تحقیقات مهندسین بر کیفیت هوای داخل ساختمان

نگرانی ها پیرامون مضر بودن اثرات درزبندی به خاطر راندمان انرژی روی کیفیت هوای داخل ساختمان سبب شد وزارت انرژی ایالات متحده این مسئله را الزامی سازد که خانه هایی که به عنوان بخشی از برنامه کمک به عایق بندی منازل کم درآمدها عایق بندی شده اند، تهویه ای داشته باشند که مطابق با استاندارد 2010-2.62 اشری باشد.

با این وجود، بسیاری در مورد ارزش این شرط و اینکه آیا واقعا IAQ (کیفیت هوای داخل ساختمان) را بهبود می بخشد تردید دارند. در پاسخ به این نگرانی، مؤلفان مطالعه ای برای اندازه گیری معیارهای IAQ روی حدود 80 خانه انجام دادند. نیمی از آن‌ها هیچ تهویه مکانیکی نداشتند و نیم دیگر تهویه مکانیکی مطابق با استاندارد 2010-2.62 دریافت کردند. حدود دو سوم خانه ها در منطقه شیکاگو و یک سوم دیگر در ایندیانا بودند.

اقدامات انجام شده و بررسی ها در زمینه IAQ

مقدار رادون، فرمالدئید، دی اکسید کربن و ترکیبات آلی فرار  TVOC ها برای حدود یک هفته در هر خانه قبل و بعد از بازسازی اندازه گیری شد. رطوبت در بلند مدت در دوره نمونه اندازه گرفته شد. پنجره ها در دوره های یک هفته ای برای بیشتر اندازه گیری ها بسته نگه داشته شد.

دی اکسید کربن و رطوبت با استفاده از ثبت کننده های داده و سایر آلاینده ها با استفاده از نمونه گیرهای غیرفعال اندازه گیری شد. رادون و رطوبت در زیرزمین و طبقه اول و سایر آلاینده ها تنها در طبقه اول اندازه گیری شد. نمونه گیرهای غیرفعال برای آنالیز به آزمایشگاه های مجاز فرستاده شد.

بررسی های سلامتی نیز انجام و این بررسی ها قبل از عایق بندی و چند ماه بعد از آن اجرا شد. توزیع آلاینده ها از یک توزیع لگاریتمی تبعیت می کند و بنابراین آنالیزهایی روی ابزارهای هندسی صورت گرفت. آزمایشات برای اهمیت آماری برای تعیین اهمیت تغییرات قبل و بعد از بازسازی انجام شد.

آنالیز رطوبت از تکنیک «توازن رطوبت» استفاده کرد که نگاهی به اختلاف بین فشار بخار داخل و خارج دارد. در این مطالعه، تغییرات در این اختلاف فشار بخارها از قبل تا بعد از بازسازی ارزیابی شد.
جدول 1 نتایج را برای همه آلاینده ها به جز رطوبت نشان می دهد. عدد p کمتر از 0.05 است که اهمیت آماری در سطح اعتماد 95 %را نشان می دهد.

از میان آلاینده هایی که در جدول 1 نشان داده شده، فرمالدئید تنها موردی است که در زمان نبود تهویه مکانیکی تغییر مهمی نشان داد. هر دو گروه کاهش مشابه نشان داد و از نظر آماری مهم بود.

نتایج پس از بررسی کیفیت هوای داخل ساختمان

این نتیجه پیشنهاد می کند که خود بازسازی ها تأثیر مفیدی روی فرمالدئید داشته و تهویه تأثیر کمی دارد. برای TVOC ، خانه های بدون تهویه مکانیکی هیچ تغییری نشان نمی دهد؛ درحالی که خانه های منطبق بر استاندارد 2010-2.62 کاهش بزرگ و قابل توجهی نشان داد. برای دی اکسید کربن، هر دو مجموعه خانه کاهش نشان دادند، اما کاهش از نظر آماری برای خانه های بدون تهویه مکانیکی مهم نبود، درحالی که خانه های با تهویه مکانیکی کاهش بزرگتر و از نظر آماری مهم تری داشتند.

 نتایج رادون ترکیبی بود. برای خانه های بدون تهویه مکانیکی، تغییرات بسیار کمی در زیرزمین یا طبقه اول وجود داشت و تغییرات کوچک از نظر آماری مهم نبود. با این وجود، وقتی تهویه مکانیکی اضافه شد، مقدار طبقات زیرزمین افزایش و طبقه اول کاهش یافت هر دو سطح از نظر آماری مهم بود. این یافته ترکیبی را می توان با نوع تهویه ای که معمولاً نصب می شود توضیح داد.

در بیشتر بازسازی های مسکونی از طریق برنامه WAP، تهویه تخلیه نصب می شود. این استراتژی تهویه فشار خانه را کاهش می دهد که می تواند گاز خاک اضافی را به زیرزمین و هوای تازه بیشتر را از طریق سطوح بالای طبقه بکشد. از آنجایی که زیرزمین ها معمولاً اتصال کمی به بیرون دارند، افزایش گاز خاک می تواند مقادیر آلاینده های موجود در این گازها را افزایش دهد.

با این وجود، در طبقات اول، هوای تازه زیادی از طریق نشتی ها می آید و آلاینده ها را در این فضاها رقیق می کند. نتایج پیشنهاد می کند رقیق سازی برای جبران افزایش انتقال رادون از خاک برای طبقه اول کافی است.

 

اینکه “آیا تهویه مکانیکی وضعیت ساکنین را بهتر یا بدتر می کند” به این بستگی دارد که آیا افراد بیشتر وقت خود را در زیرزمین می گذرانند یا طبقات بالای همکف.

نتایج رطوبت در جدول 2 نشان می دهد هر دو گروه در مقدار رطوبت کاهش داشتند، اما کاهش بسیار بیشتر و از نظر آماری با تهویه مکانیکی مهم بود. در خانه های بدون تهویه مکانیکی، کاهش به اهمیت آماری نرسید.

بررسی اجمالی کیفیت هوای داخل ساختمان

بررسی های سلامتی نشان داد بچه ها در هر دو گروه از نظر آماری کاهش های مهم سردرد های مکرر یا شدید داشتند. کاهش آسم و آلرژی های پوستی از نظر آماری در هر دو گروه مهم بود.

بزرگسالان از نظر آماری کاهش های زیادی در تنش های روانی در هر دو گروه داشتند. با این وجود، این مطالعه روی خانه های با افراد دارای مشکلات سلامتی تمرکز نکرد و گزارش شد بیشتر بچه ها و بزرگسالان قبل و بعد از بازسازی سلامتی خوبی داشتند.

مطالعه نشان می دهد وقتی تهویه مکانیکی در زمینه عایق بندی نصب می شود، نتایج کیفیت هوا بهبود می یابد. این مطالعه نشان می دهد عایق بندی مسکونی می تواند به گونه ای انجام شود که لازم نباشد سلامت افراد به خطر بیفتد، اما می تواند در واقع سلامت و کیفیت هوای داخل ساختمان مربوطه را بهبود بخشد.

 مطالعه همچنین نشان می دهد حتی بدون تهویه مکانیکی، بهبود در کیفیت هوای داخل می تواند به واسطه کارهایی مثل حذف مواد مشکل ساز، تفکیک بهتر فضای سکونت از گاراژها و گربه روها و… رخ دهد.