▲
SLO ENG
Pozdravljeni, prijavite se. eINŽENIR
IZS > INŽ.BLOG > Vpliv relativne vlage in drugih parametrov na toplotno ugodje: Primerjava slovenskega pravilnika o prezračevanju in klimatizaciji stavb (Ur. l. št. 42/02) z mednarodnimi standardi


INŽ.BLOG

Vpliv relativne vlage in drugih parametrov na toplotno ugodje: Primerjava slovenskega pravilnika o prezračevanju in klimatizaciji stavb (Ur. l. št. 42/02) z mednarodnimi standardi

Uvod: Zakaj je relativna vlažnost pomembna?

Relativna vlažnost v zaprtih prostorih neposredno vpliva na zdravje, počutje in energetsko učinkovitost objektov. Še vedno veljavni slovenski pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb (Ur. l. 42/02) zahteva, da je relativna vlažnost v zaprtih prostorih med 30 % in 70 %. Po drugi strani pa ASHRAE Standard 55:2023, ki temelji na ugodju uporabnikov, ne predpisuje spodnje meje, ampak omejuje absolutno vlažnost navzgor na največ 12 g/kg suhega zraka. Podobno standard SIST EN 16798-1 spodnje omejitve ne zahteva, temveč jo zgolj priporoča! Kakšne so posledice teh razlik, ko gre za ugodje, zdravje in energetsko učinkovitost?

Relativna vlaga v slovenskem pravilniku in mednarodnih standardih

  • Slovenski pravilnik (Ur. l. 42/02, 12. člen):
    Zahteva relativno vlažnost med 30 % in 70 %. Spodnja meja naj bi preprečila izsuševanje sluznic in neugodje, zgornja meja pa razvoj plesni in drugih mikrobioloških tveganj,
  • SIST EN 16798-1: 
    Evropski standard za energetsko učinkovitost stavb in notranje okolje, v dodatku B3.3 jasno poudarja, da relativna vlažnost ni stroga zahteva, ampak priporočilo,
  • ASHRAE Standard 55:2023:
    Predpisuje zgornjo mejo absolutne vlažnosti pri 12 g/kg. Spodnja meja ni določena, kar omogoča večjo fleksibilnost, še posebej v suhih podnebjih, kjer vzdrževanje relativne vlažnosti do 30 % povzroča občutno povečanje porabe energije.

Toplotno ugodje: PMV, PPD in vpliv relativne vlage

ASHRAE Standard 55:2023 temelji na modelu toplotnega ugodja, ki ga povzema iz ISO 7730. Ta model vključuje dva ključna kazalnika:

  • PMV (Predicted mean vote): napoved povprečnega občutka toplote uporabnikov (na lestvici od -3 do +3), priporočljiva meja je -0,5<PMV<+0,5,
  • PPD (Predicted Percentage of Dissatisfied): napoved odstotka nezadovoljnih ljudi v določenih pogojih.

Parametri, ki vplivajo na PMV in PPD

Da bi v popolnosti razumeli model PMV/PPD bi se morali posvetiti začetkom, ki jih je znanstveno utemeljil prof. PO Fanger. Ugotovil je, da človekovo toplotno ugodje temelji na temperaturi kože in izločanju znoja in da se človek lahko počuti ''ugodno'' le, če sta ta dva dejavnika uravnotežena v ozkem območju sprejemljivosti1. To je utemeljil z naslednjimi dejavniki:

Osebni dejavniki:

  1. Metabolizem (MET): Presnovna aktivnost, ki je enaka energiji proizvedeni na enoto površine povprečne osebe, ki sedi v mirovanju: 1MET = 58,2W/m2,
  2. Oblečenost (CLO): Je odvisna od toplotne izolacije oblačil. Lažja poletna oblačila so npr. 0,5Clo, zimska 1-1.3Clo, 1Clo=0,155m2K/W.

Okoljski dejavniki:

  1. Hitrost zraka v bivalni coni: hitrost zraka neposredno vpliva na ugodje, saj povečuje ali zmanjšuje toplotno izmenjavo s površino telesa,
  2. Temperatura in srednja sevalna temperatura (T in Ts): Vplivata na občuteno temperaturo v prostoru,
  3. Relativna vlažnost (RH): Pri nižjih vrednostih znižuje občutek ugodja predvsem zaradi vpliva na sluznico, pri višjih pa občutek soparnosti.
PMV= f(T,RH,Clo,MET,vzraka​)

Na osnovi eksponentne funkcije lahko na ordinatni osi določimo indeks PPD (predicted percentage of dissatisfied).

Prikaz mej sprejemljivih okoljskih pogojev v psihrometričnemu diagramu:

Sivo območje predstavlja sprejemljivo ugodje (<10% PPD) z upoštevanjem oblečenosti (0,5Clo poleti in 1Clo pozimi) ter aktivnost med 1<MET<1.3, kar pomeni, da spodnja meja vlažnosti, upoštevajoč ostale okoljske dejavnike, kot so T in vzraka, ne vpliva v tolikšni meri, da bi odstotek nezadovoljnih narasel nad mejo 10%!

Relativna vlažnost in potreba po vlaženju pri različnih temperaturah

Primer: 22°C

Primer: 20°C

Pri občuteni temperaturi 22 °C in hitrosti zraka 0.1 m/s, tudi ob izredno nizki relativni vlažnosti, PMV znaša -0.46, kar je še znotraj sprejemljive meje nevtralnega območja (-0.5 < PMV < +0.5) s PPD = 9 %.

V nasprotnem primeru pa se pri občuteni temperaturi 20°C ugodje za človeka močno spremeni, saj PMV pade na -0.91 in se iz neutralnega območja pomaknemo proti področju rahlo hladno (sligtly cool). Vrednost PPD (delež nezadovoljnih) naraste na 23%!

Iz zgornje analize je razvidno, da vlaženje zraka za ustrezno ugodje ni vedno potrebno, še posebej pri temperaturah okoli 22°C, kjer relativna vlažnost pod 30% ne povzroča znatnega povečanja PPD! Nasprotno pa pri 20°C nizka relativna vlažnost zahteva ukrepe, da se ohrani toplotno ugodje. Ta spoznanja podpirajo prilagodljivost, ki jo omogoča ASHRAE Standard 55:2023, in poudarjajo potrebo, da bi slovenski pravilnik sledil sodobnim strokovnim smernicam in pravilom stroke.

Ključne razlike med slovenskim pravilnikom in mednarodnimi standardi:

Zaključek

Slovenski pravilnik zagotavlja osnovne meje za zdravje in ugodje, vendar je pristop ASHRAE Standarda 55:2023, ki predstavlja v svetu uveljavljena pravila stroke, bolj prilagodljiv in temelji na dejanskem ugodju uporabnikov. Uporaba orodij, kot je CBE Thermal Comfort Tool2, omogoča natančno oceno ugodja ob upoštevanju različnih parametrov. V prihodnosti bi morali zasnove notranjega okolja vedno bolj temeljiti na tovrstnih analizah in ne le na togo določenih mejah relativne vlažnosti, katere nekritično povzema, še vedno veljavni in ''zastareli'' slovenski pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb (Ur.l.št. 42/02). Pravilnik v 11. členu predpisuje indeks PPD pod 15 %, kar ni skladno z modelom PMV/PPD. Analiza kaže, da lahko dosežemo nižji PPD tudi pri nižji relativni vlažnosti, kot jo predpisuje trenutna omejitev.

Sprememba pravilnika o prezračevanju in klimatizaciji stavb je nujna. Ministrstvo za okolje in prostor ter ministrstvo za zdravje bi morala upoštevati strokovne ugotovitve in večkratna opozorila IZS ter slediti sodobnim strokovnim standardom in pravilom stroke. Snovalci sNEs bi se morali vprašati, kolikšni prihranki na primarni rabi energije bi bili mogoči z vključitvijo modela PMV/PPD, ki bi presegel zgolj grobe določitve spodnje meje relativne vlažnosti v zaprtih prostorih. Za spremembo oz. posodobitev pravilnika o prezračevanju in klimatizaciji stavb bi moral v prvi vrsti upoštevati najmanj naslednja dva kriterija:

  • Odprava obvezne spodnje meje 30% RH in vključitev priporočil v skladu s SIST EN 16798-1,
  • Sprejetje prilagodljivega pristopa, ki temelji na PMV/PPD modelu

Pripravil:
Damjan Zajc, PI, mag. inž. str.

Literatura:

Nazaj