Kvalita vzduchu v místnosti a pohoda prostředí na pracovišti

Kvalita vzduchu v místnosti má významný dopad na pohodu zaměstnanců, a proto je rozhodujícím faktorem životního prostředí při navrhování pracovišť. Tři nejdůležitější veličiny, které mají na kvalitu vzduchu v místnosti vliv, jsou: teplota a vlhkost vzduchu a obsah CO₂. Pravidelné měření těchto veličin tvoří základ pro dosažení optimálně upraveného vnitřního klimatu.

Na pracovišti je nezbytné pro zajištění co nejlepší kvality vzduchu v místnosti spolehlivě monitorovat všechny příslušné klimatické veličiny. K tomu jsou v závislosti na systému práce nebo uspořádání místností vhodné dva různé přístupy.

Měření a monitorování

Pokud je třeba explicitně vyhodnotit jednotlivá pracoviště a jejich individuální podmínky, doporučuje se pravidelné měření univerzálním měřicím přístrojem pro měření klimatických veličin, (např. testo 400).

Na druhé straně, pokud je třeba vyhodnotit obecné vnitřní klima nebo citlivé oblasti, jako jsou malé zasedací místnosti, je účinnějším řešením trvalé monitorování okolních hodnot pomocí automatického systému pro monitorování dat (např. testo Saveris 2).

Co je třeba měřit a jak?

Bez ohledu na stížnost zaměstnance je užitečné získat nějaké počáteční informace o okolních podmínkách provedením jednoduchého měření okolní teploty/vlhkosti. Osoba v kanceláři se obecně cítí nejpohodlněji při okolní teplotě 22 až 24 °C a vlhkosti okolního vzduchu 40 až 60 %.

DIN EN 15251 kategorie II umožňuje maximální teploty 26 °C v režimu chlazení a 20 °C v režimu vytápění při vlhkosti 25 až 60 %. Pokud se naměřené hodnoty výrazně odchylují od rozsahu pohody prostředí, není zapotřebí další vyhodnocení, neboť jsou pravděpodobně způsobeny poruchou klimatizačního systému.

CO₂

Koncentrace oxidu uhličitého (CO₂) je klíčovým ukazatelem „dobré“ kvality vzduchu v místnosti. „Špatná“ kvalita vzduchu v důsledku nadměrné koncentrace CO₂ vede k únavě a nedostatečné koncentraci a může způsobit dokonce onemocnění.

V praxi by koncentrace CO₂ na pracovišti neměla překročit 1 000 ppm (podle Pettenkofera). Pro dosažení vhodné kvality vzduchu v místnosti je třeba na jednoho uživatele v místnosti dodržovat rychlost výměny vzduchu alespoň 50 m³/h.

Co je tepelná pohoda?

Tepelná pohoda hraje rozhodující roli při ovlivňování fyzických a duševních schopností. Citlivost lidského těla na teplo závisí v podstatě na jeho tepelné rovnováze. Tato tepelná rovnováha je ovlivněna fyzickou aktivitou, oblečením nebo také okolními atmosférickými parametry.

Tyto parametry jsou:

• teplota vzduchu,
• radiační teplota,
• rychlost vzduchu (průvan),
• vlhkost vzduchu.

Tepelná pohoda nastává, když se člověk cítí tepelně neutrální. Lidé se tak cítí, když považují okolní parametry (teplotu, vlhkost, průvan a vyzařované teplo) ve svém okolí za příjemné a nemají žádné požadavky na teplejší nebo chladnější, sušší nebo vlhčí vzduch v místnosti.

Důvody pro použití měřicí techniky na pracovištích

Tepelná pohoda na pracovišti není pro zaměstnance nadbytečným luxusem, je to vlastně základní požadavek pro udržení optimálního výkonu a produktivity. Proto je třeba z ekonomického hlediska vytvořit vhodné okolní podmínky.

Pro zajištění trvale dobrého prostředí na pracovišti by tyto podmínky prostředí měly být pravidelně nebo trvale monitorovány vhodnou měřicí technologií. Tímto způsobem lze včas odhalit jakékoli abnormality a zabránit stížnostem zaměstnanců.

Pokud jsou nějaké stížnosti, je důležité převést komentáře zaměstnance o tepelné nepohodě na objektivní výsledek měření. Pokud jsou všechny parametry v normálním rozsahu, může technik okamžitě vyloučit jakoukoli nesprávnou konfiguraci klimatizačního nebo ventilačního systému.

Analýza tepelné nepohody zaměstnance musí pak být provedena na jiné úrovni. Mohou být i jiné důvody pro stížnosti. Například nespokojenost s prací, problémy s kolegy, soukromé záležitosti nebo zdravotní potíže mohou mít vliv na to, jak je vnímána úroveň tepelné pohody.

Opatření přímo na místě

Pokud zaměstnanec přijde se stížností na tepelné podmínky na svém pracovišti, prvním krokem by mělo být brát tuto stížnost vážně a začít okamžitě s prošetřením situace.

Před zahájením vyhodnocení kritérií pohody prostředí na pracovišti by mělo být zjištěno, na co přesně si zaměstnanec stěžuje. Je pro něj příliš chladno, horko, sucho nebo dusno, nebo je kvůli nesprávně nastaveným vyústkám vystaven průvanu? Jsou problémy trvalé nebo se vyskytují pouze v určitých denních dobách?

Pro dobrou počáteční představu hned na místě je třeba věnovat pozornost následujícímu:

• Nesprávně nainstalované teplotní senzory v místnosti (na přímém slunečním světle, zakryté, blízko průvanu) by měly za následek špatnou zpětnou vazbu k centrální řídicí jednotce klimatizačního a ventilačního systému.
• blokované/znečištěné vzduchové vyústky,
• otevřená okna,
• strukturální úpravy.

Před provedením podrobného zkoumání na pracovišti by měl technik zkontrolovat nastavení klimatizačního a ventilačního systému. Zde by mělo být zkontrolováno, jakou teplotu hlásí senzory pro měření okolní teploty na místě, nebo zda nebyly v nedávné době provedeny nějaké změny v nastavení ventilačního a klimatizačního systému.

Měření PMV/PPD

Pokud jsou k dispozici aktuální výsledky pravidelného měření veličin vzduchu v místnosti, a lze tak vyloučit obecnou poruchu systému, je dalším krokem posouzení individuální situace na příslušném pracovišti. Hodnota PMV/PPD poskytuje integrované posouzení tepelných faktorů za příslušných pracovních a okolních podmínek na pracovišti. Výsledkem měření je objektivní vyjádření o úrovni tepelné pohody.

PMV (Predicted Mean Vote)

PMV je měřítkem průměrného tepelného pocitu většího počtu lidí. Tato hodnota se vypočítá z následujících parametrů:

• okolní teplota,
• radiační teplota,
• proudění,
• relativní vlhkost,

a ze zadaných hodnot:

• index oblečení,
• aktivita.

Oblečení ovlivňuje tepelnou rovnováhu člověka. Představuje mezní vrstvu mezi tělem a vnitřním klimatem, a má proto přímý dopad na tepelnou pohodu. Fyzicky se oblečení vyznačuje jeho tepelnou izolací mezi kůží a okolním prostředím.

Úroveň aktivity je měřítkem přeměny energie člověka. Osoba v úplném klidu má bazální metabolickou rychlost M = 0,8 met (met = metabolická rychlost = metabolická jednotka, 1 met = 58 W/m2 povrchu těla).

PPD (Predicted Percentage Dissatisfied)

PPD popisuje předpokládané procento lidí nespokojených s okolními podmínkami. Hodnota je vyjádřena v procentech a neklesá pod 5 % nespokojených, protože je kvůli individuálním rozdílům nemožné určit okolní klimatické podmínky, které uspokojí každého.

Pokud si zaměstnanec stěžuje například na všeobecnou, trvalou tepelnou nepohodu na svém pracovišti, pak je rychlé měření trvající několik minut dostačující k získání představy o tepelných podmínkách. Pokud však zaměstnanec není spokojen s tepelnými podmínkami pouze občas, v různých denních dobách, pak má smysl provádět dlouhodobé měření po celý pracovní den.

Denní kontrola HVAC systému může vést k dočasné tepelné nepohodě. Měřicí cyklus zvolený pro dlouhodobé měření by měl být rozhodně relativně krátký (5–30 s), protože více údajů umožňuje z časového hlediska provádět přesnější prošetření.

Bez ohledu na to, zda bylo provedeno relativně krátké nebo dlouhodobé měření v průběhu dne, po dokončení měření získáme hodnotu PMV/PPD, která je průměrována za příslušné období měření.

Pokud je PMV hodnota mimo mezní hodnotu ±0,5, musí být provedena analýza příčiny. Jako první krok by měly být podrobněji prozkoumány výsledky měření jednotlivých veličin – teplota kulového teploměru, okolní teplota, vlhkost a rychlost proudění. Pokud průzkumy odhalí například výrazný teplotní rozdíl mezi okolní teplotou a teplotou kulového teploměru, může být příčinou vysoké sluneční záření přes okno.

V závislosti na tom, které jednotlivé veličiny se od normy odchylují, mohou být příčinou vadné komponenty nebo nesprávné nastavení klimatizačního a ventilačního systému nebo špatné okolní podmínky na místě (např. vzduchové vyústky, okna nebo strukturální změny).

Turbulence a průvan

Pro objektivní vyhodnocení stížností zaměstnanců existují kromě měření PMV/PPD i jiné metody měření. Pokud si například zaměstnanec stěžuje konkrétně na průvan, mělo by být vždy provedeno měření rizika turbulence nebo průvanu. Měření je nesměrový záznam rychlosti proudění vzduchu provedený sondou pro pohodu prostředí.

Turbulence popisuje stejnosměrnost nebo nestejnosměrnost rychlosti proudění vzduchu a je nezbytná pro výpočet rizika průvanu. Pro výpočet turbulence musí být změřena standardní odchylka (Sv) zjištěné hodnoty rychlosti proudění vzduchu.

kde S_v = standardní odchylka okamžitých hodnot rychlosti vzduchu,
v ~ = průměrná rychlost vzduchu.

Pro měření musí být splněny následující požadavky:

• rychlá, objemnější sonda tepelného průtoku (sonda pohody prostředí),
• tři měřené výšky v závislosti na činnosti – aktivita vestoje: 0,1 m / 1,10 m / 1,70 m, aktivita vsedě: 0,1 m / 0,6 m / 1,10 m,
• doba měření: 180 sekund (doporučeno),
• měřicí cyklus: 1 sekunda průvanu.

Stupeň průvanu představuje předpokládané procento nespokojených uživatelů místnosti kvůli příliš vysoké rychlosti vzduchu. Výpočet zahrnuje teplotu okolního vzduchu (ta), průměrnou rychlost proudění vzduchu (v) a turbulenci (Tu).

DR = (34 – ta)(v – 0,05)^0,62 (0,37 × v × Tu + 3,14) [%]

kde DR = stupeň průvanu,
ta = místní teplota vzduchu [°C],
v = místní průměrná rychlost proudění vzduchu [m/s],
Tu = místní turbulence [%] (vypočtená proměnná).

Zvláštní výzvy

V čistých prostorech jsou na parametry vzduchu v místnosti kladeny velmi vysoké požadavky – nejen na optimální procesní podmínky, ale také na bezpečnost a pohodu zaměstnanců. Příklad: laminární průtokové skříně pro mikrobiologické a biotechnické práce musí být vybaveny vhodnými ventilačními systémy pro ochranu zde pracujících osob a pro ochranu pracovního objektu, podle DIN EN 12469.

Na pracovištích s významným tepelným zářením, například ve sklářském průmyslu, slévárnách, výstavbě silnic nebo ve sportovních zařízeních, nesmí tepelné zatížení překročit určité limitní hodnoty. Aby bylo možné stanovit maximální přípustnou dobu expozice na těchto pracovištích a definovat limity zatížení, je nutné stanovit přesně index WBGT v souladu s ISO 7243 nebo DIN 33403-3.

Závěr

S narůstajícím počtem plně klimatizovaných pracovišť v energeticky účinnějších nových nebo rekonstruovaných budovách vzrůstají také stížnosti zaměstnanců na tepelnou nepohodu na pracovišti. Bez vhodné měřicí techniky je prakticky nemožné, aby technici zjistili rozdíl mezi osobní nepohodou a skutečnými negativními klimatickými účinky v interiéru.

To je nezbytné pro odstranění případných negativních vlivů klimatizačních a ventilačních systémů. V tomto ohledu je jednoduchá a hospodárná implementace metod měření neúměrná rizikům, která mohou špatně nebo nesprávně nakonfigurované ventilační nebo klimatizační technologie v budovách způsobit.