Устойчиво развитие и здравословен начин на живот

СЪЗДАВАНЕ НА ОПТИМАЛЕН ВЪТРЕШЕН КЛИМАТ

 

Околната среда въздейства върху нас и нашите сгради непрекъснато. Най-често това са негативни въздействия, които нарушават нашия комфорт. В изследователския парк „Вива“ се извършват проучвания за влиянието на строителните материали върху тези въздействия и се правят конкретни изводи относно:

• влиянието на топлоизолационните системи върху комфорта на обитаване;
• детайлно наблюдение на шумоизолацията, акустиката и топлинния капацитет на отделните строителни материали;
• буферната способност на различните видове стени и вътрешни покрития и възможностите им за акумулиране на енергия.

Въпросите, на които изследователите се стремят да получат отговор са:

 

Как за реализирането на оптимален климат могат да бъдат използвани вътрешните мазилки и топлоизолацията?

За да се разбере колко добре различните конструкции на стени могат да съхраняват влагата, в изследователския парк „Вива“ са провеждат специални измервания на вътрешната влажност. В къщите се симулира обичайно поведение на обитателите (готвене, вземане на душ, вентилация и т.н.), като се използват овлажнители за въздух и предварително определено подаване на въздух.

 

Резултати:

• Минералните, дишащи, покрития на варова основа успяват да буферират влагата много по-ефективно и бързо и са много по-добри за постигането на балансиран вътрешен климат;
• Най-добро буфериране на влажността се постига при дебелина на вътрешната мазилка от около 1,5 см;
• Топлоизолацията има позитивен ефект върху влажността на въздуха. Ако изолация липсва, то топлинните загуби трябва да бъдат компенсирани с повече отопление, което е предпоставка за сух вътрешен въздух.

 

Кои материали за изграждане на стени осигуряват комфортна стайна температура? Как да се борим с прегряването през лятото?

Колко топла или студена възприемаме стаята зависи от работната температура (възприеманата температура). Тя се определя от факторите температура на въздуха и температура на повърхностите (излъчване). За да се установи кои видове конструкции осигуряват най-добра защита от зимния студ и летните горещини, се измерват повърхностните температури на вътрешните стени на изследваните къщи.

 

Резултати относно колебанията на повърхностната температура:

• Бетоновите къщи показват най-слаби отклонения;
• Тухлените къщи и къщите от масивно дърво показват средни колебания;
• Къщите с дървена рамкова конструкция имат високи колебания;
• Неизолираната тухлена къща показва най-големи колебания.

Колкото по-слаби са температурните колебания, толкова по-балансирана е вътрешната температура.

 

В допълнение към измерването на повърхностните температури бяха определени и промените в температурата в помещенията през различните сезони на годината.

 

Резултати относно стайната температура:

 

По време на големите летни горещини топлоизолацията е най-ефективната защита срещу прегряване. Това може да се види от резултатите, които са събрани през екстремно горещите периоди, когато температурите достигат до +35 – +40°C. Изолираните къщи показват с около 5°C по-ниска температура вътре, в сравнение с неизолираните къщи.

 

По-конкретно, неизолираните къщи отчитат вътрешна температура над +30°C, докато вътрешната температура в тухлени или бетонни къщи с изолация достига средно до +26°C, което е стойност в комфортната зона. При това тези стойности са отчетени, когато прозорците (с южно изложение) не са защитени с щори.

 

Освен наличието или отсъствието на топлоизолация, ключов фактор за натрупване на топлина е материалът, от който е направена стената. Акумулиращата маса на стенните конструкции има решаващо влияние върху температурата в помещението. Измерванията потвърждават, че масивните, тежки стени акумулират топлината от слънцето през деня и я излъчват през по-хладните вечерни и нощни часове. Този ефект гарантира по-стабилна вътрешна температура.

 

През зимните месеци се разглеждат начините, по които прекъсването на отоплението влияе на температурите в помещенията в отделните къщи.

За да се направи това се симулира отказ на отоплението в продължение на 48 часа. Получените след два дни резултати показват, че:

• Къщи, направени от 25 см тухли или бетон, с изолация, поддържат стайната температура най-ефективно (+15° до +17°C);
• Къщата от масивно дърво, къщата с 50 см тухлен зид (с минерална вата) и къщите с дървена рамкова конструкция показват вътрешна температура между +11°C и +13°C;
• След 48 ч. неизолираната тухлена къща има стайна температура +4°C.

 

Как здравословният вътрешен климат влияе на комфорта ни?

В анализа на качеството на въздуха в помещението (въз основа на стайната температура и относителната влажност) учените от Медицинския университет във Виена оцениха факторите, свързани с климата и структурата на всяка сграда, по отношение на въздействието им върху комфорта.

 

Резултатите от медицинския анализ на околната среда са категорични, че видът на конструкцията и изборът на строителни материали имат значителен ефект върху комфорта:

• Най-висока степен на комфорт се постига при изолирани къщи, построени от бетон, тухли (25 cm) с минерални покрития (мазилки) и къщи от масивно дърво;
• Посредата се класират изолираните къщи с дървена рамкова конструкция и тези с 50 см тухлена зидария;
• Неизолираната къща показва много ниска степен на комфорт и най-големи колебания.

 

 

КАЧЕСТВО НА ВЪТРЕШНИЯ ВЪЗДУХ

 

“Подобряването на качеството на вътрешния въздух има значителен принос за чувството ни за комфорт и за здравето ни. То помага на когнитивните ни способности и подобрява спането през нощта.”
Асоц. проф. инж. д-р Ханс-Петер Хутер, Медицински университет – Виена

 

Прекарваме около 90% от живота си на закрито, във вътрешни пространства, и вдишваме невероятните 11 500 литра (или около 25 кг) въздух всеки ден. Затова качеството на въздуха в помещенията има особено влияние и огромен принос за нашето здраве и жизненост. Това означава, че въздухът е нашата най-важна „храна“.

 

Качеството на вътрешния въздух зависи от множество различни фактори, като температура, миризма, прах, бактерии, и др. По въздуха могат да се предават болести или да бъдат отключени алергии. Здравословният въздух, от друга страна, подобрява жизнения тонус и работоспособността.

 

Доброто качество на въздуха в помещенията е съществено изискване за здравословна среда на живот и работа. Качеството на въздуха в закрити помещения се характеризира с няколко фактора: той се определя преди всичко като „добър“, ако е богат на кислород, без миризма и с ниско съдържание на замърсители.

 

Резултатите от измерванията, провеждани редовно в изследователския парк „Вива“, показват, доколко строителните материали могат да повлияят на климата в закрити помещения и какво може да се направи за подобряване на качеството на въздуха в тях.

 

В тази връзка, въпросите пред изследователите са:

Каква е връзката между миризмите и начините на строителство?

 

Нежеланите миризми, причинени от строителни материали, не само са неприятни, но могат да показват и употребата на вредни вещества. Миризмите могат да бъдат причинени от най-различни вещества.

 

Специално обучени експерти по миризмите извършиха тестове за мирис в продължение на седем месеца.

 

Резултати:

• Съществува ясна връзка между възприеманите миризми и избрания тип конструкция;
• Всички бетонни и тухлени къщи имат миризма с ниска интензивност при измерванията и могат да бъдат класифицирани като „незабележими“;
• Къщите от масивно дърво и дървените къщи с рамкови конструкции проявяват висока интензивност на миризмата дори след 14 месеца от построяването, а самата миризма се възприема като неприятна. Поради тази причина тези типове конструкции са класифицирани като „забележими“.

 

Кои строителни материали наистина водят до ниско ниво на замърсяване?

Здравословната домашна среда и следователно темата за замърсяването на закрито стават все по-важни. За да се разбере колко замърсяване излъчва всеки тип строеж, в изследователския парк „Вива“ са проведени няколкократни измервания за наличие на летливи органични съединения (ЛОС) и формалдехидни замърсители.

 

Резултати:

• Сградите от бетон и тухла с минерално вътрешно покритие до голяма степен не съдържат ЛОС, дори веднага след завършването им. Бихте могли да се преместите в тези солидни къщи веднага след построяването им;
• Къщите с дървени рамкови конструкции показват повишени стойности на ЛОС през първите няколко месеца след завършване. При къща с тествания тип дървена рамка, на по-чувствителните хора се препоръчва да изчакат няколко месеца преди да се нанесат;
• Къщата от масивно дърво излъчва специфични за дървесината вещества, като терпентини за дълго време. Всеки, който строи дървена къща, трябва да вземе предвид, че в зависимост от вида и естеството на дървесината, специфични за дървото вещества могат да присъстват във вътрешния въздух много дълго време.

 

Как да подобрим качеството на вътрешния въздух, например с увеличаване броя на въздушните йони?

 

Въздушните йони са малки, електрически заредени частици, които се срещат в природата. Научните изследвания установяват, че въздушните йони имат положителен ефект върху качеството на въздуха в помещенията, защото, наред с други неща, те намаляват нивата на полени и фин прах във вътрешния въздух. Експериментите с хора показват, че въздушните йони могат да имат положителен ефект и върху умствената работа.

 

Чрез използване на специално функционално покритие концентрацията на въздушни йони в закрити помещения може да се увеличи целево.

 

Резултати: измерванията на въздушните йони показват, че средната им концентрация може да се повиши приблизително два пъти в къщи със специално вътрешно покритие, отколкото в идентично изградени къщи със стандартно покритие.

 

 

ЗВУКОИЗОЛАЦИЯ И АКУСТИКА НА ПОМЕЩЕНИЕТО

 

Звукоизолацията и акустиката на помещенията са много важни за комфорта и здравето на обитателите, затова също са включени при оценката на качеството на сградите.

 

Липсата на звукоизолация в сградата може да доведе до стрес и дори да причини заболяване в дългосрочен план. Затова още на етапа на проектиране на строителния обект е важно този аспект да бъде отчетен.

 

Кой вид конструкция дава най-добра защита срещу външен шум?

 

Под шум се разбират нежелани, смущаващи и досадни или вредни звуци. Шумът е субективен термин и може да се определи количествено само до известна степен, като се използват измерими величини (например силата на звука, кривата на сигнала, височината).

 

Важен фактор, който може да бъде използван за описание на качеството на акустиката в помещението, е звукоизолацията. Степента на намаляване на интензитета на звука за въздушно-преносимия шум при преминаването му през различни елементи на строителната конструкция е т. нар. фактор за звукопоглъщане Rw, изразен в децибели (dB). За звукоизолацията се отнася следното: колкото по-висока е стойността Rw, толкова по-добро е шумопоглъщането на материала. 10 децибела по-високо Rw означава наполовина възприеман шум от човешкото ухо.

 

В изследователския парк са проведени измервания за звукоизолация, за да се разбере, кой строителен материал е най-ефективен за предотвратяване на външния шум и за осигуряване на спокойни вътрешни пространства.

 

Резултати:

• Измазаните стени от бетон и тухли с подходяща външна изолация, както и стените от масивна дървесина имат най-високи показатели на звукоизолация;
• Бетонът, комбиниран с външна изолация, постига най-висока стойност Rw от 49 dB;
• Къщите с дървени рамки имат най-ниски стойности на шумопоглъщане от 40 dB. Неизолирана тухлена къща постига Rw = 42 dB;
• Колкото е по-добра звукоизолацията, толкова по-висока е степента на комфорт.

 

Какъв ефект имат стенните материали върху вътрешната (стайната) акустика?

 

Стайната акустика описва акустичните характеристики на закритите пространства. Стаите с лоша акустика имат дълги времена на реверберация, което причинява смущаващи фонови шумове и наред с други неща прави речта по-трудна за разбиране.

 

Най-известният параметър за измерване на акустиката в помещението е времето на реверберация. Като общо правило важи – колкото по-кратко е времето за реверберация, толкова по-добра е акустиката.

 

За да се установи до каква степен акустиката на помещенията зависи от вида на конструкцията, във всяка къща от изследователския парк в 10 различни точки беше измервано времето за реверберация с различни честоти в диапазона от 50 до 10 000 Hz.

 

Резултати:

• При средни и високи честоти (например музика) между къщите не се наблюдават особени разлики;
• При ниски честоти (например гласове) къщите с дървени рамки и къщата от масивно дърво имат най-къси времена на реверберация. Най-дългите реверберационни времена са измерени в тухлените и бетонните къщи.

В жилищната зона нискочестотните диапазони се оценяват като некритични, тъй като по правило времето за реверберация в тях може да се неутрализира с помощта на обзавеждането.

 

 

ЗАЩИТА СРЕЩУ ЕЛЕКТРОМАГНИТНИ ПОЛЕТА

 

Кои строителни материали осигуряват най-ефективното екраниране срещу високочестотни полета?

 

Високочестотното излъчване се предава от антени и се използва предимно в комуникационните технологии. Други източници на електромагнитно излъчване включват телевизионни и радиопредаватели. Доколкото е известно в момента, най-важна е общата експозиция на електромагнитното поле, на която са изложени хората.

 

В изследователския парк „Вива“ беше проучена способността на къщите да осигуряват защита от трите най-разпространени честоти за мобилни телефони (900 MHz, 1800 MHz и 2600 MHz).

 

Резултати:

• Бетонните къщи и къщите от масивно дърво осигуряват почти цялостно екраниране срещу трите мобилни честоти;
• Конструкцията от дървени рамки и къщата от 50 см тухли са със средни показатели;
• 25 см тухлени къщи имат нисък капацитет на екраниране.

 

Трябва да се отбележи, че висок защитен ефект (затихване) също означава, че излъчването от мобилни телефони, използвани в добре екранираните къщи, е по-високо.