Mikrobiologia w wentylacji i klimatyzacji

Konkurs OPUS 21

Wpływ skroplin w instalacjach wentylacyjnych na wtórne zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza

Projekt realizowany jest zgodnie z umową UMO-2021/41/B/ST8/03402 ramach konkursu OPUS 21.

Cel projektu

Głównym celem projektu jest określenie wpływu skroplin okresowo pojawiających się w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych na wtórne zanieczyszczenie powietrza nawiewanego do pomieszczeń biurowych. Cel ten ma zweryfikować tezę, iż skropliny jako źródło namnażania, rozwoju oraz powrotu ze stanu hibernacji zarówno bakterii jak i grzybów stanowią jedno ze źródeł zanieczyszczeń w instalacjach wentylacji mechanicznej oraz klimatyzacji.

Opis badań

Określona zostanie ogólna liczba bakterii i grzybów w skroplinach (powstających na powierzchni chłodnic w centrali wentylacyjnej oraz w klimatyzatorach w wybranych pomieszczeniach reprezentatywnych) i w biopłuczkach (powietrze zewnętrzne, magistralny kanał nawiewany i powietrze wewnętrzne). Badania obejmą także lekooporność i wirulencję bakterii oraz bioróżnorodność drobnoustrojów pobranych ze skroplin, co przyczyni się do oszacowania wpływu skroplin na zdrowie użytkowników pomieszczeń.

Powody dla których podjęta została tematyka

Znaczącą część swojego życia ludzie spędzają w pomieszczeniach szczelnie odizolowanych od warunków zewnętrznych. Dlatego stawiają coraz większe wymagania dotyczące lepszej jakości powietrza otaczającego (w tym związanej z jego warunkami mikrobiologicznymi). Szczelność pomieszczeń oraz konieczność zapewnienia wymaganej jakości powietrza w pomieszczeniach (w tym jego „świeżości”) wymusiła powszechne już stosowanie systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Ich działanie sprowadza się do transportu odpowiednio uzdatnionego powietrza zewnętrznego lub mieszaniny powietrza zewnętrznego i obiegowego wewnątrz najczęściej metalowych kanałów o przekroju prostokątnym lub okrągłym oraz do dostarczenia go do pomieszczeń. Na jakość, w tym mikrobiologiczną, powietrza wewnątrz budynków znacząco wpływa skład powietrza zewnętrznego czerpanego do układu wentylacyjnego. Zależności pomiędzy zanieczyszczeniami przedostającymi się z zewnątrz do pomieszczeń i źródłami zanieczyszczeń w pomieszczeniach są ogólnie znane i nikogo nie dziwi fakt, iż człowiek jest jednym z takich źródeł (zanieczyszczenie mikrobiologiczne, emisja zysków ciepła i wilgoci). Konieczność zapewnienia właściwych warunków komfortu cieplnego w pomieszczeniach, szczególnie w czasie rosnącej temperatury powietrza na zewnątrz, wiąże się z koniecznością zastosowania długoterminowego ochładzania powietrza zewnętrznego bądź mieszaniny powietrza zewnętrznego i obiegowego. Proces ten polega na obniżaniu temperatury powietrza w centrali wentylacyjnej poprzez jego kontakt zimną powierzchnią wymiennika. W wyniku tego, w sezonie letnim, w warunkach klimatycznych Polski następuje częste wykroplenie pary wodnej z powietrza i jej częściowe odstanie w tacy ociekowej zamontowanej pod wymiennikiem. Część zanieczyszczeń mikrobiologicznych zawartych w powietrzu uzdatnianym w wyniku wykroplenia trafia do wody i zalega w tacy ociekowej, w której wraz z upływem czasu i ze względu na idealne warunki do namnażania i rozwoju drobnoustrojów następuje ich zagęszczenie. Wraz z powietrzem nawiewanym mikroorganizmy te mogą w zwiększonej liczbie dostawać się do pomieszczeń.

W ramach badań określone zostanie zagrożenie wtórnego skażenia mikrobiologicznego powietrza w centrali i wentylokonwektorach pochodzące od wody skroplonej na wymiennikach ciepła. Ilościowo i jakościowo określone zostaną gatunki bakterii i grzybów, które mogą zagrażać zdrowiu i życiu człowieka. Przeprowadzone badania realizowane będą z wykorzystaniem zarówno metod klasycznych jak i biologii molekularnej. Badania przeprowadzone zostaną również w kierunku antybiotykooporności i wirulencji tych mikroorganizmów, co ułatwi określenie ich potencjalnej szkodliwości na zdrowie użytkowników pomieszczeń. Badania przeprowadzone będą w pomieszczeniach biurowych, w których aktualnie ludzie spędzają stosunkowo najwięcej czasu. Badania skroplin jako rezerwuaru drobnoustrojów nie zostały jeszcze dla naszych warunków klimatycznych przeprowadzone.

Przejdź do strony W7 ze spisem projektów.

Przejdź do strony PWr z opisem projektu.

Publikacje


Katarzyna Piekarska
Możliwość powstawania biofilmów w systemach klimatyzacji i wentylacji
Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja, 2024
DOI: 10.15199/9.2024.12.4


Katarzyna Piekarska
Systemy HVAC źródłem wtórnego zanieczyszczenia mikrobiologicznego i chemicznego powietrza w pomieszczeniach wewnętrznych
Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja, 2025
DOI: 10.15199/9.2025.11.3


Jakub Gorlach, Dawid G. Gazda, Agnieszka M. Trusz, Juliusz J. Walaszczyk, Sylwia Szczęśniak, Katarzyna Piekarska
Ventilation and air conditioning systems are a source of antibiotic-resistant bacteria - a review
Building and Environment, 2025
DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.112583


Sylwia Szczęśniak, Juliusz J. Walaszczyk, Agnieszka M. Trusz, Katarzyna Piekarska
Microbiological Air Quality in Windowless Exhibition Spaces with Centralized Air-Conditioning and Air Recirculation - Pilot Study
Sustainability, 2026
DOI: 10.3390/su18031656

Konferencje


Piekarska K., Trusz A., Gorlach J.
Wpływ promieniowania UV-C na mikroorganizmy patogenne obecne w bioaerozolu
XV Interdyscyplinarna Konferencja Naukowa TYGIEL 2023: Interdyscyplinarność kluczem do rozwoju, 2023


Trusz A., Szczęśniak S., Gorlach J., Piekarska K.
Potencjalne zagrożenia zdrowotne wynikające ze stosowania w pomieszczeniach użyteczności publicznej wyłącznie wentylacji mechanicznej
Krajowa Konferencja EkoBioTox: Znaczenie ekotoksykologii, bioindykacji, biodegradacji w identyfikacji i rozwiązywaniu problemów środowiskowych w dobie antropocenu i zmiany klimatu od skali molekularnej do krajobrazowej, 2023
Link do strony konferencji


Szczęśniak S., Trusz A., Walaszczyk J., Piekarska K.
Stan higieniczny powietrza w pomieszczeniach wystawienniczych wentylowanych mechanicznie z wykorzystaniem recyrkulacji powietrza wywiewanego – studium przypadku
XV Międzynarodowa Naukowa Konferencja z cyklu: Air, Heat and Energy, 2023
Link do strony konferencji


Gorlach J., Gazda D.G., Trusz A.M., Piekarska K., Szczęśniak S.
Potencjalne zagrożenia zdrowotne pochodzące z instalacji klimatyzacyjnych
II Krajowa Konferencja EkoBioTox : Znaczenie ekotoksykologii, bioindykacji, biodegradacji w identyfikacji i rozwiązywaniu problemów środowiskowych w dobie antropocenu i zmiany klimatu od skali molekularnej do krajobrazowej (księga abstraktów)
Europejskie Regionalne Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk, 2024


Gorlach J., Gazda D.G., Trusz A.M., Piekarska K., Szczęśniak S.
Condensate as a source of pathogenic microorganisms- preliminary research
II Krajowa Konferencja EkoBioTox : Znaczenie ekotoksykologii, bioindykacji, biodegradacji w identyfikacji i rozwiązywaniu problemów środowiskowych w dobie antropocenu i zmiany klimatu od skali molekularnej do krajobrazowej
Europejskie Regionalne Centrum Ekohydrologii Polskiej Akademii Nauk, 2024


Gorlach J., Gazda D.G., Trusz A.M., Walaszczyk J.J, Szczęśniak S. Piekarska K.
Assessing antibiotic resistance in HVAC systems using culture-based and functional prediction methods
ChemBiotIC, Chemistry & Biotechnology International Conference (księga abstraktów)
WUST Publishing House, 2025

Wydarzenia popularyzujące naukę


Piekarska K.
Co kryje się w klimatyzacji, czyli czy istnieje konieczność badań jakości mikrobiologicznej powietrza pomieszczeń?
Gość Honorowy Fundacji TYGIEL na VIII Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej „Nauki przyrodnicze na rzecz człowieka i środowiska”, 2023
Link do strony konferencji


Piekarska K.
Życie w biofilmie, czyli społeczne życie drobnoustrojów w systemach klimatyzacji i wentylacji
Gość Honorowy Fundacji TYGIEL na IX Ogólnopolskiej Mikrobiologicznej Konferencji Naukowej „MICROBS”, 2025
Link do strony konferencji

Inne

Jeżeli jesteś zainteresowany przeprowadzanymi badaniami, wybierz przycisk Badania. Aby poznać sylwetki członków zespołu badawczego, wybierz przycisk Zespół. Jeżeli masz konkretny problem z jakością powietrza w pomieszczeniu, zawilgoceniem, brakiem skutecznej wentylacji grawitacyjnej czy mechanicznej - napisz do nas. Postaramy się fachowo podejść do sprawy i spróbujemy Ci doradzić, a może nawet rozwiązać Twój problem.