Kümme liitrit värsket õhku sekundis

12. veebr. 2021 Raivo Juurak toimetaja - Kommenteeri artiklit
TalTechi esimene pandeemiavaba nõupidamisruum. Allikas: Slaidid prof Kurnitski ettekandest

Kui klassiruumi tõmmatakse iga õpilase kohta kümme liitrit värsket õhku sekundis, siis on koroonaviiruse ja muude haigusetekitajate levik olulisel määral takistatud.

Euroopa kütte-, ventilatsiooni- ja õhukonditsioneerimise assotsiatsioonide föderatsioon REHVA töötab välja uusi piirnorme ventilatsioonisüsteemidele, et tõkestada sellega koroonaviiruse levikut avalikes hoonetes.

Jarek Kurnitski.

TalTechi professor Jarek Kurnitski, kes on REHVA tehnoloogilise uurimiskomitee esimees, märkis 17. novembril PERH-i ja TalTechi koostöökonverentsil, et piirnorme on muudetud rangemaks ning seda on teinud ka Eestis majandusministeerium ja tarbijakaitse tehnilise järelevalve amet (TTJA).

Kui seni oli normiks, et õhuvahetus klassiruumis peab olema vähemalt kuus liitrit sekundis inimese kohta, siis nüüd soovitab TTJA 8–10 liitrit sekundis. Kui seni oli CO2-sisalduse piirarv hoonetes sees 1000 ppm, siis nüüd, viiruse ajal märgitakse, et CO2-sisaldus klassiõhus ei tohi tõusta üle 800 ppm. Seda esiteks põhjusel, et vähem CO2 tähendab ühtlasi viiruse väiksemat kontsentratsiooni. Teiseks võib süsihappegaasi liigne sisaldus õhus vähendada õpilaste õpivõimekust, ning seda isegi kolmandiku võrra. Olgu lisatud, et temperatuur klassiruumis peab olema 21, võimlas 18, lasteaias 22 kraadi. Sellest kõrgem temperatuur muudab õhu ruumis liiga kuivaks, mis võib samuti osale õpilastest vaevusi tekitada.

Koolimaja on kõige turvalisem paik

PERH-i ja TalTechi ühisel veebikonverentsil üllatas professor Jarek Kurnitski mõndagi kuulajat, kui teatas, et Eesti koolimajades on viirusega nakatumise oht tunduvalt väiksem kui muudes avalikes hoonetes, eriti aga kodudes. Kõige lihtsam ongi tema sõnul nakatuda inimestel kodus, kus õhk liigub väga vähe, laed on madalad ja inimesed tihedalt koos. Kui kodus on haige inimene, nakatub hiljemalt nädala jooksul vähemalt pool ülejäänud pereliikmetest. Kodus tuleb haige inimene isoleerida omaette tuppa, sest ventilatsiooni parandamine seal eriti ei aita.

Seevastu meie koolimajade ohutuse tagab just suhteliselt hea ventilatsioon, selgitas professor Kurnitski, sest meil puhutaksegi enamikus koolimajades klassiruumi ühes sekundis 8–10 liitrit värsket õhku iga õpilase kohta. Seda on ligi kümme korda rohkem kui näiteks kurikuulsas Guangzhou restoranis Hiinas, kust koroonaviirus levima hakkas ja kus oli õhuvahetus iga kohalolija kohta 1–2 liitrit sekundis – kümme korda alla normi. Seega on põhjendatud tänavune poliitika, et mõne õpilase koroonaviirusse haigestumise pärast ei ole vaja panna kogu kooli kinni. Kurnitski lisas, et haiglates on õhuvahetus koguni 40 liitrit sekundis iga ruumis viibiva inimese kohta ja seega on haiglad nakkuse leviku suhtes kõige turvalisemad kohad.

Veel üks piltlik näitaja õhuvahetuse kohta koolides: WHO soovitab, et avalike ruumide õhk vahetuks täies mahus kuus korda tunnis. Kurnitski tõdes, et Eesti koolides vahetub klassi õhk täies mahus ühe tunni jooksul keskmiselt viis korda, mis on ka hea näitaja.

Igas koolis peaks tänapäeval olema CO2-andur.

Professor Kurnitski soovitas kõigil koolidel CO2-taseme mõõtja hankida, sest selle abil on kõige lihtsam õhu kvaliteeti kontrollida. Mida vähem on klassiõhus CO2, seda vähem on seal oletatavaid viiruseosakesi, tolmu, seeni, lestasid jm kopituseosakesi. Ta tutvustas ka CO2-andurit Aranet-4, millel süttib süsihappegaasi kontsentratsiooni tõusul 800 mmp piirini kollane ja 1000 mmp-ni punane tuluke. 800 mmp puhul on viimane aeg ventilaatorid jõulisemalt tööle panna. Olgu lisatud, et majandusministeerium soovitab mehaanilised ventilatsioonisüsteemid lülitada täisvõimsusel tööle kaks tundi enne koolipäev algust ja lasta neil täisvõimsusel töötada veel kaks tundi pärast koolipäeva lõppu.

Targad koolimajad ja lasteaiad

Meie koolimajade ventilatsioon on üldiselt hea – õhk vahetub klassiruumis tunni aja jooksul keskmiselt viis korda. Meil on tulevikukoole, kus õhuvahetus käib puhtalt automaatika abil. Seal on igas klassis CO2-andur ja automaatika annab igasse klassiruumi täpselt nii palju värsket õhku kui vaja. Üks selline tark koolimaja on näiteks Veskimöldre haridusmaja Saue vallas, Järvamaal on samasugused targad majad Väätsa ja Hillar Hanssoo põhikoolil, Tartus on täisautomaatsed ventilatsioonisüsteemid Variku ja Raatuse koolil ning Annelinna gümnaasiumil, lisaks Pääsupesa, Rõõmupesa, Naerumaa ja Maarjamõisa lasteaial. Meelis Padar Tartu linnavalitsuse linnavarade osakonnast märgib, et tarkade koolimajade ja lasteaedade ventilatsioonisüsteemide tööd jälgitakse ja seadistatakse ka veebi kaudu ja vajadusel saab seda teha kasvõi välismaalt. Kui CO2 piirnorm viidi 1000-lt 800 peale, tegi Meelis Padar selle seadistuse samuti veebi kaudu. Tallinnas on targad majad näiteks Männikäbi lasteaial, Tondi koolil, saksa gümnaasiumil ja Gustav Adolfi gümnaasiumi algklassidel. Tallinna haridusamet selgitas 2020. aasta sügisel välja linna koolide ventilatsiooni olukorra, tuues välja probleemkohad, mille lahendamine eeldab suuremaid investeeringuid, näiteks ventilatsiooni ümberehitamist. Suurem osa nendest töödest tahetakse ära teha 2021. aastal. Samal aastal viiakse läbi ventilatsioonisüsteemide täiendavad mõõdistused.

Enamikus Eesti koolimajades on siiski tavaline mehaaniline ventilatsioon. Kuid veel on järel ka selliseid õppeasutusi, kus klassides puuduvad nii CO2-andurid kui ka jõulised ventilatsioonitorustikud lagede all ning piirdutakse loomuliku ventilatsiooniga. CO2-taset hinnatakse sellistes koolimajades tunde järgi: õhk on paks, läppunud, ruum on palavaks läinud jne. Mitu liitrit õhku sellises klassis sekundis vahetub? Pole aimugi! Täiendav tuulutusvõte on seal iga vahetunni ajal aknad avada, soojema ilmaga ka tundide ajal praokil hoida. Eksperdid ei vaata vanades koolimajades akende kaudu tuulutamisele viltu, sest avatud akendega klassis võib CO2-tase langeda juba 10–15 minutiga lubatud tasemele. Samas võivad õpilased praokil akende tõttu külma saada ja ega ilma mõõtmata täpselt tea, kas õhk ikka on piisavalt puhas.

Mis teeb ekspertidele muret?

Paljud inimesed veel ei mõista, kui oluline on töökorras ventilatsioon, nagu paljud ei mõista näiteks ka seda, et viirusepandeemia ajal peab kandma maski, märgib keskkonnateadlane Marek Strandberg. Ta selgitab, et töökorras ventilatsioon tagab klassiruumis kümme liitrit värsket õhku sekundis iga õpilase kohta. Seda tundub olevat väga palju. Õpilane ei hinga ju ühe sekundi jooksul ära kümmet liitrit õhku, kui tema kopsumaht on alla viie liitri.

Marek Strandberg: „Tunni aja jooksul peab klassi õpilaste kohta vahetuma isegi kuni 900 m3 õhku, mis ongi väga palju. Kuid kogu see õhk ei ole hingamiseks, vaid ka ruumi puhastamiseks. Kui võtame arvesse, et koroonaviirusi kandavad üliväikesed aerosooliosakesed langevad seisva õhuga ruumis põranda suunas ainult paar millimeetrit tunnis, siis on arusaadav, et ilma nii suure õhuvahetuseta viirust klassist välja ei saagi. Hea ülevaate sellest, kas viirust võib õhus olla vähe või palju, annab CO2-andur. Kui andur näitab, et CO2-sisaldus klassi õhus on kõrge, siis tähendab see, et õhk seisab klassis paigal ja õhus hõljuvad viiruseosakesed – kui neid seal on – ei liigu samuti mitte kuhugi. Nii näeme, et õhku aitab puhtaks saada väga põhjalik õhuvahetus.“

Tihti küsitakse, kas õhuvahetuseks akende avamisest ei piisa, vanasti ju muud võimalust polnudki. Marek Strandberg vastab, et ei piisa, sest kui vahetunni ajal on aknad pärani, saadakse CO2-tase hetkeks välisõhu tasemele, 410–415 ppm lähedale, kuid juba veerand tund hiljem tõuseb see klassis jälle kriitilise piirini ja ei ole ju võimalik praeguse külmaga tunni ajal mitu korda aknaid pärani avada. See tähendab, et kindlasti on vaja ka mingisugust sundventilatsiooni.

Strandberg möönab, et sundventilatsioon on väga kallis ja eriti kallid on täisautomaatsed süsteemid, mida reguleeritakse üle veebi ehk kosmosejaamade kaudu. Kuid tihti on koolimajas puuduliku ventilatsiooniga vaid mõned üksikud ruumid ja nende paremini ventileerimiseks piisab CO2-andurist, mis maksab paarsada eurot, ja sobiva võimsusega autonoomsest ventilatsiooniseadmest, mis maksab 1500 euro ringis. Näiteks 600 m3 tunnis õhku vahetav seade on selles hinnaklassis. Nii saab klassi üles panna suhteliselt odava autonoomse tuulutussüsteemi, kusjuures CO2-andur saab ventilaatorit automaatselt sisse/välja lülitada. Kui 600 m3 tunnis jääb klassi kohta väheks, siis saab osta võimsama seadme, aga praeguses kriisiolukorras tuleb kõne alla ka osa õpilaste koduõppele suunamine, nagu mitmes Tallinna koolis ongi tehtud, nii et klassis olev õpilaste arv vastaks ventilatsiooniseadme võimsusele, lisab Strandberg. Autonoomne ventilatsiooniseade klassis on pigem ajutine lahendus, kuid näiteks Saksamaal on seda siiski laialdaselt kasutatud ja koroonaviiruse ja teistegi nakkushaiguste levikut sellega märkimisväärselt piiratud, ütleb Marek Strandberg.

Klassiruumide jahutamise nõue on teine mure, millest räägitakse. Arhitektuuribüroo ConArte kütte- ja ventilatsiooniinsener Anti Kordemets märgib, et tema subjektiivse arvamuse järgi tuleks kooliruumide õhu kvaliteedi mõningaid nõudeid muuta. Praegu on rangelt ette antud, mitu tundi aastas võib õhutemperatuur klassiruumis olla kõrgem kui 26 kraadi. Meie kliimavöötmes on selliseid tunde napilt üle selle piirmäära, kuid kui norm on ka napilt ületatud, siis peavad koolidel olema jahutussüsteemid, et temperatuuri klassides kahandada. Jahutussüsteemi – koos sellega kaasneva keeruka automaatikaga – on aga kulukas välja ehitada. Näiteks tuleb siis lisada ruumide kütte blokeerimine. Kordemetsa arvates oleks mõttekas neis nõudmistes teha väikesi järeleandmisi ja kokkuhoitud ressursside arvelt mõne vana koolimaja ventilatsioon renoveerida või säästetud raha eest isegi mõni kool ehitada.

Õhk liigub klassis liiga kiiresti – see on kolmas mure. Anti Kordemets toob välja, et nõuetele vastav ventilatsioonisüsteem vahetab klassis ühe tunni jooksul kuni 1000 m3 õhku ja see on väga palju. Samas peab süsteem olema ehitatud ikkagi nii, et õpetaja ja õpilased õhu liikumist otseselt ei taju. Õhu liikumiskiiruse piirnorm on 0,2 meetrit sekundis inimese pideva viibimise tsoonis. Kordemets on oma projektides lähtunud maksimumist 0,15 m/s, sest õhu liikumise kiirus mõjutab suuresti mugavustunnet, mida meie süsteemid ju parandada üritavadki. Lae all ventilatsiooniseadme lähedal võib ja peabki õhk kiiremini liikuma, kuid õpilase ja õpetaja juures enam mitte.

Väätsa põhikooli õpilased uurivad ekraanilt, missugune on CO2 kontsentratsioon nende klassis. Foto: Bibi Loore Pipipenko (6. klass)

Viie kooli kogemus

Järgnevalt uurime lähemalt, missugune ventilatsioon on viies koolis, alates superventilatsioonist ja lõpetades vana hea loomuliku ventilatsiooniga.

VÄÄTSA PÕHIKOOL

Direktor Anneli Mand märgib, et nende kool on keskmisest paremas olukorras, sest 2016. aastal paigaldatud nn targa maja automaatne ventilatsioonisüsteem jälgib ise CO2-taset klassides. Kui tund on mõnda aega kestnud ja CO2-tase hakkab tõusma, on lausa kuulda, kuidas ventilatsioon kiiremini tööle hakkab, et CO2-taset tagasi alla viia. Õhu kiiremini liikuma hakkamine on isegi silmaga näha, sest üleval kapi otsas olev Eesti lipuke hakkab tasakesi lehvima. Ventilatsioon võtab hoogu maha, kui klass on tühi või CO2-tase selles on langenud.

Anneli Mand: „Meil on loodusteaduste klassis ja kooli fuajees ekraanid, kust õpilased ja õpetajad saavad oma silmaga jälgida CO2, õhuniiskuse, temperatuuri ja muid näitajaid. Hoone toimimist saab vaadelda veebi kaudu ka väljaspool kooli. Nii helistas füüsikaõpetaja ükskord kodust kooli, sest märkas diagrammil CO2-taseme pidevat tõusu ja palus ventilatsiooni tööd kontrollida. Selgus, et seoses voolukatkestusega oligi ventilatsioon välja lülitunud. Targa maja säästlikkuse jälgimine aitab avastada ka mõningaid apse või takistusi. Möödunud talve ühel päikeselisel päeval ei näidanud ekraan millegipärast päikesepaneelide elektritootmist. Selle põhjuse väljaselgitamine oli õpilastele hea ülesanne. Koos õpetajaga katusele minnes sai kinnitust oletus, et päikesepaneelidele sadanud paks lumi takistas paneelide tööd. Pärast lume pühkimist võis diagrammil silmaga näha, kuidas energiatootmine algas. Õpilastele on sellised vaatlused väga põnevad. Nad jälgivad ekraanilt õhuniiskuse, CO2-sisalduse või klassi temperatuuri piirnorme, millest tuleb kinni pidada ka kodus. Lisaks annavad ekraanilt kogutud näitajad elulisi algandmeid, mille põhjal ainetundides keskkonnateemalisi ülesandeid lahendada. Näiteks on võimalik välja selgitada, kui palju kulub elektrienergiat veekeetjaga kannutäie teevee soojendamiseks jms.

Meie õpilased viibivad päevas tihti koolimajast väljas värskes õhus. Üks igapäevane võimalus on pikk õuevahetund. Teiseks käivad õpilased muusikatundides kohalikus rahvamajas ja kehalises kasvatuses Väätsa tervisekompleksi saalis. Kiirema tuulutuse jaoks avatakse ka koolimaja aknaid, kui päris külm ei ole, kuid otsest vajadust selleks praegu ei ole. Vältimaks kogu koolipere sattumist ühte ruumi, me praegu ülekoolilisi kogunemisi ei tee. Ka õpetajate iganädalased koostöötunnid, kus planeeritakse õppeainete lõiming jms, toimuvad veebi kaudu. Kohvi käivad õpetajad siiski õpetajate toas joomas, kuid inimesi on seal väga hõredalt.“

PAIDE HILLAR HANSSOO PÕHIKOOL

Direktor Kersti Kivisoo: „Meil on uus koolimaja ning väga head ventilatsiooniseadmed. Õhk vahetub täisautomaatselt. Klassides ja koridorides on seintel andurid, sinised ja punased tulukesed küljes. Andurite info jookseb juhtimiskeskusse kokku. Selle info põhjal seadistab meie IT-spetsialist, kes on ennast ventilatsiooni valdkonnaga hästi kurssi viinud, süsteemi veebiäpi kaudu. Mina direktorina saan süsteemi sisse ja välja lülitada. Mõnes klassis on ka ekraanid, kust õpilased ja õpetajad saavad õhu kvaliteedi näitusid jälgida ja selgitada. 

Kui meie õpetajad tahavad viia õpilasi värske õhu kätte, siis on meil igal klassil suur rõduuks, mille saab lahti teha ja mille kaudu õpilastega välja kaldteele minna. Igast klassist peale arvutiklassi pääsevad lapsed otse õue värske õhu kätte. Kui suurtes koolides õpib osa lapsi kodus, et iga õpilase kohta oleks piisavalt kvaliteetset õhku, siis meil selleks vajadust ei ole olnud. Üks õpilane sai meil siiski paar nädalat tagasi kodus nakkuse ja siis oli tema klass nädal aega distantsõppel. Oleme lapsevanematele selgitanud, et kui lapsel on haigusnähtusid, peab ta kindlasti koju jätma. Ja kontrolligu üle, millega on tegemist, sest me ei arva, et viiruse levik ainult ventilatsioonist sõltub. Meil on ikka igal pool desovahendid, põhiline info levib Stuudiumi kaudu, õpilased istuvad igaüks oma laua taga, meeter teistega vahet, osa õpilasi kannab ka maske. Kui esimese klassi laps tahab õpetajat kallistada, ütleb õpetaja, et kaks meetrit peab vahet olema.

KURESSAARE GÜMNAASIUM

Direktor Toomas Takkis: „Meil oli 2007. aastal suur kompleksremont ja siis ehitati majja sundventilatsioon, mida varem ei olnud. Projekteeriti ja ehitati tollastele nõuetele vastavalt. Vahepeal on nõuded muutunud, näiteks peavad olema süsihappegaasi taseme mõõtjad, mida meil ei ole. Kuid terviseamet käib meil regulaarselt süsihappegaasi sisaldust ja muid näitajaid kontrollimas ja ettekirjutusi meile tehtud ei ole. Kui päästeamet kontrollib ja midagi leiab, siis saadame nende märkused vallale edasi. Kui raha antakse, siis teeme ettenähtud tööd ära.

Me saame kooli ventilatsioonisüsteemi ise reguleerida, kuid kevadel on lõunapoolsetes klassides ikkagi nii palav, et ventilatsioonist pole kasu. Siis tehakse aknad ja uksed lahti. CO2 saadakse välja ja COVID ka, kuid lapsed võivad nohusse jääda. Rulood pehmendavad natuke olukorda

Söögivahetunde oleme hajutanud, koorilaul ja puhkpillimäng on meil praegu pausil. Oleme käinud juba aastaid kooliga igal talvel suusalaagris Käärikul ja mujal Lõuna-Eestis, eelmisel nädalal pidid kõik kaheksandad klassid, neli paralleeli, minema suusalaagrisse, kuid jätsime selle ära. Hirmus kahju, kuid õnneks on ka Saaremaal tänavu palju lund ja nii saame Saaremaal suusatada. Solistide konkursi ja mitmed muud suured kogunemised oleme samuti ära jätnud. Vabariigi aastapäeva tähistame ilmselt veebis. Oma kooli põhikooliks reorganiseerimise materjale koostame Microsoft Teamsi vahendusel. Kohaneme. Külalised kannavad meil maske, õpetajatest ei ole vaid üksikutel maske ees. Viimastel nädalatel on olnud mõned haigestumise juhtumid ja siis oleme võtnud kohe ühendust terviseametiga, saatsime need klassid koduõppele.“ 

RAKVERE PÕHIKOOL

Direktor Lea Pilme: „Meil on mitmes järgus ehitatud vana koolimaja, kuid 2012. aastal tehtud remondi käigus saime ka korraliku ventilatsioonisüsteemi. Praegu töötab see täisvõimsusega. Igal aastal oleme ventilatsioonisüsteemi hooldanud ja eelmisel aastal tellisime eriti põhjaliku puhastuse, mis läks maksma paar tuhat eurot. Kuna 2012. aastal CO2-andurite nõuet veel ei olnud, siis need seadmed meil puuduvad ja igaks juhuks tuulutame kogu aeg hoolikalt ruume. Viiruse leviku ärahoidmiseks püüame klasse üksteisest lahus hoida. Näiteks pikk jõulunäidend jagati meil algklasside vahel mitmeks osaks ja iga klass õppis oma osa nii selgeks, et ei teadnud, millest teistes osades juttu on. Siis filmiti kõik osad üles, monteeriti kokku ja lapsed vaatasid oma klassides terviklikku lugu. Eesti Vabariigi aastapäeva kavatseme tähistada põhimõtteliselt niisamuti. Kui tahame mõnd õpilast esile tõsta, näiteks hea esinemise eest olümpiaadil, siis läheme õppealajuhatajaga selle õpilase klassi teda tunnustama. Söögivahetunnid oleme ka hajutanud.“

MARTNA PÕHIKOOL

Direktor Tiit Aedmäe: „Meil on väike maakool metsade vahel ja sundventilatsiooni meil ei ole. Selle asemel kasutame vana head loomulikku ventilatsiooni. See tähendab, et klassi soe õhk liigub läbi seina sisse ehitatud restiga luugi tuulutuskorstnasse ja sealt välja, ning seda ühegi elektrilise seadme abita. Täiendavaks tuulutamiseks hoiame vahetundide ajal klasside aknaid lahti. Seni on see toiminud.

Kuna meil on koolimajas vähe inimesi, kõige suuremas klassis ainult 12 õpilast ja koolis üldse 51 õpilast, pole meil väga võimsat ventilatsioonisüsteemi ilmselt vajagi, sest õpilastele ja õpetajatele peaks õhku jätkuma. Õpilased istuvad meil igaüks oma laua taga ja üksteisega tihedalt kokku ei puutu. Viirusetõrjeks on igas klassis ja ka koridorides ning sööklas desovahendid. CO2 kontsentratsiooni mõõtja peaks koolile siiski ostma.


Lingid:


Kirjuta kommentaar

Õpetajate Lehel on õigus avaldada teie kirjutatud kommentaar paberväljaandes. Kommentaari pikkus ei tohi ületada 3000 tähemärki. Õpetajate Lehe kodulehe kommentaarid on modereeritavad ja avaldatakse pärast toimetamist hiljemalt kommentaari saatmisele järgneva tööpäeva hommikuks. Lehel on õigus jätta saadetud kommentaar kodulehel avaldamata. Iga kommentaari edastaja arvuti IP-aadress, sessiooni identifikaator ja kommenteerimise aeg salvestatakse andmebaasis. Õpetajate Leht ei vastuta kommentaaride sisu eest!