Pobierz opis

mgr inż. Mariusz Skwarczyński
[email protected]
Zakład Inżynierii Środowiska Wewnętrznego
Wydział Inżynierii Środowiska
Politechnika Lubelska
Tytuł pracy doktorskiej: Wpływ wentylacji osobistej na odczuwalną jakość środowiska
wewnętrznego, wydajność pracy i zużycie energii
W dzisiejszych czasach ludzie spędzają w sztucznie przygotowanym środowisku (dom,
transport, pomieszczenia biurowe) nawet 90% swojego życia. Warunki środowiska
wewnętrznego wpływają w dużo większym stopniu na zdrowie oraz komfort ludzi niż
warunki zewnętrzne. Najbardziej znanymi efektami niezadowalającej jakości powietrza
wewnętrznego jest pojawienie się u ludzi objawów syndromu chorego budynku (SBS – Sick
Building Syndrome), zespołu chorób związanych z budynkiem (BRI - Building Related Illness),
wieloczynnikowej nadwrażliwości chemicznej (MCS – Multiple Chemical Sensivity) czy
zespołu przewlekłego zmęczenia (CFS – Chronic Fatique Syndrome). Światowa Organizacja
Zdrowia do objawów związanych z przebywaniem w chorych budynkach zalicza: dolegliwości
alergiczne, bóle i zawroty głowy, migreny, rozdrażnienie, zaburzenia koncentracji,
nienaturalne zmęczenie oraz podrażnienie błon śluzowych.
Ocenia się, że na syndrom chorego budynku zapada 20-30 % wszystkich osób
pracujących w biurach. Około 25% pracowników biurowych na świecie nie może więc
funkcjonować z pełną wydajnością czy efektywnością, popełnia błędy, często choruje oraz
korzysta ze zwolnień lekarskich.
Głównym powodem złej jakości powietrza w pomieszczeniach jest niewystarczająca
wentylacja. Z danych literaturowych wynika, iż ilość powietrza wdychanego przez ludzi
przebywających w pomieszczeniu wentylowanym stanowi 1% wartości przypadającej na
1 osobę – czyli średnio ok. 0,4 m3/h powietrza wymieszanego. W takim powietrzu mogą
znajdować się zarówno zanieczyszczenia biologiczne, pochodzące od innych ludzi,
zapachowe bądź chemiczne emitowane z elementów wykończeniowych pomieszczeń.
Jednym ze sposobów polepszenia jakości powietrza jest zwiększenie ilości powietrza
świeżego doprowadzonego przez system wentylacyjny do pomieszczenia, co przyczynia się
do zmniejszenia ilości zanieczyszczeń w nim występujących, jednakże powoduje to wzrost
kosztów eksploatacyjnych, co w dobie kryzysu ekonomicznego nie jest racjonalnym
rozwiązaniem.
Wentylacja osobista to innowacyjne rozwiązanie wśród znanych systemów
wentylacyjnych, stwarzające możliwość indywidualnej regulacji warunków środowiska
wewnętrznego, znajdujące coraz więcej zwolenników na całym świecie. Wentylacja osobista
(z ang. personalized ventilation - PV) jest to rodzaj wentylacji miejscowej, umożliwiającej
bezpośredni nawiew czystego i świeżego powietrza w strefę oddychania ludzi. Jego
szczególną zaletą jest możliwość generowania i kontrolowania osobistego, lokalnego
środowiska.
Celem pracy jest określenie wpływu wentylacji osobistej na odczuwalną jakość
środowiska wewnętrznego, wydajność pracy oraz zużycie energii. Realizacja tak
postawionego celu umożliwi wyznaczenie parametrów pracy systemu wentylacji osobistej
dla uzyskania optymalnych warunków jakości środowiska i wzrostu efektywności pracy przy
minimalnym zużyciu energii.
Zakres pracy obejmuje badania literaturowe, symulacje komputerowe oraz pomiary
eksperymentalne. Zasadniczym elementem prac badawczych jest zaprojektowanie
nawiewnika do wentylacji osobistej charakteryzującego się wysokim wskaźnikiem
efektywności indywidualnej oraz zapewniającym poprawę odczuć termicznych. Projekt
będzie zrealizowany w programie do symulacji mechaniki płynów. Badania eksperymentalne
obejmują badania w komorze klimatycznej z udziałem grupy reprezentatywnej dla
wybranych warunków środowiska wewnętrznego przy zastosowaniu wentylacji osobistej.
Ostatnim etapem jest określenie zużycia energii w zależności od warunków środowiska
wewnętrznego na podstawie danych z części eksperymentalnej. W celu zmniejszenia zużycie
energii przez system wybrano urządzenia charakteryzujące się niskim poborem energii
elektrycznej jak również charakteryzujące się wysokim wskaźnikiem efektywności
energetycznej chłodniczej EER (Energy Efficiency Ratio) oraz cieplnej COP (Coefficient Of
Performance).
Rozwiązanie postawionego problemu umożliwi określenie czy miejscowa poprawa
odczuwalnej jakości powietrza, zmniejszy wpływ objawów syndromu chorych budynków
poprzez indywidualne dostosowanie warunków środowiska wewnętrznego oraz umożliwi
zwiększenie wydajności i efektywności pracy w warunkach komfortu cieplnego. Badania
mogą przynieść wymierne korzyści pokazujące mechanizm dostosowania się organizmu do
środowiska w trakcie wykonywania pracy.