مراجعة معايير التهوية السكنية الحالية

قد تسبب backdrafting الراحة ومشاكل IAQ

يقضي الناس معظم وقتهم في المساكن (Klepeis et al. 2001) ، مما يجعل جودة الهواء الداخلي مصدر قلق متزايد. من المعترف به على نطاق واسع أن العبء الصحي للهواء الداخلي كبير (Edwards et al. 2001 ؛ de Oliveira et al. 2004 ؛ Weisel et al. 2005). تم تعيين معايير التهوية الحالية لحماية الصحة وتوفير الراحة للمقيمين ، لكن الغالبية تعتمد بشكل كبير على الحكم الهندسي بسبب الوجود المحدود للمبررات العلمية. سيصف هذا القسم الطرق الحالية والمحتملة لتقدير معدلات التدفق المطلوبة للتهوية ويقدم لمحة عامة عن المعايير الحالية الهامة.
السوائل البشرية وثاني أكسيد الكربون

قواعد بيتنكوفر زحل لمعايير التهوية

يبدو أن التعرق هو المصدر الرئيسي لرائحة الجسم التي تحدد جودة الهواء الداخلي (Gids and Wouters ، 2008). تسبب الروائح شعورًا بعدم الراحة ، حيث غالبًا ما يُنظر إلى جودة الهواء الجيدة على أنها عدم وجود رائحة. في كثير من الحالات ، يعتاد الساكنون على الروائح التي يمكن إدراكها جيدًا من قبل شخص يدخل الغرفة. يمكن استخدام حكم لجنة الاختبار الزائرة (Fanger et al. 1988) لتقييم شدة الرائحة.

ثاني أكسيد الكربون (CO2) ليس محركًا صحيًا رئيسيًا للتعرض للهواء الداخلي في المساكن. ثاني أكسيد الكربون هو علامة على العناصر الحيوية للناس ويمكن أن يكون مرتبطًا بإزعاج الرائحة. كان ثاني أكسيد الكربون أساسًا لجميع متطلبات التهوية في المباني تقريبًا منذ عمل Pettenkofer (1858). واعترف بأنه في حين أن ثاني أكسيد الكربون غير ضار في المستويات الداخلية العادية ولا يمكن اكتشافه من قبل الأشخاص ، إلا أنه من الملوثات القابلة للقياس التي يمكن تصميم معايير التهوية حولها. من هذه الدراسة ، اقترح ما يسمى "PettekoferZahl" 1000 جزء في المليون كحد أقصى لمستوى ثاني أكسيد الكربون لمنع الروائح الصادرة عن الإنسان. افترض تركيزًا خارجيًا يبلغ حوالي 500 جزء في المليون. نصح بالحد من الاختلاف في ثاني أكسيد الكربون بين الداخل والخارج إلى 500 جزء في المليون. وهذا يعادل معدل تدفق يبلغ حوالي 10 dm3 / s للشخص البالغ. لا يزال هذا المقدار هو أساس متطلبات التهوية في العديد من البلدان. في وقت لاحق ، أجرى ياغلو (1937) وبومان (1983) وكاين (1983) وفانجر (1988) مزيدًا من الأبحاث حول نهج التهوية "الذي تسببه الروائح الكريهة" استنادًا إلى ثاني أكسيد الكربون كمؤشر.

حدود ثاني أكسيد الكربون المستخدمة بشكل عام في المساحات (Gids 2011)

الجدول: حدود ثاني أكسيد الكربون المستخدمة بشكل عام في الفراغات (Gids 2011)

تشير دراسة حديثة إلى أن ثاني أكسيد الكربون نفسه قد يؤثر على الأداء المعرفي للأشخاص (ساتيش وآخرون 2012). في حال كان أداء الأشخاص هو العامل الأكثر أهمية في الغرف مثل الفصول الدراسية وقاعات المحاضرات وحتى في بعض الحالات ، يجب أن تحدد مستويات ثاني أكسيد الكربون مستوى التهوية بدلاً من الإزعاج و / أو الراحة. من أجل تطوير معايير تعتمد على ثاني أكسيد الكربون للأداء المعرفي ، يجب تحديد مستوى مقبول من التعرض. بناءً على هذه الدراسة ، يبدو أن الحفاظ على مستوى يبلغ حوالي 1000 جزء في المليون لا يؤثر على الأداء (Satish et al. 2012)
أسس معايير التهوية المستقبلية

التهوية من أجل الصحة

تنبعث الملوثات أو تدخل في الفضاء حيث يستنشقها الركاب. توفر التهوية خيارًا واحدًا لإزالة الملوثات لتقليل التعرض إما عن طريق إزالة الملوثات من المصدر ، مثل شفاطات الطباخ ، أو عن طريق تخفيف الهواء في المنزل عبر تهوية المنزل بالكامل. التهوية ليست خيار التحكم الوحيد لتقليل التعرض وقد لا تكون الأداة الصحيحة في العديد من المواقف.
من أجل تصميم استراتيجية تهوية أو للتحكم في الملوثات على أساس الصحة ، يجب أن يكون هناك فهم واضح للملوثات للتحكم ، والمصادر الداخلية ونقاط قوة مصادر تلك الملوثات ، ومستويات التعرض المقبولة في المنزل. طور إجراء تعاوني أوروبي طريقة لتحديد متطلبات التهوية لتحقيق جودة هواء داخلية جيدة كدالة لهذه الملوثات (Bienfait وآخرون 1992).

أهم الملوثات بالداخل

الملوثات التي يبدو أنها تسبب المخاطر الصحية المزمنة المرتبطة بالتعرض للهواء الداخلي هي:
• الجسيمات الدقيقة (PM2.5)
• دخان التبغ غير المباشر (SHS)
• الرادون
• الأوزون
• الفورمالديهايد
• الأكرولين
• الملوثات المتعلقة بالعفن / الرطوبة

لا توجد حاليًا بيانات كافية حول نقاط القوة في المصدر ومساهمات المصادر المحددة للتعرض في المنازل لتصميم معيار تهوية يعتمد على الصحة. هناك تباين كبير في خصائص المصدر من منزل إلى منزل وقد يحتاج معدل التهوية المناسب للمنزل إلى مراعاة المصادر الداخلية وسلوك الساكنين. هذا هو مجال البحث المستمر. قد تعتمد معايير التهوية المستقبلية على النتائج الصحية لإنشاء معدلات تهوية كافية.

تهوية للراحة

كما هو موضح أعلاه ، يمكن أن تلعب الروائح دورًا مهمًا في الراحة والرفاهية. جانب آخر من الراحة هو الراحة الحرارية. يمكن للتهوية أن تؤثر على الراحة الحرارية عن طريق نقل التبريد ،
الهواء الساخن أو المرطب أو المجفف. يمكن للاضطراب وسرعة الهواء الناجمين عن التهوية أن تؤثر على الراحة الحرارية المتصورة. يمكن أن يؤدي ارتفاع معدلات التسلل أو تغير الهواء إلى الشعور بعدم الراحة (Liddament 1996).

يتطلب حساب معدلات التهوية المطلوبة للراحة والصحة مناهج مختلفة. تعتمد التهوية لتحقيق الراحة في الغالب على تقليل الروائح والتحكم في درجة الحرارة / الرطوبة ، بينما تعتمد الاستراتيجية على تقليل التعرض للصحة. إن اقتراح إرشادات العمل المنسق (CEC 1992) هو حساب معدل التهوية المطلوب للراحة والصحة بشكل منفصل. يجب استخدام أعلى معدل تهوية للتصميم.
معايير التهوية الحالية

معايير الولايات المتحدة الأمريكية للتهوية: ASHRAE 62.2

معيار الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE's) 62.2 هو أكثر معايير التهوية السكنية المقبولة على نطاق واسع في الولايات المتحدة. وضعت ASHRAE المعيار 62.2 "التهوية وجودة الهواء الداخلي المقبولة في المباني السكنية منخفضة الارتفاع" لمعالجة مشاكل جودة الهواء الداخلي (IAQ) (ASHRAE 2010). مطلوب الآن ASHRAE 62.2 في بعض قوانين البناء ، مثل العنوان 24 في كاليفورنيا ، ويتم التعامل معه كمعيار للممارسة في العديد من برامج كفاءة الطاقة والمنظمات التي تدرب وتعتمد مقاولي الأداء المنزلي. يحدد المعيار معدل تهوية خارجي شامل على مستوى الإقامة كدالة للمنطقة الأرضية (بديل لانبعاثات المواد) وعدد غرف النوم (بديل للانبعاثات المتعلقة بالركاب) ويتطلب مراوح عادم للحمام والطبخ. يعتبر تركيز المعيار بشكل عام هو معدل التهوية الكلي. وقد استند هذا التركيز على فكرة أن المخاطر في الداخل مدفوعة بالانبعاثات المستمرة والمصادر الموزعة مثل الفورمالديهايد من المفروشات والتأثيرات الحيوية (بما في ذلك الروائح) من البشر. استند المستوى المطلوب للتهوية الميكانيكية الكاملة للمكان على أفضل تقدير للخبراء في هذا المجال ، ولكنه لم يكن مستندًا إلى أي تحليل لتركيزات الملوثات الكيميائية أو مخاوف أخرى تتعلق بالصحة.
معايير التهوية الأوروبية

توجد مجموعة متنوعة من معايير التهوية في دول أوروبية مختلفة. يقدم Dimitroulopoulou (2012) نظرة عامة على المعايير الحالية في شكل جدول لـ 14 دولة (بلجيكا ، جمهورية التشيك ، الدنمارك ، فنلندا ، فرنسا ، ألمانيا ، اليونان ، إيطاليا ، هولندا ، النرويج ، البرتغال ، السويد ، سويسرا ، المملكة المتحدة) بالإضافة إلى وصف دراسات النمذجة والقياس التي أجريت في كل بلد. حددت جميع البلدان معدلات التدفق للمنزل بأكمله أو غرف معينة في المنزل. تم تحديد تدفق الهواء في معيار واحد على الأقل للغرف التالية: غرفة المعيشة ، وغرفة النوم ، والمطبخ ، والحمام ، والمرحاض. معظم المعايير حددت تدفق الهواء لمجموعة فرعية من الغرف.

يختلف أساس متطلبات التهوية من دولة إلى أخرى مع المتطلبات بناءً على عدد الأشخاص أو المنطقة المحيطة أو عدد الغرف أو نوع الغرفة أو نوع الوحدة أو مزيج من هذه المدخلات. معايير التهوية المجمعة Brelih and Olli (2011) لـ 16 دولة في أوروبا (بلغاريا ، جمهورية التشيك ، ألمانيا ، فنلندا ، فرنسا ، اليونان ، المجر ، إيطاليا ، ليتوانيا ، هولندا ، النرويج ، بولندا ، البرتغال ، رومانيا ، سلوفينيا ، المملكة المتحدة). استخدموا مجموعة من المنازل القياسية لمقارنة معدلات تبادل الهواء الناتجة (AERs) المحسوبة من هذه المعايير. وقارنوا معدلات تدفق الهواء المطلوبة لتهوية المنزل بأكمله وتهوية المهام. تراوحت معدلات تهوية المنزل الكامل المطلوبة بين 0.23-1.21 ACH مع أعلى القيم في هولندا والأدنى في بلغاريا.
تراوحت معدلات عادم شفاط المطبخ الأدنى من 5.6-41.7 ديسيمتر مكعب / ثانية.
تراوحت معدلات العادم الدنيا من المراحيض من 4.2 إلى 15 ديسيمتر مكعب / ثانية.
تراوحت معدلات العادم الدنيا من الحمامات من 4.2 إلى 21.7 ديسيمتر مكعب / ثانية.

يبدو أن هناك إجماعًا قياسيًا بين معظم المعايير على أن معدل تهوية المنزل بالكامل مطلوب مع مستويات أعلى من التهوية للغرف التي قد تحدث فيها أنشطة انبعاث الملوثات ، مثل المطابخ والحمامات ، أو حيث يقضي الناس معظم وقتهم ، مثل كغرف معيشة وغرف نوم.
المعايير في التطبيق

تم بناء المنزل الجديد ظاهريًا لتلبية المتطلبات المحددة في البلد الذي تم بناء المنزل فيه. يتم اختيار أجهزة التهوية التي تلبي معدلات التدفق المطلوبة. يمكن أن تتأثر معدلات التدفق بأكثر من مجرد الجهاز المحدد. يمكن أن يؤدي الضغط المرتد من الفتحة المرفقة بمروحة معينة والتركيب غير الصحيح والفلاتر المسدودة إلى انخفاض أداء المروحة. لا يوجد حاليًا أي متطلبات تشغيل في المعايير الأمريكية أو الأوروبية. يعتبر التكليف إلزاميًا في السويد منذ عام 1991. التكليف هو عملية قياس أداء المبنى الفعلي لتحديد ما إذا كانت تفي بالمتطلبات (ستراتون وراي 2013). يتطلب التكليف موارد إضافية ويمكن اعتباره باهظ التكلفة. نظرًا لنقص التشغيل ، قد لا تفي التدفقات الفعلية بالقيم المحددة أو المصممة. قام Stratton et al (2012) بقياس معدلات التدفق في 15 منزلًا في كاليفورنيا بالولايات المتحدة ووجدوا أن منزلًا واحدًا فقط يفي بمعيار ASHRAE 62.2 تمامًا. أشارت القياسات في جميع أنحاء أوروبا أيضًا إلى أن العديد من المنازل لا تفي بالمعايير المحددة (Dimitroulopoulou 2012). يجب إضافة التكليف إلى المعايير الحالية لضمان الامتثال في المنازل.

المقالة الأصلية