Polskie prawo każe zwierzętarni wymieniać powietrze 15–20 razy na godzinę, mieć wentylację awaryjną, alarmy i codzienny zapis temperatury i wilgotności. Szkole każe „wietrzyć w czasie każdej przerwy”. W klasach regularnie mierzę 1500–3000 ppm CO₂. Policzmy, ile w tym sensu po obu stronach, bo absurd jest podwójny: szczur ma przepis przewymiarowany, dziecko nie ma żadnego.
Co mówi prawo
Szczur. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 29 kwietnia 2022 r. w sprawie minimalnych wymagań, jakie musi spełniać ośrodek (Dz.U. 2022 poz. 1021, wdraża dyrektywę 2010/63/UE), § 4:
- wentylacja ciągła i awaryjna, „co najmniej od 15 do 20 wymian powietrza na godzinę”;
- od 8 do 10 wymian, gdy zwierząt jest mniej niż wynika z dyrektywy albo gdy siedzą w klatkach indywidualnie wentylowanych (IVC);
- poziom kurzu i gazów „nieszkodliwy dla zwierząt”;
- temperatura i wilgotność dostosowane do gatunku, mierzone codziennie i zapisywane;
- hałas do 60 dB, alarmy poza zakresem słuchu zwierząt, zasilanie awaryjne, monitoring wentylacji (§ 3 ust. 6).
Zalecenia UE (rekomendacja 2007/526/WE) podają dla gryzoni wilgotność 55% ±10%.
Uczeń. Rozporządzenie MENiS z 31 grudnia 2002 r. w sprawie BHP w szkołach (t.j. Dz.U. 2020 poz. 1604):
- § 9: „zapewnia się właściwe oświetlenie, wentylację i ogrzewanie” — bez żadnej liczby;
- § 12: sale „wietrzy się w czasie każdej przerwy, a w razie potrzeby także w czasie zajęć”.
Warunki techniczne budynków (t.j. Dz.U. 2022 poz. 1225) dopuszczają w szkole wentylację grawitacyjną i odsyłają do normy PN-83/B-03430: 20 m³/h na ucznia (15 m³/h w przedszkolu). Limitu CO₂, wilgotności ani obowiązku pomiaru nie ma. Projekt nowych WT wciąż czeka na podpis.
Dla porównania brojlery (kurczaki): dyrektywa 2007/43/WE przy większej obsadzie wymaga CO₂ poniżej 3000 ppm na wysokości głów ptaków. Kurczak ma limit CO₂ w przepisach, a uczeń go nie ma.
| szczur (zwierzętarnia) | brojler (kurczak) | uczeń | |
|---|---|---|---|
| wymiany powietrza | 15–20/h (IVC: 8–10/h) | wg potrzeb | brak; norma 20 m³/h·os. |
| limit CO₂ | „nieszkodliwy” | < 3000 ppm | brak |
| wilgotność | wg gatunku, zapis dzienny | limit przy obsadzie | brak |
| hałas | ≤ 60 dB | — | brak |
| alarm i zasilanie awaryjne | obowiązkowe | obowiązkowe | brak |
Czy szczurowi potrzeba 15–20 wymian? Rachunek CO₂
Szczur o masie 350 g wydycha ok. 0,4 l CO₂ na godzinę, a dziecko w ławce ok. 14 l/h. Jeden uczeń to tyle, co 35 szczurów.
Pokój 25 m², 75 m³, 200 szczurów: emisja 0,08 m³/h. Żeby utrzymać 1000 ppm przy 420 ppm na zewnątrz, wystarczy 138 m³/h, czyli 1,8 wymiany na godzinę. Przy 60 szczurach wystarcza 0,55 wymiany. Przy „ulgowych” 8–10 wymianach w pokoju jest 450–460 ppm, praktycznie powietrze zewnętrzne.
Stężenia rzędu 3500 ppm wokół szczura są możliwe tylko w zamkniętym pudełku, na przykład w klatce IVC, w której stanęła dmuchawa. Do tego służy alarm, a nie 20 wymian w pokoju.
Skąd więc te liczby? Z czasów otwartych klatek ze ściółką. Liczyło się nie CO₂, tylko amoniak z rozkładu moczu (szczur źle znosi już ok. 25 ppm), alergeny szczurzego moczu, groźne dla personelu, oraz ciepło od zwierząt i sprzętu. Przy IVC powietrze z klatek idzie króćcem prosto do wyciągu, więc w pokoju nie ma ani amoniaku, ani CO₂. Przepis ma tu furtkę 8–10 wymian, ale to wciąż kilka razy więcej, niż wynika z fizyki.
20 wymian bez przeciągu i hałasu? Policzmy
Pokój 4×6 m, wysokość 3 m, 72 m³. 20 wymian to 1440 m³/h, czyli 60 m³/h na m² podłogi. W dobrym biurze jest to 12–15 m³/h·m².
- Na suficie mieszczą się 3–4 nawiewniki z filtrem HEPA, po 360–480 m³/h każdy. Strumień uderza w regały wysokie na 2,2 m, odrywa się od sufitu i spada w przejścia z prędkością 0,35–0,6 m/s. Komfortowe jest poniżej 0,2 m/s. Powietrze chłodniejsze o 3–5 K opada jak wodospad.
- Ściany, posadzka i sufit są zmywalne, twarde i bez pochłaniania. Szum nawiewników, przepustnic VAV i filtrów daje 46–53 dB(A). Limit 60 dB da się zmieścić, ale z ultradźwiękami i z zapasem na procedury jest już ciasno.
- Przy 8–10 wymianach prędkości spadają o połowę, a szum aerodynamiczny, który rośnie z 5–6 potęgą prędkości, o ok. 12–15 dB. Dopiero wtedy standardowe nawiewniki dają się wyregulować bez stropu laminarnego.
Z praktyki: pogodzenie 15–20 wymian z ciszą i brakiem przeciągu bywa okropnie trudne, a czasem niewykonalne.
Ile kosztuje każda zbędna wymiana
Zwierzętarnia pracuje na 100% powietrza zewnętrznego, 8760 h w roku, z odzyskiem glikolowym (ok. 55%, bez odzysku wilgoci) i nawilżaniem parowym. Zimą powietrze z −5°C po podgrzaniu do 22°C ma ok. 12% RH, a para do nawilżania jest z prądu.
Szacunek dla modułu o kubaturze 1500 m³ (sprężarka SFP 2,5 kW/(m³/s), polski klimat, prąd ~0,9 zł/kWh, ciepło ~0,35 zł/kWh):
| na każdą 1 wymianę/h (1500 m³/h) | rocznie |
|---|---|
| wentylatory | ~9 MWh prądu |
| dogrzanie po odzysku | ~20 MWh ciepła |
| nawilżanie parą | ~20–25 MWh prądu |
| razem | ~50 MWh, ok. 35 tys. zł |
20 wymian zamiast 8 to ok. 600 MWh i ponad 400 tys. zł rocznie z jednego modułu. Przy IVC realna potrzeba to ok. 3 wymiany. Za różnicę dałoby się utrzymać wentylację z odzyskiem ciepła w kilku szkołach.
Wilgotność: za sucho i za mokro
| szczur | uczeń | |
|---|---|---|
| < 35–40% RH | „ringtail”: martwica i odpadanie ogona u młodych, suche śluzówki | suche śluzówki i oczy, słabsze oczyszczanie dróg oddechowych, wirusy dłużej w aerozolu, ból głowy |
| 40–60% RH | optimum | optimum |
| > 65–70% RH | więcej amoniaku ze ściółki, infekcje dróg oddechowych, przegrzanie | skropliny na oknach, pleśń w narożnikach, alergie i astma |
Szczur ma widełki i dzienny zapis, a szkoła nie ma żadnego wymogu. Zimą szkoła trafia więc w jedną ze skrajności:
- wentylacja mechaniczna bez odzysku wilgoci daje w klasie 15–25% RH;
- szczelne okna i słaba grawitacja: 30 osób oddaje ok. 1,2–1,5 l wody na godzinę, co daje 65–75% RH, mokre szyby i grzyb.
Szkoła: co znaczy 2500 ppm
Klasa 55 m², 170 m³, 29 osób wydycha ok. 0,41 m³ CO₂ na godzinę. Ustalone stężenie 2500 ppm oznacza, że do sali wpada ok. 200 m³/h, czyli ok. 7 m³/h na osobę. To trzy razy mniej niż PRL-owska norma (580 m³/h) i ponad sześć razy mniej niż PN-EN 16798-1 dla dobrej klasy (ok. 1240 m³/h). Typowy kanał grawitacyjny 14×14 cm przy szczelnych oknach PCV daje ułamek tej ilości. Po termomodernizacji sale okleja się styropianem, okna się wymienia, a wentylacji nikt nie rusza.
Sedno nie leży w tym, jaka instalacja wisi pod sufitem, tylko w tym, że w szkole nikt nie mierzy i nie zapisuje warunków. W zwierzętarni temperatura i wilgotność trafiają codziennie do rejestru, a awaria wentylacji uruchamia alarm. W klasie 2500 ppm nie widzi nikt, więc nikt nie reaguje.
Czy to szkodzi? Badanie Lawrence Berkeley National Laboratory (Satish i in., 2012) wykazało wyraźny spadek wyników podejmowania decyzji już przy 1000 ppm i duży przy 2500 ppm. Harvard (Allen i in., 2016, COGfx) zmierzył w biurach przy ok. 1400 ppm wyniki niższe o ok. 15%, a przy ok. 2500 ppm o ok. 50%. Część późniejszych badań z czystym CO₂ tych efektów nie potwierdziła. W słabo wentylowanej sali nie siedzi się jednak w czystym CO₂, tylko w całym wydechu: bioaerozolach, wilgoci i lotnych związkach. CO₂ jest tu wskaźnikiem, a ten wskaźnik w klasie wynosi 2500.
Co z tym zrobić
W zwierzętarniach: wymiany liczyć z bilansu ciepła i zanieczyszczeń, mierzonego czujnikami NH₃, CO₂ i Δp, a nie z tabeli z czasów otwartych klatek. Przy IVC korzystać z furtki 8–10 wymian i domagać się, żeby kolejna wersja przepisu zeszła niżej. Zmniejszy to przeciągi, hałas i rachunki.
W szkołach:
- limit 1000–1200 ppm CO₂ i widełki 40–60% RH w przepisie BHP i w WT;
- żadnego odbioru termomodernizacji szkoły bez wentylacji z odzyskiem ciepła, najlepiej entalpicznym, który oddaje też wilgoć;
- czujnik CO₂ i wilgotności w każdej sali, z wyświetlaczem i zapisem danych. Wystarczy to, co od lat ma każdy szczur.
Szczur ma w Dzienniku Ustaw liczby, alarm i zasilanie awaryjne, a dziecko ma przepis o otwieraniu okna. Najtańsza poprawka jest prosta: dać uczniowi chociaż to, co już ma szczur, czyli czujnik i zapis.
Źródła: Dz.U. 2022 poz. 1021 (MRiRW, § 3–4); dyrektywa 2010/63/UE; rekomendacja Komisji 2007/526/WE; Dz.U. 2020 poz. 1604 (BHP w szkołach, § 9, § 12); Dz.U. 2022 poz. 1225 (WT); PN-83/B-03430/Az3:2000; PN-EN 16798-1; dyrektywa 2007/43/WE (brojlery – kurczaki); Satish i in., Environ Health Perspect 2012; Allen i in., Environ Health Perspect 2016. Pomiary w szkołach: praktyka autora. Szacunki energii: założenia w tekście.
Zostaw komentarz