การตรวจสอบมาตรฐานการระบายอากาศที่อยู่อาศัยที่มีอยู่

Backdrafting อาจทำให้เกิดความสะดวกสบายและปัญหา IAQ

ผู้คนใช้เวลาส่วนใหญ่ในที่พักอาศัย (Klepeis et al. 2001) ทำให้คุณภาพอากาศภายในอาคารเป็นเรื่องที่น่ากังวลมากขึ้น เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าภาระด้านสุขภาพของอากาศภายในอาคารมีความสำคัญ (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al.2004; Weisel et al. 2005) มาตรฐานการระบายอากาศในปัจจุบันถูกกำหนดขึ้นเพื่อปกป้องสุขภาพและให้ความสะดวกสบายแก่ผู้อยู่อาศัย แต่ส่วนใหญ่พึ่งพาวิจารณญาณทางวิศวกรรมอย่างมากเนื่องจากการมีอยู่ของเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ที่จำกัด ส่วนนี้จะอธิบายวิธีการในปัจจุบันและที่เป็นไปได้ในการประเมินอัตราการระบายอากาศที่จำเป็นสำหรับการระบายอากาศ และให้ภาพรวมของมาตรฐานที่สำคัญที่มีอยู่
ของเสียของมนุษย์และคาร์บอนไดออกไซด์

ฐาน Pettenkofer Zahl สำหรับมาตรฐานการระบายอากาศ

เหงื่อออกดูเหมือนจะเป็นแหล่งกำเนิดกลิ่นตัวหลักที่กำหนดคุณภาพอากาศภายในอาคารที่รับรู้ (Gids and Wouters, 2008) กลิ่นทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบาย เนื่องจากคุณภาพอากาศที่ดีมักถูกมองว่าไม่มีกลิ่น ในหลายกรณี ผู้โดยสารจะคุ้นเคยกับกลิ่นที่ใครๆ เข้ามาในห้องจะรับรู้ได้ชัดเจน การตัดสินของคณะผู้เยี่ยมชม (Fanger et al. 1988) สามารถใช้ในการประเมินความเข้มของกลิ่นได้

คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไม่ใช่ตัวขับเคลื่อนสุขภาพที่สำคัญสำหรับการสัมผัสกับอากาศภายในอาคารในที่พักอาศัย CO2 เป็นตัวบ่งชี้ถึง bioeffluents ของมนุษย์และอาจเกี่ยวข้องกับกลิ่นเหม็น CO2 เป็นพื้นฐานสำหรับข้อกำหนดการระบายอากาศเกือบทั้งหมดในอาคารตั้งแต่งานของ Pettenkofer (1858) เขาตระหนักดีว่าแม้ CO2 จะไม่เป็นอันตรายในระดับปกติภายในอาคารและตรวจไม่พบโดยบุคคล แต่เป็นมลพิษที่วัดได้ซึ่งสามารถออกแบบมาตรฐานการระบายอากาศได้ จากการศึกษานี้ เขาเสนอสิ่งที่เรียกว่า “PettekoferZahl” ที่ 1,000 ppm เป็นระดับ CO2 สูงสุด เพื่อป้องกันกลิ่นจากน้ำทิ้งของมนุษย์ เขาสันนิษฐานว่ามีความเข้มข้นภายนอกประมาณ 500 ppm เขาแนะนำให้จำกัดความแตกต่างของ CO2 ระหว่างภายในและภายนอกไว้ที่ 500 ppm ซึ่งเทียบเท่ากับอัตราการไหลของน้ำสำหรับผู้ใหญ่ประมาณ 10 dm3/s ต่อคน จำนวนนี้ยังคงเป็นพื้นฐานของข้อกำหนดการระบายอากาศในหลายประเทศ ภายหลัง Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) และ Fanger (1988) ได้ทำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางการระบายอากาศที่ "ทำให้เกิดความรำคาญ" โดยใช้ CO2 เป็นเครื่องหมาย

ขีดจำกัดของ CO2 ที่ใช้โดยทั่วไปในช่องว่าง (Gids 2011)

ตาราง: ขีดจำกัดของ CO2 ที่ใช้โดยทั่วไปในช่องว่าง (Gids 2011)

การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ระบุว่า CO2 เองอาจส่งผลต่อการแสดงความรู้ความเข้าใจของผู้คน (Satish et al. 2012) ในกรณีที่ประสิทธิภาพของคนเป็นตัวแปรที่สำคัญที่สุดในห้องต่างๆ เช่น ห้องเรียน ห้องบรรยาย และแม้กระทั่งในบางกรณีในที่ทำงาน ระดับ CO2 ควรกำหนดระดับการระบายอากาศมากกว่าความรำคาญและ/หรือความสะดวกสบาย เพื่อที่จะพัฒนามาตรฐานตาม CO2 สำหรับประสิทธิภาพการรับรู้ จะต้องกำหนดระดับการรับสัมผัสที่ยอมรับได้ จากการศึกษานี้ การรักษาระดับไว้ที่ประมาณ 1,000 ppm ดูเหมือนว่าจะไม่มีการด้อยค่าของประสิทธิภาพ (Satish et al. 2012)
พื้นฐานสำหรับมาตรฐานการระบายอากาศในอนาคต

การระบายอากาศเพื่อสุขภาพ

มลพิษจะถูกปล่อยออกมาหรือเข้าไปในพื้นที่ที่ผู้อยู่อาศัยสูดดมเข้าไป การระบายอากาศให้ทางเลือกหนึ่งในการขจัดมลพิษเพื่อลดการสัมผัส โดยการกำจัดมลพิษที่แหล่งกำเนิด เช่น ด้วยเครื่องดูดควัน หรือโดยการทำให้อากาศเจือจางในบ้านผ่านการระบายอากาศทั้งบ้าน การระบายอากาศไม่ได้เป็นเพียงตัวเลือกในการควบคุมสำหรับการลดการเปิดรับแสงและอาจไม่ใช่เครื่องมือที่เหมาะสมในหลายสถานการณ์
ในการออกแบบกลยุทธ์การระบายอากาศหรือการควบคุมมลพิษตามสุขภาพ จะต้องมีความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับสารมลพิษที่จะควบคุม แหล่งที่มาในร่มและจุดแข็งของแหล่งที่มาของสารมลพิษเหล่านั้น และระดับการสัมผัสในบ้านที่ยอมรับได้ European Collaborative Action ได้พัฒนาวิธีการกำหนดความต้องการการระบายอากาศเพื่อให้ได้คุณภาพอากาศภายในอาคารที่ดีตามหน้าที่ของสารมลพิษเหล่านี้ (Bienfait et al. 1992)

มลพิษที่สำคัญที่สุดในบ้าน

สารมลพิษที่เป็นตัวขับเคลื่อนความเสี่ยงต่อสุขภาพเรื้อรังที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสกับอากาศภายในอาคาร ได้แก่
• อนุภาคละเอียด (PM2.5)
• ควันบุหรี่มือสอง (SHS)
• เรดอน
• โอโซน
• ฟอร์มาลดีไฮด์
• อะโครลีน
• มลพิษที่เกี่ยวข้องกับเชื้อรา/ความชื้น

ขณะนี้มีข้อมูลไม่เพียงพอเกี่ยวกับจุดแข็งของแหล่งที่มาและแหล่งที่มาเฉพาะของการสัมผัสที่บ้านเพื่อออกแบบมาตรฐานการระบายอากาศตามสุขภาพ มีความแปรปรวนอย่างมีนัยสำคัญในลักษณะแหล่งที่มาจากบ้านหนึ่งไปอีกบ้านหนึ่ง และอัตราการระบายอากาศที่เหมาะสมสำหรับบ้านอาจต้องคำนึงถึงแหล่งที่มาในร่มและพฤติกรรมของผู้อยู่อาศัยด้วย นี้เป็นพื้นที่ต่อเนื่องของการวิจัย มาตรฐานการระบายอากาศในอนาคตอาจขึ้นอยู่กับผลลัพธ์ด้านสุขภาพเพื่อสร้างอัตราการช่วยหายใจที่เพียงพอ

การระบายอากาศเพื่อความสบาย

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น กลิ่นมีบทบาทสำคัญในความสบายและความเป็นอยู่ที่ดี อีกแง่มุมหนึ่งของความสบายคือความสบายจากความร้อน การระบายอากาศสามารถทำให้เกิดความสบายทางความร้อนโดยการขนส่งความเย็น
อากาศร้อนชื้นหรือแห้ง ความปั่นป่วนและความเร็วของอากาศที่เกิดจากการระบายอากาศสามารถส่งผลต่อความรู้สึกสบายทางความร้อนที่รับรู้ได้ อัตราการแทรกซึมหรือการเปลี่ยนแปลงของอากาศสูงอาจทำให้เกิดความรู้สึกไม่สบาย (Liddament 1996)

การคำนวณอัตราการช่วยหายใจที่จำเป็นสำหรับความสบายและสุขภาพนั้นต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกัน การระบายอากาศเพื่อความสบายโดยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการลดกลิ่นและการควบคุมอุณหภูมิ/ความชื้น ในขณะที่กลยุทธ์เพื่อสุขภาพนั้นขึ้นอยู่กับการลดการสัมผัส ข้อเสนอของแนวทางปฏิบัติร่วมกัน (CEC 1992) คือการคำนวณอัตราการช่วยหายใจที่จำเป็นสำหรับความสบายและสุขภาพแยกกัน ควรใช้อัตราการระบายอากาศสูงสุดสำหรับการออกแบบ
มาตรฐานการระบายอากาศที่มีอยู่

มาตรฐานการระบายอากาศของสหรัฐอเมริกา: ASHRAE 62.2

American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineer's (ASHRAE's) Standard 62.2 เป็นมาตรฐานการระบายอากาศในที่พักอาศัยที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดในสหรัฐอเมริกา ASHRAE ได้พัฒนามาตรฐาน 62.2 "การระบายอากาศและคุณภาพอากาศภายในอาคารที่ยอมรับได้ในอาคารที่พักอาศัยแนวราบ" เพื่อแก้ไขปัญหาคุณภาพอากาศภายในอาคาร (IAQ) (ASHRAE 2010) ในขณะนี้ ASHRAE 62.2 จำเป็นสำหรับรหัสอาคารบางประเภท เช่น หัวข้อ 24 ของรัฐแคลิฟอร์เนีย และถือเป็นมาตรฐานการปฏิบัติในโปรแกรมประสิทธิภาพพลังงานจำนวนมาก และโดยองค์กรที่ฝึกอบรมและรับรองผู้รับเหมาด้านการปฏิบัติงานในบ้าน มาตรฐานระบุอัตราการระบายอากาศภายนอกอาคารโดยรวมในระดับที่อยู่อาศัยตามหน้าที่ของพื้นที่ floor (ตัวแทนสำหรับการปล่อยวัสดุ) และจำนวนห้องนอน (ตัวแทนสำหรับการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับผู้อยู่อาศัย) และต้องใช้พัดลมดูดอากาศสำหรับทำอาหารและห้องน้ำ จุดเน้นของมาตรฐานโดยทั่วไปถือเป็นอัตราการช่วยหายใจโดยรวม การเน้นนี้มีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าความเสี่ยงในอาคารเกิดจากแหล่งที่ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่องและกระจาย เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์จากเครื่องเรือนและของเสียทางชีวภาพ (รวมถึงกลิ่น) จากมนุษย์ ระดับที่ต้องการของการระบายอากาศทางกลของที่อยู่อาศัยทั้งหมดขึ้นอยู่กับการตัดสินใจที่ดีที่สุดของผู้เชี่ยวชาญในสาขานี้ แต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ความเข้มข้นของสารเคมีมลพิษหรือข้อกังวลเฉพาะด้านสุขภาพอื่นๆ
มาตรฐานการระบายอากาศของยุโรป

มีมาตรฐานการระบายอากาศที่หลากหลายในประเทศต่างๆ ในยุโรป Dimitroulopoulou (2012) ให้ภาพรวมของมาตรฐานที่มีอยู่ในรูปแบบตารางสำหรับ 14 ประเทศ (เบลเยียม สาธารณรัฐเช็ก เดนมาร์ก ฟินแลนด์ ฝรั่งเศส เยอรมนี กรีซ อิตาลี เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ โปรตุเกส สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ สหราชอาณาจักร) พร้อมด้วย รายละเอียดของการศึกษาแบบจำลองและการวัดผลในแต่ละประเทศ ทุกประเทศระบุ flow อัตราสำหรับทั้งบ้านหรือเฉพาะห้องของบ้าน มีการระบุ Airflow อย่างน้อยหนึ่งมาตรฐานสำหรับห้องต่อไปนี้: ห้องนั่งเล่น, ห้องนอน, ห้องครัว, ห้องน้ำ, ห้องสุขา มาตรฐานส่วนใหญ่ระบุเฉพาะ airflow สำหรับห้องย่อยเท่านั้น

พื้นฐานสำหรับข้อกำหนดการระบายอากาศจะแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ โดยมีข้อกำหนดตามจำนวนคน พื้นที่ floor จำนวนห้อง ประเภทของห้อง ประเภทของยูนิต หรือปัจจัยการผลิตบางส่วนรวมกัน Brelih and Olli (2011) รวบรวมมาตรฐานการระบายอากาศสำหรับ 16 ประเทศในยุโรป (บัลแกเรีย สาธารณรัฐเช็ก เยอรมนี ฟินแลนด์ ฝรั่งเศส กรีซ ฮังการี อิตาลี ลิทัวเนีย เนเธอร์แลนด์ นอร์เวย์ โปแลนด์ โปรตุเกส โรมาเนีย สโลวีเนีย สหราชอาณาจักร) พวกเขาใช้ชุดของบ้านมาตรฐานเพื่อเปรียบเทียบอัตราแลกเปลี่ยนอากาศที่เกิดขึ้น (AER) ที่คำนวณจากมาตรฐานเหล่านี้ พวกเขาเปรียบเทียบอัตราการไหลของอากาศที่จำเป็นสำหรับทั้งบ้านและการระบายอากาศในที่ทำงาน อัตราการระบายอากาศทั้งบ้านที่ต้องการอยู่ระหว่าง 0.23-1.21 ACH โดยมีค่าสูงสุดในเนเธอร์แลนด์และต่ำสุดในบัลแกเรีย
อัตราไอเสียของเครื่องดูดควันช่วงต่ำสุดอยู่ระหว่าง 5.6-41.7 dm3/s
อัตราไอเสียขั้นต่ำจากห้องสุขาอยู่ในช่วง 4.2-15 dm3/s
อัตราไอเสียขั้นต่ำจากห้องน้ำอยู่ระหว่าง 4.2-21.7 dm3/s

ดูเหมือนว่าจะมีฉันทามติมาตรฐานระหว่างมาตรฐานส่วนใหญ่ว่าต้องมีอัตราการระบายอากาศทั้งบ้านด้วยการระบายอากาศในระดับที่สูงขึ้นสำหรับห้องที่อาจเกิดกิจกรรมการปล่อยมลพิษ เช่น ห้องครัวและห้องน้ำ หรือที่ซึ่งผู้คนใช้เวลาส่วนใหญ่ เช่น เป็นห้องนั่งเล่นและห้องนอน
มาตรฐานในการปฏิบัติ

เห็นได้ชัดว่าการก่อสร้างบ้านใหม่เป็นไปตามข้อกำหนดในประเทศที่สร้างบ้าน เลือกอุปกรณ์ระบายอากาศที่ตรงตามอัตราflowที่กำหนด อัตราการไหลอาจได้รับผลกระทบมากกว่าแค่อุปกรณ์ที่เลือก แรงดันย้อนกลับจากช่องระบายอากาศที่ติดอยู่กับพัดลมที่กำหนด การติดตั้งที่ไม่เหมาะสม และตัวกรองที่อุดตันอาจทำให้ประสิทธิภาพของพัดลมลดลง ปัจจุบันไม่มีข้อกำหนดในการว่าจ้างในสหรัฐอเมริกาหรือมาตรฐานยุโรป การว่าจ้างเป็นข้อบังคับในสวีเดนตั้งแต่ปี 1991 การว่าจ้างเป็นกระบวนการของการวัดประสิทธิภาพอาคารจริงเพื่อพิจารณาว่าตรงตามข้อกำหนดหรือไม่ (Stratton and Wray 2013) การว่าจ้างต้องใช้ทรัพยากรเพิ่มเติมและอาจถือได้ว่ามีค่าใช้จ่ายสูง เนื่องจากขาดการว่าจ้าง flows จริงอาจไม่ตรงตามค่าที่กำหนดไว้หรือที่ออกแบบไว้ Stratton et al (2012) วัดอัตรา flow ในบ้าน 15 หลังในแคลิฟอร์เนีย สหรัฐอเมริกา และพบว่ามีเพียง 1 หลังเท่านั้นที่ตรงตามมาตรฐาน ASHRAE 62.2 อย่างสมบูรณ์ การวัดทั่วยุโรปยังระบุด้วยว่าบ้านหลายหลังไม่ผ่านมาตรฐานที่กำหนด (Dimitroulopoulou 2012) อาจมีการเพิ่มการว่าจ้างในมาตรฐานที่มีอยู่เพื่อให้มั่นใจว่ามีการปฏิบัติตามในบ้าน

บทความต้นฉบับ