Квалитет ваздуха унутар зграде зависи од низа фактора који укључују квалитет спољашњег ваздуха, дизајн система вентилације/климатизације, начин рада и одржавања система и изворе унутрашњег загађења. Уопштено говорећи, ниво концентрације било ког загађивача у затвореном простору биће одређен балансом између стварања загађивача и брзине његовог елиминисања.

Што се тиче стварања загађивача, извори загађења такође могу бити спољашњи или унутрашњи. Спољни извори укључују загађење атмосфере услед индустријских процеса сагоревања, саобраћаја возила, електрана и тако даље; загађење које се емитује у близини усисних шахтова где се ваздух увлачи у зграду, као што је онај из расхладних торњева или издувних отвора других зграда; и еманације из контаминираног земљишта као што је гас радон, цурење из резервоара за бензин или пестициди.

Међу изворима унутрашњег загађења, вреди поменути оне који су повезани са самим системима вентилације и климатизације (углавном микробиолошка контаминација било ког сегмента таквих система), материјалима који се користе за изградњу и декорацију зграде, као и станарима зграде. зграда. Специфични извори унутрашњег загађења су дувански дим, лабораторије, фотокопир апарати, фотографске лабораторије и штампарије, теретане, козметички салони, кухиње и кафетерије, купатила, паркинг гараже и котларнице. Сви ови извори треба да имају општи систем вентилације и ваздух извучен из ових простора не би требало да се рециклира кроз зграду. Када ситуација то налаже, ове области такође треба да имају локализован систем вентилације који ради екстракцијом.

Процена квалитета ваздуха у затвореном простору обухвата, између осталих задатака, мерење и процену загађивача који могу бити присутни у згради. Неколико индикатора се користи за утврђивање квалитета ваздуха у згради. Они укључују концентрације угљен-моноксида и угљен-диоксида, укупна испарљива органска једињења (ТВОЦ), укупне суспендоване честице (ТСП) и брзину вентилације. Постоје различити критеријуми или препоручене циљне вредности за процену неких супстанци које се налазе у унутрашњим просторима. Они су наведени у различитим стандардима или смерницама, као што су смернице за квалитет унутрашњег ваздуха које је објавила Светска здравствена организација (СЗО) или стандарди Америчког друштва инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ).

За многе од ових супстанци, међутим, не постоје дефинисани стандарди. За сада је препоручени правац деловања примена вредности и стандарда за индустријска окружења које је обезбедила Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ 1992). Сигурносни или корективни фактори се тада примењују у рангу једне половине, једне десетине или једне стоте вредности наведених.

Методе контроле ваздуха у затвореном простору могу се поделити у две главне групе: контрола извора загађења, или контрола животне средине помоћу вентилације и стратегија пречишћавања ваздуха.

Контрола извора загађења

Извор загађења се може контролисати на различите начине, укључујући следеће:

1. Елиминација. Елиминисање извора загађења је идеалан метод за контролу квалитета ваздуха у затвореном простору. Ова мера је трајна и не захтева будуће операције одржавања. Примењује се када је познат извор загађења, као у случају дуванског дима, и не захтева замену загађивача.
2. замена. У неким случајевима, мера коју треба применити је замена производа који је извор контаминације. Понекад је могућа замена врсте производа који се користе (за чишћење, декорацију, итд.) са другим који пружају исту услугу, али су мање токсични или представљају мањи ризик за људе који их користе.
3. Изолација или просторна затвореност. Ове мере су дизајниране да смање изложеност ограничавањем приступа извору. Метода се састоји у постављању баријера (делимичних или потпуних) или изолација око извора загађења како би се минимизирале емисије у околни ваздух и ограничио приступ људи области у близини извора загађења. Ови простори треба да буду опремљени додатним вентилационим системима који могу извући ваздух и обезбедити усмерени проток ваздуха тамо где је то потребно. Примери овог приступа су затворене пећи, котларнице и фотокопирнице.
4. Заптивање извора. Ова метода се састоји од употребе материјала који емитују минималне нивое загађења или који уопште не емитују. Овај систем је предложен као начин да се инхибира дисперзија лабавих азбестних влакана из старе изолације, као и да се инхибира емисија формалдехида из зидова третираних смолама. У зградама контаминираним гасом радона, ова техника се користи за заптивање блокова од пегла и пукотина у зидовима подрума: користе се полимери који спречавају имисију радона из тла. Зидови подрума се такође могу третирати епоксидном бојом и полимерним заптивачем од полиетилена или полиамида како би се спречила контаминација која може да продре кроз зидове или из земље.
5. Вентилација локализованом екстракцијом. Локализовани вентилациони системи се заснивају на хватању загађивача на извору или што је ближе могуће извору. Хватање се постиже помоћу звона дизајнираног да ухвати загађивач у струји ваздуха. Ваздух затим струји цевоводима уз помоћ вентилатора да би се пречистио. Ако се извучени ваздух не може пречистити или филтрирати, онда га треба испразнити напоље и не би требало да се рециклира назад у зграду.

Контрола животне средине

Унутрашње окружење неиндустријских зграда обично има много извора загађења и, поред тога, они имају тенденцију да буду расути. Систем који се најчешће користи за исправљање или спречавање проблема загађења у затвореном простору је вентилација, било општа или путем разблаживања. Ова метода се састоји од померања и усмеравања тока ваздуха да ухвати, задржи и транспортује загађиваче од њиховог извора до вентилационог система. Поред тога, општа вентилација такође омогућава контролу топлотних карактеристика унутрашњег окружења помоћу климатизације и рециркулације ваздуха (погледајте „Циљеви и принципи опште вентилације и вентилације за разблаживање“, на другом месту у овом поглављу).

Да би се разблажило унутрашње загађење, повећање запремине спољашњег ваздуха је препоручљиво само када је систем одговарајуће величине и не узрокује недостатак вентилације у другим деловима система или када додатни волумен не спречава правилно климатизацију. . Да би вентилациони систем био што ефикаснији, на изворима загађења треба инсталирати локализоване екстракторе; ваздух помешан са загађењем не би требало да се рециклира; станаре треба поставити у близини отвора за дифузију ваздуха и извора загађења у близини отвора за одвод ваздуха; загађиваче треба избацити најкраћим могућим путем; а просторе који имају локализоване изворе загађења треба држати под негативним притиском у односу на спољашњи атмосферски притисак.

Чини се да је већина недостатака вентилације повезана са неадекватном количином спољашњег ваздуха. Међутим, неправилна дистрибуција вентилираног ваздуха такође може довести до проблема са лошим квалитетом ваздуха. У просторијама са веома високим плафонима, на пример, где се топао (мање густ) ваздух доводи одозго, температура ваздуха може постати слојевита и вентилација тада неће успети да разблажи загађење присутно у просторији. Постављање и локација отвора за дифузију ваздуха и отвора за поврат ваздуха у односу на путнике и изворе контаминације је разматрање које захтева посебну пажњу приликом пројектовања вентилационог система.

Технике чишћења ваздуха

Методе пречишћавања ваздуха треба да буду прецизно дизајниране и одабране за специфичне, врло конкретне врсте загађивача. Једном инсталирано, редовно одржавање ће спречити да систем постане нови извор контаминације. Следи опис шест метода које се користе за уклањање загађивача из ваздуха.

Филтрација честица

Филтрација је корисна метода за уклањање течности или чврстих материја у суспензији, али треба имати на уму да не елиминише гасове или паре. Филтери могу ухватити честице опструкцијом, ударом, пресретањем, дифузијом и електростатичким привлачењем. Филтрација унутрашњег система климатизације неопходна је из више разлога. Један је да се спречи накупљање прљавштине која може да доведе до смањења ефикасности грејања или хлађења. Систем такође може бити кородиран одређеним честицама (сумпорна киселина и хлориди). Филтрација је такође неопходна да би се спречио губитак равнотеже у вентилационом систему због наслага на лопатицама вентилатора и лажних информација које се уносе у контроле због зачепљених сензора.

Системи за филтрирање ваздуха у затвореном простору имају користи од постављања најмање два филтера у серију. Први, предфилтер или примарни филтер, задржава само веће честице. Овај филтер треба често мењати и продужиће живот следећег филтера. Секундарни филтер је ефикаснији од првог и може да филтрира споре гљивица, синтетичка влакна и уопште ситнију прашину од оне коју сакупља примарни филтер. Ови филтери треба да буду довољно фини да елиминишу иритансе и токсичне честице.

Филтер се бира на основу његове ефикасности, његовог капацитета да акумулира прашину, губитка пуњења и потребног нивоа чистоће ваздуха. Ефикасност филтера се мери у складу са стандардима АСХРАЕ 52-76 и Еуровент 4/5 (АСХРАЕ 1992; ЦЕН 1979). Њихов капацитет за задржавање мери масу задржане прашине помножену са запремином филтрираног ваздуха и користи се за карактеризацију филтера који задржавају само велике честице (филтри ниске и средње ефикасности). Да би се измерио његов капацитет задржавања, синтетички аеросол прашина познате концентрације и гранулометрије се пропушта кроз филтер. део задржан у филтеру израчунава се гравиметријом.

ефикасност филтера се изражава множењем броја задржаних честица са запремином филтрираног ваздуха. Ова вредност је она која се користи за карактеризацију филтера који такође задржавају ситније честице. Да би се израчунала ефикасност филтера, кроз њега се провлачи струја атмосферског аеросола који садржи аеросол честица пречника између 0.5 и 1 μм. Количина ухваћених честица се мери помоћу опацитиметра, који мери непрозирност изазвану седиментом.

ДОП је вредност која се користи за карактеризацију веома ефикасних филтера за честице ваздуха (ХЕПА). ДОП филтера се израчунава помоћу аеросола направљеног испаравањем и кондензацијом диоктилфталата, који производи честице пречника 0.3 μм. Ова метода се заснива на својству расејања светлости капљица диоктилфталата: ако филтер прођемо кроз овај тест, интензитет распршене светлости је пропорционалан површинској концентрацији овог материјала и пенетрација филтера се може мерити релативним интензитетом расуте светлости пре и после филтрирања аеросола. Да би филтер добио ознаку ХЕПА, на основу овог теста мора бити бољи од 99.97 посто.

Иако постоји директна веза између њих, резултати ове три методе нису директно упоредиви. Ефикасност свих филтера се смањује како се запуше, а онда могу постати извор мириса и контаминације. Корисни век филтера високе ефикасности може се знатно продужити коришћењем једног или више филтера нижег степена испред филтера високе ефикасности. У табели 1 приказани су почетни, коначни и средњи приноси различитих филтера према критеријумима утврђеним АСХРАЕ 52-76 за честице пречника 0.3 μм.

Табела 1. Ефикасност филтера (према АСХРАЕ стандарду 52-76) за честице пречника 3 мм

Електростатичке падавине

Овај метод се показао корисним за контролу честица. Опрема ове врсте ради тако што јонизује честице, а затим их елиминише из ваздушне струје пошто их привлачи и хвата сабирна електрода. Јонизација се дешава када контаминирани ефлуент прође кроз електрично поље генерисано јаким напоном који се примењује између сабирне и пражњене електроде. Напон се добија генератором једносмерне струје. Сабирна електрода има велику површину и обично је позитивно наелектрисана, док се електрода за пражњење састоји од негативно наелектрисаног кабла.

Најважнији фактори који утичу на јонизацију честица су стање ефлуента, његово испуштање и карактеристике честица (величина, концентрација, отпор итд.). Ефикасност хватања расте са влажношћу, величином и густином честица, а опада са повећањем вискозитета ефлуента.

Главна предност ових уређаја је да су веома ефикасни у прикупљању чврстих материја и течности, чак и када је величина честица веома фина. Поред тога, ови системи се могу користити за велике запремине и високе температуре. Губитак притиска је минималан. Недостаци ових система су њихова висока почетна цена, велики захтеви за простором и безбедносни ризици који представљају с обзиром на веома високе напоне, посебно када се користе за индустријску примену.

Електростатички филтери се користе у пуном опсегу, од индустријских окружења за смањење емисије честица до кућних подешавања за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору. Потоњи су мањи уређаји који раде на напонима у распону од 10,000 до 15,000 волти. Они обично имају системе са аутоматским регулаторима напона који обезбеђују да се увек примени довољна напетост да се произведе јонизација без изазивања пражњења између обе електроде.

Генерисање негативних јона

Ова метода се користи за уклањање честица суспендованих у ваздуху и, по мишљењу неких аутора, за стварање здравије средине. Ефикасност ове методе као начина за смањење нелагодности или болести се још увек проучава.

Адсорпција гаса

Ова метода се користи за уклањање загађујућих гасова и пара као што су формалдехид, сумпор-диоксид, озон, оксиди азота и органске паре. Адсорпција је физичка појава којом су молекули гаса заробљени чврстом адсорбујућом материјом. Адсорбент се састоји од порозне чврсте супстанце са веома великом површином. Да би се ова врста загађивача очистила из ваздуха, она је направљена да протиче кроз кертриџ пун адсорбента. Највише се користи активни угаљ; он задржава широк спектар неорганских гасова и органских једињења. Алифатични, хлорисани и ароматични угљоводоници, кетони, алкохоли и естри су неки од примера.

Силика гел је такође неоргански адсорбент и користи се за хватање поларнијих једињења као што су амини и вода. Постоје и други, органски адсорбенти сачињени од порозних полимера. Важно је имати на уму да све чврсте материје адсорбента задржавају само одређену количину загађивача и онда, када су засићене, треба да се регенеришу или замене. Други метод хватања преко адсорбентних чврстих материја је употреба мешавине активне глинице и угљеника импрегнираног специфичним реактантима. Неки метални оксиди, на пример, хватају паре живе, водоник-сулфид и етилен. Мора се имати на уму да се угљен-диоксид не задржава адсорпцијом.

Апсорпција гаса

Елиминација гасова и дима апсорпцијом укључује систем који фиксира молекуле пропуштањем кроз апсорбујући раствор са којим хемијски реагују. Ово је веома селективна метода и користи реагенсе специфичне за загађивач који треба да се ухвати.

Реагенс је углавном растворен у води. Такође се мора заменити или регенерисати пре него што се потроши. Пошто се овај систем заснива на преношењу загађивача из гасовите у течну фазу, физичка и хемијска својства реагенса су веома важна. Посебно су важне њена растворљивост и реактивност; други аспекти који играју важну улогу у овом трансферу из гасовите у течну фазу су пХ, температура и површина контакта између гаса и течности. Тамо где је загађивач високо растворљив, довољно је провући га кроз раствор да би се фиксирао за реагенс. Тамо где загађивач није тако лако растворљив, систем који се мора применити мора да обезбеди већу површину контакта између гаса и течности. Неки примери упијача и загађивача за које су посебно погодни дати су у табели 2.

Табела 2. Реагенси који се користе као апсорбенти за различите контаминанте

Озонизација

Овај метод побољшања квалитета ваздуха у затвореном простору заснива се на употреби гаса озона. Озон се генерише из гаса кисеоника ултраљубичастим зрачењем или електричним пражњењем и користи се за уклањање загађивача распршених у ваздуху. Велика оксидациона моћ овог гаса чини га погодним за употребу као антимикробно средство, дезодоранс и дезинфекционо средство и може помоћи у уклањању штетних гасова и испарења. Такође се користи за пречишћавање простора са високим концентрацијама угљен моноксида. У индустријским окружењима користи се за пречишћавање ваздуха у кухињама, кафетеријама, постројењима за прераду хране и рибе, хемијским постројењима, постројењима за пречишћавање отпадних вода, фабрикама гуме, расхладним постројењима и тако даље. У канцеларијским просторима се користи са инсталацијама клима уређаја за побољшање квалитета ваздуха у затвореном простору.

Озон је плавичасти гас са карактеристичним продорним мирисом. У високим концентрацијама је токсичан, па чак и фаталан за човека. Озон настаје дејством ултраљубичастог зрачења или електричног пражњења на кисеоник. Треба разликовати намерну, случајну и природну производњу озона. Озон је изузетно токсичан и иритантан гас и при краткотрајној и дуготрајној изложености. Због начина на који реагује у телу, нису познати нивои за које нема биолошких ефеката. Ови подаци се детаљније разматрају у одељку о хемикалијама Енциклопедија.

Процеси који користе озон треба да се спроводе у затвореним просторима или да имају локализовани систем за екстракцију да би се ухватило свако ослобађање гаса на извору. Боце за озон треба чувати у расхладним просторијама, даље од било каквих редукционих агенаса, запаљивих материјала или производа који могу катализирати његов разградњу. Треба имати на уму да ако озонизатори функционишу под негативним притисцима, и имају уређаје за аутоматско затварање у случају квара, могућност цурења је минимизирана.

Електрична опрема за процесе који користе озон треба да буде савршено изолована, а одржавање треба да обавља искусно особље. Када користите озонизаторе, цеви и додатна опрема треба да имају уређаје који одмах искључују озонизаторе када се открије цурење; у случају губитка ефикасности у функцијама вентилације, одвлаживања или хлађења; када дође до вишка притиска или вакуума (у зависности од система); или када је излаз система или прекомеран или недовољан.

Када се озонизатори инсталирају, они треба да буду опремљени детекторима специфичним за озон. Чулу мириса се не може веровати јер може постати засићено. Цурење озона се може открити помоћу реактивних трака калијум јодида које постају плаве, али ово није специфична метода јер је тест позитиван на већину оксиданата. Боље је континуирано пратити цурења користећи електрохемијске ћелије, ултраљубичасту фотометрију или хемилуминизенцију, са одабраним детекторским уређајем повезаним директно на алармни систем који делује када се достигну одређене концентрације.

Назад