Przedsięwzięcie „Wentylacja dla szkół i domów” - projekt NCBR

Za złą jakość powietrza w Polsce odpowiada głównie niska emisja, czyli emisja z domowych kotłów i pieców, i choć w ramach programów rządowych i samorządowych likwidowane są nieefektywne kotły na paliwa stałe, to cały czas pozostaje ich jeszcze ok. 3 milionów. Z pomiarów krajowych stacji badań jakości powietrza zewnętrznego wynika, że powietrze, którym oddychamy w okresie jesienno-zimowym, jest bardzo złej jakości. Niestety, nie dotyczy to tylko otwartych przestrzeni, ale również wnętrz budynków, zwłaszcza tych wznoszonych wiele dekad temu. To bardzo zła wiadomość, ponieważ w ciągu doby spędzamy w pomieszczeniach aż 90% czasu!

Co ważne, problem dotyka również szkół. Eksperci NCBR zwracają uwagę na wysoki poziom stężenia CO₂ w salach lekcyjnych, zwłaszcza tych mieszczących się w budynkach z lat 60.-70. ubiegłego wieku, który potrafi kilkukrotnie przekraczać dopuszczalne normy. Oznacza to, że uczniowie przebywają w szkołach w środowisku charakteryzującym się najgorszą jakością powietrza, co przekłada się na spadek koncentracji i efektywności nauczania. Dochodzą do tego takie zanieczyszczenia, jak stężenia cząsteczek pyłu PM2.5 i PM10 oraz obecność wirusów, bakterii i grzybów.

Syzyfowa praca

Rządowe Centrum Legislacji podaje, że planowana fala termomodernizacji pozwoli na uzyskanie w budynkach mieszkalnych oszczędności energii końcowej sięgającej 147 TWh, co stanowi ok. 75% obecnego poziomu zapotrzebowania na nią. Dzięki temu zredukowana zostanie również emisja CO₂ o ponad 37 mln ton rocznie, czyli ok. 10% całkowitej rocznej emisji gazów cieplarnianych w kraju. Równie ważna będzie redukcja emisji pyłów o ok. 89 tys. ton rocznie – jedną czwartą całkowitej emisji pyłów w Polsce.

Czytaj również: Wystartował konkurs dla architektów i projektantów - AXOR. Luksus nie wymaga przestrzeni

W tym celu rząd ma przyjąć Długoterminową Strategię Renowacji, która przedstawia kompleksową diagnozę wyzwania, jakim jest poprawa efektywności energetycznej sektora budowlanego. Rząd ma także zaprezentować ścieżkę osiągnięcia wielkoskalowej i głębokiej renowacji zasobów budowlanych w Polsce w podziale na lata 2030, 2040 i 2050. Zgodnie z jej założeniami, polskie budynki w długim okresie powinny zostać zmodernizowane w sposób spójny z transformacją w kierunku gospodarki neutralnej klimatycznie. Ścieżka ma stanowić także odpowiedź na pilną potrzebę wymiany najbardziej emisyjnych źródeł ciepła w celu poprawy jakości powietrza, zapewniając przy tym efektywność ekonomiczną renowacji oraz sprawiedliwe rozłożenie kosztów inwestycji w modernizację budynków. Obecnie wymaga jej ok. 160 tys. budynków wielorodzinnych oraz blisko 4 mln budynków jednorodzinnych! NCBR zwraca uwagę, że wielka fala termomodernizacji bez systemów wentylacji z rekuperacją (czyli z możliwością odzyskiwania energii cieplnej) może nie odnieść zamierzonego celu. Jaki bowiem ma ona sens, skoro zimą bardzo często otwieramy okna, aby przewietrzyć mieszkanie?

NCBR proponuje kompleksowe rozwiązanie

Tylko jak to zrobić, gdy stare budynki nie posiadają odpowiednich kanałów wentylacyjnych? Zainstalowanie typowych systemów wentylacyjnych opartych na jednostkach centralnych byłoby drogie lub wręcz niemożliwe. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju proponuje kompleksowe rozwiązanie problemu zanieczyszczenia powietrza w budynkach dzięki przedsięwzięciu „Wentylacja dla szkół i domów”, finansowanemu z Funduszy Europejskich. Jego celem jest opracowanie innowacyjnych, efektywnych ekonomicznie technologii wentylacji mechanicznej z regulacją temperatury powietrza nawiewanego, przeznaczonych dla istniejących już budynków mieszkalnych i szkół. Mowa o wentylacji instalowanej w sposób rozproszony, a więc niezależnych systemach w każdym mieszkaniu czy w każdej klasie szkolnej. Urządzenia mają gwarantować wysoką jakość powietrza poprzez: obniżanie poziomu stężenia CO₂ oraz zanieczyszczeń mikrobiologicznych, a także filtrację zanieczyszczeń pyłowych PM2.5 i PM10. Opracowywana technologia będzie przeznaczona również dla budynków wybudowanych w latach 80-90. XX wieku, a także dla budynków późniejszych czy też nowo budowanych.

– W przedsięwzięciu stawiamy na kompleksowe rozwiązanie problemu. Nie możemy pozwolić, aby zanieczyszczone powietrze w szkołach i mieszkaniach było nadal przyczyną dolegliwości zdrowotnych milionów Polaków. Opracowana technologia ma przyczynić się nie tylko do poprawy jego jakości, ale również do zmniejszenia zapotrzebowania na energię w wyniku radykalnego obniżenia utraty energii. Wierzymy, że opracowanie technologii innowacyjnego, kompaktowego urządzenia wentylacyjnego z wysokosprawnym odzyskiem ciepła i wilgoci, wyposażonego w czujniki jakości i system automatyki w istotny sposób ułatwi osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. Poprawi także nasz komfort życia. Chcemy, żeby takie urządzenia znajdowały się w każdej klasie i każdym mieszkaniu, które wymaga poprawy jakości powietrza – mówi Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Wykonawcy, którzy zgłoszą się do projektu, będą mieli 2,5 roku na opracowanie innowacyjnej technologii, na którą przewidziano budżet w wysokości 7,5 mln zł – są to środki z Funduszy Europejskich (Program Operacyjny Inteligentny Rozwój). Postępowanie odbywa się w trybie zamówień przedkomercyjnych (PCP). Formuła ta, polegająca na zamawianiu prac badawczo-rozwojowych, została dostosowana do pozyskiwania rozwiązań niedostępnych na rynku. Do udziału w przedsięwzięciu można się zgłaszać do 15 lipca br.

Dlaczego musimy się pozbyć zanieczyszczeń powietrza?

Wysokie stężenie CO₂ w szkołach i mieszkaniach w ogromnym stopniu przyczynia się do pogarszania naszego samopoczucia i stanu zdrowia. Jak pokazują badania, już powyżej 1000-1500 ppm (cząsteczek zanieczyszczenia przypadających na milion innych cząstek powietrza) u ludzi pojawiają się problemy wynikające z braku świeżego powietrza. Obserwujemy je w postaci takich objawów, jak: osłabienie koncentracji, senność, gorsze wyniki w nauce, bóle głowy czy mdłości. Powyżej stężenia 2500 ppm CO₂ następują zaś zmiany w oddechu i zagrożenie dla zdrowia u ludzi.

Ogromnym problemem są również pyły zawieszone PM2.5 oraz PM10, czyli pyły, których średnica nie jest większa niż 2.5 mikrometra oraz 10 mikrometrów. Pył PM2.5 jest uznawany za najgroźniejszy dla zdrowia człowieka, ponieważ jest tak drobny, że może przedostać się bezpośrednio do krwiobiegu. To właśnie ten rodzaj pyłu zawieszonego jest odpowiedzialny m.in. za: zawały serca oraz udary mózgu, nowotwory płuc, gardła i krtani, zaburzenia rytmu serca, zapalenie naczyń krwionośnych czy nasilenie objawów chorób związanych z układem krwionośnym i oddechowym. PM10 to mieszanina cząsteczek, których średnica nie przekracza 10 mikrometrów. Przede wszystkim wpływa negatywnie na układ oddechowy. To on odpowiada za ataki kaszlu, świszczący oddech, pogorszenie się stanu osób z astmą czy za ostre, gwałtowne zapalenie oskrzeli.

Specjaliści zwracają uwagę, że szkoły oraz otoczenie domowe są dodatkowo potencjalnymi ogniskami chorób zakaźnych układu oddechowego takich jak np. COVID-19, a właściwa wentylacja i filtracja powietrza w pomieszczeniach stanowi jeden ze środków zaradczych przeciwdziałających powstawaniu takich ognisk. Technologie powstałe w ramach projektu NCBR mają rozwiązać wszystkie te problemy.

Z unijną strategią w tle

W przedsięwzięciu „Wentylacja dla szkół i domów” powstaną demonstratory wentylacji mechanicznej w koncepcji systemów rozproszonych z odzyskiem ciepła w salach lekcyjnych i w budynkach mieszkalnych. Będzie to indywidualny system dedykowany dla pojedynczego pomieszczenia, uwzględniający integrację procesu ogrzewania oraz wentylacji pomieszczeń poprzez system automatyki, który sterować będzie bezprzewodowymi siłownikami zaworów grzejnikowych. Pozwoli to uniknąć przegrzewania pomieszczeń w okresie zimy.

Działanie technologii wentylacji zostanie wsparte systemami jej centralnego zarządzania i nadzoru: dla szkół oraz dla firm serwisowych. Pozwoli to na racjonalne gospodarowanie procesem ogrzewania, a tym samym na systematyczne odchodzenie od spalania paliw kopalnych w ciepłownictwie. Przyspieszy to więc proces dekarbonizacji, wymagany przez Unię Europejską w założeniach strategii Europejskiego Zielonego Ładu. Jest to plan mający na celu przekształcenie Unii w nowoczesną i konkurencyjną gospodarkę, która w 2050 r. osiągnie zerowy poziom emisji gazów cieplarnianych.

Przedsięwzięcie „Wentylacja dla szkół i domów” jest jednym z 9 projektów NCBR realizowanych zgodnie ze strategią Europejskiego Zielonego Ładu. W ramach tej transformacji opracowane mają być również m.in.: budynki efektywnie energetycznie i procesowo, nowoczesne oczyszczalnie ścieków, innowacyjne biogazownie, technologia magazynowania energii elektrycznej, magazynowanie energii ciepła i chłodu, technologia domowej retencji, ciepłownia przyszłości oraz elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym. Projekty, nad którymi pracuje już NCBR, to szansa dla Polski na czystsze środowisko, zdrowsze społeczeństwo i nowoczesną, konkurencyjną gospodarkę.

Czytaj również: Jeszcze trwa nabór w przedsięwzięciu NCBR „Elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym”

Szczegółowe informacje oraz dokumentacja przedsięwzięcia „Wentylacja dla szkół i domów” znajdują się na stronie internetowej Narodowego Centrum Badań i Rozwoju:

 https://www.gov.pl/web/ncbr/9421pup37---wentylacja-dla-szkol-i-domow

Projekt realizowany jest w ramach projektu pozakonkursowego pn. Podniesienie poziomu innowacyjności gospodarki poprzez realizację przedsięwzięć badawczych w trybie innowacyjnych zamówień publicznych w celu wsparcia realizacji strategii Europejskiego Zielonego Ładu (w ramach poddziałania 4.1.3 Innowacyjne metody zarządzania badaniami Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój).

Projekt finansowany jest ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.