Dołącz do czytelników
Brak wyników

FACILITY

28 czerwca 2022

NR 3 (Czerwiec 2022)

Instalacje – niewidzialny napęd życiowy budynków

0 274

Metaforyczne przypisanie instalacjom budynkowym zasług w postaci życiodajnego napędu w bardzo obrazowy sposób zestawia odmienne konteksty i pozwala zmienić perspektywę, z jakiej spoglądamy na budynki.

Odwołania to dość częsta strategia, która przybliża zasady działania i pozwala na lepsze zrozumienie zachodzących procesów. Dla prostego zrozumienia celu funkcjonalnego spełnianego przez instalacje w obiektach można posłużyć się analogią w odniesieniu do człowieka.

POLECAMY

W związku z tym, gdyby przyrównać koncepcyjnie budynek do człowieka, to z dużym uproszczeniem układ kostno-szkieletowy wraz z układem mięśniowym można uznać za konstrukcję budynku. Z całą pewnością ich wspólną cechą jest ochrona wnętrza. Zgodnie z tym tokiem myślenia ośrodkowy układ nerwowy wraz z mózgiem mógłby być systemem zarządzania budynkiem BMS. Wszelkiego rodzaju czujniki znajdujące się w budynku to receptory odbierające bodźce zewnętrzne, natomiast sterowanie systemami budynkowymi jest odpowiedzią na sygnały płynące z wewnątrz i zewnętrz. Centralny pompowy układ ogrzewania, tak samo jak układ krwionośny z sercem, dostarcza niezbędnego czynnika. W przypadku instalacji c.o. chodzi o wodę grzewczą, a w przypadku układu naczyniowego – o krew. System wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej pełni funkcję podobną do układu oddechowego, a instalacja wodna wraz kanalizacyjną, to niemalże układ pokarmowo-wydalniczy.
 


Oczywiście złożoności procesów zachodzących w układach wewnętrznych w ludzkim organizmie żaden układ instalacji budynkowych nie dorówna. Lata ewolucji dostosowały potencjał i możliwości poszczególnych struktur organizmów żywych do wielozadaniowych działań. Mimo znaczących różnic między człowiekiem a budynkiem, dotyczących chociażby braku motoryki i dynamiki ruchu obiektów budowlanych względem ludzi, istnieje pewna korelacja funkcjonalna, dzięki której można zrozumieć, że budynki dopiero, gdy są wyposażone w wewnętrzne instalacje, mogą w pewnym sensie żyć.

Budynki przeznaczone do użytkowania przez ludzi, niewątpliwie poza walorami natury estetycznej oraz funkcjonalnej określonej przez przeznaczenie, winny przede wszystkim spełniać podstawowe wymagania, które zostały wyszczególnione w przepisach prawa budowlanego. Część z tych wymagań jest możliwa do realizacji głównie za sprawą instalacji wewnątrzbudynkowych. Pomimo istotnego znaczenia, jakie spełniają, zazwyczaj są one niewidoczne dla zwykłych użytkowników. Bez ich działania trudno wyobrazić sobie komfort użytkowania mieszkań czy biur. O tym, że instalacje istnieją, przypominamy sobie w sytuacji awarii bądź nieprawidłowej pracy lub w czasie podwyżek opłat za zużyte media. Zmiana sposobu myślenia o ważności instalacji w budynkach jest bardzo istotna. W obliczu ciągłych zmian w zakresie klimatycznym oraz energetycznym, tym bardziej powinniśmy spojrzeć na „układy wewnętrzne” budynków z innej perspektywy.

Prześledźmy zatem, w jakich aspektach istnienia budynków nieodłącznym elementem są dobrze funkcjonujące, poprawnie zaprojektowane i wykonane instalacje sanitarne pod kątem ustawy Prawo budowlane. Zarówno podstawowe, jaki i szczegółowe przepisy jasno definiują zasady obowiązujące przy projektowaniu poszczególnych systemów instalacyjnych, składających się na całość obiektów budowlanych. Spełnienie wymagań jest konieczne do zapewnienia higieny i utrzymania zdrowia człowieka. Kształtowanie środowiska wewnętrznego, przy równoczesnym dbaniu o środowisko zewnętrzne, to również wyzwanie stawiane instalacjom. Oszczędność energii oparta o wysokowydajne i sprawne instalacje, efektywnie wykorzystujące dostępne źródła energii odnawialnej, jest kolejnym celem. Nie można pominąć również udziału instalacji wentylacyjnych ani wodnych w zapewnieniu bezpieczeństwa pożarowego obiektów budowlanych.

Higiena, zdrowie i środowisko

Po przyrównaniu budynku do człowieka warto ustalić punkty odniesienia. Podstawową jednostką w budowie człowieka jest komórka. W organizmach żywych układy wewnętrzne dostarczają odpowiednich składników, które napędzają funkcje życiowe komórki. Prawidłowa ilość i jakość elementów odżywczych jest metabolizowana i przekształcana w energię niezbędną do istnienia. Produktem ubocznym metabolicznej aktywności komórek są odpady, które muszą zostać usunięte. Równowaga w procesie dostarczania i usuwania ma ogromnie znaczenie. Jakiekolwiek zaburzenie może doprowadzić do nieodwracalnego procesu obumierania.

Zgodnie z powyższymi założeniami podstawową jednostką budynków mieszkalnych jest mieszkanie. W budynku „układy wewnętrzne” dostarczają media, które mają zdrowotny udział w życiu każdego człowieka.

Żyjemy w czasach, w których zapominamy o tym, że możliwość prowadzenia higienicznego trybu życia spełnia nasze podstawowe potrzeby. Higiena osobista jest niezbędna, aby utrzymać zdrowie w pełni sił. Naturalne potrzeby każdego człowieka, tj. dostęp do świeżej, bieżącej wody, zarówno zimnej, jaki i ciepłej, oraz do kanalizacji sanitarnej, determinują obowiązek wyposażania budynków w różnego rodzaju instalacje. Dzięki nim bowiem z łatwością możemy zaspokoić potrzeby fizjologiczne, wynikające z metabolizmu. Odprowadzanie ścieków do zbiorczych systemów kanalizacyjnych zasilających oczyszczalnie pozwala chronić środowisko zewnętrzne. Ale to nie wszystko.
 


Stworzenie odpowiedniego środowiska wewnętrznego w mieszkaniach, miejscach nauki i pracy, obiektach użyteczności publicznej jest niezbędnym elementem koniecznym do tego, by ludzie mogli i chcieli w nich żyć. Komfort przebywania w obiektach kubaturowych realizowany jest dzięki zapewnieniu podstawowych parametrów, takich jak temperatura otoczenia, wilgotność oraz jakość i ilość świeżego powietrza. Kształtowanie miejsc dla człowieka to również stworzenie warunków, które pozwolą prawidłowo funkcjonować. Niestety szczelne budownictwo, z jakim mamy teraz styczność, może przyczynić się do powstania tzw. syndromu chorego budynku. Zespół objawów chorobowych i dolegliwości zdrowotnych mija, gdy opuszczamy obiekt, w którym źle funkcjonują „układy wewnętrzne”. Wszyscy wiemy, jak ważna dla właściwego działania organizmu żywego jest wymiana tlenowa. Bez wentylacji dostarczającej świeżego powietrza oraz usuwającej całość zanieczyszczonego nie można wytworzyć odpowiedniego klimatu. To prawidłowo działające instalacje wentylacyjne, pozwalające bezpośrednio lub pośrednio wpływać na wilgotność powietrza, zmniejszają zawilgocenie pomieszczeń sanitarnych i bytowo-gospodarczych. Tym samym w połączeniu z ogrzewaniem zapobiegają powstawaniu chorobotwórczych pleśni. Pozbywanie się zużytego zanieczyszczonego powietrza będącego wynikiem przemiany materii bądź zanieczyszczenia chemicznego emitowanego przez materiały budowlane stanowi niepodważalny wymóg stawiany budynkom. Nie bez znaczenia pozostaje również ogrzewanie i chłodzenie, regulacja temperatury otoczenia ma bowiem znaczący udział w komforcie cieplnym odczuwanym przez człowieka.

Warunki kształtujące środowisko wewnętrzne jako przyjazne dla człowieka wymagają zaopatrzenia budynku i każdej jednostki wewnętrznej w wodę oraz energię cieplną. Nie można przy tym zapomnieć o konieczności usuwania ścieków. Realizacja życiowych procesów metabolicznych implikuje ponadto konieczność dostarczania świeżego i usuwania zużytego powietrza. Podobnie jak w organizmie żywym, bez dostarczenia zasobów o odpowiednich paramentach życie ludzkie w budynku nie ma szans na prawidłową egzystencję.

Oszczędność energii oraz zrównoważone wykorzystanie zasobów naturalnych

Organizmy żywe przez lata ewolucji dostosowały swoje systemy do zdolności termoregulacyjnych. W ten sposób mogą adaptować się do zmiennych warunków otoczenia i potrafią odpowiednio reagować na ciepło i zimno. W czasie zwiększonego zapotrzebowania na ciepło uruchamianych jest wiele środków, które mają na celu przyspieszyć metabolizm. Aby nie dopuścić do przegrzania organizmu, zwiększa się proces wydzielania potu i przepływu podskórnego krwi. Wszystko odbywa się w zrównoważony sposób, tak by zachować jak największe zasoby energii.

W budynkach sterowanie systemami odpowiadającymi za regulację temperaturową pomieszczeń również przyczynia się do oszczędności energii. Układy grzewcze i chłodzące, które dostarczają odpowiednio ciepła i chłodu, są projektowane, tak by zużywać jak najmniejsze zasoby energetyczne. Na przykład system sterowania centralnego ogrzewania, dostosowawszy się do zmiennych warunków atmosferycznych, pozwala w wymierny sposób wykorzystywać zyski solarne występujące zimą. Systemy wentylacyjne dają możliwość odbierania energii cieplnej powietrza zużytego za pomocą wymienników ciepła i przekazywania jej powietrzu nawiewanemu. Układy instalacyjne wyposażone w wiele różnych urządzeń, takich jak centrale wentylacyjne, pompy, kotły, agregaty chłodnicze mają wbudowane wysokosprawne rozwiązania techniczne, które charakteryzują się niskim zużyciem energii. W połączeniu z zasilaniem w energię elektryczną pozyskiwaną z paneli fotowoltaicznych minimalizują generowanie kosztów swojej pracy.

Ponownie odnieśmy się do modelu człowieka. Wszyscy mamy świadomość istotności dostarczania odpowiednich składników odżywczych w zbilansowanej diecie. Poza kalorycznością uzależnioną od potrzeb, również jakość i odpowiednie proporcje składników: białek, węglowodanów i tłuszczów stanowią podstawę zrównoważonego żywienia. Ma to znaczenie w utrzymaniu zdrowia i pełni sił przez całe życie człowieka. Dla funkcjonowania budynków niezbędne jest dostarczanie energii, która pozwoli zaspokoić elementarne potrzeby ludzi. Jednak gdy bierzemy pod uwagę konieczność dbania o środowisko zewnętrzne, to najważniejszym aspektem staje się dobór źródła.

W obecnych warunkach niepokojąco zmieniającego się klimatu i konieczności weryfikacji rodzaju źródeł energii pod względem dostępności, niezbędna jest dalsza specjalizacja systemów wewnątrzbudynkowych. Wybór zasobu, z którego czerpie się energię, uzależniony od jak najmniejszego wskaźnika EP, wymusza konieczność „asymilowania” energii z odnawialnych źródeł. Na etapie projektowania, podążając za obligatoryjnymi tendencjami w zakresie energetycznym, należy precyzyjnie dobierać systemy służące spełnianiu podstawowych wymogów dla życia każdego człowieka. Wciąż postępujący rozwój w sektorze OZE daje możliwości dążenia do zminimalizowania zużywania energii pierwotnej. Budowanie budynków wyposażonych w układy instalacyjne i rozwiązania techniczne ściśle związane z racjonalnym wykorzystaniem zasobów przybliżają do nas czystsze środowisko. To wszystko łącznie z mądrym i odpowiedzialnym użytkowaniem budynków, sprawia, że „żyją” one adekwatnie do potrzeb i nie marnotrawią zasobów naturalnych.

Bezpieczeństwo pożarowe

Bezpieczeństwo pożarowe budynków to najważniejsza kwestia, która powinna przyświecać wszystkim uczestnikom procesu, w wyniku którego powstaje budynek. Ludzkie życie jest bezcenne. Człowiek przebywający w budynku musi mieć jak największe szanse na ucieczkę w sytuacji pożaru. Stąd poza instalacjami napędzającymi istnienie w budynku są również te, które chronią życie każdego człowieka w ekstremalnych warunkach pożaru. Instalacje zapewniające bezpieczną ewakuację poprzez ochronę przed zadymieniem drogi ewakuacyjnej oraz biorące udział w gaszeniu pożaru muszą być niezawodne. Woda z przeznaczonej do tego instalacji hydrantowej bądź tryskaczowej jest w stanie ocalić ludzkie życie i mienie, szybko gasząc pożar w zarodku. Działanie wentylacji oddymiającej i napowietrzającej drogę ucieczki pozwala jak najszybciej i jak najbezpieczniej opuścić zagrożone miejsce. Nie bez znaczenia pozostają instalacje towarzyszące, tj. sygnalizujące pożar, uruchamiające wszelkie zabezpieczenia przeciwpożarowe i utrzymujące pracę niezbędnych urządzeń w czasie trwania pożaru. Systemy zarówno instalacji wody, jaki i wentylacji przeciwpożarowej wspierają działania strażaków w akcji ewakuacyjnej i gaśniczej. Nie ma najmniejszej wątpliwości co do konieczności wyposażania budynków w owe instalacje.

Podsumowanie

O możliwościach istoty żyjącej, wielofunkcyjności i złożoności jej układów, a także wszelkich narządów wewnętrznych zostało napisanych mnóstwo prac naukowych, powstało wiele filmów edukacyjnych. Przy dostępności obecnej techniki i innowacji w dziedzinie medycznej ludzkość wciąż odkrywa, jak wiele nie wiemy na temat organizmów żywych. Dużo jest jeszcze do zgłębienia i do odkrycia. Naukowcy nie tracą entuzjazmu i prowadzą wciąż nowe badania w każdej sferze związanej z ludzkim organizmem. Pomimo tego wszyscy zdajemy sobie sprawę, że aby organizm ludzki mógł poprawie funkcjonować, konieczne jest istnienie każdego elementu składającego się na całość. Ewolucja, dostosowawszy organizmy żywe do warunków życia, jakie mamy na planecie ziemi, wyposażyła nas, ludzi, w liczne powiązane ze sobą systemy wewnętrzne. Trudno wyobrazić sobie życie bez powietrza pobieranego przez płuca oraz bez systemu dystrybucji tlenu i dwutlenku węgla w krwioobiegu człowieka. Dostarczanie składników odżywczych bez wyspecjalizowanego układu pokarmowego wymagałoby zmian przystosowawczych innych organów organizmu. Gdy choć jeden element szwankuje i nie działa poprawnie, życie staje się utrudnione, a niekiedy wręcz niemożliwe.

Tak samo jest z budynkami. Nie może w nich zabraknąć żadnego ogniwa, żadnego składnika, ponieważ dopiero wszystkie razem połączone w strukturze wielofunkcyjnej sprawiają, że budynki nadają się do u żytkowania. Dostęp do bieżącej wody jest równie ważny jak dostęp do naturalnego światła dziennego. Instalacje sanitarne w budynkach, niezależnie od przeznaczenia, pozwalają czuć się komfortowo w mieszkaniach, miejscach pracy i wypoczynku. Dzięki nim każdy użytkownik w łatwy sposób może realizować swoje naturalne potrzeby, równocześnie jak najmniej szkodząc środowisku naturalnemu. Poprawne działanie instalacji przyczynia się do wygodnego, ale przede wszystkim do zdrowego funkcjonowania ludzi w budynkach. Tym samym instalacje wewnątrzbudynkowe odzwierciedlają niewidzialny napęd obiektów budowlanych i sprawiają, że budynki mogą tętnić życiem.

Przypisy