W jaki sposób niskoemisyjne źródła energii wpływają na jakość powietrza wewnętrznego?

Nowe spojrzenie na Syndrom Chorego Budynku

Jakość powietrza, którym oddychamy, zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz budynków, ma bezpośredni wpływ na nasze zdrowie, samopoczucie i komfort życia. Jako społeczeństwo, jesteśmy powszechnie informowani na temat zarówno wpływu głównych zanieczyszczeń powietrza zewnętrznego na nasze zdrowie, jak i działań jakie możemy podejmować, by uchronić się przed okresami podwyższonych wartości zanieczyszczeń.

Jakość powietrza w miastach vs. na wsiach

Dzięki rozbudowanej sieci ciepłowniczej oraz systemom monitoringu jakości powietrza, które informują mieszkańców m.in. poprzez komunikację miejską, jakość powietrza w miastach niejednokrotnie może być lepsza niż na wsiach w newralgicznych okresach w roku, gdzie spalanie paliw stałych w okresach zimowych nie tylko rozprowadza specyficzny zapach wędzonki, ale również szereg niebezpiecznych związków do powietrza zewnętrznego.

Przełomowy wyrok sądowy w Polsce

W urzędach miejskich funkcjonują dedykowane zespoły odpowiedzialne za kontrolę jakości powietrza, zgodnie z przepisami wdrażającymi unijną dyrektywę w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy z 2024 r., a temat złej jakości powietrza jest przedmiotem sądowych sporów. Przełomowy wyrok Sądu Okręgowego w Gliwicach z grudnia 2021r., podtrzymany przez Sąd Najwyższy, uznał Skarb Państwa za odpowiedzialnego za zaniechania w ochronie jakości powietrza zewnętrznego i przyznał mieszkańcowi Rybnika 30 000 zł zadośćuczynienia za naruszenie dóbr osobistych. Wskazał on, że w okresie jesienno-zimowym nie może wietrzyć domu. Korzysta z oczyszczacza powietrza, który non stop pracuje, co rodzi koszty. Ponadto nie może wychodzić z domu na spacery z rodziną z dziećmi ani uprawiać sportu. To pierwsze w Polsce orzeczenie potwierdzające państwową odpowiedzialność za złe standardy jakości powietrza.

Problem jakości powietrza wewnętrznego

Zdaje się jednak, że w mniejszym stopniu jesteśmy świadomi, że w zamkniętych przestrzeniach naszych domów i biur jesteśmy narażeni na szeroki profil zanieczyszczeń, które mogą powodować bardzo różne patologie układu oddechowego, sercowo-naczyniowego czy rozrodczego często określane syndromem chorego budynku (ang. Sick Building Syndrome), a przecież wewnątrz spędzamy większość naszego czasu.

By uzupełnić tę lukę i przybliżyć źródła zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego oraz dobre praktyki polepszające jego jakość, od etapu projektowania, doboru materiałów, budowy oraz użytkowania budynków, napisałyśmy raport „Jakość powietrza wewnętrznego w budynkach. Standardy, ryzyka i wyzwania dla rynku nieruchomości w Polsce”, w którym zebrałyśmy i usystematyzowałyśmy najważniejsze informacje na temat wpływu jakości powietrza wewnętrznego na zdrowie i samopoczucie użytkowników budynków oraz przedstawiłyśmy aktualny stan prawny dotyczący dopuszczania do obrotu na polskim rynku materiałów budowlanych, które kształtują klimat wnętrz biur, mieszkań i szkół.

Źródła zanieczyszczeń powietrza wewnętrznego

Powietrze, którym oddychamy wewnątrz budynków zawiera w sobie zanieczyszczenia pochodzące z powietrza zewnętrznego, nawiewanego do pomieszczeń, oraz zanieczyszczeń emitowanych wewnątrz budynków – z materiałów budowlanych, wykończeniowych oraz wyposażenia, mikroorganizmów, których rozwój może być związany z nadmierną wilgocią czy zanieczyszczeń pochodzących od nas – użytkowników budynków, naszych zwierząt czy roślin, które trzymamy w pomieszczeniach.

Wpływ urbanistyki na jakość powietrza

Zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego mogą być przenoszone na znaczne odległości, co sprawia, że lokalna jakość powietrza nie zawsze odzwierciedla poziomy emisji w danej miejscowości. To nie granice poszczególnej działki, lecz tzw. komórka urbanistyczna – przestrzenno-funkcjonalna jednostka środowiskowa kształtuje podstawowe warunki środowiskowe zabudowy.

Decyzje urbanistyczne mają kluczowe znaczenie dla jakości powietrza: rozwój niskoemisyjnego transportu publicznego, sieci tras pieszo-rowerowych, ograniczenia palenia tytoniu w sąsiedztwie budynków, utrzymanie zieleni i terenów utwardzonych, lokalizacja budynków z dala od źródeł emisji oraz wprowadzenie korytarzy przewietrzających i zielonych dachów wpływają na poprawę mikroklimatu. Warto podkreślić, że odpowiednio zaprojektowana struktura urbanistyczna może nie tylko ograniczać napływ zanieczyszczeń, ale również wspierać ich rozpraszanie i naturalną filtrację. W tym kontekście bardzo ważnym aspektem wpływającym na jakość powietrza jest spalanie paliw, transport drogowy i przemysł.

Najgroźniejsze zanieczyszczenia powietrza

Do jednych z najpoważniejszych zagrożeń zdrowotnych należą pyły zawieszone PM10 i PM2,5, które mogą przenikać do krwiobiegu, zwiększając ryzyko chorób sercowo-naczyniowych, oddechowych, nowotworów oraz zaburzeń neurologicznych i rozrodczych. Istotne są również inne substancje, takie jak dwutlenek i inne tlenki azotu, ozon troposferyczny, dwutlenek siarki, tlenek węgla, benzo(a)piren i benzen, arsen czy metale ciężkie takie jak kadm, nikiel i ołów, które mają negatywny wpływ na zdrowie człowieka, a których obowiązkowe nowe wartości limitów wprowadziła wcześniej wspomniana Dyrektywa (UE) 2024/288 w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy.

OZE a jakość powietrza

OZE często pojawia się w publicznej debacie w kontekście obniżenia emisji gazów cieplarnianych oraz spowolnienia zmian klimatycznych, ale rzadziej słyszymy argumenty, że bezemisyjne bądź niskoemisyjne źródła energii i ciepła również pozytywnie wpływają na zmniejszenie ilości zanieczyszczeń powietrza zewnętrznego, a co za tym idzie – wewnętrznego. A spalanie paliw stałych drastycznie pogarsza jakość powietrza wewnętrznego, gdyż pyły i toksyczne gazy łatwo przenikają do pomieszczeń poprzez – konieczną – mechaniczną bądź naturalną wentylację pomieszczeń.

Tragiczny przykład z historii

Bardzo jaskrawym i tragicznym przykładem konsekwencji spalania paliw stałych była Wielka Mgła londyńska z 5–9 grudnia 1952 r., gdy w wyniku bezwietrznej, mroźnej pogody i inwersji termicznej dym z domowych i przemysłowych pieców węglowych utkwił nad miastem, tworząc gęsty, żółto-czarny smog, który przez pięć dni ograniczał widoczność do kilku metrów i wywołał gwałtowny wzrost zachorowań oraz śmierć tysięcy osób.

Dostępne źródła ciepła w Polsce

Sieć ciepłownicza

W aglomeracjach dużych miast istnieje opcja podłączenia do miejskiej sieci ciepłowniczej. Najczęściej, jeżeli cieplik jest dostępny, plan miejscowy wskazuje go jako podstawowe i obowiązkowe źródło ciepła. Takie rozwiązanie jest bardzo wydajne, ponieważ zapewnia nieprzerwaną dostawę ciepłej wody użytkowej oraz ogrzewania o dowolnej porze dnia i roku. Jednocześnie na obecną chwilę nie jest to najbardziej ekologiczne źródło ciepła, ponieważ mimo optymalizacji zużyć poprzez połączoną sieć konsumentów o różnych potrzebach, samo paliwo nadal pochodzi głównie ze spalania, choć jest to oczywiście lokalnie uwarunkowane. Naturalnie zlokalizowanie punktów wytworzenia energii poza miastem wpływa na znacznie lepszą jakość powietrza lokalnie w miejscach, gdzie następuje tylko pobór, szczególnie, że udział węgla w Polsce w 2024 r., choć rekordowo niski, nadal przekraczał 55%.

Gaz jako źródło ciepła

Ważnym źródłem ciepła w Polsce jest także gaz. Przez ostatnie lata wiele gmin przeprowadziło z sukcesem programy dofinansowujące wymiany pieców węglowych na gazowe, co również sukcesywnie wpływa na poprawę jakości powietrza zewnętrznego zimą w miejscowościach o dużym odsetku domów jednorodzinnych i szeregowych. Jednocześnie paliwo gazowe, podobnie jak węgiel, jest surowcem nieodnawialnym, a ze względu na wielkość zapotrzebowania i łańcuch dostaw w obecnej sytuacji geopolitycznej może być powiązane z ryzykiem niezaspokojenia całkowitego popytu w okresach zimowych.

Pompy ciepła

Bardziej ekologicznym obecnie źródłem energii grzewczej są pompy ciepła, które według badań z Oxford University i Regulatory Assistance Project, są ponad dwa razy bardziej wydajne niż systemy na olej lub gaz, nawet w temperaturach poniżej −20°C do −30°C. Należy jednak pamiętać, że pobór energii potrzebny do zasilenia pomp następuje z sieci, a zatem pozostawia po sobie ślad węglowy tej energii, więc jego całkowity wpływ na środowisko zależy od miksu energetycznego danego państwa w szerszej perspektywie. Eksperci zalecają łączenie tego rozwiązania z instalacją PV, która może dostarczyć przynajmniej część energii niezbędnej do działania pompy ciepła. Dla budynków istniejących takie rozwiązania mogą stanowić oczywiście wyzwania technologiczne, które mogą wpłynąć na wybór bardziej efektywnych gruntowych pomp bądź mniej wydajnych powietrznych.

Zastosowanie OZE pozwala ograniczyć emisję szkodliwych substancji do atmosfery, co przekłada się nie tylko na czystsze powietrze na zewnątrz, ale również na zdrowsze środowisko wewnętrzne w budynkach. W miarę jak transformacja energetyczna postępuje, a technologie OZE stają się coraz bardziej dostępne i efektywne kosztowo, ich rola w poprawie jakości powietrza będzie rosła.

Jak poprawić jakość powietrza wewnętrznego?

Wiemy, że powietrze wprowadzane do wnętrz pochodzi głównie z zewnątrz – przez systemy wentylacyjne, nieszczelności w przegrodach budowlanych oraz naturalne wietrzenie. Przyjrzymy się natomiast przez chwilę co dzieje się z powietrzem wewnątrz budynku. Wspominałyśmy wyżej o emisjach wewnętrznych pochodzących z materiałów budowlanych i wykończeniowych, ale pamiętajmy, że zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego są związane również z naszą działalnością, pochodzącą z procesów ogrzewania i gotowania, dymu tytoniowego czy chemii gospodarczej.

Rozwiązania techniczne

Co możemy zrobić, żeby poprawić jakość powietrza wewnętrznego kształtowanego przez zewnętrzne?

Poprzez zastosowanie wysokosprawnych systemów filtracji powietrza, takich jak filtry HEPA czy filtrów węglowych, możemy skutecznie eliminować niekorzystne cząstki stałe oraz związki chemiczne. Utrzymywanie nadciśnienia w przestrzeniach użytkowych ogranicza infiltrację zanieczyszczonego powietrza przez nieszczelności w przegrodach budowlanych. Ciągły monitoring parametrów jakości powietrza wewnętrznego, umożliwiający bieżącą kontrolę i dostosowanie pracy systemów wentylacyjnych do aktualnych warunków środowiskowych, jest niezwykle skutecznym rozwiązaniem. Takie podejście, charakterystyczne dla strategii futureproofing design, pozwala na adaptację budynków do zmieniających się warunków środowiskowych i regulacyjnych.

Certyfikaty środowiskowe i systemy wentylacyjne

Wielokryterialne certyfikaty środowiskowe, takie jak BREEAM, LEED, WELL, DGNB czy Zielony Dom, również oferują szereg dobrych praktyk w zakresie monitorowania, ograniczania i zarządzania jakością powietrza wewnętrznego. Na etapie projektowania instalacji HVAC możliwe jest przewidzenie zwiększonego strumienia powietrza świeżego w stosunku do wartości minimalnych określonych w obowiązujących normach. Alternatywnie lub komplementarnie można zastosować systemy wentylacji sterowanej zapotrzebowaniem (DCV), które na podstawie bieżących pomiarów parametrów jakości powietrza wewnętrznego, takich jak stężenie CO₂ lub lotnych związków organicznych (TVOC), bądź wilgotność względna, dynamicznie regulują intensywność nawiewu, optymalizując komfort użytkowników oraz efektywność energetyczną systemów HVAC.

Aby zapewnić stałą wysoką jakość powietrza nawiewanego niezależnie od warunków zewnętrznych, ważna jest również regularna kontrola i wymiana wkładów filtrów. Technologie dezynfekcji powietrza – montaż lamp UVGI w centralach wentylacyjnych w celu eliminacji mikroorganizmów jest znakomitym rozwiązaniem, wykorzystywanym jednak częściej w budynkach typu premium.

Prostym do wdrożenia rozwiązaniem jest natomiast strefowanie stref wejściowych – zastosowanie kurtyn powietrznych i przedsionków (stref buforowych) jako barier ograniczających infiltrację zanieczyszczeń na etapie użytkowania obiektu.

Dobre praktyki podczas realizacji inwestycji

Podczas realizacji inwestycji warto zadbać o kilka kluczowych aspektów wykonywania prac:

• ochronę instalacji poprzez zabezpieczenie przewodów i urządzeń przed zapyleniem w trakcie prac budowlanych,
• składowanie materiałów – przechowywanie elementów wrażliwych na wilgoć i pył w szczelnych opakowaniach,
• intensywne przewietrzanie pomieszczeń po zakończeniu robót pomagają w usunięciu zanieczyszczeń budowanych i wilgoci.

Dodatkowo ważne jest unikanie użycia materiałów o wysokiej emisji lotnych związków organicznych (VOC) oraz bezpieczna utylizacja materiałów niebezpiecznych, takich jak azbest, ołów czy rtęć, które mogą stale pogarszać jakość powietrza wewnętrznego w starszych budynkach.

Jakość powietrza wewnętrznego jest bezpośrednio zależna od jakości powietrza zewnętrznego, ale ostateczny efekt zdrowotny dla użytkowników budynków kształtowany jest nie tylko przez decyzje projektowe, technologiczne i urbanistyczne, ale również poprzez sposób użytkowania budynków. Warto robić to świadomie, by tworzyć zdrowe i wspierające warunki pracy i życia dla nas i naszych najbliższych.

Zachęcamy do lektury naszego raportu, który jest możliwy do pobrania pod linkiem: https://www.cushmanwakefield.com/pl-pl/poland/insights/indoor-air-quality-in-buildings