Climatul ambiental este unul optim atunci când umiditatea și temperatura sunt percepute de către oameni ca fiind plăcute. În locuințele moderne, acest lucru este asigurat prin ventilarea spațiului de locuit, iar în clădirile mari, prin intermediul sistemelor de ventilație, cunoscute sub denumirea de sisteme de încălzire, ventilație si aer condiționat (HVAC). Din nefericire, aerul condiționat ignoră de prea multe ori umiditatea și influența acesteia asupra climatului ambiental și a nivelului de confort - adesea cu consecințe grave asupra sănătății. Situația este diferită în sectoare precum comerțul și industria.
În cazul în care calitatea produsului sau procesele de fabricație depind în mod decisiv de umiditatea aerului ambiental, aerul de alimentare este monitorizat constant cu senzori sau dispozitive de măsurare a umidității. În cazul în care umiditatea aerului ambiental nu are o valoare optimă, aceasta este reglată prin intermediul sistemului de ventilație sau cu ajutorul unei soluții descentralizate de umidificare a aerului . Același lucru este valabil și pentru depozitarea bunurilor sensibile la umiditate sau pentru obiecte de valoare și artefacte în muzee, arhive și chiar pentru garaje destinate mașinilor de epocă. La urma urmei, perioadele de întrerupere a producției, mucegaiul, sporii, fisurile din tablouri vechi sau mașinile clasice ruginite înseamnă pierderi financiare.
Fig. 1: Aerul pe care îl respirăm este un amestec de două componente. Componenta numărul unu este aerul uscat, format din elemente gazoase și compuși precum azotul (78,1%), oxigenul (20,93%), gazele nobile (0,94%) și dioxidul de carbon (0,03%). Componenta numărul doi este reprezentată de vaporii de apă, a căror proporție depinde de temperatura aerului și de cantitatea de umiditate disponibilă în locația respectivă.
Până în prezent, în Europa nu există reglementări obligatorii privind menținerea unui nivel optim al umidității aerului ambiental. Acesta este motivul pentru care nu a beneficiat de suficientă atenție în tehnologia de ventilație și aer condiționat. Există doar recomandări și valori de referință care au fost introduse în standardele și reglementările naționale în baza unei experiențe vaste sau a rapoartelor medicale.
Cu toate acestea, în prezent se depun eforturi în asociații și organisme de standardizare pentru a transforma aceste recomandări în fapte. În cele din urmă, un nivel optim de umiditate a aerului joacă un rol cel puțin la fel de important într-un climat ambiental favorabil ca și temperatura potrivită. De fapt, acest lucru se aplică pe tot parcursul anului în cadrul locuinței, în birouri sau depozite, în unități de producție sau în comerț. În consecință, intervalul ideal de temperatură în ceea ce privește aerul condiționat pentru asigurarea confortului termic este între 20 și 27 °C.
În același timp, umiditatea relativă a aerului ambiental trebuie să fie cuprinsă între 30% și 65%. Explicație: „Umiditate relativă” înseamnă raportul dintre conținutul real de vapori de apă din aer și cantitatea maximă de vapori care poate fi absorbită la o anumită temperatură a aerului. Pentru oameni, valoarea minimă se consideră a fi 40%. Umiditatea relativă din încăperi este percepută ca fiind deosebit de plăcută la 55%.
Fig. 2: Diagrama nivelului de confort indică perioada în care oamenii se simt confortabil. Permite ca temperatura și umiditatea relativă corespunzătoare a aerului ambiental să fie derivate
Conexiunea dintre temperatură și umiditatea relativă este stabilită de așa-numitul „humidex”. Acest indice furnizează informații cu privire la temperatura „resimțită” de către oameni. De exemplu: La o temperatură a camerei de 26 °C și o umiditate relativă de 70%, oamenii resimt de fapt o temperatură de 33 °C și o consideră prea umedă. Cu toate acestea, în cazul în care umiditatea relativă măsurată cu un higrometru sau cu noul instrument universal pentru măsurarea calității aerului ambiental testo 400 este de doar 40% la exact aceeași temperatură, atunci în încăpere se resimte o temperatură de 28°C. Se consideră a fi aproape confortabil.
Diferența percepută în acest exemplu este de 5°C. Acesta este motivul pentru care temperatura încăperii nu trebuie redusă inutil pe timp de vară cu ajutorul unui aparat de aer condiționat sau prin intermediul unei unități de încălzire, ventilație si aer condiționat (HVAC), dacă umiditatea aerului ambiental nu este luată în considerare în același timp. Acest lucru va reprezenta doar un consum inutil energie și nu va intensifica nivelul de confort. Întâmplător, experții în domeniul climatizării sunt de acord că, în realitate, oamenii nu simt deloc temperatura în interior. Ceea ce aceștia resimt de fapt este combinarea temperaturilor cu umiditatea aerului ambiental. Experții fac referire la aceasta drept entalpie percepută.
Materialele de construcție anterioare, cum ar fi argila, dar și duzele de scurgere ale ferestrelor sau golurile de ușă, au asigurat un schimb natural de aer. Într-o oarecare măsură, aceasta a fost soluția în sine la oricare dintre problemele legate de umiditatea aerului ambiental. În zilele noastre, metodele de construcție eficiente din punct de vedere energetic, dar și prevăzute cu dispozitive anti-scurgere, nu permit acest lucru. Fără o tehnologie de sistem și un control al umidității corespunzătoare, rezultatul este un aer ambiental uscat. Acest aspect este în mod special valabil în cazul temperaturilor scăzute din perioada iernii.
Este momentul în care caloriferele sau sistemele de încălzire în pardoseală încălzesc temperatura ambientală. În cazul în care umiditatea relativă nu este măsurată iar aerul din încăpere nu este umidificat după cum se solicită, umiditatea relativă a aerului din încăpere va scădea cu mult sub valoarea de 40%. Acest lucru are un impact negativ asupra membranelor mucoase și reprezintă un risc sporit de infecție. Mai mult, obiectele de mobilier sensibile la umiditate, cum ar fi obiectele de mobilier confecționate din lemn sau parchetul, vor avea de suferit - de fapt, pot crăpa.
Ceva diferit ce se poate întâmpla - mai ales în încăperile umede, cum ar fi băile, sau ca urmare a gătitului sau din cauza prezenței plantelor și acvariilor - se produce umiditate excesivă în încăpere. În timpul iernii, acest lucru generează apariția condensului pe suprafețe reci, cum ar fi ferestrele, pardoselile acoperite cu gresie sau pereții exteriori.
Acest lucru provoacă dezvoltarea mucegaiului sau a sporilor de mucegai și duce la deteriorarea structurală - care, la rândul său, are un impact negativ asupra stării de sănătate, asupra materialului clădirii sau a obiectului de mobilier. Așadar, obținerea unui climat ambiental optim depinde întotdeauna de o umiditate a aerului ambiental reglementată cu exactitate.
Ceea ce este deja considerat ca fiind de la sine înțeles în fabricarea și depozitarea produselor se așteaptă și pentru oameni și sănătatea acestora pe viitor: Pe lângă temperatura încăperii, nivelul optim al umidității aerului ambiental va avea o importanță majoră. Dar cum devine umiditatea aerului ambiental una „corespunzătoare”? Răspunsul este simplu. Sistemele de ventilație pentru clădiri rezidențiale oferă deja recuperare integrată a umidității. Mai mult, sistemele mari HVAC pot extrage umiditatea din aerul evacuat și o pot returna în aerul de alimentare.
Iarna, acest lucru înseamnă că aerul uscat devine mai umed. Vara, se produce un efect de răcire prin evaporarea umidității de retur în fluxul de aer de alimentare. Acest tip de soluție este eficient din punct de vedere energetic, dar trebuie să fie întotdeauna pus în aplicare într-o manieră adecvată din punct de vedere igienic. În cazul în care această recuperare a umidității nu este suficientă, există diferite opțiuni pentru umidificarea aerului, așa cum este indicat în figura 3.
Indiferent dacă aerul este umidificat adiabatic sau cu abur: energia este întotdeauna investită în aceste cazuri - fie electric, fie sub formă de combustibili fosili. Acest lucru nu numai că implică unele costuri, dar înseamnă și emisii suplimentare de CO₂. Prin urmare, în cazul în care umiditatea disponibilă este recuperată inițial, atunci sistemele suplimentare solicitate de umidificare a aerului sunt dimensionate considerabil și, pe deasupra, umiditatea relativă este combinată ingenios cu temperatura încăperii, astfel, nu numai că se creează un climat ambiental confortabil, dar de asemenea se economisește energie și bani. Din aceste motive, se merită cu siguranță abordarea problemei umidității aerului ambiental în faza de planificare și mai intens decât s-a întâmplat până în prezent.
Acest articol face parte dintr-o serie de 4 articole de specialitate, având ca temă principală umiditatea în încăperi. Dacă v-a plăcut acest articol, atunci suntem siguri că și restul articolelor vă vor aduce informații utile. Care sunt cele 3 articole?
EN 16798 et al: umiditatea în reglementările europene
Umiditatea aerului în încăperi: o nouă variabilă de tip referință?
Umiditatea aerului în încăperi: termodinamica și entalpia
Tot ce trebuie să faceți este să vă înregistrați aici și veți primi toate materialele pe e-mail, astfel încât să le puteți răsfoi, salva, sau chiar tipări.
Fig. 3: În cazul în care aerul ambiental trebuie umidificat, există diverse soluții care fie sunt instalate în unitatea de ventilație, fie introduc umiditatea sub formă de abur direct într-o încăpere.