Systemair

 

Най-новите проучвания показват, че качеството на въздуха в класните стаи е отговорно за академичния успех. Времето, когато температурата и нивото на CO2 в класните стаи бяха контролирани чрез отваряне и затваряне на прозорците, приключи. По-уплътнените сгради изискват използването на механична и контролирана климатизация. Този факт трябва да се вземе предвид при планирането на преструктурирането и строителството на училищните съоръжения.

Класните стаи имат средна заетост от 35 души. За да се гарантира ниво на въглероден диоксид под 1000 ppm във въздуха на класните стаи се изисква пресен въздушен поток от 30 m³/h на човек. Това съответства на дебит от 1,050 m³ / h, така че се постига четири- до петкратен въздушен обмен. Системата за приточен въздух трябва да доведе този обем без течения в класните стаи и да осигури неговото затопляне и охлаждане.


В днешно време климатизация, която не е в състояние да осигури комфортен климат поради течения или различни климатични зони, е неприемлива. Акцентът в оборудването на детските градини и училищата е да осигури на помещението условия, които не причиняват здравословни проблеми и следователно гарантира пълноценно физическо и умствено представяне.

Вътрешен климат и енергийна ефективност

 

На фигура 1 са показани целите, които произтичат от енергийните изисквания. Модерните сгради са напълно топлоизолирани, което ги прави почти напълно уплътнени. Отнесено към топлинните загуби, това е положително за енергийния баланс.

Херметичните сгради обаче нямат въздухообмен. Това означава, че концентрацията на CO2 във въздуха за дишане непрекъснато се увеличава. Учениците допълнително отделят прибл. 50 g / kg пара, така че и влажността на въздуха да нараства.

Резултатът е, че способността на учениците да се концентрират върху работата в училище намалява и повишената влажност в сградата може да доведе до мухъл по стените. Херметичните сгради имат тенденция да отделят вещества, които се изпаряват или дифундират от части на сградата във въздуха. Този факт не може да бъде предотвратен по време на строителната фаза.

Така беше и със старите сгради, но неуплътнените къщи имаха постоянна въздушна обмяна, която не позволи да се концентрират замърсители. Първоначално "прозоречната" климатизация може да се използва, за да се противодейства на това. Това намалява концентрацията на СО2 за кратко време и изважда влажността от сградата.

Така входящият външен въздух трябва да се загрява до стайната температура. Тази система изисква много енергия и създава големи температурни колебания, както и неравномерно ниво на температурата в стаята. Това може да бъде разрешено само чрез прилагане на механична климатизация.

Една енергоефективна климатична инсталация почти покрива топлинните загуби с помощта на системата за оползотворяване на топлина. Модерните агрегати използват индиректно изпаряване на водата в канала за изсмукване / изхвърляне на въздуха на рекуператора и осигуряват комфортен климат дори в горещите летни месеци. Благодарение на контролираната механична климатизация ефективността остава висока, без да навреди на климата в стаята.

Нормативни изисквания

Както и в другите сгради, за енергийната ефективност на училищата е необходима херметична конструкция . Този подход задължително изисква механична климатизация. Освен валидните строителни разпоредби, трябва да се имат предвид и нормите DIN EN 15251, DIN EN 13779 и VDI 6040. Главният VDI 6040 специфицира работна температура в помещението между 20 ° и 26 ° в зависимост от температурата на външния въздух. При това се приема, че никой ученик не е изложен на пряка слънчева радиация. Освен това се предполага свободна от замърсяване стая и не е разрешено превишаването на концентрация на CO2 над 1000 ppm.

Следната таблица помага за интерпретирането на дебита на външния въздух за климатичните инсталации с вентилатор съгласно DIN EN 13779:

Категория

Описание

Повишаване на концентрацията на CO2 спрямо външния въздух (ppm)

Дебит на външния въздух (m³ / h) на ученик

IDA 1

Високо качество на въздуха в помещението

< 400

>54

IDA 2

Средно качество на въздуха в помещението

400 - 600

36 - 54

IDA 3

Умерено качество на въздуха в помещението

600 – 1,000

22 - 36

IDA 4

Ниско качество на въздуха в помещението

> 1,000

<22

Таблица 1: Качество на помещенията и дебит на външния въздух по DIN EN 13779

С разрешена концентрация на CO2 от 1000 ppm, училището попада в категория IDA 3 с обем на въздуха от 22-36 m³ / h на човек. Тълкуването на дебита на външния въздух по DIN EN 15251 е друго. В този подход се използва площ от 2 м² на студент. Следващата таблица показва интерпретацията на сграда с ниски замърсители:

 

 

Въздушен дебит за замърсители от сградни емисии m³ / (hm²)

 

Пример за сграда с ниски емисии

2m²/person

Категория

Дебит

m³/h (ученици)

Сграда с много ниски емисии

 нискоемисионна сграда

не ниско-емисионна сграда

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(2)+(4)x2

I

36

1,8

3,6

7,2

43 m³/h

II

25

1,3

2,5

5,0

30 m³/h

III

14

0,7

1,4

2,9

17 m³/h

 

DIN EN 15252 определя три категории вътрешен климат, който определя степента на очакванията на потребителя и позволява прилагането на категориите за сгради с различна възраст или условия. Категория ІІ се прилага за нормални очаквания за нова сграда, категория III се прилага за умерени очаквания за съществуваща сграда и категория I се прилага за много високи очаквания и трябва да се използва за лица с физически увреждания или само за малки деца. Самата таблица показва трите категории на замърсяване от сградата. Посочените стойности са посочени на човек и площ m². Така за ново училищно строителство с категория II резултатите за дебита външен въздух са:

(2)  + 2 x (4)

25 m³/h + 2 x 2,5 m³/(hm²) = 30 m³/h/person

Освен температурата, влажността и нивото на CO2, акустиката на една класна стая оказва значително влияние върху представянето на учениците и учителите. Ниските нива на шума позволяват на учителите да говорят безпроблемно и да поддържат комуникацията с учениците. Акустичното възприятие на учащите се влияе предимно от звуковото отражение, времето на реверберация и фоновите шумове. DIN 4109 предписва допустимо ниво на звуково налягане от 35 dB (A). Границата на нивото на звуково налягане при учениците с ограничен слух или разбирането на трудни и чуждоезични текстове е 30 dB (A).

При изпълнение на реконструкции и ново строителство трябва да се прилагат действащите ErP-препоръки и F-газ регулации. От една страна, критериите за ефективност на централните и децентрализираните въздухообработващи агрегати намаляват енергийните нужди за климатизация и охлаждане, но от друга страна устройството става все по-голямо, като монтират байпасите и рекуператора в корпуса. Изгражданите инженерни помещения и централни вентилационни станции трябва да са достатъчно големи, за да поберат агрегатите без проблем. Освен това достъпът до камерата за поддръжка и хигиенни инспекции трябва да се вземе предвид при планирането на инженерното помещение.

Специално внимание трябва да се обърне на технологията за охлаждане. В модерната сграда термопомпите и водоохладителите намират широка гама от приложения. Регламентът за F-газ, който влезе в сила на 1 януари 2015 г., играе важна роля в бъдещето на училищните сгради. Със сценария по де-фазиране този регламент намалява значително флуоровъглеводородите (HFC), които се предлагат на европейския пазар.

 

В процеса на планиране на машинните помещения трябва да се вземе предвид фактът, че бъдещите технологии се нуждаят от повече пространство. Задължението на оператора по F-газ нормата за нови инсталации, както и за вече инсталираните термопомпи и охладители обвързва:

  • Общо задължение за намаляване на емисиите (член 3, раздели 1 и 2)
  • Задължение за ремонт (член 3, раздел 3)
  • Сервизна проверка на задължението за плътност(член 3, раздел 1 и член 4, раздел 1)

Това задължение на оператора ще увеличи изискванията за обучение на техническия персонал на училищата и ще направи обучението по-сложно. Модерните училища не се състоят само от класни стаи и стаи за персонала. Повечето училища имат и плувни басейни, помещения за почивка, аудитории, кухни, фитнес зали, столове, лаборатории, научни зони или технически помещения. Тези различни места определят различни експлоатационни изисквания към сградната технология.

Освен общото приложение на VDI 6040 "Вентилация и климатизация в училищата" са валидни DIN EN 13779 и DIN EN 15251 за определяне на количествата на външния въздух. Допълнителните зони са обхванати от отделни норми и разпоредби, чието приложение зависи от употребата.

По-рано споменатият дебит на въздуха от 30 m³/h на човек създава въздушни обеми в класните стаи от 900 до 1.100 m³/h. При многобройни класни стаи в един коридор, централен климатик с управление във всяка стая е разумно решение. Класните стаи могат да бъдат снабдени с външен въздух и необходимите отоплителни и охладителни мощности от машинната зала.

Поддръжката е съсредоточена върху дейности в машинната зала, които могат да се извършват дори и по време на учебните часове в спешен случай. Добрата топлоизолация на съвременните сгради, съчетана с високоефективен топлообменник, позволява въздушното отопление на класната стая.

Обемът на външния въздух трябва да е достатъчен, за да покрие нуждите от отопление на помещенията. Централизираното подаване на топлина през решетки намалява инвестиционните разходи, тъй като вече не се изисква статично панелно отопление.

Една енергоефективна климатична инсталация обикновено има толкова мощна система за оползотворяване на топлината, че топлинният товар от инфилтрация се намалява до минимум. За да се избегнат неблагоприятните за околната среда F-газове, използването на индиректни, адиабатни охладителни системи за климатизация на помещенията би имало смисъл.

Адиабатните системи не само осигуряват екосъобразен охладителен капацитет, но и намаляват енергийните нужди за охлаждане в значителни количества и намаляват свързаните товари от всички технически инсталации за обработка на въздуха.

Обобщавайки, можем да кажем, че енергийно-ефективното третиране на външен въздух не само намалява енергийните нужди на училището, но и увеличава потенциала за успех на учениците.

Follow us on our social channels
Feedback