Zmiany mikroklimatu pomieszczeń w budynku po termomodernizacji

Ostatnia dekada XX wieku boleśnie uświadomiła Polakom potrzebę termomodernizacji - rynkowe ceny energii spowodowały gwałtowny wzrost kosztów utrzymania, a przede wszystkim ogrzewania budynku. Konsekwencje tej sytuacji dały się szybko zauważyć: w krajobraz osiedli wpisały się ekipy ocieplające ściany wieżowców, w szkołach, budynkach biurowych i domach masowo wymieniano okna. Wśród niewątpliwych korzyści termomodernizacji jest oczywista poprawa wskaźników energooszczędności, poprawa budżetów domowych i gminnych oraz - w postaci „efektu ubocznego” - zauważalna poprawa estetyki elewacji „wielkiej płyty” chociażby przez wprowadzenie nowoczesnej kolorystyki. Tak sprawa wygląda na zewnątrz, a diabeł jak zwykle tkwi w szczegółach, w tym przypadku wewnątrz budynków. Pozbawione dotychczasowej drogi odprowadzającej wilgoć i doprowadzającej świeże powietrze - nieszczelnej stolarki okiennej i szczelin między płytami - tak „zmodernizowane” domy przypominają niewentylowane, plastikowe torby-lodówki.

Zanieczyszczenia powietrza
Nowoczesne budynki są w bardzo wysokim stopniu przyczyną kłopotów zdrowotnych ich mieszkańców. Poważne zagrożenie dla zdrowia stanowi współczesne wykańczanie pomieszczeń za pomocą materiałów syntetycznych na bazie silikonu i lateksu, farb zawierających winyle (PVC) i różnorodne szczelne masy plastyczne, a dodatkowo powszechne w gospodarstwie domowym i utrzymywaniu higieny stosowanie produktów chemicznych codziennego użytku, wydzielających lotne związki organiczne.
Powietrze w pomieszczeniach zamkniętych zawiera ogromną ilość mniej lub bardziej lotnych gazowych cząstek organicznych. Zainteresowanie bioklimatologów związkami organicznymi skupia się głównie na cząstkach lotnych (VOC) i formaldehydzie. Zawartość poszczególnych VOC, jak i ogólnej sumy tych związków (TVOC) może zmieniać się w zależności od rodzaju, wielkości i funkcji pomieszczenia. Typowe stężenie TVOC w szwedzkich domach i biurach wynosi 10-1000 mg/m3, w Polsce zazwyczaj kilkakrotnie więcej. Ponad 900 rodzajów lotnych związków organicznych zostało zidentyfikowanych w nieprzemysłowych pomieszczeniach zamkniętych. Zanieczyszczające powietrze substancje produkowane są częściowo przez osoby przebywające w pomieszczeniu (jak np. dwutlenek węgla jako produkt oddychania), pochodzą także z innych źródeł, np. z płyt meblarskich, wykładzin podłogowych, sztucznej tapicerki, produktów higieny i środków czyszczących, maszyn biurowych, komputerów i urządzeń AGD. Wiele czynności, jak gotowanie czy sprzątanie, również powoduje wzrost zawartości VOC w pomieszczeniach. Gazy i pary organiczne nawet w tak niskich stężeniach, w jakich występują w domu i w biurze, nie mogą być wykluczone jako czynnik ryzyka w rozwoju alergii, innych nadwrażliwości i zespołu chorego budynku. Wiele z tych cząstek reaguje z ozonem, który wydziela się przy użytkowaniu urządzeń laserowych, w efekcie czego powstają inne wysoko reaktywne związki, jak aldehydy i wolne rodniki, o których od dawna wiadomo, że przyczyniają się do rozwoju nowotworów.
W szczelnie zamkniętych pomieszczeniach, powstałych w wyniku termomodernizacji „częściowej” - to znaczy bez równoległego rozwiązania sprawy odprowadzania pary wodnej i wymiany powietrza - w których dodatkowo przebywa co najmniej kilka osób, gwałtownie wzrasta stężenie dwutlenku węgla. Zauważają to między innymi nauczyciele i wykładowcy, obserwujący objawy zmęczenia, utratę zdolności koncentracji i senność u studentów już w ciągu
45-60-minutowego wykładu.
Wiele gazów nieorganicznych, np. dwutlenek azotu (NO2) i ozon (O3), podrażnia drogi oddechowe. Dwutlenek azotu wywołuje kaszel, ozon zaś jest bardzo drażniący dla oczu i dróg oddechowych, powodując najpierw suchość, a potem łzawienie. Do źródeł NO2 należą niesprawne kuchenki gazowe (przy braku skutecznego wyciągu spalin) oraz infiltracja do budynku spalin samochodowych z dróg lub garaży (jest to zresztą bezpośrednią przyczyną zakazu sytuowania garażu w połączeniu z pomieszczeniami mieszkalnymi). Źródłem ozonu jest głównie powietrze zewnętrzne, wyładowania elektryczne w kopiarkach, drukarkach laserowych i jonizatorach powietrza.

Problemy z wilgotnością
Przeszczelnione pomieszczenia termomodernizowanych budynków charakteryzują się zmienioną wilgotnością powietrza. Najważniejszym źródłem wilgoci w pomieszczeniu jest sam użytkownik, który przy małej aktywności wydziela około 40 g wody na godzinę. W pomieszczeniach wewnątrz budynku wilgotność jest utrzymywana na poziomie zgodnym z przepisami za pomocą wentylacji i, niekiedy, klimatyzacji. Nie ulega wątpliwości, że wysoka wilgotność w pomieszczeniach może być szkodliwa ze względu na wspomaganie rozwoju mikroorganizmów: grzybów, bakterii czy roztoczy, które wprowadzają istotny element biologiczny w rozważania o mikroklimacie budynków. Nawilżanie powietrza w pomieszczeniach jest rzadko zalecane, chyba że wymagają tego szczególne technologie produkcyjne, w których pobierana jest wilgoć z powietrza. Nawilżanie często powoduje narastające efekty uboczne, np. wzmożony rozwój roztoczy domowych, bakterii z rodzaju Legionella, a nawet alergie w następstwie pojawienia się grzybów pleśniowych.
Udowodniono, że wrażenie suchości powietrza, odczuwalne zwłaszcza w budynkach biurowych wyposażonych w intensywnie działającą klimatyzację, jest wynikiem wysokiego stężenia drażniących substancji typu VOC i ozonu w powietrzu. Dlatego uwagi pracowników i mieszkańców o „suchości” powietrza powinny w pierwszym rzędzie prowadzić do zbadania stanu jakości powietrza w budynku, następnie do zminimalizowania ilości drażniącej substancji. Powinno to doprowadzić do zredukowania niepożądanych objawów u pracowników metodą inną niż nawilżanie, a w przypadkach indywidualnych, gdy selektywne nawilżanie może być wymagane, istotny jest wybór nowoczesnej technologii monitorującej poziom wilgotności łącznie z parametrami jakości powietrza wewnętrznego.


Wentylacja i klimatyzacja
W niektórych przypadkach w termomodernizowanych budynkach niezbędne jest założenie wentylacji mechanicznej i klimatyzacji wspomagającej wymianę powietrza.
Osobnym problemem może być jakość i czystość przewodów tych instalacji oraz stan czerpni powietrza do systemu. Przewody te, jako hermetyczne, wymagają szczególnej higieny i starannych przeglądów okresowych, gdyż to one same często stanowią źródło zakażenia mikrobiologicznego budynku, rozsiewając zarodniki grzybów i bakterie do wszystkich pomieszczeń. Zaniedbania w zakresie monitoringu instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnych w pewnym amerykańskim hotelu stały się bezpośrednim powodem odkrycia szczepu bakterii Legionella, który w ciągu tygodnia zabił kilkunastu gości, powodując miejscową epidemię.
Współczesna cywilizacja i styl życia spowodowały, że 95% czasu spędzamy w pomieszczeniach, toteż w interesie naszego zdrowia i dobrego samopoczucia jest zadbanie o dobrą jakość powietrza. Paradoksalnie, chociaż celem termomodernizacji była i jest oszczędność energii użytkowanej przez system grzewczy budynku, coraz więcej zużywa się jej w innej formie, aby przywrócić powietrzu zadowalającą jakość, przez instalację klimatyzacji, pochłaniaczy zapachów, filtrów itp. Wydaje się to rzeczywiście niezbędne, skoro zanieczyszczenie powietrza wewnątrz pomieszczeń szacuje się na 20-krotnie przewyższające zanieczyszczenie powietrza zewnętrznego w miastach. Pewną nadzieją pod tym względem jest rozwój technologii inteligentnego budownictwa, która wdraża centralne i kompleksowe zarządzanie energią w budynku, począwszy od ogrzewania, oświetlenia do sterowania poszczególnymi urządzeniami i alarmem. Jednakże wymaga to w obecnym stanie rozwoju tej technologii dużych nakładów finansowych i w zasadzie jest ekonomiczne tylko w nowo budowanych obiektach.

Podsumowanie
Reasumując, jakość powietrza w izolowanych od środowiska zewnętrznego termomodernizowanych budynkach obniża znacząco wiele czynników:
- niewłaściwe rozwiązanie odprowadzania pary wodnej i zużytego powietrza lub całkowite pominięcie technicznego rozwiązania tego problemu,
- niewystarczająca ilość otwieralnych okien i drzwi w celu przewietrzania pomieszczeń,
- niewystarczająca wymiana powietrza za pomocą wentylacji mechanicznej lub wentylacja grawitacyjna bez mechanicznego wspomagania przynajmniej w niektórych pomieszczeniach (łazienki, WC, kuchnie, sale konferencyjne itp.),
- niesprawne ogrzewanie, niesprawna lub słabo działająca klimatyzacja, wyciągi kuchenne, nawilżacze i jonizatory powietrza, zanieczyszczone instalacje ogrzewania powietrznego, otwarte kominki, niesprawne kuchnie i urządzenia gazowe itp. Najważniejszy problem stanowi odprowadzenie zużytego i zanieczyszczonego powietrza, spalin, dwutlenku węgla z pomieszczeń codziennego przebywania ludzi,
- przechowywanie produktów chemicznych, używanych w gospodarstwie domowym, a także paliw, farb, olejów, smarów itp., wydzielających lotne związki, niebezpieczne przez drażniące działanie na drogi oddechowe i potencjalne dalsze szkodliwe skutki dla zdrowia,
- stosowanie szczelnych powłok wykończeniowych i termomodernizacyjnych, uniemożliwiających transport pary wodnej przez przegrody budowlane przy braku wspomagania wentylacji grawitacyjnej,
- stosowanie do wyposażenia pomieszczeń produktów, które wydzielają znaczne ilości VOC. Produkty o obniżonej zawartości VOC są specjalnie atestowane np. do stosowania w szkolnictwie i zakładach opieki nad dziećmi, ochronie zdrowia itp. Niektóre substancje i związki chemiczne dopuszczone do stosowania w Unii Europejskiej nie przechodzą podobnej certyfikacji np. w Stanach Zjednoczonych (dotyczy to formaldehydu). Wynika to z postępu badań nad wpływem tych substancji na zdrowie przy długotrwałej ekspozycji.
Poprawę jakości powietrza na niewielką skalę i, dodajmy, tylko w niektórych pomieszczeniach o małych wymaganiach co do stabilnego środowiska cieplnego, można uzyskać za pomocą prostych czynności, przede wszystkim częstego wietrzenia oraz instalacji wentylatorów mechanicznych w pomieszczeniach o zwiększonej produkcji wilgoci, zwłaszcza w łazienkach i kuchniach, zmniejszenia lub eliminacji chemikaliów przechowywanych w mieszkaniu i biurach, wprowadzanie naturalnych materiałów wykończeniowych przy jednoczesnym zredukowaniu liczby tworzyw sztucznych. Równowaga cieplna i energooszczędność to tylko połowa sukcesu termomodernizacji; aby osiągnąć komfort przebywania w zmodernizowanych termicznie budynkach, zadowoleni - i zdrowi - muszą być jego użytkownicy.


mgr inż. arch. Anita Szponar, dr Bogumiła Szponar
Boreas s.c. Architektura i Bioklimat Budynków, Wrocław


Źródło: