Inżynierowie komfortu z Politechniki Wrocławskiej
Co zawdzięczamy inżynierii środowiska? Jakie byłoby codzienne funkcjonowanie, gdyby nie specjaliści tej dziedziny? - opowiadają dr inż. Sylwia Szczęśniak i dr inż. Paweł Szałański z Katedry Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza Politechniki Wrocławskiej
Rozmowa została zarejestrowana 19 lipca 2021 w Akademickim Radiu LUZ i zdeponowana na platformie AZON https://zasobynauki.pl/zasoby/inzynierowie-komfortu-z-politechniki-wroclawskiej,67995/2021-07-19_inzynierowie_komfortump3,503333/
Martyna Dziakowicz, Akademickie Radio LUZ: - Czym jest i czego dotyczy inżynieria środowiska?
Dr inż. Paweł Szałański: - Inżynieria środowiska to kształtowanie wewnętrznego środowiska. Sprawia, żeby w budynkach ludziom żyło się komfortowo. I to na różnych poziomach - od temperatury, wilgotności powietrza, poprzez to, żebyśmy mieli czystą wodę, mogli korzystać z toalety, żeby tam było cicho. Kiedyś ta branża nazywała się inżynierią sanitarną. To kierunek, który uzupełnia budownictwo i architekturę. Bez nas budynek byłby tylko pustą skorupą.
Oczywiście inżynieria środowiska zajmuje się też sieciami, które są poza budynkami. Mamy specjalność związaną z zaopatrzeniem w wodę, usuwaniem ścieków i zagospodarowaniem odpadów. A to wszystko jest po to, żebyśmy mogli komfortowo funkcjonować jako cywilizacja.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: – Skupiamy się rzeczywiście na tym, co dzieje się w budynkach. Chodzi nam o to, żeby zapewnić wewnątrz budynków odpowiedni komfort. Teraz mamy takie standardy: nieotwierane okna, szczelne budynki, ale gdybyśmy do tych budynków nie dostarczyli powietrza, nie byłyby możliwe ich wykorzystywanie. Naszym zadaniem jest doprowadzić do tych budynków tyle tego powietrza z zewnątrz, żeby nam się dobrze oddychało i jednocześnie doprowadzić powietrze zewnętrzne odpowiednio w zimie ogrzane. Bo gdybyśmy doprowadzili powietrze o temperaturze – 20 st. C, byłoby nam zimno. Doprowadzamy też zimną i ciepłą wodę, kontrolujemy pracę toalet. Jest też bardzo ważna kwestia, którą się zajmujemy, to kwestia higieny. Po covidzie wiemy, jak bardzo jest to istotne. W powietrzu mamy różne zanieczyszczenia, w tym wirusy, bakterie, grzyby i my wiemy, jak się temu przeciwstawiać.
Spróbujmy wyobrazić sobie, jakby wyglądałyby nasze budynki, gdybyśmy tych podstawowych technik inżynierii środowiska nie stosowali.
Dr inż. Paweł Szałański: - Można się zastanowić, co inżynieria środowiska przez lata dała cywilizacji. Nie mamy dzisiaj rynsztoków, do których wylewa się nieczystości, nie mamy wychodków za domem. Mamy czyste, schludne toalety. To jest standard, a kiedyś tego nie było. Dzisiaj standardem jest też to, że mamy czystą wodę - ciepłą, zimną. I to jest pierwsza rzecz, która może się nasunąć. Ale mamy też luksus chłodzenia pomieszczeń. I to taki kontrolowany luksus, gdzie w każdym pomieszczeniu możemy sobie regulować temperaturę. Klimatyzacja dzisiaj staje się coraz bardziej standardowa, albo chociażby ogrzewanie. Dawniej była chałupa i było ognisko. I to przez lata się zmieniało. Dzisiaj mamy niewidoczne ogrzewanie w formie np. ogrzewania podłogowego. W domu jest ciepło a nie widać żadnego gorącego elementu, nie ma dusznych pomieszczeń. Oczywiście jeżeli wszystko w danym pomieszczeniu zostało właściwie zaprojektowane, to dajemy wysoką jakość powietrza, w którym nie ma zanieczyszczeń i ludzie mogą bezpiecznie tam przebywać. Nie rozwijają się tam szkodliwe mikroorganizmy, jak pleśnie czy grzyby. Szczególnie jest to ważne w zakładach przemysłowych, gdzie w wyniku procesów produkcyjnych mogą się wydzielać substancje szkodliwe i trzeba je usunąć, trzeba ludziom doprowadzić czyste powietrze.
To wszystko można robić w sposób energochłonny albo mnie energochłonny. My nie jesteśmy ochroną środowiska, ale dbamy o to, żeby budynki jak najmniej negatywnie wpływały na środowisko, czyli jak najmniej zużywały energii. Dlatego w naszych instalacjach w dużej mierze wykorzystuje się odnawialne źródła energii. To jest też coś, z czym należy kojarzyć tę branżę.
I to jest ten nurt, w którym podążacie jako inżynieria środowiska?
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: – Rzeczywiście korzystamy ze źródeł alternatywnych i staramy się je wykorzystywać jak najbardziej skutecznie, żeby zużycie energii było jak najmniejsze, a jednocześnie myślimy o tym, żeby stan higieniczny powietrza i wody był jak najlepszy. Dotyczy to również kanalizacji, oczyszczalni ścieków, np. wykorzystywanie mikrobiologii do oczyszczania ścieków. (…)
Czy w świecie jest dużo inżynierów środowiska, żeby to wszystko skontrolować?
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Cały czas jest popyt na inżynierów środowiska. Od kolegów, którzy ukończyli nasze studia, pracują w branży, są projektantami, wykonawcami, handlowcami, stale dostajemy zapytania, czy mamy jakiegoś studenta, który mógłby u nich pracować, więc jest zapotrzebowanie na rynku.
Dr inż. Paweł Szałański: - Jest kilka rodzajów pracy po tych studiach: można projektować instalacje, więc to jest praca w biurach projektowych, można też samemu rozpocząć działalność w tym zakresie. Można te instalacje wykonywać. Budynki, które już istnieją, trzeba okresowo kontrolować, czy nie pogarsza się ich stan techniczny, czy spełniają warunki, jakie powinny spełniać. Wszystkie urządzenia, materiały, które się montuje w instalacjach też się sprzedaje, więc potrzebne jest doradztwo techniczne, ale i handlowe, to są kolejne miejsca pracy. Takim wyższym poziomem jest zrobienie uprawnień budowlanych, czyli już wtedy można swoim nazwiskiem firmować prawidłowość wykonanych projektów czy instalacji. Można też pójść w kierunku zagadnienia związanego z energochłonnością budynków. Dzisiaj żaden budynek nie może być wybudowany bez tzw. charakterystyki energetycznej, czyli określenia, ile budynek będzie w przyszłości zużywał energii. To trzeba obliczyć znając się na systemach instalacyjnych, które są w danym budynku. Ale można też pracować w innych zakładach, tj. oczyszczalnie ścieków, zakłady wodociągowe, kanalizacyjne, ciepłownicze czy nawet w Urzędzie Miasta. Można też zostać na uczelni, więc pracy jest dużo. (…)
Myślę, że to jest dobry moment, żeby pojeździć palcem po mapie Wrocławia i sprawdzić, gdzie swoją rękę przyłożyli inżynierowie środowiska w znanych miejscach, jak np. Afrykarium
Dr inż. Paweł Szałański: - Proszę zwrócić uwagę, mówimy o Afrykarium, a jesteśmy w Polsce. Ktokolwiek był w Afrykarium to czuje się nagle jak w Afryce. To jak to jest możliwe?
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Wchodzimy do Afrykarium i mamy rzeczywiście gorąco, duszno, pozamykane wszystkie okna, niezależnie od tego, czy to jest zima, czy lato, czy to okres przejściowy, mamy tę samą temperaturę i tę samą wilgotność.
Dr inż. Paweł Szałański: - Ktoś się musiał tym zająć, żeby ten klimat tak tam ukształtować. To się samo nie dzieje, to nie jest przypadek. To jest kontrolowane, powietrze jest ciągle uzdatniane.
Można zdecydowanie się poczuć jak w tropikalnych regionach.
Dr inż. Paweł Szałański: - Tam jest też ogromne akwarium, z którego paruje masa wody. Okazuje się, że ta ilość parującej wody mogłaby spowodować zagrożenie dla konstrukcji tego budynku, a on cały czas stoi. To też jest dzieło inżynierów środowiska, że takich problemów tam nie ma.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Idąc dalej mamy basem, w którym pływają manaty, które też wymagają odpowiedniego środowiska. Muszą mieć wodę odpowiednio przygotowaną, zasoloną, podgrzaną, zmiękczoną itd. I to znowu wszystko jest po naszej stronie.
Jest też coś bliżej nas, tuż za rzeką, czyli Hydropolis.
Dr inż. Paweł Szałański: - Hydropolis jest takim obiektem, w którym o inżynierii środowiska można się wiele nauczyć. Powstało na terenie MPWiK po starych budynkach, które były wykorzystywane jako zbiorniki. Jest to zagłębiony budynek, w zasadzie lekka piwnica, nie ma okien, jest ciemno, a funkcjonuje się tam przyjemnie. Prócz tego, że można się nauczyć o wodzie, to jeszcze można się dowiedzieć, że w takie piwniczce nie jest ani duszno, ani gorąco, ani zimno. Więc tu funkcjonuje inżynieria środowiska. Ale proszę zwrócić uwagę na kolejny obiekt – Aquapark. Aquaparki, baseny, kryte pływalnie, termy (np. Termy Cieplickie) nie mogą bez nas funkcjonować. Dwa - trzy lata temu, gdzieś w Rosji, to nie działało dobrze, budynek nasiąknął parą wodną, wilgocią i się zawalił.
Ale są też miejsca kultury: opera, kino.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - To są nietypowe bardzo pomieszczenia, bo tam nie ma okien i jest potrzeba doprowadzenia świeżego powietrza, żeby nam się dobrze oddychało, żebyśmy w czasie seansu nie zasnęli z braku tlenu. To rzeczywiście są bardzo ciekawe obiekty, bo nie dość, że nie mają okien, to są wielkokubaturowe, mają bardzo duże wysokości. Naszym zadaniem jest doprowadzić to powietrze do strefy, gdzie przebywają ludzie, tak żeby im było nie za ciepło, nie za zimno, żeby wilgotność była odpowiednia, żeby stężenie tlenu było na tyle wysokie, żeby dobrze funkcjonować. Jednocześnie tam mamy strefy, np. w teatrze mamy strefę sceny, gdzie pracują artyści. Oni wymagają dużo niższych temperatur powietrza, które na nich napływa, niż osoby, które siedzą. I my kształtujemy przepływy powietrza, temperatury, wilgotności, żeby zapewnić komfort i jednym i drugim.
Niegdyś stosowana była wentylacja naturalna, były różne rozwiązania. Potem doszliśmy to tego, że mamy wentylację mechaniczną, czyli z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych, które powodują ruch powietrza. I w tej chwili takie rozwiązanie jest standardem. To jest wymóg. Żadne kino, żaden teatr nie będzie funkcjonował bez tego typu rozwiązań.
Dr inż. Paweł Szałański: - Przy kwestii wentylacji mechanicznej należy wspomnieć, że ona jest nam potrzebna, bo jest wstanie dać nam dużo powietrza, a w kinie jest dużo ludzi obok siebie, tam potrzeba dużo powietrza. Jednak w kinie, operze czy Narodowym Forum Muzyki musi być cicho, a każdy przepływ powietrza to jest dźwięk, hałas. My musimy to tak zrobić, żeby tego napływającego powietrza nie było słychać.
Mamy też muzea, w których musimy dbać nie tylko o ludzi, ale też o eksponaty.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Np. Aula Leopoldina, tam przebywa dużo osób i mamy eksponaty, które wymagają wąskiego zakresu, jeżeli chodzi o temperatury.
Dr inż. Paweł Szałański: - Ten wąski zakres wymagań to tchnologicznie trudna rzecz do zrobienia. To jest bardzo ważne dla eksponatów i bardzo trudne do zrobienia.
Więc jak to osiągnąć?
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Rozwiązań jest bardzo dużo i każdy projektant może po swojemu pewne rzeczy przeanalizować i zaproponować. Krótko mówiąc, jeżeli mamy np. muzea i mamy eksponaty w szafach wystawienniczych, to po prostu te szafy są klimatyzowane. Doprowadza się powietrze w odpowiednich strumieniach, o odpowiedniej temperaturze i wilgotności do tej szafy. Jeżeli mamy eksponowane obrazy to one też są często w obudowach, te obudowy są wentylowane. Patrząc na eksponaty nikt z nas sobie z tego nie zdaje sprawy. (…)
Dr inż. Paweł Szałański: - Popatrzmy na Sky Tower. Tam też się oczekuje, że na najwyższym piętrze będzie woda. Ale skąd ona ma się tam wziąć? Tu znowu jesteśmy my i to znowu jest trudny technologicznie obiekt, gdzie szczególne rozwiązania trzeba zastosować, żeby to wszystko, co funkcjonuje w normalnym budynku, tam też funkcjonowało.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Wracając do Sky Towera, mamy pewne względy bezpieczeństwa, czyli osoby, które mieszkają na samej górze w razie pożaru chcą się czuć bezpiecznie. I tutaj działają nasze instalacje przeciwpożarowe, przeciwwybuchowe, oddymiające klatki schodowe. To wszystko gdzieś tam jest zamontowane. My o tym nie wiemy, nie zdajemy sobie sprawy, a to wszystko musi funkcjonować. I to jest sprawdzane, weryfikowane, żeby w razie sytuacji nagłych, nasze instalacje zapewniły bezpieczną drogę.
Dr inż. Paweł Szałański: - Inne przykłady: Stadion Miejski, tam jest podgrzewana murawa, która pozwala odbywać mecze nawet jak aura nie sprzyja. Albo zakłady przemysłowe, bardzo duże podwrocławskie zakłady przemysłowe, super wymagające procesy technologiczne, gdzie bez utrzymywania właściwych parametrów nic się nie da zrobić.
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Właściwie wszędzie, gdzie się nie popatrzy działa inżynieria środowiska: suszarnie zboża, kurniki, chlewnie itd. – tam też jest potrzebna wentylacja, tam też jest potrzebna dostawa świeżej wody. Nie ma miejsca, gdzie nas nie ma.
Jakie cechy sprawdzają się w inżynierii środowiska?
Dr inż. Paweł Szałański: - Zdolność analizowania otoczenia, tego co w danej przestrzeni może się zadziać, czemu trzeba przeciwdziałać, co trzeba wykorzystać i analityczne myślenie - taka cecha inżyniera. Niekoniecznie trzeba wszystko zapamiętać, ważniejsze jest, żeby wiedzieć, gdzie regułkę znaleźć. Ale trzeba zrozumieć i poczuć proces: co się dzieje? jak to działa? co się może stać?
Dr inż. Sylwia Szczęśniak: - Myślę, że również ciekawość życia, środowiska, które nas otacza. To jest taka najbardziej podstawowa rzecz, którą powinien mieć student, który do nas przychodzi.
Cała rozmowa TUTAJ:
https://zasobynauki.pl/zasoby/inzynierowie-komfortu-z-politechniki-wroclawskiej,67995/2021-07-19_inzynierowie_komfortump3,503333/