Higiena instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych

Wewnątrz instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych pojawiają się i osadzają zanieczyszczenia stałe, biologiczne, mikrobiologiczne oraz cząstki tłuszczu. Część z nich jest porywana przez przepływające powietrze wentylacyjne i stanowi tzw. wtórne zanieczyszczenie powietrza, część pozostaje na wewnętrznych powierzchniach przewodów wentylacyjnych i powierzchniach urządzeń wentylacyjnych. Stan higieniczny instalacji, a tym samym transportowanego powietrza, wpływać będzie na zdrowie ludzi przebywających w wentylowanych i klimatyzowanych pomieszczeniach, bezpieczeństwo budynku i użytkowników wynikające z zagrożenia pożarowego oraz na prawidłową pracę urządzeń uzdatniających powietrze i ograniczenie zużycia energii elektrycznej przez instalacje. Tylko instalacje wolne od osadów składających się z zanieczyszczeń stałych, cząstek tłuszczu i drobnoustrojów w pełni będą spełniać swoje zadania. Regularne kontrole stanu instalacji, ich skuteczne czyszczenie w przypadku przekroczenia dopuszczalnego zanieczyszczenia to sposoby na poradzenie sobie z tym problemem.

Wymagania i zalecenia

Wymagania prawne i zalecenia dotyczące metod oraz środków prowadzących do zapewnienia czystości instalacji wentylacji i klimatyzacji zapisane zostały w kilku rozporządzeniach i normach polskich: [4], [5], [7], [8], [9], [10], [12] i [13].

W [4] znajduje się wymaganie dotyczące wyposażania przewodów wentylacyjnych w otwory rewizyjne umożliwiające kontrole i czyszczenie ich wnętrza oraz urządzeń i elementów wentylacyjnych zamontowanych w instalacji. W analogiczny sposób musi być zapewniony dostęp do wnętrza central wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (szczególnie jest to ważne w przypadku central i szaf w wykonaniu higienicznym [7]), jak również do klimakonwektorów, klimatyzatorów, aparatów grzewczo- i chłodząco-wentylacyjnych [4]. Wymiary i lokalizację otworów rewizyjnych należy przyjmować zgodnie z zapisami w normie [5]. Należy zwrócić uwagę, że omówione także w Warunkach technicznych wykonania i odbioru instalacji wentylacyjnych [14] wymiary i lokalizacja otworów rewizyjnych, z powołaniem się na normę PN-EN 12097, są inne niż w jej ostatniej nowelizacji.

Nadal jednak brakuje w rozporządzeniach zapisanego obowiązku regularnej kontroli czystości wszystkich rodzajów instalacji. Jedynie w przypadku obiektów służby zdrowia i zakładów lecznictwa uzdrowiskowego, odpowiednio w [13] oraz [12], są zapisane takie wymagania. W obiektach służby zdrowia instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji muszą podlegać okresowemu przeglądowi, czyszczeniu lub dezynfekcji, lub wymianie elementów instalacji zgodnie z zaleceniami producenta, nie rzadziej niż co 12 miesięcy. W zakładach uzdrowiskowych powinny podlegać okresowemu przeglądowi, czyszczeniu lub wymianie elementów instalacji zgodnie z zaleceniami producenta. Dla tego rodzaju budynków nie podano konkretnych częstotliwości przeprowadzanych czynności. Jest to zatem zapis inny niż aktualny dla służby zdrowia, ale identyczny jak wycofany w 2012 r.

W obiektach, takich jak zakłady zbiorowego żywienia i usług gastronomicznych, należy usuwać zanieczyszczenia z wyciągowych przewodów wentylacyjnych co najmniej raz w roku, jeżeli większa częstotliwość nie wynika z warunków użytkowych [11].

Normy [8] oraz [9] należą do serii norm, których celem jest europejska harmonizacja metodologii obliczeń charakterystyki energetycznej budynku. W załączniku informacyjnym do normy [8] dotyczącej systemów wentylacji podano przykładową, wynoszącą pięć lat, częstotliwość przeprowadzania kontroli wszystkich systemów i elementów instalacji. W normie [9] dotyczącej instalacji klimatyzacyjnych o nominalnej mocy użytecznej chłodzenia większej niż 12 kW, także w załączniku, zapisano, że minimalny zakres i częstotliwość kontroli czystości instalacji określa się na poziomie krajowym, przy czym zalecana standardowa częstotliwość kontroli wynosi pięć lat. Podane zalecenia wynikają z konieczności ograniczenia zużycia energii elektrycznej przez instalacje, natomiast nie odnoszą się do zanieczyszczonych instalacji wpływających negatywnie na stan zdrowotny osób przebywających w wentylowanych i klimatyzowanych budynkach.

W tzw. normie odbiorczej [6] zwrócono uwagę na konieczność zapewnienia dostępu do instalacji w celu ich kontroli i czyszczenia (m.in. rozmieszczenie i dostępność otworów do czyszczenia urządzeń i sieci przewodów) oraz kontrolę czystości instalacji zgodnie z wymaganiami EN 12097 (PN-EN 12097:2007P) [5] (dotyczy urządzeń, wymienników ciepła i systemu rozprowadzenia).

Przedstawione zapisy i wymagania w odniesieniu do kontroli i czyszczenia instalacji niestety nie dostarczają kompleksowych informacji, pozwalających na rzetelne zaplanowanie i przeprowadzenie takich czynności. Wprowadzenie w 2011 r. do zbioru Polskich Norm wersji końcowej propozycji normy europejskiej dotyczącej kontroli i czyszczenia instalacji wentylacji (Fpr EN 15780:2011) o numerze PN-EN 15780:2011E [10] pozwoliło na wypełnienie w krajowych aktach prawnych większości luk dotyczących wymagań ilościowych i metod kontroli oraz sposobów czyszczenia instalacji.

W przygotowaniu są dwie normy europejskie: Draft EN 16798-17:2015 [1], FprCEN/TR 16798-18:2014 [3]. Pierwsza z nich zastąpi normy EN 15239:2007, EN 15240:2007, druga będzie zawierać wzory raportów z badań instalacji oraz wykaz niezbędnych czynności przeprowadzanych w trakcie inspekcji. Obie odnoszą się do kontroli i zmniejszenia zużycia energii przez instalacje.

Przebieg kontroli

Czynnością poprzedzającą czyszczenie instalacji musi być kontrola jej stanu higienicznego. Nie zawsze bowiem potrzebne i celowe jest regularne czyszczenie instalacji (takie wymaganie pojawiło się w rozporządzeniach z 2006 r. w odniesieniu do obiektów służby zdrowia i zakładów uzdrowiskowych, zostało zmienione w 2010 r), natomiast zawsze potrzebna jest systematyczna ich kontrola. Jedynie w przypadku

zatłuszczonych wyciągowych instalacji w kuchniach zawodowych w zagranicznych wytycznych (np. angielskich i amerykańskich) podano częstotliwości ich czyszczenia. Ze względu na zagrożenie pożarowe jest to wymaganie zapisane także w polskim prawie (rozporządzenie [11]), różniące się jednak proponowaną częstotliwością czyszczenia. W zagranicznych wymaganiach podane są krótsze odstępy czasowe – od 3 do 12 miesięcy, w [11] – co najmniej jeden raz w ciągu roku. Minimalną zalecaną częstotliwość kontroli instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, innych niż kuchenne wyciągowe, zawiera tab. 1.

Podczas kontroli czystości należy podać inspekcji co najmniej następujące urządzenia [10]:

– centrala/szafa/jednostka uzdatniająca powietrze – wszystkie elementy i sekcje;

– sieć przewodów nawiewnych wraz ze wszystkimi urządzeniami i jednostkami końcowymi, tłumiki hałasu, zainstalowane w przewodach wentylacyjnych nagrzewnice i chłodnice, przepustnice i zawory;

– sieć przewodów wywiewnych wraz ze wszystkimi elementami;

– sieć przewodów recyrkulacyjnych wraz ze wszystkimi elementami;

– przewód czerpny – od czerpni do wlotu powietrza do centrali/szafy/ innej jednostki przygotowującej powietrze.

Aby uzyskać obiektywną ocenę stanu czystości całej instalacji, trzeba wybrać reprezentatywną liczbę punktów próbkowania i reprezentatywne fragmenty oraz miejsca w systemie wentylacyjnym [10].

W [10] podano inne dla nowych i użytkowanych systemów wentylacji i klimatyzacji akceptowane ilości zanieczyszczeń wewnątrz instalacji (tab. 2), po których przekroczeniu należy przeprowadzić czyszczenie, oraz takie same dla obu przypadków dopuszczalne ilości zanieczyszczeń pozostałych po czyszczeniu. Podane w tab. 2 wartości zostały zmienione w porównaniu z pierwotną wersją normy Fpr EN 15780. Metodą odniesienia dla poboru próbki dla przewodów metalowych, gładkich, niezależnie od ich kształtu (okrągłych, owalnych, prostokątnych), jest metoda grawimetryczna, nazywana także podciśnieniową lub filtracyjną [10]. W przypadku przewodów porowatych i o nierównej powierzchni należy zastosować pobór pyłu za pomocą taśmy żelowej.

Jednak konieczne są dalsze prace w celu ustalenia wartości granicznych masy pyłu dla takich przewodów.

W normie [10] nie zdefiniowano dopuszczalnej liczby kolonii drobnoustrojów w pobranym pyle. Obecnie najczęściej stosuje się wartości podane w tab. 3.

Tab. 3 Dopuszczalne stężenie drobnoustrojów w pyle pobranym z wnętrza instalacji wentylacyjnej [2]

Poza metodą ilościową (pobór próbki metodą podciśnieniową), która pozwala na porównanie stanu istniejącego z wymaganiami normowymi, podczas inspekcji stosuje się metody wizualne, takie jak skala porównawcza (sześć zdjęć, inne dla instalacji nowych i użytkowanych, przedstawiające różne grubości osadu w przewodach i podające ich gęstość powierzchniową), oraz obserwacje wnętrza instalacji za pomocą kamery wideo. Do tej drugiej metody kontroli stosuje się najczęściej roboty, czyli wprowadzane do przewodów samojezdne pojazdy inspekcyjne, wyposażone m.in. w kamery wideo, przekazujące obraz na ekran laptopa w celu bieżącej oceny czystości instalacji przez operatora, a także jego zapisu w celu dokumentacji przeprowadzanego przeglądu. Roboty te, poza przeprowadzaniem kontroli przed i po czyszczeniu, po zamontowaniu na nich szczotek czyszczących lub lanc wykorzystane są do czyszczenia przewodów wentylacyjnych.

Zasady i metody czyszczenia przewodów

Zgodnie z [10] zaleca się, aby:

– czyścić wyłączone instalacje wentylacji i klimatyzacji;

– stosować określoną kolejność czyszczenia instalacji, na przykład w przypadku instalacji nawiewnej czyści się kolejno:

– odgałęzienia – od nawiewników w kierunku przewodu głównego,

– przewód główny, w kierunku cen- trali/szafy wentylacyjnej/klimatyzacyjnej/jednostki przygotowującej powietrze;

– kierunek przepływu usuwanego z przewodu zanieczyszczonego powietrza, zawierającego oderwane osady pyłu wraz ze znajdującymi się w nim bakteriami i grzybami mikroskopowymi, był zgodny z kierunkiem przesuwania się urządzeń czyszczących – taki sposób postępowania zapobiega krzyżowemu zanieczyszczeniu powietrza.

Najogólniej metody czyszczenia można podzielić na suche i mokre. Sposoby czyszczenia suchego instalacji podane w [10] jako przykładowe (autorzy normy w taki właśnie sposób rozpoczynają wymienianie metod czyszczenia, zapewne chcąc w ten sposób zostawić furtkę dla nowych, obecnie niestosowanych, metod):

– usuwanie zanieczyszczeń w wyniku wytworzenia podciśnienia (vacuum cleaning),

– czyszczenie z wykorzystaniem powietrza sprężonego,

– czyszczenie za pomocą szczotek.

Do najczęściej stosowanych suchych metod czyszczenia przewodów wentylacyjnych, służących do usuwania pyłu, należą:

– czyszczenie mechaniczne szczotkami obrotowymi, zasilanymi elektrycznie lub pneumatycznie, zamontowanymi na wałku napędowym;

– czyszczenie mechaniczne szczotkami obrotowymi, zamontowanymi na samojezdnych pojazdach, zwanych robotami;

– czyszczenie powietrzem sprężonym. Przykładowe metody czyszczenia na mokro instalacji to zastosowanie pary wodnej, środków chemicznych lub biocydów (do dezynfekcji).

Zazwyczaj metody suche są wystarczające dla systemów nawiewu powietrza i w większości przypadków dla sieci wywiewnych. Metody mokre (lub kombinacja metody mokrej i suchej) mogą być potrzebne podczas czyszczenia instalacji wyciągowych z zawodowych kuchni oraz instalacji, w których powietrze usuwane zawiera dym, tłuszcz oraz podobne zanieczyszczenia. Tam gdzie system został zaprojektowany pod kątem czyszczenia na mokro, należy zwrócić uwagę na warunki i ograniczenia, np. metodę mokrą można stosować jedynie w przypadku przewodów o wystarczającej szczelności, gładkiej powierzchni wewnętrznej, o odpowiednim nachyleniu oraz wyposażonych w system odwadniający służący do odprowadzenia cieczy wraz z uwolnionymi zanieczyszczeniami [10].

Niezależnie od wybranej technologii czyszczenia w skład zestawu urządzeń wykorzystywanych podczas czyszczenia wchodzą:

– urządzenie czyszczące (szczotka obrotowa, dysza doprowadzająca powietrze sprężone);

– urządzenie filtracyjno-wyciągowe składające się z kilku filtrów powietrza (zależnie od modelu stosuje się dwa, trzy lub cztery stopnie filtracji; zawsze jednak wśród nich jest filtr wstępny powietrza klasy np. M6 lub F7, oraz filtr wysokoskuteczny HEPA, klasy H13 lub H14 lub ULPA) oraz wentylator wyciągowy;

– źródło zasilania urządzenia czyszczącego;

– balony zaporowe.

W przypadku przewodów zatłuszczonych (takich jak wyciągowe przewody odprowadzające powietrze z okapów kuchennych w kuchniach zbiorowego żywienia) wykorzystuje się suchy lód (zestalony dwutlenek węgla) rozpylany na zanieczyszczoną powierzchnię za pomocą robota z obrotową dyszą (360°) lub pistoletu powietrznego. Suchy lód, uderzając w warstwę tłuszczu, schładza ją, co powoduje, że powłoka osadzonych zanieczyszczeń staje się krucha i łamliwa. Jednocześnie kurczy się materiał, do którego przyklejone są zanieczyszczenia, powodując osłabienie ich wzajemnych połączeń. Bombardowane granulkami zanieczyszczenia z łatwością się kruszą i odrywają od podłoża. Uwolnione zanieczyszczenia muszą być podobnie jak pył odprowadzone na zewnątrz instalacji za pomocą jednostki filtracyjno-wyciągowej. Urządzenia wentylacyjne do uzdatniania powietrza czyści się zgodnie z zaleceniami producenta.

Czyszczenie mechaniczne, za pomocą szczotek lub lancy, jest pierwszą podstawową metodą usuwania zanieczyszczeń. Dopiero w przypadku gdy w pozostałym po czyszczeniu mechanicznym wewnątrz przewodów osadzie, podczas kontroli przeprowadzonej po czyszczeniu, wykryto nadmierną ilość drobnoustrojów, zgodnie z zaleceniami WHO należałoby przeprowadzić dezynfekcję z zastosowaniem przeznaczonych dla systemów wentylacji i klimatyzacji środków chemicznych zwanych biocydami. Według WHO dezynfekcja nie może zastąpić czyszczenia mechanicznego i bez udokumentowanej zasadności jej stosowania nie powinna być wykorzystywana w sposób rutynowy jako cykliczny i jedyny sposób usuwania zanieczyszczeń.