SOFTFLO. Så här ventilerar vi skolor hälsosamt FRISK LUFT - FRISK ARE LIV

Transkript

1 SOFTFLO Så här ventilerar vi skolor hälsosamt FRISK LUFT - FRISK ARE LIV

2 Miljoner färre sjukdagar & miljoner färre dagar för vård av sjukt barn. En enkel åtgärd är allt som behövs Mekanisk ventilation med omblandande tilluft i skolor = en hälsokatastrof Under en timme andas en människa ut mer än en halv miljon partiklar. De fl esta är snälla, men ett drygt hundratal kan vara mer eller mindre hälsovådliga för andra människor. Om de här partiklarna ostört fi ck följa med den, uppåt riktade konvektionsluften från människorna, så skulle de försvinna upp mot taket och där lämna rummet med frånluften. Men, när ventilationen är omblandande så möter de nedåt riktad ventilationsluft, som okontrollerbart trycker ner dem till människorna igen. Det partikelutbyte som nu sker mellan alla näsor och munnar, kanske är av ringa betydelse om få människor är i rummet. Men, fi nns det många människor där, så blir konsekvenserna väl kända. Bakgrund Människan utför sina uppgifter sämre, om ventilationen är undermålig. Ett stort antal studier bekräftar detta. Liknande undersökningar bekräftar även, att hög luftkvalitet ökar hennes koncentrationsförmåga och produktivitet. Hur ska man då ventilera skolsalar, för att luftkvaliteten ska bli acceptabel? Tittar vi ut i världen, fi nner vi en mängd olika rekommendationer. Exempelvis rekommenderar man i USA (ASHRAE) 8 litres/s per person for school classrooms. I hela världen utgår man ifrån, att det avgörande för god ventilation är, hur mycket ventilationsluft man för in i rummen. Anvisningar om hur man bör ventilera rummen, för att föroreningarna effektivt ska kunna avlägsnas, förekommer inte. Detta innebär, att man förutsätter, att all ventilation sker med metoden omblandande ventilation, som alla sakkunniga känner till för bort de i rummen befi ntliga partiklarna med mycket låg verkningsgrad, ofta endast 30 till 40 procent av önskvärda 100. Den spruckna förhoppningen om det hälsosamma alternativet För några decennier sedan introducerades en ventilationsmetod, som verkade kunna bli det hälsosamma alternativet. Genom att föra in tilluften nere vid golvet, kunde den förorenade luften försvinna bort från rummet utan att ovanifrån störas till hälsovådliga återbesök hos personerna. Metoden kallas för deplacerande ventilation. Tyvärr så infriade inte den deplacerande ventilationen de högt ställda förhoppningarna; exempelvis visade den sig inte fungera på förväntat sätt i skolsalar med många människor. Anledningen är följande: För att undvika drag, måste tilluften föras in i rummen med mycket låg hastighet. (Donen kallas för låghastighetsdon eller lågimpulsdon.) Men, den låga hastigheten hos tilluften leder till att strömningskraften hos tilluften blir liten. I rum med många människor blir den samlade rörelsekraften hos rumluften ofta större än strömningskraften hos tilluften. I exempelvis skolsalar övergår därför den förväntade deplacerande funktionen lätt till okontrollerbar, omblandande ventilation.

3 Lösningen! Wall Confluent Jets en ny väg till hälsosam ventilation i skolor Under de senaste femton åren har en ny ventilationsmetod Softfl o- tekniken successivt utvecklats. De senaste två åren har experimentella mätningar samt visualiseringar med CFD gjorts hos University of Reading i England. Resultaten har visat sig vara minst sagt sensationella. Delar presenterades i år av forskarna vid 9th International Conference on Air Distribution in Rooms i Portugal. Till skillnad mot de idag använda ventilationsmetoderna accelererar tilluften hos Softfl o-tekniken till en hastighet, som är fem till femtio gånger högre. Härigenom blir strömningskraften hos tilluften så stor, att den får auktoritet över de termiska luftrörelserna i rummen. Utbytet av partiklar mellan rumsluft och tilluft kan nu optimeras. På samma sätt kan utbytet av partiklar mellan människor i ett rum minimeras, genom att den förorenade luften från människornas andedräkt kan leta sig upp mot taket utan att störas. De senaste mätningarna och studierna av tekniken i skolsalar har under de senaste månaderna genomförts vid BMG inom Högskolan Gävle. Syftet med mätningarna var att bestämma rumluftens medelålder i olika punkter i en använd skolsal. Samtliga mätningar med Softfl o-tekniken visade då, att den förorenade konvektionsluften från de 25 människorna i rummet ostört rörde sig upp mot taket och försvann med frånluften från rummet. Det kanske mest uppseendeväckande var, att ventilationen blev lika effektiv när tilluftsfl ödet minskades från 200 till 120 l/s, alltså till 4.8 l/s per människa. De idag över hela världen använda fundamenten för god ventilation i skolor, bör nu kunna revideras i betydande utsträckning

4 Följande gällde vid mätningarna Rummets mått 7.2 x 8.4 m Takhöjd 2.9 m Värmebelastning i rummet 25 personsimulatorer à 95 watt Temperatur i kylkammare 16 C Tilluftsflöde 200 & 120 l/s = 8 & 4.8 l/s per person Tilluftstemperatur 16 C vid 200 l/s 13 C vid 120 l/s Tilluftsdon Softfl o S 11 Vertikalt placerade i hörn Mätningar & bearbetning BMG - Högskolan, Gävle Sammanfattning av mätningar med Wall Confluent Jets/ Softflo-tekniken i en skolsal Först mättes rumsluftens lokala medelålder med befi ntliga lågimpulsdon placerade i fyra hörn. Med tilluftsfl ödet 4 x 50 = 200 l/s mättes rumluftens lokala medelålder och härigenom lokalt luftutbytesindex i olika punkter i vistelsezonen. Av dessa framgick, att rumluften överallt var omblandande vid människornas munnar och näsor. Efter utbyte till högimpulsdon Softfl o S 11, med funktion enligt metoden Softfl o-tekniken och med samma placering vertikalt, något ovan golv utfördes mätningar av rumluftens medelålder i sammanlagt 50 punkter vid tio olika mättillfällen, både med två och fyra don samt med luftfl ödet 200 och 120 l/s. I alla punkter upp till sitthöjden 1.2 meter visade mätningarna av rumluftens medelålder, att den förorenade luften från människorna ostört kunde stiga uppåt och försvinna från vistelsezonen. Oavsett om tilluftsfl ödet var 200 eller 120 l/s eller om två eller fyra högimpulsdon användes för att föra in luften, blev ventilationen aldrig omblandande i vistelsezonen. Jämfört med omblandande ventilation eller ventilation med lågimpulsdon i skolsalar innebär detta, att rumluften inte bara blir mera hälsosam att andas in, luftutbytet blir dessutom så effektivt, att människorna upplever ventilationen som bättre, även när tilluftsfl ödet sänks med 40 procent! Även luftutbyteseffektiviteten uppmättes i frånluften vid de 10 olika mätningarna. Professor Mats Sandberg upphovsmannen till begreppet luftutbyteseffektivitet hävdade dock vid mätningarna, att sådana värden från större rum med många värmekällor inte bör ses som absoluta utan mera som tendenser. I dessa ska man istället genom mätningar av rumluftens medelålder i fl era punkter i vistelsezonen konstatera, att luften där inte blir omblandande. Trots detta klarläggande, uppmättes dock luftutbyteseffektiviteten vid samtliga mätningar med högimpulsdonen. Denna visade sig då vara 35 procent högre än vad som är möjligt att åstadkomma med omblandande eller deplacerande ventilation i skolor.

5 Kommentarer till bilden Är det lokala luftutbytesindexet högre än 1.0 innebär detta, att medelåldern hos luften är låg. Detta innebär i sin tur, att den rör sig uppåt, utan att störas till omblandande ventilation. Punkten 2 och 4 är tillsammans tre punkter 0.1 meter från golv. Här blir luftens medelålder alltid låg och det lokala luftutbytesindexet därför över 1.0. Båda metoderna för ju fram ventilationsluften längs med golvet och därför ständigt tillför ny luft till de mätta punkterna. Punkterna 3 och 5 är tillsammans tre punkter i rummet på höjden 1.2 meter. Är det lokala luftutbytesindexet här över 1.00 som alltid med Softfl o-tekniken har luften fortfarande en uppåt stigande riktning och alltså ännu inte övergått till omblandande ventilation, vilket är fallet med den deplacerande ventilationen. Lokal luftbytesindex 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Jämförelse mellan Deplacerande system och Softflo-tekniken i klassrum med 4 don [en i varje hörn med 50 l/s] Deplacerande system Softflo-tekniken/ Confluent jets system Punkt nr enl. Figur 1 Punkten 6 är en punkt mitt i rummet på 1.8 meters höjd, alltså 0.6 m ovanför värmekällorna i detta fall. Inte heller här har luften ännu övergått till omblandande ventilation med Softfl o-tekniken. Det genomsnittliga lokala luftutbytesindexet för de i jämförelsen intressanta punkterna 3, 5 och 6 blir för Softfl o- tekniken 1.20 och för den deplacerande ventilationen Lokalt luftutbytesindex? Luftens medelålder i många punkter i rummets vistelsezon. Mäts med spårgas. Lokalt luftutbytesindex = Nominella tidkonstanten/tidkonstanten vid mätt punkt. Lokalt luftutbytesindex över 1.0 Medelåldern hos luften runt människorna är låg. Den rör sig alltså i en riktning. I detta fall uppåt. Människan uppfattar rumsluften som frisk. Partiklar från människor och andra värmekällor söker sig uppåt och lämnar rummet utan att i onödan besöka andra människor. Lokalt luftutbytesindex = 1.0 Medelåldern hos luften runt människorna är den lägsta möjliga vid omblandande ventilation. Människan uppfattar rumsluften som acceptabel. Partiklar från människorna besöker så många munnar och näsor som möjligt, innan den lämnar rummet. Lokalt luftutbytesindex under 1.0 Medelåldern hos luften runt människorna är hög. Den är alltså mer eller mindre passiv. Människan uppfattar luften som allt ifrån ofräsch till unken. Sammanfattning av mätningar med ventilationsmetoden Softflo-tekniken Jämfört med omblandande ventilation kan man generellt minska tilluftfl ödet utan att försämra ventilationen. även i skolor. Människorna i rummen kommer ändå att uppleva ventilationen som bättre. Mätningarna i University of Reading i England och i BMG i Gävle är här samstämmiga. Partikeldansen mellan människornas näsor och munnar minskar till en bråkdel i alla slags rum även i skolor. Ytterligare forskning krävs för att precisera denna minskning. Under mätningarna har det visat sig, att värmeutbytet i rummen relativt väl följer det ökade luftutbytet, som Softfl o/ Wall Confl u- ent Jets ger. Detta innebär att energin, som behövs för att kyla rum, kan minskas väsentligt. En ännu större potential till besparing fi nns inom industrin, där lokalerna i stor utsträckning värms med omblandande ventilation. För mer produktinformation besök vår webbplats,

6 FRESH AB Box 7 Tel info@fresh.se Gemla Fax Creative director: Kjell-Olof Askencrantz E-post: agency@fresh.se Fotograf: Hans Runesson Fresh nr: Upphovsrätt: Copyright Fresh AB 2004 Tryckt: November 2004 MILJÖMÄRKT T R Y C K S A K