Investigating the problems associated with interior air quality of bedroms in boarding schools and developing a new system

Abstract

The problems associated with interior air quality in the dormitory of a vocational and technical training center that consist of six bedrooms with a capacity of sixty students are studied for December of 2016. Measurements are carried out with 11 Testo 535 CO2 measuring instruments, two and nine of which are used for exterior and interior air, respectively. The outdoor CO2 measurements are made in the garden and in front of open window situated at the second floor of the building. The data received from other nine measuring instruments placed at five different locations where the students are mostly present are recorded continuously and averaged manually. These measurements are conducted for seven different hours of four different days on December (1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 0000, 0300, 0630). According to results obtained at 1500, it is found that the amount of CO2 level in rooms is measured to 1100 ppm, which is under the permitted amount of level. Students begin to enter the bedrooms from 1800, the amount of CO2 increase staidly to up to 2000. The free time of students from 930 to 2200 increases the amount of CO2 and continues until 0600 in the morning due to their increased activities in this period of times. To solve the problem associated with interior air quality of this dormitory, a novel system which controls the interior air quality continuously and keeps it stabile is developed.  In this newly developed system, it is aimed to keep the amount of CO2 at 1100 ppm level by transferring the data collected from CO2 sensors in bedrooms to ABB brand driver, and designing a variable air flow system that controls the fresh air and exhaust fans. This system is also expected to constantly stabilize the blown air temperature at 25 °C by activating the electric resistances present in the air channel according to the load, when the outside air temperature drops below 20 °C.

Keywords

• Indoor air quality,ventilation,variable air flow rate,boarding school,CO2

Yatılı okul yatakhanelerinde iç hava kalitesi probleminin araştırılması ve yeni bir sistem geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada 2016 yılı aralık ayın da dokuz odalı ve altmış öğrenci kapasiteli  yatılı bir mesleki ve teknik eğitim merkezi pansiyonu yatakhanesindeki  iç hava kalitesi problemleri araştırılmıştır. İkisi dış hava,  dokuzu mahal içerisinde olmak üzere  Testo 535 CO2   ölçüm cihazı ölçümler yapılmıştır. Dış hava CO2 ölçümleri bina bahçesinde ve 2.katta koridorda bulunan pencere açılarak yapılmıştır. Diğer 9 ölçüm her mahalin insanlı bölgedeki farklı beş noktasından ortalamaları manuel olarak kayıt altına alınmıştır. Bu ölçümler aralık ayının dört farklı gününde ve yedi farklı saatte (1500, 1600, 1800, 2000, 2200, 0000, 0300, 0630) yapılmıştır. Ölçüm sonuçlarına göre Saat 15’te tüm odalarda CO2 müsaade edilen  CO2 miktarının (1100 ppm) altında olduğu görülmektedir.  Öğrencilerin yatakhanelere girmeye başlama saati 18’den itibaren 20’ ye kadar stabil olarak CO2 miktarının arttığı, Saat 930 dan 2200’a   kadar serbest  zaman olması öğrenci aktivasyonunu artırdığından CO2 miktarını artırmakta, bu artış sabah 0600’a kadar devam etmektedir. Bu pansiyondaki iç hava kalitesi problemini çözmek için geliştirilen yeni bir sistemle,  iç hava kalitesini sürekli kontrol ederek ortamdaki iç hava kalitesini stabil durumda tutması hedeflenmiştir. Sistem yatakhane içerisindeki CO2 sensörünün  ABB marka sürücüsüne bilgi aktarması ile taze hava ve egzos havası fanlarını değişken hava debili sistem haline getirerek ortam içerisindeki havanın CO2 miktarını sürekli olarak 1100 ppm olarak tutması, dış hava sıcaklığı 200C indiğinde içeriye üflenecek taze havayı da kanal içerisinde bulunan elektrikli rezistansları da  yüke göre devreye alarak içeriye üflenen hava sıcaklığının sürekli olarak 25 0C tutulması hedeflenmektedir. 

Keywords

• İç hava kalitesi,havalandırma,değişken hava debili sistem,yatılı okul

References

1. [1] ÖZTÜRK, M., GÜVENSAN, A., YÜCEL, E.“İç Mekanlardaki Kirlilik Sorunu ve Bitkilerin Rolü,” Yanma ve Hava Kirliliği İkinci Ulusal Sempozyumu, Anadolu Üniversitesi 1994, s.287-295.
2. [2] ANNESI MAESANO, I. "Indoor Air Qualitiy and Sources in Schools and Related Health Effects,” Journal of Toxicology and Environmental Health-Part B-Critical Reviews, 16, 491-550, 2013.
3. [3] ASHRAE, “Standard 62- 1989- Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality,” American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, 1989.
4. [4] ASHRAE, “Standard 62- 2001- Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality,” American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, 2001.
5. [5] ASHRAE, “Standard 62.1-2007 user's manual,” Atlanta: American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, 2007.
6. [6] SCHRAMEK, E., “Recknagel-Sprenger Schramek - Isıtma ve Klima Tekniği El Kitabı,” TTMD, Ankara. 1999.
7. [7] MONTGOMERY, D.D., KALMAN, D.A., “Indoor/Outdoor Air Quality”: Reference Pollutant Concentrations in Complaint-Free Residences, Applied Industrial Hygiene, 4 ,17-20, 1988.
8. [8] KREIDER, J.F., RABL, A., “Heating and Cooling of Buildings-Design for Efficiency,” McGraw-Hill Inc., 1994.

9. [9] BULUT, H., “Isıtma Sezonunda Ofislerde İç Hava Kalitesinin Araştırılmas,” İklim 2007- II. Ulusal İklimlendirme Kongresi Bildiriler Kitabı, 285-295, Antalya, 2007.
10. [10] BULUT, H., “Konutlarda İç Hava Kalitesi İle İlgili Ölçüm Sonuçlarının Analizi,” Teskon 2007 VIII. Ulusal Tesisat Muhendisliği Kongresi Bildiriler Kitabı, 415-427, İzmir, 2007.
11. [11] BULUT, H., “ Havalandırma ve İç Hava Kalitesi Açısından CO2 Miktarının Analiz,” Teskon 2011 X. Ulusal Tesisat Muhendisliği Kongresi Bildiriler Kitabı, 1679-1889, İzmir, 2011.
12. [12]BORAT, O., BALCI, M., SÜRMEN, AS.,“Hava Kirlenmesi ve Kontrol Tekniği,” Teknik Eğitim Vakfı Yayınları, 3 Ankara, 1992, s.1-4.
13. [13] DOĞAN, H., “Uygulamalı Havalandırma ve İklimlendirme Tekniği,” Seçkin Yayıncılık, Ankara, 2002.
14. [14] SCHELL, M. B., TURNER, S. C., OMAR, S. Application of CO2-Based Demand-Controlled Ventilation Using ASHRAE Standard 62: Optimizing Energy Use and Ventilation, ASHRAE Transactions, 104(2), 1213-1225, 1998.
15. [15] BAS, E., “Indoor Air Quality-A Guide for Facility Managers,” The Fairmont Pres, 2004.
16. [16] ERTÜRK Mustafa,“Havalandırma Sistem Tasarımı,” III.Uygulamalı İklimlendirme ve Soğutma Semineri Balıkesir Üniversitesi 6 -10 Eylül 2004