύπου

Επιθυμητή συγκέντρωση ρύπου για την αποφυγή προβλημάτων IAQ Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ Έλεγχος του ρύπου που επικρατεί Ψυκτικό φορτίο χώρου Συγκέντρωση ρύπου Επιθυμητή συγκέντρωση ρύπου για την αποφυγή προβλημάτων IAQ Βέλτιστος ρυθμός αερισμού Ενεργειακό φορτίο Ρυθμός αερισμού

Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Κατά τη διάρκεια των ενεργειακών κρίσεων τα όρια αερισμού μειώθηκαν σημαντικά Μεταβολή του ρυθμού αερισμού στις ΗΠΑ Y e a r 5 1 2 8 7 9 V n t i l o ( s p ) (1895) (1905) (1914) (1922) (1836) (1946) ASHRAE (1989) Standard (1981) Smoking 62-1981 (1981) 62-1989R (1996) Yagiou (1936) ASHRAE 62-73 (1973)

ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ενδεικνυόμενες τιμές αερισμού χώρων (ΤΟΤΕΕ 2423/86) Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ενδεικνυόμενες τιμές αερισμού χώρων (ΤΟΤΕΕ 2423/86) ΕΙΔΟΣ ΧΩΡΟΥ ΚΑΠΝΙΖΟΝΤΕΣ (m3/h.άτομο) Διαμερίσματα συνήθη Μερικοί 8,5 Μπαρ Πάρα πολλοί 25,5 Καταστήματα Κανένας Εργοστάσια Νοσοκομεία, Χειρουργεία Ειδικός κλιματισμός Εργαστήρια Χώροι συγκεντρώσεων Εκτάκτως πολλοί Γραφεία συλλογικά Σχολεία - αίθουσες διδασκαλίας 17,0 Θέατρα

Απαιτήσεις και προδιαγραφές

ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Εκτίμηση της απαίτησης ενέργειας Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Εκτίμηση της απαίτησης ενέργειας Για να υπολογιστεί η ενέργεια απαιτείται να γνωρίζουμε: Το ρυθμό ροής μάζας του αέρα μέσα και έξω από το κτίριο Την διαφορά ενθαλπίας ανάμεσα στις εισερχόμενες και εξερχόμενες ροές αέρα Εναλλακτικά, από το ενεργειακό ισοζύγιο σύμφωνα με το οποίο οι απώλειες μεταφοράς αφαιρούνται από το συνολικό θερμικό κέρδος του κτιρίου

Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΥΛΙΚΑ Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στα κτίρια αποτελούν συχνά πηγή ρύπων Ταξινόμηση των υλικών με βάση τις εκπομπές ρύπων Στόχος: Η προώθηση υλικών χαμηλών εκπομπών ρύπων για την επίτευξη ικανοποιητικής ΠΕΑ χωρίς την αύξηση του ρυθμού αερισμού Ο κατασκευαστικός τομέας δείχνει ενδιαφέρον προς την κατεύθυνση παραγωγής υλικών χαμηλής εκπομπής ρύπων & περιβαλλοντικής σήμανσής τους Απαιτούνται ακόμη προσπάθειες Μελλοντικά: Οδηγίες που θα αφορούν όλη τη διαδικασία κατασκευής με στόχο: τη διασφάλιση της ποιότητας της εργασίας και των εγκαταστάσεων κατά τη διάρκεια της φάσης κατασκευής την προστασία των υλικών και προϊόντων από την υγρασία, τις ακαθαρσίες και τη σκόνη του τόπου κατασκευής

Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τυπικό μονοζωνικό μηχανικό συστήμα θέρμανσης, ψύξης και αερισμού

Οι επιμέρους συνιστώσες

ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Παράμετροι ενεργειακού σχεδιασμού Περιορισμοί Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Παράμετροι ενεργειακού σχεδιασμού Περιορισμοί Μεταβλητές σχεδιασμού Προδιαγραφές του συστήματος αερισμού Τύπος κτιρίου Κανονισμοί κτιρίων Κλίμα Τοπικό περιβάλλον Στρατηγικές Οικονομική απόδοση Ενεργειακή Αξιοπιστία Απαιτήσεις: Πρότυπα ποιότητας αέρα & θερμικής άνεσης Σχεδιασμός κτιρίου Ολοκλήρωση με σχεδιασμό κτιρίου

Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ Συνδέσεις μεταξύ προτύπων για την εξασφάλιση ικανοποιητικής ποιότητας εσωτερικού αέρα και ενεργειακής απόδοσης Βέλτιστος αερισμός Υγεία Έλεγχος ενέργειας Άνεση Στρατηγική αερισμού Πρότυπα αεροστεγανότητας Δομικά στοιχεία Προσόψεις Το κτίριο εξ’ ολοκλήρου Στεγανοποιητικά στοιχεία

Κατασκευαστικές διαμορφώσεις Ηχορύπανση περιβάλλοντος Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΒΕΛΤΙΣΤΟΣ ΑΕΡΙΣΜΟΣ Ένα πολυσύνθετο πρόβλημα Βέλτιστος Αερισμός Ανάγκη ιδιωτικότητας Εσωτερικοί ρύποι Κατασκευαστικές διαμορφώσεις Ποιότητα ατμοσφαιρικού αέρα Ηχορύπανση περιβάλλοντος Θερμική άνεση Ενέργεια Ασφάλεια

ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΟΙΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 ΑΕΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΟΙΤΗΤΑ ΑΕΡΑ Μερικά πρακτικά θέματα εφαρμογής Α. Σε φυσικά αεριζόμενα κτίρια Ξέρουμε πόσο αερίζουμε σε φυσικά αεριζόμενα κτίρια? Είναι συμβατός ο αερισμός με την ηλιοπροστασία, την ανάγκη ασφάλειας, τις καιρικές συνθήκες και τις λειτουργικές απαιτήσεις? Β. Σε μηχανικά εξαεριζόμενα κτίρια Το σύστημα εξαερισμού λειτουργεί με βάση τα όσα προβλέπει ο σχεδιασμός και η μελέτη του? Συντήρηση? Τελικά, πόσο «έξυπνο» πρέπει να είναι ένα κτίριο για να πετυχαίνει το στόχο του βέλτιστου αερισμού?

=> Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 «ΕΞΥΠΝΑ» ΚΤΙΡΙΑ Ο έλεγχος των συνθηκών φωτισμού, φυσικού ή τεχνητού Μόνιμος έλεγχος της ποιότητας αέρα και των συνθηκών αερισμού του χώρου Η καταγραφή της κατανάλωσης των μορφών ενέργειας που εισέρχονται στο σύστημα «κτίριο» (πετρέλαιο, ηλεκτρική ενέργεια, νερό, θερμική ενέργεια κ.α). Η διαχείριση των συστημάτων θέρμανσης και κλιματισμού => Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης

Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Τα BEMS είναι ολοκληρωμένα συστήματα που αποτελούνται από: αισθητήρες ενεργοποιητές, ελεγκτές υπολογιστικές διατάξεις Ρυθμίζουν τη λειτουργία των ενεργειακών συστημάτων με βάση τις επιθυμητές τιμές των παραμέτρων που διαμορφώνουν το εσωτερικό περιβάλλον των κτιρίων.

Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Η ανίχνευση ή μέτρηση Έλεγχος Επίβλεψη Συμμετοχή του χρήστη. BEMS

Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Σύστημα Ενεργειακής (και όχι μόνο) Διαχείρισης

Η ερώτηση του απογεύματος: Χειμερινό Σχολείο: Περιβαλλοντική Ποιότητα του Εσωτερικού Χώρου Δελφοί, 26-27 Νοεµβρίου 2005 Η ερώτηση του απογεύματος: Ποιος τα χρειάζεται όλα αυτά?