ZPZ. Životní prostředí. a zdravotní nezávadnost staveb. Přednáška č. 4 a 5. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

ZPZ

Životní prostředí a zdravotní nezávadnost staveb Přednáška č. 4 a 5

Přednášky: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Cvičení: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Garant: Ing. Michal Kraus, Ph.D. Katedra stavebnictví

ZPZ

Životní prostředí a zdravotní nezávadnost staveb Kvalita vnitřního prostředí

• Vnitřní prostředí budov • Je prostředí, která nemá přímé spojení s venkovním prostředím mimo budovu • Vnitřní prostředí lze rozdělit na • Obytné prostředí • Pracovní prostředí (vyhláška 361/2007 Sb.) • Pobytové prostory • Dle § 13 258/2000: zařízení pro výchovu a vzdělávání, vysokých škol, škol v přírodě, staveb pro zotavovací akce, staveb zdravotnických zařízení, zařízení sociálních služeb, ubytovacích zařízení, staveb pro obchod a pro shromažďování většího počtu osob

• Další ostatní prostory (Dopravní prostředky a jiné stavby, … ) 2

ZPZ


• Nepřímé spojení vnitřního prostředí s venkovním prostředím a také díky prezence různých zdrojů znečištění (např. konstrukční vady, charakteristiky stavebních materiálů, lidské činnosti, vybavení interiéru a kvalita venkovního ovzduší) je možno často pozorovat, že vnitřní ovzduší má celé odlišné a specifické mikroklima. • Syndrom nezdravých budov (Sick Building Syndrom, SBS) • dle Světové zdravotnické organizace (WHO) ve zprávě z roku 1984 trpí v USA a evropských zemích přes 30 % obyvatel. • ve zprávě z roku 2002 už WHO udává nový počet postižených lidí až 60 %. • Dnes v po roce 2014 hodnoty stoupají k 85 %.

3

ZPZ


• Nepřímé spojení vnitřního prostředí s venkovním prostředím a také díky prezence různých zdrojů znečištění (např. konstrukční vady, charakteristiky stavebních materiálů, lidské činnosti, vybavení interiéru a kvalita venkovního ovzduší) je možno často pozorovat, že vnitřní ovzduší má celé odlišné a specifické mikroklima. • Syndrom nezdravých budov (Sick Building Syndrom, SBS) • dle Světové zdravotnické organizace (WHO) ve zprávě z roku 1984 trpí v USA a evropských zemích přes 30 % obyvatel. • ve zprávě z roku 2002 už WHO udává nový počet postižených lidí až 60 %. • Dnes v po roce 2014 hodnoty stoupají k 85 %.

4

ZPZ


• Syndrom nezdravých budov (SBS) • Skupina více či méně závažných nemocí a zdravotních potíží, které si lidé mohou přivodit dlouhodobým pobytem v uzavřených místnostech. • Mezi nejčastější problémy patří • Start nebo zhoršení alergií • Astma, opakované záněty dýchacích cest • Bolest hlavy, podráždění očí • Zvýšený krevní tlak, cholesterol • Kardiovaskulární choroby • Deprese, neuróza, snížená imunita… 5

ZPZ


• Syndrom nezdravých budov ve městě

• Vzduch ve městě je plný smogu, je hermeticky uzavřený okny a obohacený o celou řadu chemikálií z nábytku, umělých hmot, PVC, kouře, statické elektřiny. Ze syntetických potahů a koberců stoupá doslova koktejl chemikálií. Tento vzduch - uvnitř budovy je až 10x prašnější než venkovní vzduch. Je jasné, že tento vzduch organismu nemůže prospívat. • Syndrom nezdravých budov • Výzkum NASA (Rohles 1971, Jokl 1989) již delší dobu poukazuje, že optimální úroveň bydlení, tj. bez SBS, vytváří optimální úroveň jednotlivých složek obytného prostředí (tzv. konstituent neboli komponent - složek mikroklimatu obytného prostředí): tepelněvlhkostní, odérové, toxické, aerosolové, mikrobiální, ionizační, elektrostatické, elektromagnetické, elektroiontové, akustické, a psychické. 6

ZPZ


Nejčastější složky prostředí - druhy mikroklimatu v interiéru budov 7

ZPZ


Faktory prostředí (stress), které lidé zvláště pociťují v interiéru budovy Podle průzkumu provedeného odbory bank a pojišťoven v SRN (the German Trade Union, Bank and Insurances, HBV) (Weber 1995) téměř třetina (27,1 %) zaměstnanců v interiéru budov si stěžovala na tepelně-vlhkostní mikroklima, dalších 13,5 % na hluk, 10,6 % na osvětlení, 10,2 % na tabákový kouř a 9,9 % na stísněnost prostoru, tj. prostředí se podílí více jak 70 % (71,3 %) na diskomfortu při práci. Nejméně si dělají lidé starosti s prací přes čas (8,9 %), se svými nadřízenými (4,0 %) a kolegy (2,9%). 8

ZPZ


Subjektivní odezva (strain) lidí na pobyt v interiéru budovy (s klimatizací a bez klimatizace) Nejvíc stížností je v prostorách vybavených klimatizací. Nejvíce si respondenti stěžují na obavy z chladu (19 %), na podráždění svalových membrán (16,5 %). celkovou podrážděnost (12,8 %), bolesti hlavy (11,6 %), únavu (11,4 %) a nejméně na revmatismus (9 %), ztrátu soustředění (8,3 %) a pocit nahlouplosti (4,2 %).

V místnostech bez klimatizace počet stížností výrazně klesá.

9

ZPZ


• Faktory ovlivňující kvalitu vnitřního prostředí • Mezi faktory ovlivňující kvality vnitřního prostředí nebo interní mikroklima budov, patří: • Fyzikální faktory (teplota, vlhkost a cirkulace vzduchu, osvětlení, radiace, elektromagnetické pole, hluk) • Chemické faktory (anorganické látky, organické látky a vláknité materiály) • Biologické faktory (bakterie, viry, roztoči, plísně, pyly, části rostlin, prach ze srsti a exkrementů domácích zvířat). 10

ZPZ


• Mikroklima • Mikroklima je obecně označení pro klima malé oblasti, které se vlivem různých místních specifik a specifik okolí liší od klimatu okolí, resp. od klimatu, které by člověk v dané oblasti očekával. • Mikroklima závisí na podmínkách panujících v dané oblasti a

jejím okolí. • Složky

vnitřního

vzduchového prostředí

budov

záměrně

vytvářeného pro pobyt člověka v uzavřených prostorách lze

obecně charakterizovat jako interní (vnitřní) mikroklima. 11

ZPZ


• Mikroklima • Člověk tráví ve vnitřním prostředí budov až 90 % svého času 8%

6%

11%

2% 5% 68%

Domov

Práce

Restaurace, bar

Jiné aktivity v budovách

V dopravních prostředcích

Venku 12

ZPZ


• Mikroklimatické podmínky vnitřního prostředí • Mikroklima je základním uživatelským kritériem kvality budovy • Mikroklima ovlivňuje lidské zdraví a psychiku • Mikroklima je utvářeno použitým materiálem na plášť budovy, látkami pronikajícími z vnějšího prostředí, vnitřním vybavením a činností člověka • Mikroklimatické parametry jsou ovlivňovány • Vnějšími klimatickými podmínkami a kvalitou ovzduší • Způsobem větrání a vytápěním • Tepelnou zátěží vlivem technologií, množstvím a činností lidí, strojů, přístrojů a osvětlení

• Tepelně-technickými vlastnostmi stavby 13

ZPZ


• Působení různých složek při tvorbě vnitřního prostředí • Tepelně – vlhkostní • Odérové • Mikrobiální • Světelné • Akustické • Ionizující • Aerosolové • Toxické • Elektroiontové • Elektrostatické • Elektromagnetické • Psychické •… 14

ZPZ


• Způsoby znečištění vnitřního prostředí

15

ZPZ


• Zdroje znečištění vnitřního prostředí

16

ZPZ


• Mezi hlavní zdroje znečištění patří • Oxidy dusíku – NOx • Oxid uhličitý – CO2 • Oxid siřičitý – SO2 • Oxid uhelnatý - CO • Přízemní ozón – O3 • Formaldehyd, další těkavé chemické látky • Azbestová a jiná minerální vlákna

• Radon • Kladné negativní ionty • Prach, pyly

• Bakterie, viry, plísně • Výkaly roztočů

17

ZPZ


• Oxidy dusíku • Zdrojem jsou emise z automobilové dopravy a ze stacionárních zdrojů spalujících za vysokých teplot fosilní paliva. • Z osmi oxidů dusíku, které se mohou nacházet v ovzduší vnitřního prostředí, pouze dva způsobují poškození zdraví. Jsou jimi oxid dusičitý (NO2) a oxid dusný (NO).

• Oxid uhličitý • Nejběžnější kontaminant ovzduší, jehož koncentrace jsou vždy vyšší v interiérech než ve venkovním prostředí. Zdrojem CO2 je především člověk, prostřednictvím metabolismu, dýchání a termoregulačními pochody. • Hlavní vliv na zvyšování koncentrace v prostoru má počet osob v místnosti, frekvence větrání a velikost daného prostoru. • Dalším zdrojem CO2 je spalování pevných paliv. Se zvyšující se koncentrací oxidu uhličitého se zvyšuje i množství vodní páry v ovzduší a tím i relativní vlhkost vzduchu. • Vyššími koncentracemi CO2 je nepříznivě ovlivněno především dýchání, může způsobovat bolesti hlavy, závratě a nevolnost. 18

ZPZ


Parts per million (z angličtiny, česky „dílů či částic na jeden milion“), zkráceně též ppm, je výraz pro jednu miliontinu (celku); někdy je tento výraz odvozován i z latinského pars per milion. 19

ZPZ


• Oxidy siřičitý • Zdrojem SO2 mohou být například domácí topeniště, ve kterých se spaluje uhlí. V 70. a 80. letech minulého století byl hlavní složkou znečištění ovzduší, ale od poloviny 90. let má jeho koncentrace klesající tendenci a to z důvodu dokonalejších technologií odsiřování spalin velkých zdrojů znečištění. • Mezi tyto zdroje patří například tepelné elektrárny, teplárny a průmyslové kotelny. • Vyšší koncentrace SO2 dráždí horní cesty dýchací, projevuje se kašlem a zvyšuje onemocnění respiračními nemocemi.

• Oxid uhelnatý • CO je produktem nedokonalého spalování za přístupu kyslíku. Mezi zdroje můžeme zařadit např. kamna na pevná palivy, plynové spotřebiče bez odtahu, krby, nevětrané kuchyně s plynovým sporákem apod. Zemní plyn, který je v domácnostech v ČR využíván k vaření, vytápění nebo ohřevu vody, obsahuje 5 % oxidu uhelnatého. Mezi nezanedbatelný zdroj patří také kouření. • Oxid uhelnatý se váže na červené krevní barvivo a tím snižuje množství kyslíku přenášeného krví.

20

ZPZ


21


ZPZ • Ozón

• O3 neboli tříatomový kyslík je přírodní plyn. • Vzniká reakcí s dalšími prvky v atmosféře. • Ozón není škodlivinou přímo vypouštěnou do ovzduší a proto

je pro omezení jeho zvýšené koncentrace potřeba snížit emise látek, které potřebuje ke svému vzniku. • Rozlišujeme dva druhy: • Atmosférický ozón, který je v atmosférické vrstvě a chrání nás před škodlivými ultrafialovými paprsky. Jeho úbytek způsobuje tzv. ozónovou díru. • Troposférický ozón, který je obsažen v přízemní vzduchové zóně a ve vysokých koncentracích je pro člověka škodlivý.

22

ZPZ


• Formaldehyd • Jeho zdrojem ve vnitřním prostředí budov mohou být zařizovací předměty (nábytek, koberce, tapety, atd.) či použité stavební materiály. • Dále také čistící a kosmetické prostředky používané v domácnostech nebo provozech, spalování uhlí, hoření plynu a kouření. Mezi venkovní zdroje patří především doprava. • Koncentrace formaldehydu v interiéru se odvíjí především od počtu osob, vybavení interiéru, teploty a vlhkosti prostředí. • Přítomnost formaldehydu je díky jeho štiplavému zápachu, objevujícímu se i při malých koncentracích, postřehnutelná čichem a bývá proto považován za jednu z nejnebezpečnějších škodlivin v interiérech. • Jeho vliv na lidské zdraví určitě nelze podceňovat ale je potřeba mít na paměti, že existují další nebezpečné chemické látky, které i když nejsou postřehnutelné zápachem, mohou být rizikovější ... 23

ZPZ


• Těkavé organické sloučeniny • Jedná se o sloučeniny, které za přítomnosti slunečního záření reagují s oxidy dusíku a tvoří fotochemické oxidanty. • Mají prokazatelně negativní vliv na životní prostředí a kvalitu

ovzduší s negativními dopady na lidské zdraví. •V

prostředí

se většinou

vyskytují

společně

jako

suma

sloučenin.

• Mezi jejich zdroje patří především lepidla, rozpouštědla, barvy, nátěry a pod. • Z konkrétních látek se jedná např. o toluen, xylen, styren, etylbenzen, chlorované uhlovodíky, ftaláty a terpeny. 24

ZPZ


• Azbest • Je složen z několika typů vláknitých minerálních vláken, které se vzájemně liší svým tvarem, délkou, flexibilitou a také v jejich biologickém působení na lidský organismus. • Azbest se může přirozeně vyskytovat v půdě a pro jeho vlastnosti, mezi které patří odolnost vůči teplu a chemickým látkám, byl v minulosti využíván mimo jiné i pro výrobu stavebních materiálů.

• V současné době je jeho použití v ČR zakázáno pro jeho prokazatelné negativní dopady na lidské zdraví. • Do lidského organismu se dostává vdechováním azbestových částic obsažených ve vzduchu a mezi hlavní projevy dlouhodobého působení této látky na lidský organismus patří azbestóza a rakovina plic.

25

ZPZ


• Radon

• Je přírodní, radioaktivní, bezbarvý plyn bez chuti a bez zápachu vznikající přeměnou uranu.

• Do budovy se dostává hlavně z podloží, v menší míře pak z použitých stavebních materiálů, vody a se zemním plynem. • Dlouhodobý pobyt v prostředí s vysokou koncentrací radonu může způsobit ozáření dýchacích cest a vyšší riziko výskytu rakoviny plic. 26

ZPZ


• Základní požadavky na kvalitu prostředí • Nepřekročit povolenou teplotu interiéru • Nepřekročit povolenou teplota povrchů obvodových konstrukcí • Optimalizovat vlhkost interiéru • Zajistit kontinuální přívod čerstvého vzduchu, • Omezit průvanu • Zamezit přehřívání v létě • Minimalizovat materiálů uvolňujících zdraví

• Minimalizovat škodlivé látky • Zajistit akustický komfort • Zajistit přirozené osvětlení

27

ZPZ


• Tepelně-vlhkostní mikroklima • Tepelně - vlhkostní mikroklima je složka prostředí tvořena tepelnými a vlhkostními toky. • Patří k nejdůležitějším složkám pro zajištění vnitřního prostředí z hlediska zdraví a spokojenosti lidí, ale i ve vztahu k životnosti stavebních materiálů, budov, výrobních technologií a další. Teplota a vlhkost vzduchu se v budovách úzce vzájemně ovlivňují a podmiňují. • Základními

veličinami

určujícími

kvalitu

tepelně

-

vlhkostního

mikroklimatu v budovách jsou: teplota vzduchu, výsledná teplota, vypočtená operativní teplota, rychlost proudění vzduchu, relativní

vlhkost vzduchu, měrná vlhkost vzduchu, teplota rosného bodu 28

ZPZ


• Tepelná pohoda • Tepelná pohoda je jedním z nejdůležitějších faktorů pro pobyt člověka ve vnitřním prostředí. • Je to stav rovnováhy mezi člověkem a interiérem bez zatěžování termoregulačního systému. • Tepelná pohoda je tedy je stav, při němž je zachována rovnováha metabolického tepelného toku a toku tepla odváděného z těla při optimálních hodnotách fyziologických parametrů aby nedošlo ke zahřátí či zchladnutí lidského těla.

29

ZPZ


• Regulace tepelné pohody • Oba toku lze regulovat růžnými způsoby, např. změnou aktivit, či příslušným oblečením. • Rozdíly mezi produkovaným teplem a teplem odnímaným okolím

tělu vyrovnávají termoregulační mechanismy. • Termoregulační procesy souvisí s věkem, celkovým zdravotním stavem jedince, stavem výživy, pohybovým režimem a jsou přímo

ovlivněny tepelně- vlhkostním stavem prostředí. • Tepelná

pohoda

je

subjektivní

pocit avšak

zahraniční

studie

potvrzují, že např. při lehké práci dochází ke stoprocentnímu výkonu člověka při teplotě 22 °C, při teplotě 27 °C klesá schopnost podávat plný výkon o 25 %, při 30 °C se dosahuje pouze 50 % z optima. 30

ZPZ


• Normové požadavky v obytném prostředí Teplota vzduchu Druh místnosti (°C)

Intenzita výměny vzduchu

(1/h)

Množství vzduchu (m3/h)

Obytná místnost

18-22

3

3 na 1 m3 podlahy

Kuchyně Kuchyňský kout

15

plyn 3 elektřina 3

150 100

Koupelna s vanou

24

-

60

Koupelna s WC

24

-

60

WC individuální

16

-

25

Umývárna individuální

18

0,5

-

Šatna

18

1

-

Spižírna

15

1

-

Chodby schodiště

10-15

31

ZPZ


• Množství vzduchu v pracovním prostředí • Na základě dříve uvedených nařízení lze konstatovat, že množství větracího vzduchu v závislosti na prováděné činnosti (v pracovním prostředí) je obecně takto: • 50 m3/h na osobu vykonávající lehkou práci přičemž osoba sedí, • 70 m3/h na osobu pro práci převážně ve stoje a v chůzi, • 90 m3/h na osobu při těžké fyzické práci.

• Jedná se o absolutní minimum za obecných podmínek. • Dojde-li ke zvýšení teploty vzduchu či produkci nadměrné množství škodlivin, pak potřeba vzduchu je třeba zvýšit.

32

ZPZ


• Množství vzduchu v obytném prostředí • Obytné prostředí je řešeno ČSN 73 0540-2 (2011). • Vychází z obecného výpočtu pro stanovení nezbytného

množství

větracího vzduchu za účelem

dodržování

požadované vnitřní 0,1 až 0,15 % CO2, přičemž se předpokládá ,že není další vnitřní zdroje CO2, při venkovní

koncentraci 0,03 % CO2 a požadované vnitřní 0,1 až 0,15 % CO2 vychází cca 15 až 25 m3·h-1 přiváděného venkovního vzduchu na osobu.

33

ZPZ


• Požadavky na přívod vzduchu

34

ZPZ


• Rychlost proudění vzduchu ve vnitřním prostředí • Kromě množství větracího vzduchu, je dalším důležitým faktorem je rychlost proudění vzduchu v daném prostoru vnitřního prostředí. • Zvyšujeme-li rychlost proudění vzduchu více než 0,25 m/s, především v oblasti větší teploty, může způsobit silný pocit nepohody, pocit průvanu. • Vzduch by se měla proudit v rychlosti v rozmezí 0,1 – 0,2 m/s. • Pokud

je

nižší

než

0,05

m/s,

působí

na

člověka

jako

nedýchatelný vzduch. 35

ZPZ


• Optimální teplota ve vnitřním prostředí • Optimální teplota ve vnitřním prostředí k pobytovému účelu by měla být udržena v rozmezí 19 - 24°C, jestliže mezi teplotou okolních povrchů (stěn) a teplotou vzduchu v místnosti není větší rozdíl než

2°C při rychlosti proudění vzduchu přibližně 0,2 m/s • V zimním období je nutné větrat krátce co největším průřezem větracího otvoru. • V letním období je třeba se snažit o snížení negativního dopadu vysokých teplot na lidský organismus. • Doporučovaná max. teplota vzduchu v místnosti pro letní období je 26 – 27 °C. 36

ZPZ


• Vlhkost a tepelná pohoda • V bytech s ústředním vytápěním je nutno v zimním období vzduch vlhčit. • V tomto období dochází vlivem vytápění k poklesu relativní vlhkosti vzduchu na 20 % i méně a tím dochází k intenzivnímu vysoušení sliznice

horních cest dýchacích, tím klesá jejich ochranná funkce a stoupá možnost průniku škodlivých látek až do dolních cest dýchacích. • V letním období naopak vysoká relativní vlhkost spojená s vysokou

teplotou může nepříznivě ovlivňovat tepelnou rovnováhu organismu omezením respirace a tím ztráty tepla. • V pobytovém, zejména v bytové zástavbě, existují mnoho zdrojů vlhkosti.

37

ZPZ


• Vlhkost v bytě

• Vlhkost v pobytovém prostoru by měl být okolo 40% (v rozmezí 30-50%): • V teplém období může být nejvýše 65% • V chladném období má být nejméně 30%. • Zvýšená vlhkost může vést ke degradace

materiálů

i

konstrukci a vzniku a růstů mnoho druh mikroorganismů a tvorbě plísní. • Nízká

vlhkost

může

poškodit

sliznice

(vysychání,

ztráta

obranyschopnosti atd.) 38

ZPZ


• Pohoda člověka v závislosti na teplotě a vlhkosti

39

ZPZ


• Množství vlhkosti generované v bytovém prostoru Zdroj

Množství vlhkosti (g/h)

Obyvatel bytu

40

Odpar z otevřené vodní hladiny (mokré pleny, akvaria, ...)

50

Vlhkost rostlin (pravidelná zálivka 1 / 24 hod)

50

Vaření (na 5 l objemu nádob)

110

Sušení prádla (na 1 kg suchého prádla)

400

Žehlení

200 40

ZPZ


• Rosný bod • Zvýšení vlhkosti doprovází jev orosování stěn místností i, okenní skla, dlaždice a povrh materiálů. • Tento jev zvlčí daný prostor díky kondenzaci vodních par ve vzduchu a může vést k růstu plísní. • Rosný bod (teplota rosného bodu) je teplota, při které je vzduch maximálně nasycen vodními parami • Pokud dojde ke snížení teploty pod tzv. rosný bod, začne vodní pára kondenzovat.

41

ZPZ


• Rosný bod • Teplota rosného bodu je různá pro různé absolutní vlhkosti vzduchu: • čím více je vodní páry ve vzduchu, tím vyšší je teplota rosného bodu, čili tím vyšší teplotu musí vzduch (a pára) mít, aby pára nezkondenzovala

• Naopak pokud je ve vzduchu vodní páry jen velmi málo, může být vzduch chladnější, aniž pára zkondenzuje.

42

ZPZ


• Rosný bod • Je patrné, že pro zabránění orosování lze dosáhnout snížením teploty vzduchu v místnosti (větráním). Toto je však možné pouze tehdy, je-li vlhkost venkovního vzduchu nižší, než vlhkost vzduchu v

místnosti. Je-li poměr vlhkosti obrácený, větráním vlhčím vzduchem sice snížíme teplotu vzduchu v místnosti, ale vlhkostní poměry se ještě zhorší. • Vlastní teplota povrchu stěn je dána stavební konstrukcí a tepelnou akumulací obvodových stěn. Nesmí zde vznikat tzv. tepelné mosty, kde je v zimě teplota stěny trvale pod teplotou rosného bodu vzduchu. Jsou to místa s vysokou vlhkostí, podporující růst plísní.

Řešením je dodatečná izolace stěn nebo použit nepropustnou vrstvou místo omítky, příp. pod omítku. 43

ZPZ


• Optimální tepelný komfort • Pro dosažení pocitu tepelného komfortu platí obecně součtová rovnice: t0 + ts = 38 až 40 °C, • Kde

t0

je

výsledná

teplota

měřená

kulovým

teploměrem

uprostřed místnosti • kde ts značí průměrnou teplotu s v místnosti. • Optimální tepelně - vlhkostní mikroklima nastává jestliže existuje

tepelná rovnováha lidského organismu bez pocení při optimálním toku tepla z organismu do prostředí a optimální teplotě pokožky, optimální rovnoměrnost tepelné zátěže člověka v prostoru a v čase, optimální relace konvekčního a radiačního tepla, optimální tok vodní páry z organismu do prostředí. 44

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima • Je vytvářeno mikroorganismy mnoho typů, např. bakterií, virů, plísní a spor, pylů, které se vyskytují ve vnitřním prostředí budov, s přímými účinky na člověka.

• Nejčastějším, ne však jediným, zdrojem mikroorganismů, jsou sami lidé, kteří zárodky mikroorganismů roznášejí do vnitřního i venkovního ovzduší a odtud do klimatizačních a vzduchotechnických zařízení.

• Hlavními nositeli mikroorganismů jsou kapalné aerosoly a pevné aerosoly (prachy). Proto je nutné zabránit zvlhnutí usazeného prachu v uzavřených a těžko přístupných vzduchovodech (pomocí zpětných klapek, garantovaného přetlaku atd.) neboť zde hrozí výskyt virů i plísní

s neomezené životnost. 45

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima • Největší výskyt mikroorganismů v interiérech oproti venkovnímu prostředí je v zimě. • Většina mikroorganismů pro svůj život a rozmnožování nutně potřebuje vysokou vlhkost a teplotu. • Stavební a technické objekty nejsou optimálním životním prostředím pro mikroby, přesto se zde objevuje mnoho rodů mikrobů. • Tito mikrobi potřebují pro svůj život výjimečné prostředí, řadíme je proto mezi tzv. extrémofily

46

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima

47

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima • Ve stavebních objektech se nejčastěji objevují psychrofily a alkalofily, případně osmofily a oligofily. • Ve stavebních prvcích domů a bytů (dřevěné trámy, zdivo, podlahové krytiny, rámy oken apod.) se objevují plísně, které potřebují mít

podmínky pro své existenci a další rozšíření. Jsou to čtyři základní podmínky, tzv. požadavky na vlhkost, požadavky na teploty, požadavky na pH stavebních materiálů, požadavky na živiny. • Plísně lze očekávat všude tam, kde je vysoká vlhkost vzduchu. Ta totiž způsobuje vlhkost stavebních konstrukcí, které jsou pak pro plísně živnou půdou. Vzhledem k masové výměně oken v minulých letech, která nebyla spojena se změnou jejich užívání, tj. nová okna nevětrají infiltrací, je nutno je otvírat, došlo v mnoha bytech k nárůstu vlhkosti a tím rozvoji plísní. 48

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima • Kvalita

mikrobiálního

mikroklimatu

se

hodnotí

podle

únosné

koncentrace mikrobů • Pro obytná prostředí činí max. 200 až 500 mikrobů/m3 • Ve

venkovním

prostředí

měst

jsou

koncentrace

až

1500

mikrobů/m3

• Požadavky na kvalitu prostředí u běžných staveb jsou splněny, pokud nepřekročí koncentrace bakterií nebo plísní

500 KTJ/m3

vzduchu (kolonie tvořících jednotek).

49

ZPZ


• Mikrobiální mikroklima • Nejúčinnější způsoby, jak optimalizovat mikrobiální mikroklima jsou zásahy do zdroje organismu a zásahy do pole přenosu • Zásahy do zdroje patří: péče o osobní čistotu člověka, úprava vzduchotechnických zařízení a pravidelná inspekce, odstranění kondenzace vody na stěnách. • Zásahy do pole přenosu patří: omezení nebo zabránění šíření mikrobů v budově péčí o čistotu všech interiérů a odstranění nepříjemného hmyzu, přívod dostatečného množství čerstvého vzduchu (větráním), dezinfekce vzduchu ozařováním, UV zářením a

úpravou stěn vhodnou substancí do povrchového filmu 50

ZPZ


• Ionizační mikroklima • Je

charakterizováno

toky

ionizujícího

záření

z

přírodních

radionuklidů, případně umělých zdrojů. • Jedná se o zdroje ionizujícího záření ze stavebních hmot, např. radioaktivních popílků s obsahem radia (Gama záření udávané v jednotkách mikrosievert/hod) a emanaci radioaktivních plynů z podloží, případně ze stavebních hmot do interiérů budov. • Hlavním představitelem je: Radon

222Rn,

a následně rozpadem

radiové nebo thoriové řady vzniklé dceřiné produkty A),

214

Plumbum (Ra B),

214

Vismut (Ra C),

214

218

Polonium (Ra

Polonium (Ra C´ atd. …

51

ZPZ


• Ionizační mikroklima • Samotný radon je inertní plyn, ale závažné jsou jeho dceřiné produkty vdechované spolu s nosnými pevnými či kapalnými aerosoly do plic, kde se usazují a zářením alfa ozařují plicní epitel, čímž vytváří potenciální riziko pro vznik plicního karcinomu. • Jednotkou pro objemovou aktivitu radioaktivních látek je 1 Bq/m3, což udává jeden průměrný rozpad za sekundu v 1 m3 látky, obdobně se udává měrná aktivita pro 1 kg látky.

• Jako přípustné se u nás uvádějí hodnoty EOAR (ekvivalentní objemové aktivity radonu) v interiéru: • pro stávající budovy: 200 Bq /m3 vzduchu

• pro nové budovy: 100 Bq/m3 vzduchu 52

ZPZ


• Ionizační mikroklima • Ve venkovním ovzduší je hodnota EOAR 7 až 12 Bq/m3. • Základní zásah do zdroje se provádí volbou vhodného místa stavby,

volbou

vhodného

stavebního

materiálu

a

volbou

opatření proti vnikaní radonu do budov. • Jako ochrana nových i modernizovaných staveb před účinky

radonu se používá plynotěsná fólie pod základovou deskou s dimenzí dle oblasti radonového rizika a použití certifikovaných stavebních hmot.

53

ZPZ


• Aerosolové mikroklima • Aerosoly jsou buď pevných částic (prachů), nebo kapalných částic (mlhy). • Pevné aerosoly jsou původu organického, anorganického, popř.

smíšeného, s elektrickým nábojem kladným či záporným, s velikostí 0,1 až 100 mikrometrů. • Ve venkovním ovzduší velkoměst se spad prachu pohybuje v

hodnotách až 1100 t/km2 / rok, při běžné koncentraci 1 až 3 mg/m3. • Domovní prach, zvláště biologické částice pod 1 mikrometr jsou hlavní příčinou postižení astmatem. Jako přípustná hodnota v běžných budovách se uvádí koncentrace inertních pevných aerosolů 10 mg/m3. 54

ZPZ


• Aerosolové mikroklima • Optimalizace aerosolového mikroklimatu lze docílit dvěma způsoby • Zásahem do pole aerosolů a zásahem do pole přenosu. Pod

pojmem zásahu do pole přenosu chápeme změnu technologie, mísením

sypkého

materiálu

s

jinými

vhodnými

látkami,

uzavřením zdrojů aerosolů.

• Zásahem do pole přenosu rozumíme omezení šíření aerosolů v budově, používání filtrů především na vzduchotechnických zařízeních,

koagulace

aerosolových

částic

rozprašováním

kapalného aerosolu s vysokou smáčivostí dochází ke slučování

malých částic ve větší, které vlivem gravitace sedimentují. 55

ZPZ


• Odérové mikroklima

• Obecně jsou odéry plynné složky ovzduší. • Mimo

běžné

odéry

se

v

interiéru

dnes

vyskytují

styreny,

formaldehydy, odpary z nátěrů.

• Odérové látky vstupují do interiéru z venku nebo vznikají přímo uvnitř budovy z činností člověka i uvolňováním ze stavebních materiálů. • Z venkovního ovzduší vstupuje do budovy 50 – 80 % odérových látek. • Jsou to produkty spalovacích motorů a z výrobních procesů a spaliny z tepláren. V důsledku činnosti člověka se uvolňují různé

pachy, zplodiny z cigaret, pachy kosmetických přípravků, zápach odpadků a čisticích prostředků. 56

ZPZ


• Odérové mikroklima • Ve vnitřním prostředí vzniká při pobytu lidí hlavně CO2 a tělesné pachy – anthropotoxin. • Kvalitu vnímaného vzduchu však mohou negativně ovlivnit i další škodliviny, produkované vybavením interiérů budov, které jsou označovány jako těkavé organické látky TVOC.

• Jedná

se

hlavně

o

karcinogenní

formaldehyd,

organická

rozpouštědla, izokyanáty, akrolein, benzeny, ftaláty a z tělesných pachů, např. aceton a izoprén.

57

ZPZ


• Působení odérů na lidský organismus • Jen 1 % oděrových látek (vdechované molekuly)

dostává do

čichových buněk. • Pachy se značnou mírou ovlivňuje nálady člověka

• Dlouhodobá odérová únava je závislá na věku. Čích je nejlepší ve věku 30-60 let . Po 60 se stále zhoršuje. • Ženy mají lepší čích než muži a také nekuřáci než kuřáci.

• Nadměrný citlivý je čích na těhotenství, při zvýšení cukru v krví, pří migréně a době onemocnění • I když oděry přímo neohrožují zdraví, ale dochází k výkonnosti,

soustředění,

chutí,

nevolnosti,

pocitu

ztrátě

stísněnosti,

podráždění i bolení hlavy 58

ZPZ


• Odérové mikroklima • Optimální odérové mikroklima lze zajistit zásahem do zdroje odérů nebo do pole přenosu od zdroje k exponovanému subjektu. • Nejúčinnější způsob zásahu do zdroje je omezit nebo zlikvidovat zdroje odérů. Například používání rychleschnoucích barev. To jsou

látky, které ve styku s UV zářením vyvolávají velmi rychlý přechod sloučenin z nízkomolekulárních ve vysokomolekulární. • Optimalizace zásahem do pole přenosů se provádí následujícími způsoby: • Omezení šíření odérů v budově, například dělením vertikálních šachet do několika částí nebo vhodným umístněním zdrojů odérů, dostatečným větráním,

• Filtrací vzduchu (použití vhodných absorbentů), • Deodorizací nebo neutralizací ionizovaným ozónem 59

Děkuji za pozornost

Dotazy či připomínky: [email protected]

ZPZ

Ing. Michal Kraus, Ph.D. [email protected]

60

ZPZ. Životní prostředí. a zdravotní nezávadnost staveb. Přednáška č. 4 a 5. Vysoká škola technická a ekonomická V Českých Budějovicích

Recommend Documents