English
Belső környezeti minőség vizsgálata (IEQ)
Az épületek belső tereinek komfortja az ott tartózkodó emberek közérzetét jelentősen befolyásolja, valamint a szellemi munkavégzés hatékonyságát és minőségét is meghatározza. Továbbá az egészségi állapotra és az épület energiafelhasználására is hatással van.
Tanszékünkön elsősorban Prof. Bánhidi László alakította ki a komfortelméleti kutatások hagyományát, amit azóta számos kollégánk követ. Az alábbiakban ezekből a kutatásokból szeretnénk egy rövid áttekintést nyújtani.
Hőkomfort irodaépületekben
A komfort szempontjából kiemelt jelentőségűek az irodaépületek. Az irodaterekben folyamatos szellemi munkavégzés történik fokozott koncentráció mellett. Így lényeges szerepe van a munkavégzés szempontjából legjobb komfort biztosításának. OTKA kutatási munkák és céges megbízások keretében laboratóriumi és helyszíni mérések keretében vizsgáltuk a komfortparaméterek hatását és az irodaépületben biztosított komfortot.
1. ábra - A hőkomfort változása különböző rendszereknél (Dr. Szabó János)
A helyszíni mérésekhez műszeres mérőrendszert, a kiértékeléshez számítógépes szoftvert fejlesztettünk ki. A légsebesség mérése 5 másodpercenként, az összes többi komfortparaméter esetében pedig 5 percenként történt a mérés. A mérési adatokat a 95%-os megbízhatósági szinten értékeltük. Többféle klímarendszerrel kiszolgált irodák esetében végeztünk méréseket. Az 1. ábrán az egyes komfortkategóriák szerinti értékelés látható. A mérési eredmények igazolták, hogy egy bonyolultabb és költségesebb klímatechnikai rendszerrel jobb komfort biztosítható.
2. ábra - Hőkomfort mérőműszer
A laboratóriumi mérések során különböző belsőépítészeti anyagokat vizsgáltunk. Meghatároztuk a különböző anyagok szennyezőanyag emisszióját és a mérései eredmények alapján a különböző komfortfokozatok biztosításához szükséges frisslevegő térfogatáramot is (A kat. IAQ szempontjából ált. esetben: 70-90 m3/h/fő).
3. ábra - Hőkomfort mérőműszer egy irodahelyiségben
A kutatási területtel többek között Dr. Kajtár László és Dr. Szabó János foglalkozott.
A belső levegő minősége
A jelenlegi nemzetközi levegőminőségi kutatások fő célja irodák esetén meghatározni, hogy milyen szintű komfortot szükséges biztosítani ahhoz, hogy a dolgozók teljesítménye ne romoljon, hanem javuljon.
A téma aktualitását az biztosítja, hogy az elmúlt évek során nagyon sok irodaház épült, és így előtérbe került egyrészt a beruházási és üzemeltetési költségek csökkentése, másrészt az irodákban dolgozók kellemes közérzetének biztosítása és teljesítőképességének javítása. A kutatómunka célja, hogy 600-5000 ppm-ig terjedő tartományban megvizsgáljuk a szén-dioxid koncentráció hatását a közérzetre és a szellemi munkavégzés teljesítményére.
1. ábra - Levegőminőség értékelése Fanger skála szerint
A vizsgálatokat a BME ÉPGET Tanszéken erre a célra kialakított, alacsony szennyezőanyag kibocsátású műtőfalakból épült laboratóriumban végeztük el. Két méréssorozatot végeztünk, 10-10 mérőalany bevonásával.
2. ábra - Az alanyok által talált hibák százaléka a CO2 koncentráció függvényében 210 per után
A mérési eredmények alapján megállapítható, hogy 2x70 perc 3000 ppm szén-dioxid koncentráció feletti zárt térben tartózkodás után az egészséges, fiatal emberek közérzete rohamosan romlik.
Megállapítható továbbá, hogy 3x70 perc 3000 ppm szén-dioxid koncentráció feletti zárt térben tartózkodás után kezd el jelentősen csökkenni az egészséges, fiatal emberek szellemi munkájának teljesítménye és minősége.
A kutatást Dr. Herczeg Levente végezte.
Huzatkomfort elemzése
A huzathatás a légvezetési rendszerek egyik legfontosabb jellemzője, melyet elsősorban három mennyiség határoz meg: a szellőző levegő átlagsebessége, a légmozgás turbulencia foka, és a levegő átlaghőmérséklete.
A különböző légvezetési rendszereknél a három legfontosabb tervezési jellemző: a befúvószerkezet oldalaránya; távolsági aránya, vagyis elhelyezése a falhoz viszonyítva, valamint a befújt levegő térfogatárama. Ezen három tervezési paraméter hatását még nem vizsgálták az érintőleges légvezetési rendszereknél, ennek megfelelően a tervezéshez felhasználható szabványok sem veszik figyelembe hatásukat.
1. ábra - Az irodahelyiségben kialakuló időbeli átlagsebesség és a légcsereszám kapcsolata
A huzathatás elemzése során egy kisméretű irodahelyiség valós méretű modelljében szabványos méréseket végeztünk négy jellemző magasságban: boka-, derék-, ülő- és állóember fejmagasságban. A helyiség releváns pontjaiban mértük a huzathatást meghatározó – fentebb bemutatott – mennyiségeket, melyeket a matematikai statisztika módszereivel értékeltük.
A huzakomfort témakörével többek között Dr. Goda Róbert és Dr. Both Balázs foglalkoznak.
Helyi diszkomfort tényezők együttes hatása
Hőérzeti kutatásaink célja az ezidáig külön-külön értelmezett helyi diszkomfort tényezők együttes hatásának vizsgálata volt. Az együttesen jelenlévő hideg falfelület és fűtött padló vizsgálatára a következő kutatási módszereket alkalmaztuk:
- termikus műemberrel végrehajtott vizsgálatok,
- élőalanyokkal végzett mérések,
- CFD szimuláció alkalmazása.
A termikus műemberrel végrehajtott mérések eredményei azt mutatták, hogy komfort hőmérséklet tartományon belül, padlófűtés mellett, a hideg falfelület a ruházattal nem borított testrészeken az érezhető hőmérsékletet (EHT) 1-2°C-al csökkenti, ami feltehetően diszkomfort érzetet okoz élő alanyok esetében.
Az élőalanyos méréseken 10 férfi és 10 nő vett részt. A vizsgálatok alapján kijelenthető, hogy a mért bőrhőmérsékletek tükrözik az ülések hőkörnyezeteinek különbségét, azaz a hidegebb falfelületnél (16°C) a bőrhőmérséklet jobban csökkent. A kevésbé hideg falnál (18°C) több testrész melegedett a mérés során.
1. ábra - Termikus műember
A szavazatok ellenben minden testrészre hűlést, illetve hőérzet csökkenést mutatnak, még ott is, ahol valójában nőtt a bőrhőmérséklet. A meleg padló nem okozott diszkomfort érzetet. A nemek közötti fiziológiai eltérés a perifériás vérkeringésben egyértelműen látható volt a mért bőrhőmérsékletekből. Az ülések végére a nők bőrhőmérséklete minden esetben hidegebb volt a férfiakénál és néhány testrészt kivéve a különbség szignifikáns volt.
Helyi diszkomfort tényezők együttes hatásának vizsgálatát többek között Dr. Bánhidi László és Dr. Barna Edit végezte.
Emberek és a komfortérzet
Az ideális hőkomfort és az épületek megfelelő üzemeltetésére szánt energia minimalizálása közötti optimumkeresés középpontjában az ember kell, hogy álljon, hiszen az épületek elsődleges célja az emberi tevékenység ideális kiszolgálása. A kutatás során élőalanyos módszerrel megfigyeléseket végeztünk a meleg mennyezet és a huzat-hőkomfortra, munkavégzés hatékonyságára és emberi fiziológiai tényezőkre gyakorolt hatásáról. A méréseket 20 egészséges élőalany, 10 férfi és 10 nő bevonásával végeztük, a hőkomfortot befolyásoló paraméterek precíz szabályozásával.
1. ábra - Hőkomfort elemző szonda
A mérés során a következő mennyiségeket mértük és szabályoztuk: a levegő hőmérséklete, a levegő páratartalma, a levegő sebessége, a közepes sugárzási hőmérséklet értéke, a kísérletben részt vevők ruházata, illetve tevékenységi szintje, a huzathatás értéke és a padló és mennyezet között kialakuló sugárzási hőmérséklet aszimmetria értéke. Ezeket a paramétereket a Macskásy Laboratóriumban található két hőszivattyú, egy elektromos kazán, egy légkezelő és párásító segítségével állítottuk be.
A kutatás során matematikai összefüggéseket kerestünk az lokális diszkomfort tényezők együttes hatásának leírására.
A kutatásokat Dr. Kajtár László és András-Tövissi Balázs végezték.
Lakossági gáztűzhelyek üzemének hatása a belső környezet minőségére
Lakóépületek esetében - a belsőlevegő-minőség tekintetében - a konyha speciális térnek tekinthető, ahol a meghatározó szennyezőanyag forrás a gáztűzhely.
A magyarországi statisztikai adatok szerint a háztartások mintegy 67%-ban használnak vezetékes gázhálózathoz csatlakoztatott gáztűzhelyeket, azaz az égéstermék kibocsátás hatásai potenciálisan mintegy 6,7 millió embert érinthetnek. A konyhai szellőzési problémák „klasszikus” megoldása a külső kivezetéssel rendelkező elszívóernyők használata, jóllehet nemzetközi kutatási eredmények szerint a beépített berendezéseket jellemzően nem használják, elsősorban a keletkező zaj miatt.
1. ábra - Gáztűzhely károsanyag kibocsátása
A tanszéken folyó kutatások (labor -, illetve helyszíni mérések, CFD szimulációk) eredményei szerint meghatározó szennyezőanyagnak a nitrogén-dioxid tekinthető, melynek emberre gyakorolt hatása pontosan még nem tisztázott.
A kutatási területtel Vörösné Leitner Anita foglalkozik.