Ensuring comfort microclimate in the classrooms under condition of the required air exchange

• Main Authors: Kapalo, Peter, Voznyak, Orest, Yurkevych, Yuriy, Myroniuk, Khrystyna, Sukholova, Iryna
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English; Ukrainian
• Published: PRIVAT COMPANY "TECHNOLOGY CENTER" 2018
• Subjects: multiplication factor of ventilation; energy saving; carbon dioxide concentration; ventilation efficiency; monitoring of microclimate; UDC 697.922.565; 697.921.47; кратность вентиляции; энергосбережение; концентрация двуокиси углерода; производительность вентиляции; мониторинг микроклимата; кратність вентиляції; енергоощадність; концентрація двоокису вуглецю; продуктивність вентиляції; моніторінг мікроклімату; Carbonic acid
• Online Access: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/143945

We performed comparative analysis of regulatory documents, which relate to ventilation of school premises and operate in European countries at present. We showed the essential difference of the recommended air exchange values. We assessed sanitary and hygienic conditions formed in classrooms at different efficiency of a ventilation system both by analytical calculations and by subjective monitoring of microclimate of experimental measurements conducted in school classrooms, when every pupil-participant performed an assessment of the internal environment in the form of a questionnaire. We measured carbonic acid gas contents emitted in a room and determined the required ventilation intensity in the evaluated school premises. We compared the multiplication factor of air exchange of the ventilation system determined in this way with the values obtained by analytical calculations carried out in accordance with current legislation and standards, which are active in Europe. We made calculations based on known analytical dependencies. We determined performance of the ventilation system of the classroom based on СО2 concentrations in internal and inflow air at various values of the multiplication factor of air exchange. It made possible to state that we can achieve the optimal microclimate parameters at air exchange of 30 m3/h per person.We presented the results of field studies and analytical calculations in the form of tables and visual graphic dependencies. The proposed research method makes it possible to increase accuracy and reliability of air quality control in classrooms by direct measurement of СО2 concentration in a serviced area of a room. The study results provide an opportunity to improve ventilation systems of school buildings. This creates prerequisites for obtaining a social effect due to an increase in labor and learning efficiency Проведен сравнительный анализ нормативных документов, касающихся вентиляции школьных помещений, действующих сегодня европейских странах. Показано существенное отличие рекомендуемых значений воздухообмена. Оценка санитарно-гигиенических условий, формируемых в классных помещениях при разной производительности системы вентиляции, проводилась как путем аналитических расчетов, так и путем субъективного мониторинга микроклимата экспериментальных измерений, проводимых в школьных кабинетах и классах, во время которого каждый ученик-участник совершил оценку внутренней среды в форме анкеты. Было проведено измерение содержания углекислого газа, который выделялся в помещении и определено необходимую интенсивность вентиляции в оцениваемых школьных помещениях. Определенная таким образом кратность воздухообмена системы вентиляции сравнивалась с величинами, полученными путем аналитических расчетов, проводимых в соответствии с действующим законодательством и стандартами, действующими в странах Европы. Расчеты, проведенные на основании известных аналитических зависимостей, при которых производительность системы вентиляции классных помещений определялась на основании концентраций СО2 во внутреннем и приточном воздухе при различных значениях кратности воздухообмена, позволяют утверждать, что оптимальные параметры микроклимата достигаются при воздухообмене в размере 30 м3/ч на человека. Результаты натурных исследований и аналитических расчетов представлены в виде таблиц и наглядных графических зависимостей. Предложенная методика исследований позволяет повысить точность и достоверность контроля качества воздуха в классных комнатах за счет прямого измерения концентрации СО2 в обслуживаемой зоне помещения. Результаты исследований дают возможность совершенствования систем вентиляции школьных зданий. Это создает предпосылки для получения социального эффекта при повышении производительности труда и обучения Проведено порівняльний аналіз нормативних документів, які стосуються вентиляції шкільних приміщень, що діють сьогодні європейських країнах. Показано суттєву відмінність рекомендованих значень повітрообміну. Оцінка санітарно-гігієнічних умов, які формуються у класних приміщеннях при різній продуктивності системи вентиляції, проводилась як шляхом аналітичних розрахунків, так і шляхом суб’єктивного моніторингу мікроклімату експериментальних вимірювань, що проводились у шкільних кабінетах та класах, під час якого кожен учень-учасник здійснив оцінку внутрішнього середовища у формі анкети. Було проведено заміри вмісту вуглекислого газу, що виділявся в приміщенні, і визначено необхідну інтенсивність вентиляції в оцінюваних шкільних приміщеннях. Визначена таким чином кратність повітрообміну системи вентиляції порівнювалася з величинами, отриманими шляхом аналітичних розрахунків, що проводилися відповідно до чинного законодавства та стандартів, що діють в країнах Європи. Розрахунки, проведені на підставі відомих аналітичних залежностей, при яких продуктивність системи вентиляції класних приміщень визначалася на підставі концентрацій СО2 у внутрішньому та припливному повітрі при різних значеннях кратності повітрообміну дозволяють стверджувати, що оптимальні параметри мікроклімату досягаються при повітрообміні в розмірі 30 м3/год на особу. Результати натурних досліджень та аналітичних розрахунків представлено у вигляді таблиць і наочних графічних залежностей. Запропонована методика досліджень дозволяє підвищити точність та достовірність контролю якості повітря в класних кімнатах за рахунок прямого вимірювання концентрації СО2 в обслуговуваній зоні приміщення. Результати досліджень дають можливість вдосконалення систем вентиляції шкільних будівель. Це створює передумови для отримання соціального ефекту при підвищенні продуктивності праці та навчання