Ventilacija je ključna za sprječavanje zaraze koronavirusom (SARS-CoV-2) u zatvorenim prostorima, naravno ne zaboravljujući pri tome sve druge predviđene mjere. Bolest COVID-19 je nova i još u cijelosti nije poznata pa se saznanja o mogućnostima zaraze i prijenosa virusa mijenjaju i nadograđuju, zbog čega ne čudi da se i preporuke o mjerama za njihovo sprječavanje također stalno mijenjaju (il. 1).

Smjernica REHVA COVID-19 Saveza europskih udruženja za grijanje, ventilaciju i klimatizaciju (REHVA) iz kolovoza prošle godine temelji se na do sada najboljim dostupnim rezultatima i saznanjima. Pri tome se preporučuje načelo ALARA (eng. as low as reasonably achievable, hrv. malo koliko je razumno moguće) i niz mjera za smanjivanje mogućnosti prijenosa virusa u zatvorenim prostorima.

Ventilacija ima ključnu ulogu i u smjernicama ustanova za javno zdravstvo koje ističu da je u zatvorenim prostorima u vrijeme kada u njima boravi više ljudi potrebna stalna ventilacija s dovođenjem vanjskog, svježeg zraka s najvećim mogućim protokom.


Ventilacija u školskim zgradama

U školskim i drugim zgradama odgojno-obrazovne namjene dulje se vrijeme zadržava veći broj osoba. Iako su uvjeti korištenja zgrada vrtića, osnovnih i srednjih škola i visokoškolskih ustanova različiti, zajedničko im je da se na odgovarajući način moraju prozračivati.

Upravo je odgovarajuće prozračivanje ključno za ograničavanje širenja virusa zrakom. No, ono je u mnogim školskim i sličnim zgradama nedostatno, osobito u starim zgradama koje nisu energetski obnovljene i u kojima nema sustava (mehaničke) ventilacije. U najvećem broju takvih zgrada ventilacija je stoga prirodna, otvaranjem prozora, a njezin učinak ovisi o razlici temperatura zraka u prostorijama i vanjskog zraka, smjeru, odnosno snazi vjetra i nepropusnosti (zrakotijesnosti) zgrade. S druge strane, u dijelu takvih zgrada ponekad nije moguće osigurati prirodnu ventilaciju jer kod niskih temperatura zraka prostorije treba grijati i prozori trebaju biti zatvoreni. U takvim zgradama stoga treba ugraditi sustave mehaničke ventilacije. Uostalom, ventilacija bi u svakom slučaju morala biti prioritet (energetske) obnove zgrade!

Sustavi mehaničke ventilacije mogu osigurati stalnu izmjenu zraka u zatvorenim prostorima cijele godine. Uz to, postoji i hibridna ventilacija koja u sezoni grijanja podrazumijeva mehaničku ventilaciju s mogućnošću povrata topline, a izvan tog razdoblja prirodnu ventilaciju, otvaranjem prozora i vrata.


Ilustracija 1
Četiri poznata načina širenja koronavirusa među ljudima

Ipak, u školskim i drugim zgradama odgojno-obrazovne namjene prirodna ventilacija s otvaranjem prozora svaka 2 h po nekoliko minuta nije dovoljna. Stoga za sprječavanje zaraze prozore treba otvarati češće, tijekom svakog školskog odmora pa i tijekom nastave. Tako se preporučuje svakih 0,5 h omogućiti propuh u trajanju do 5 min. Uz to, preporučuje se i primjena osjetnika koji mjere temperaturu, vlažnost i udio ugljičnog dioksida u zraku u prostoriji, a koji su jednostavni i cjenovno prihvatljivi (il. 2). Time se jednostavno osigurava vrijednost udjela CO2 u zraku u prostoriji manja od 800 ppm. Naime, kvalitetna ventilacija ima i mnoge druge prednosti, a ne samo zaštitu od zaraze koronavirusom. Nekvalitetan zrak u učionicama uzrokuje glavobolje, umor i pomanjkanje koncentracije što smanjuje uspješnost učenja.

Ako školska zgrada ima sustav mehaničke ventilacije, automatsku regulaciju treba namjestiti tako da omogućava snažno prozračivanje 2 h prije početka nastave i prebacivanje na najmanji stupanj rada 2 h prije njezinog kraja. Naravno, ako to nije dovoljno, dodatno treba otvarati prozore. Istodobno, mehanička ventilacija u sanitarnim prostorijama treba raditi 24 h/d, sve dane u tjednu, s najvećim učinkom, a u svim tim prostorijama mora biti podtlak. Ako pak sustav ventilacije (i klimatizacije, ako postoji) ima mogućnost recirkulacije zraka, takav način rada treba za sada isključiti, tako da sustav radi samo s vanjskim, svježim zrakom, bez obzira na povećanu potrošnju energije.



Ilustracija 2
Primjer jednostavnog osjetnika kvalitete zraka u zatvorenim prostorijama

Ventilacija u poslovnim zgradama

Za sprječavanje širenja virusa u prostorijama u poslovnim zgradama vrijede iste mjere kao u školskim zgradama.Ipak, u obzir treba uzeti činjenicu da takve zgrade u pravilu koriste neku izvedbu (mehaničkog) sustava ventilacije i klimatizacije.

Tako se i u poslovnim zgradama sada preporučuje dulje vrijeme rada sustava ventilacije i klimatizacije. Oni bi stoga s radom trebali početi barem 2 h prije početka radnog vremena i to namješteni na najveći protok zraka, a isključiti se 2 h nakon njegovog kraja, tako da u vrijeme kada u zgradi nema nikoga rade sa smanjenim učinkom. Dakle, sustavi ventilacije i klimatizacije poslovnih zgrada danas bi trebali raditi 24 h/d, sedam dana u tjednu i to pretežno s najvećim protocima zraka, a dodatno se preporučuje povremeno otvaranje prozora.


Ilustracija 3
Primjer neodgovarajuće izvedbe uređaja za povrat topline: oba ventilatora na unutarnjoj strani i rotacijski izmjenjivač bez sekcije za čišćenje

Uređaji za povrat topline u takvim sustavima moraju biti higijenski sigurni i onemogućiti ulazak virusa u zrak koji se unosi u prostorije (il. 3). Naime, kod uređaja za rekuperaciju i regenerativnih izmjenjivača (rotora, tzv. entalpijskih kotača) postoji opasnost od prijenosa virusa sa strane istrošenog na stranu svježeg zraka.


Preporuke REHVA-e za uređaje za povrat topline

U područjima koja su izrazito pogođena pandemijom REHVA preporučuje primjenu načela ALARA i provedbu niza mjera kao pomoć u kontroli strujanja zraka u zgradama. Ipak, i te su se preporuke mijenjale tijekom vremena.

U ožujku prošle godine je tako objavljeno da u rotacijskim izmjenjivačima topline (uključujući entalpijske kotače) dolazi do nakupljanja štetnih čestica na površinama izmjenjivača na strani istrošenog zraka i da postoji opasnost od njihovog ulaska u struju svježeg zraka pri okretanju izmjenjivača. Zbog toga se kao mjera zaštite od koronavirusa preporučuje (privremeno) isključivanje rotacijskih izmjenjivača iz pogona.

U travnju je pak objavljeno da uređaji za rekuperaciju mogu prenijeti virus iz struje istrošenog u struju svježeg zraka. Regenerativni izmjenjivači topline zrak - zrak (rotori, entalpijski kotači) vrlo su osjetljivi na propuštanje, osobito u slučaju loše izvedbe i održavanja. S druge strane, kod rotacijskih izmjenjivača topline koji su opremljeni sekcijama za čišćenje i pravilno postavljeni propusnost je približno jednaka kao kod pločastih izmjenjivača topline i iznosi tek 1 - 2%.

Konačno, u kolovozu je objavljeno da nije bio zabilježen prodor koronavirusa kao posljedica prijenosa aerosola kroz sustav ventilacije i klimatizacije. U skladu s time, širenje zaraze zbog propuštanja zraka u rotacijskim izmjenjivačima topline smatra se malo vjerojatnim.



Ilustracija 4
Razne mogućnosti rasporeda ventilatora i izmjenjivača topline u uređaju za povrat topline

Odgovarajući raspored ventilatora

Uvjet osiguravanja male propusnosti rotacijskih izmjenjivača topline je odgovarajući raspored ventilatora. Tako se najviše preporučuje ugradnja oba ventilatora iza (promatrajući smjer strujanja zraka) rotacijskog izmjenjivača (il. 4). U takvom je rasporedu, uz uravnotežene tlakove (p22 - p11 > 0) i ispravno namještenu ventilacijsku sekciju, propusnost uobičajeno manja od 1%. S druge strane, najnepovoljnija konfiguracija uključuje oba ventilatora na strani zgrade, kada propusnost može biti i do 20%. Uz to, treba reći i da sekcija za čišćenje u rotacijskom izmjenjivaču ispravno radi ako je izvedba klima-komore odgovarajuća, tj. kada u struji svježeg zraka postoji pretlak u odnosu na struju istrošenog zraka.

Kako je ranije spomenuto, REHVA smatra da je širenje zaraze zbog prodora dijela istrošenog zraka kroz rotacijski izmjenjivač topline malo vjerojatno. Ipak, treba uzeti u obzir da su, s obzirom na mogućnost miješanja struja istrošenog i svježeg zraka, druge izvedbe izmjenjivača topline sigurnije pa im u primjeni treba dati prednost. Naime, propusnost lamelnih izmjenjivača, klasičnih ili entalpijskih, manja je od 1%, dok su dvostruki konvektorski ili izmjenjivači s dizalicom topline posve nepropusni.


Problem recirkulacije zraka

Virusi iz kanala za istrošeni (otpadni) zrak mogu ponovno dospjeti u zgradu kada su klima-komore sustava ventilacije i klimatizacije opremljene recirkulacijskim jedinicama. Stoga se preporučuje privremeno isključiti recirkulaciju i to jednostavnim zatvaranjem recirkulacijske zaklopke. Naime, sada su sprječavanje onečišćenja svježeg zraka koji se unosi u prostorije i time moguće zaraze, odnosno zaštita zdravlja važniji od osiguravanja toplinske ugodnosti i smanjenja potrošnje energije. Dakle, važno je da sustavi ventilacije i klimatizacije za sada nemaju mogućnost recirkulacije zraka.


Određivanje propusnosti

Podrobno ispitivanje propusnosti zraka elemenata sustava ventilacije i klimatizacije provodi se u laboratorijima, no prijedlog nove norme (prEN 308) nudi jednostavnu metodu za procjenu propusnosti na osnovi izmjerenih vrijednosti temperature zraka. Osnova je jednadžba:

EATR = ((t22 - t21)/(t11 - t21)) * 100%,

pri čemu su:
EATR - propusnost zraka, %
t22 - temperatura zraka koji se unosi u prostorije, °C
t21 - temperatura vanjskog, svježeg zraka, °C
t11 - temperatura zraka koji se odvodi iz prostorije, °C.

Postupak ispitivanja uključuje mjerenja temperatura t11, t21 i t22 u stacionarnim uvjetima s isključenom funkcijom izmjene topline, tj. sa zaustavljenim rotorom (il. 5).


Ilustracija 5
Određivanje propusnosti zraka u izmjenjivaču topline uređaja za povrat topline sustava ventilacije i klimatizacije

U današnjim strojarnicama sustava ventilacije i klimatizacije raspoloživi prostor nerijetko je nedostatan, što otežava bilo kakve radove na neodgovarajućim klima-komorama. No, jednostavno rješenje može biti ugradnja lamelnog umjesto rotacijskog izmjenjivača topline.


Ventilacija u stambenim zgradama

Opasnost od zaraze u velikim stambenim zgradama razmjerno je velika zbog većeg broja korisnika. Istodobno su zajednički prostori u takvim zgradama uglavnom nedostatno prozračivani, a dizala rijetko. Stoga, čak i kada se površine zajedničkih prostora redovito dezinficiraju, a stanari poštuju zaštitne mjere, postoji mogućnost prijenosa virusa. U takvim zgradama također treba smanjiti mogućnost prijenosa virusa zrakom, ali i fekalno-oralnim putem, pri čemu ponovno treba naglasiti važnost prozračivanja, odnosno izmjene istrošenog zraka iz prostorija svježim, vanjskim zrakom.

Jedini pravi i ujedno kvalitetni i energetski učinkovit način prozračivanja stambenih zgrada je primjena centralnog sustava ventilacije (i klimatizacije) s povratom topline (il. 6). Prirodna ventilacija otvaranjem prozora nije odgovarajući nadomjestak za mehaničku ventilaciju s rekuperacijom, ako ni zbog čega drugoga, onda zbog toga što kroz otvorene prozore u okolicu izlazi toplina, a iz nje u prostorije istodobno ulaze kukci i buka. Ventilacija otvaranjem prozora prikladna je u manjem dijelu godine, no tada bi netko stalno trebao biti prisutan kako bi ih pravodobno otvarao i zatvarao.

Treba reći da nisu baš svi mehanički sustavi ventilacije prikladni. Na tržištu se tako mogu pronaći i neučinkoviti sustavi koji se dobro prodaju samo zahvaljujući odličnom marketingu. Primjerice, decentralni sustavi s promjenjivim strujanjem zraka ne mogu ukloniti viruse iz prostorija, što ističe smjernica REHVA COVID-19. Uz to, takvi uređaji ne zadovoljavaju potrebne uvjete energetske učinkovitosti jer u ukupnoj energetskoj bilanci u obzir ne uzimaju odvođenje zraka iz sanitarnih prostorija i njima se uopće ne rješava dovod svježeg zraka u takve prostorije.



Ilustracija 6
Strujanje zraka pri ventilaciji stambenih prostorija

Ventilacija sanitarnih prostorija

Načela ventilacije sanitarnih prostorija jednaka su za sve vrste zgrada: školske, javne, poslovne i stambene. Naravno, zbog manjeg broja korisnika zarazom su najmanje ugrožene obiteljske kuće.

Odsisna ventilacija u sanitarnim prostorijama mora stalno raditi, tako da u njima bude podtlak. S druge strane, prozori na sanitarnim prostorijama ne bi se trebali otvarati, tako da se spriječi širenje virusa po drugim prostorijama pod djelovanjem propuha. Dakako, osim pravilne ventilacije, važno je i poštivanje drugih preporuka za korištenje sanitarnih prostorija, kako bi se spriječila zaraza fekalno-oralnim putem. Tako bi ventilacija morala raditi stalno i u prostorima osiguravati podtlak. Svi izljevi uvijek bi trebali biti ispunjeni vodom, a zahodske školjke trebalo bi ispirati samo sa spuštenim poklopcem (‘daskom’). Uz to, u javnim sanitarnim prostorijama slavine bi trebale biti automatske i na raspolaganju korisnicima uvijek moraju biti tekući sapun, dezinfekcijska sredstva i papirnati ubrusi.

Dva jednostavna rješenja pri projektiranju i izvođenju sanitarnih prostorija mogla bi i u buduće pomoći za sprječavanje bilo kakvih higijenskih i zdravstvenih problema. To su nisko postavljanje tipke za ispiranje (kako bi se prije ispiranja morao spustiti poklopac školjke) i automatski odsis neugodnih mirisa. Ulaganja u takva rješenja gotovo su beznačajna, a higijenski uvjeti se time trajno i bitno poboljšavaju. Tako odvod neugodnih mirisa izravno iz područja zahodske školjke smanjuje mogućnost bilo kakvih zaraza fekalno-oralnim putem i povećava udobnost primjene sanitarnih prostorija.

Naravno, treba upozoriti da se na tržištu mogu pronaći rješenja za odvod neugodnih mirisa iz sanitarnih prostorija koja ujedno nisu prikladna za sprječavanje zaraze koronavirusom. Primjerice, filtriranje zraka iz sanitarnih prostorija i njihov povrat u njih u visini glave korisnika nije zdravo i nipošto nije u skladu sa smjernicima o zaštiti od koronavirusa.


Zaštita zdravlja ili štednja na energiji?

Dvojba oko toga treba li dati prednost zaštiti zdravlja ili smanjivanju potrošnje energije nikada do sada nije bila tako jasno izražena. Načela učinkovite uporabe energije uređena su zakonima i propisima i usklađena s odgovarajućim strategijama i načelima zaštite okoliša. No, odjednom se dogodilo da su ta načela došla u sukob s mjerama za zaštitu zdravlja. Dobar su primjer upravo sustavi ventilacije i klimatizacije koji su ranije morali osigurati zahtijevani broj izmjena zraka uz što manje energetske gubitke, dok bi sada trebalo iz uporabe isključiti sve takve sustave s povratom topline koji nisu higijenski sigurni.

Na počecima pandemije, potkraj zime i početkom proljeća prošle godine, kada su stručnjaci upozoravali na energetski štedljiva i za zdravlje štetna rješenja za ventilaciju i klimatizaciju, donijeti odluku bilo je lako. Tada je i REHVA preporučila isključivanje za zdravlje opasnih uređaja za povrat topline iz uporabe, ali su s dolaskom toplijih dana potrebe za grijanjem bile manje pa nije dolazilo do značajnijeg povećanja potrošnje energije. Danas, u hladnije doba godine, tih bi se preporuka i dalje trebalo pridržavati i neodgovarajući uređaji za povrat topline morali bi ostati isključeni.

Inženjerska struka predlaže rješenja koja trajno osiguravaju zaštitu zdravlja, smanjenje potrošnje energije i snižavanje troškova. Pitanje je samo kako će njihove prijedloge slijediti zakoni i propisi i opća kultura.

Ne bi trebala postojati dvojba o tome što odabrati: zaštitu zdravlja ili smanjenje potrošnje energije. U sadašnje vrijeme apsolutnu bi prednost (kao privremena mjera) morala imati zaštita zdravlja, no kada će doći vrijeme za trajne mjere, trebat će poštivati oba zahtjeva.


Suživot s virusima

Htio to netko ili ne, na suživot s virusima treba se naviknuti. Kada je pandemija tek započela, indijski premijer Narendra Modi izjavio je da se ona može zauzdati za 21 dan ili za 21 godinu. Kako u 21 dan to nije uspjelo, očito je da čovječanstvo čeka trajan suživot s koronavirusom i njegovim nasljednicima.

Zaštitne mjere koje su na početku pandemije predstavljene kao privremene, postaju stalne. Zbog toga što prije treba prestati s neodgovarajućim praksama u graditeljstvu, a privremena i improvizirana rješenja u što kraćem roku prilagoditi za trajnu primjenu. Tako ventilacijske sustave koji su dokazano neprikladni, a to su osobito oni kod kojih dolazi do miješanja struja zraka, treba isključiti iz prodajnih lanaca i iz uporabe i o tome obavijestiti korisnike.

* * *

Članak je skraćeni i prilagođeni hrvatski prijevod članka pod naslovom 'Prezračevanje za COVID generacijo' koji je objavljen u časopisu EGES 4/2020. Autor članka je slovenski neovisni energetski stručnjak, a više o njemu može se pronaći na stranici www.zaensvet.si.