Indoor climate methodology

Magistritöö eesmärgiks oli koostada Eesti Maaülikooli Tehnikainstituudis õpetatava ergonoomika eriala jaoks sisekliimaalase õppetöö edendamiseks õppemetoodiline materjal teemal "Sisekliima metodoloogia". Aktuaalsus seisneb teaduspõhise õppe täiendamises sisekliimatoloogilise uurimiseks teaduspõhise õppemetoodilise materjali vajalikkuses. Uudsuseks on sisekliimaalane õppemetoodiline juhendmaterjal teemal "Sisekliima metodoloogia". Tänapäeval veedavad inimesed kuni 90% elust siseruumides, mistõttu tuleb sisekliima tagamisele pöörata suuremat tähelepanu ning seoses sellega on sisekliima ja selle kvaliteet tähtis. Sisekliima tagamise süsteemideks on 1) traditsioonilised, 2) alternatiivsed ja 3) kombineeritud kütte- ja ventilatsioonisüsteemid. Sisekliima tagamise traditsiooniliste süsteemide hulka kuuluvad ahiküte, kamin-ahiküte, autonoom- ja kaugküte ning elekterküte. Sisekliima tagamise alternatiivsed küttesüsteemid põhinevad soojupumpadel, geotermilistel seadmetel, tuulik-generaatoritel ja päikesepaneelidel. Kombineeritud küttesüsteemid põhinevad traditsiooniliste ja alternatiivküttesüsteemide erinevatel kombinatsioonidel. Seoses alternatiivsete küttesüsteemide arenemisega toimub sisekliima tagamine küttesüsteemide kombineeritud kasutusvariantide rakendamisega. Sellepärast on oluline käsitleda maa- ja õhksoojuspumpadel, geotermilistel soojusseadmetel, päikese- ja tuuleenergial töötavatel soojusseadmetel, õhk-, põrand- ja radiaatorküttel ning ventilatsioonisüsteemidel põhinevaid küttesüsteeme ja nendega tagatud sisekliima kvaliteeti. Sisekliima kvaliteeti määravad sisekliimastandardites, sisekliimaalastes õigusaktides esitatud tegurid, normid ja nõuded, milledest kinnipidamine tagab sisekliima talitluskindluse ja sisekliima ergonoomika ning väldib kutsehaiguste tekkimist Paljudest uuringutest selgub, et halb sisekliima on seotud paljude erinevate terviseprobleemidega. Ekspertide sõnul võib halvast sisekliimast põhjustatud haigustest majanduslik kahju ulatuda 1% sisemajanduse koguproduktist. Sisekliima uurimismeetodid võimaldavad määrata sidustöötluspõhimõttel mõõdetud parameetrite (õhutemperatuur, õhu suhteline niiskus, kastepunkt, absoluutne niiskus, õhu liikumiskiirus, hapniku ja süsihappegaasisisaldus, kergete ning keskmiste pluss- ja miinuslaengutega aeroioonid) ning nende järgi arvutatud unipolaarsusteguri, õhu suhtelise värskuse keskmiste arvväärtuste alusel sisekliima talitlusvõime taset ja kvaliteeti. Parim sisekliima kvaliteedi hinnang oli geotermilise seadme ja ventilatsioonküttega tagatud sisekliima kvaliteedi hinnang, mis oli pigem väga hea (75%) mõõdetud ja arvutatud sisekliimaparameetrite arvväärtuste vastavuse poolest normidele, õhu suhtelise niiskuse ja hüdroaeroioonide arvelt. Kõige kehvem sisekliima kvaliteedi hinnang oli õhk- ja ventilatsioonküttega tagatud sisekliima kvaliteedi hinnang, mis oli halb (58%) peamiselt õhus vähese suhtelise niiskuse ja hapnikusisalduse põhjusel. Uurimistöö läbiviimist toetas Euroopa Liidu Euroopa Sotsiaalfond programmi DoRa raames, mida viib ellu Sihtasutus Archimedes.The aim of research was to prepare methodological material about indoor climate for Estonian University of Life Sciences ergonomic department to promote indoor climate studies. Research is important as methodological guidance about “Indoor climate methodology” is needed in curricula Ergonomics. Compiled guidance material “Indoor climate methodology” is a novel result of the study. People stay indoors about 90 % of time, so people are greatly affected by interior environment. Therefore, it is vital to pay attention to indoor climate and its quality. Ways to ensure proper indoor climate are: 1) traditional, 2) alternative and 3) combination of heating- and ventilation systems. Traditional systems include stove, furnace, independent and distance heating and heating by electricity. Alternative heating systems are based on heat pumps, geothermal devices, wind powered electricity generators and solar panels. Combined heating systems are a combination of traditional and alternative heating systems. It is possible to assure proper indoor environment by using combined heating solutions due to the development of alternative heating system. In this paper ground- and air heat pumps, geothermal heating devices, floor- and radiator heating and ventilation system heating devices and combined solutions assuring proper indoor climate quality are discussed. In the study the quality of indoor climate was determined by factors and normative values, which are stated in standards, laws and legislations. It is necessary to follow said legal documents in order to assure the reliability ergonomics of indoor climate and prevent occupational disease. It becomes evident from numerous studies, that improper indoors climate is related with various health symptoms. These symptoms could be theoretically divided into specific diseases, allergies, diseases with long incubation time and sick building syndrome. Sick building syndrome is a set of symptoms, which occur in indoors. According to the experts the economic loss caused by improper indoor climate could reach up to 1 % of gross domestic product. Using simultaneous data acquisition, following parameters were measured: air temperature, relative humidity, dew point, floor temperature, absolute humidity, air velocity, oxygen and carbon dioxide, light and medium positive and negative charged air particles, relative air freshness. The quality and reliability of indoor climate were determined by average of measured values. The best quality rating of indoor climate in case of geothermal device with ventilation heating was rather very good (75 %) as measured and calculated values comply with normative values. The worst quality rating (58 % – poor) of indoor climate was in case of air heating with ventilation heating. It is caused mainly by lower relative humidity and oxygen concentration This research was supported by European Social Fund’s Doctoral Studies and Internationalisation Programme DoRa, which is carried out by Foundation Archimedes