IAQ في الجانب الآخر من الوباء

مرحبا. معكم هيونغ هو بارك من مختبر البحث والتطوير لحلول التهوية في شركة "ال جي". منذ بداية جائحة كوفيد -19، أصبح العملاء أكثر اهتمامًا بجودة الهواء الداخلي. وأود أن أعرض لكم بعض منتجاتنا وتقنياتنا لخلق بيئات هواء داخلي في الأماكن المغلقة أكثر أمانًا.

حصلتُ على درجة الدكتوراه في موضوع الغبار الدقيق وجودة الهواء وعملت في إل جي إلكترونيكس منذ ذلك الحين، مع التركيز بشكل أساسي على البحث في تكنولوجيا تنقية الهواء جنبًا إلى جنب مع تطوير المكونات الأساسية وتكنولوجيا تطبيقات المنتجات مثل مرشحات الهواء.

وعلى وجه الخصوص، كنت أعمل على إنشاء أول مختبر لعلوم الهواء في هذه الصناعة. في عام 2018، عززنا قدراتنا في مجال البحث والتطوير المتعلق بانتقال ملوثات الهواء الداخلي.

وخارج مجال البحث والتطوير لدينا، أعمل أيضًا عضوًا في مجلس إدارة الجمعية الكورية للبيئة الداخلية والجمعية الكورية لأبحاث الجسيمات والهباء الجوي، كما عُنيت أيضًا بسن معيار تنقية الهواء في اللجنة الكهروتقنية الدولية من أجل مزيد من التقدم في مستوى منتجاتنا لتلبية احتياجات عملائنا.

تم الاعتراف بجودة الهواء الداخلي في البداية فقط باعتبارها عنصرًا ثانويًا ضمن قضية جودة الهواء بصفة عامة. لكنها أصبحت تدريجيًا قضية مستقلة وتنمو حاليًا باعتبارها أحد العوامل المؤثرة في حماية الصحة العامة. نُشرت المبادئ التوجيهية لجودة الهواء في أوروبا لأول مرة في المكتب الأوروبي لمنظمة الصحة العالمية في عام 1987، وتناولت هذه المبادئ التوجيهية غاز الرادون ودخان التبغ وملوثات الهواء الداخلي. ومنذ ذلك الحين، قامت منظمة الصحة العالمية بتشغيل فرقة عمل لتحديد مبادئ توجيهية منفصلة لجودة الهواء الداخلي. وفي عامي 2009 و 2010، صنفت الرطوبة والعفن باعتبارها ملوثات داخلية وعوامل مساهمة كبيرة في ضعف جودة الهواء الداخلي.

بدأت توقعات الغبار الدقيق في الغلاف الجوي في كوريا في عام 2015، ومنذ ذلك الوقت، استمر الاهتمام بجودة الهواء الداخلي في الارتفاع بشكل كبير. كما ازدادت المخاوف بشأن متلازمة الأبنية المريضة في المرافق الجديدة مثل المباني السكنية والمدارس والسيارات الجديدة وغيرها من صور النقل. وبالإضافة إلى ذلك، ازداد الاهتمام بأماكن معيشة الأشخاص المعرضين للأمراض المتصلة بالبيئة زيادة كبيرة، وتكتسب أهمية جودة الهواء الداخلي بالنسبة لمرافق الرعاية الاجتماعية لتحسين الرفاه العام مزيدًا من الاهتمام شيئًا فشيئًا.

حيث يتم إنشاء فضاء داخلي بشكل مصطنع عن طريق عزله عن البيئة الخارجية لظروف معيشية أكثر راحة. ومن ضمن الدلالات الرئيسية التي ينطوي عليها هذا النوع من الفضاءات الداخلية؛ التدفئة والتبريد والضوضاء والإضاءة وجودة الهواء. ولكن نظرًا لأن الناس أكثر حساسية للبيئات الساخنة أو الباردة، فقد أجرينا منذ فترة طويلة بحثًا منهجيًا حول الراحة الحرارية في الفضاءات المغلقة لتطوير مؤشرات مختلفة. تقوم صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء بتنفيذ نتائج هذا البحث في تصميم وتشغيل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء في المباني. فمن ناحية، يسهل على الأشخاص الوقوف على مدى الضوضاء والإضاءة، وبالتالي، هناك قوانين ولوائح حول هذه العوامل في الأماكن الداخلية.

ومن ناحية أخرى، تختلف الحساسية لجودة الهواء اختلافًا كبيرًا من شخص لآخر، مما يؤدي إلى عدم الاعتراف الاجتماعي بأهمية جودة الهواء وعدم كفاية التطوير التكنولوجي والتدبير الموجه إلى هذه المسألة.

منذ بداية الوباء، ازداد الاهتمام بالهواء الصحي والنظافة الشخصية عندما يتعلق الأمر بالمنتجات المستخدمة في الأماكن المزدحمة. وعلى وجه الخصوص، ولأن الناس تحد من أنشطتها في الهواء الطلق ويقضون المزيد من الوقت في الداخل، يتم إيلاء المزيد من الاهتمام لمنع انتشار فيروسات العدوى بشكل فعال من خلال إدارة جودة الهواء الداخلي. وفقًا لإرشادات منظمة الصحة العالمية، ينتشر كوفيد-19 في الغالب من خلال عدوى الرذاذ. ومع ذلك، تنص المبادئ التوجيهية لمنظمة الصحة العالمية أيضًا على أنه يمكن حمل نوى رذاذ كوفيد-19 في الهواء وانتشارها إلى الآخرين أو إلى أماكن أخرى من خلال العدوى الجوية. واعترافًا بهذه الإرشادات، تبذل صناعة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء أيضًا جهودًا لحماية صحة شاغلي المباني من خلال التنفيذ الاستباقي لأساليب وتقنيات تشغيل التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التي يمكن أن تخفف من خطر العدوى.

وعندما يتعلق الأمر بالحد من خطر العدوى، فإن الحلول مثل أنظمة الهواء الخارجي المخصصة تخلق تغييرات كبيرة في نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. توفر أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء معدل تهوية أعلى من ذي قبل لخفض تركيز الملوثات في الهواء. وعلاوة على ذلك، يجري تنفيذ أجهزة تنقية الهواء مع مرشحات هيبا للمساحات التي تكون فيها التهوية غير كافية. كما تتزايد الحاجة إلى إدارة المرشحات بانتظام من قبل المتخصصين لضمان التشغيل الآمن لمنتجات الترشيح مع تحسن الجهود في مجال صيانة المنتجات. كما أن كل بلد يعيد توجيه التشريعات للنهوض بأنظمة التدفئة والتهوية والتكييف، مما يخلق فرصًا تجارية جديدة في مجال التدفئة والتهوية والتكييف الصحي.

إنها أكثر من مجرد طريقة واحدة مهمة. من الأفضل تنفيذ مجموعة من التقنيات الأساسية لتحسين جودة الهواء الداخلي. التهوية ضرورية لإزالة الملوثات الداخلية مثل ثاني أكسيد الكربون والجسيمات والغازات مع توفير الهواء النقي من الهواء الخارجي الطلق. ولكن قد يحدث فقدان للطاقة من خلال هذه العملية، لذلك من المهم تهيئة حجم التهوية بشكل صحيح. ففي الأماكن التي يصعب فيها التهوية، من الضروري تدوير الهواء من خلال مرشحات الهواء عالية الأداء في أجهزة تنقية الهواء أو أنظمة تنقية التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لإزالة الملوثات من الهواء بسرعة.

ومن المهم أيضًا منع الفيروسات والبكتيريا التي يتم جمعها في المرشح من التكاثر باستخدام تقنية النظافة وحفظ الصحة. ونظرًا لأن درجة الحرارة والرطوبة تؤثران على استهلاك طاقة التدفئة والتهوية والتكييف وعلى الراحة وانتشار الكائنات الحية الدقيقة، فمن المهم أيضًا اكتشاف الظروف المناسبة لكل بيئة وإدارة درجة الحرارة والرطوبة وفقًا لذلك.

مثل معظم شركات التدفئة والتهوية والتكييف، نركز أيضًا على إدارة جودة الهواء الداخلي للتعامل مع مسألة إزالة الغبار الدقيق من الهواء الداخلي. ومع ذلك، منذ بداية الوباء، قمنا بزيادة مقدار الاهتمام الذي نوليه لصحة ونظافة شاغلي المباني وفي الوقت ذاته، تحول تركيزنا إلى التكنولوجيا التي تدير ملوثات الهواء الداخلي، بما في ذلك الغازات الضارة، وعززنا التدابير للتعامل مع الفيروسات والبكتيريا المعدية.

ومن أجل التخلص من الفيروسات المحمولة جوًا من الهواء، قمنا بتطوير مرشحات هيبا، ومرشحات ميرف عالية التصنيف والمرشحات الكهروستاتيكية عالية الكفاءة ونفذناها بنشاط في حلولنا مثل أنظمة الهواء الخارجي المخصصة، ووحدة مناولة الهواء، وأجهزة التهوية، ووحدات التدفئة والتهوية والتكييف في الأماكن المغلقة وأجهزة تنقية الهواء.

ولأن مرشحات هيبا فعالة في إزالة ما لا يقل عن 99.97 ٪ من الفيروسات المحمولة جوًا*، فإنها تعد عاملًا مهمًا في إزالة الفيروسات من الهواء. وقد تم اعتماد هذه المرشحات لإزالة الغبار فائق الدقة للجسيمات البالغة 1 ميكرون و 2.5 ميكرون ويجري بالفعل تنفيذها على نطاق واسع في المدارس والمنازل والمرافق متعددة الاستخدامات. ونظرًا لأن جزيئات فيروس الأنفلونزا تتراوح بين 60 و 200 نانومتر وتنتشر عادة في قطرات بحجم بضعة ميكرونات، يتم تنقيتها بشكل فعال باستخدام أجهزة تنقية الهواء ويتم بالفعل اعتماد أجهزة تنقية الهواء هذه من قبل العديد من جهات الاعتماد**. كما نصحت ASHRAE (أبريل 2020) و REHVA (مارس 2020) بأن أجهزة تنقية الهواء المزودة بمرشحات هيبا ساعدت في تقليل تركيز الهباء الجوي المعدي في الهواء.

* تم اختبار أداء الحد من الغبار الدقيق لمرشح الهواء من قبل "IBR " عن طريق التخلص من الهباء الجوي لجسيمات النفط المشتتة المتولدة حراريًا، بمتوسط قطر كتلة يبلغ 0.3 ميكرومتر، وكانت النتيجة الحد من الغبار الدقيق بنسبة 99.97 ٪ . (استند الاختبار إلى كتاب "IEST RP CC001.6 (2016) HEPA and ULPA Filters") قد تختلف النتائج بحسب البيئة.

** تم اختبار أداء إزالة الفيروسات المحمولة جوًا من قبل جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا عن طريق رش الإشريكية القولونية والعاثيات البكتيرية في غرفة 9.84 قدم*8.2 قدم*8.2 قدم (عرض*عمق*ارتفاع) والمحافظة على تشغيل الجهاز (رقم الموديل PS-P809CB، PS-V219CS، PS-V219CG) لمدة عشرين (20) دقيقة، وكانت النتيجة انخفاض نسبته 99٪. قد تختلف النتائج بحسب البيئة.

مثل مرشحات هيبا، تصنع مرشحات ميرف أيضًا من اللباد المنفوخ بالتذويب ويوصى باستخدام المرشحات ذات التصنيف MERV 13 أو أعلى لزيادة تأثير تنقية الفيروسات.

تعتبر المرشحات الكهروستاتيكية فعالة في التخلص من الغبار الدقيق وتتمتع بفقدان ضغط منخفض للغاية بحيث تكون قادرة على إزالة الفيروسات من الهواء دون إضعاف مقدار تدفق الهواء لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. ولكن نظرًا لأن تفريغ البلازما يمكن أن يخلق أوزونًا ضارًا على مستوى الأرض، يتم تنفيذ تقنية أيون من نوع الفرشاة التي لا تسبب الأوزون.

ومن أجل منع التلوث الثانوي من الفيروسات التي تتجمع في المرشح، يتم تطبيق المرشحات المقاومة للفيروسات وتكنولوجيا النظافة عالية الجهد وتكنولوجيا ضوء الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم على أجهزة تنقية الهواء ومنتجات التدفئة والتهوية والتكييف المختلفة.

تحد المرشحات المقاومة للفيروسات، بما في ذلك المواد الصحية المستخدمة في مرشحات هيبا، من خطر العدوى عن طريق تدمير الفيروسات مع تأثير الأكسدة أو التبادل الأيوني.

نحن نستخدم ضوء الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم لإتلاف الحمض النووي للفيروسات بشكل مباشر وننفذ التكنولوجيا التي تمنع انتشار الفيروسات. وقد قمنا أيضًا بتحسين الفعالية إلى 99.99٪.* تكنولوجيا ضوء الأشعة فوق البنفسجية المبيدة للجراثيم "UVC-LED" لدينا أكثر أمانًا لأنها لا تستخدم الزئبق سوى مصابيح الأشعة فوق البنفسجية الحالية وهي مواتية جدًا لتطبيق المنتج مع حجمها الأصغر وعمرها الأطول (~ 50000 ساعة).

* Uvnano™ هي كلمة مركبة مشتقة من كلمات الأشعة فوق البنفسجية ووحدة النانومتر الخاصة بها.
** استنادا إلى اختبار "توفالو راينلاند"، الذي تم إجراؤه وفقًا لطريقة اختبار "ال جي" في الامتثال للايزو 20743 : 2007 إزالة 99.99 في المئة من المكورات العنقودية الذهبية، والعنقودية البشروية، وكليبسيلا الرئوية من مروحة منفاخ مكيف الهواء بعد التعرض لمصابيح ليد بالأشعة فوق البنفسجية لمدة 4 ساعات (نماذج مختبرة: PBM13M1UA، PBM13M2UA، PBM13M3UA). تقاس قيمة النتيجة عند نقطة معينة تم تعيينها في التجربة. قد تختلف هذه النتيجة في ظر وف الاستخدام الفعلي لنظام تكييف الهواء.

كما تعلمون، تهدف أنظمة التدفئة والتهوية والتكييف إلى خلق بيئات داخلية مريحة وصحية. وكما أن نظام التدفئة والتهوية والتكييف يوفر الطاقة للتدفئة والتبريد، فإن نظام التدفئة والتهوية والتكييف له أيضًا الدور الأساسي في توفير الطاقة لإدارة جودة الهواء الداخلي. من منظور كفاءة الطاقة، تمامًا كما تقلل تقنية التدفئة والتبريد عالية الكفاءة من استهلاك الطاقة، فإن الإدارة الفعالة لجودة الهواء الداخلي يمكن أن تقلل أيضًا من كفاءة الطاقة الإجمالية للمبنى.

تم التعامل مع جودة الهواء الداخلي بشكل تقليدي من خلال التهوية، وسيعمل المبنى بأكمله تحت مقدار التهوية المنتظم. ومن خلال هذه الطريقة، يتم استهلاك كمية كبيرة من الطاقة في عملية التهوية. ومع ذلك، فإن المناطق التي تحدث فيها الملوثات وتلك التي لا تحدث فيها، تتعايش داخل المبنى. إن فهم هذه الظاهرة وتشغيل عملية التهوية فقط عند الحاجة إليها يمكن أن يقلل من فقد الطاقة.

وفي الآونة الأخيرة، وُجد أنه يمكن تقليل استهلاك الطاقة في المباني مع أجهزة استشعار جودة الهواء بإنترنت الأشياء. وعلاوة على ذلك، فإن إدخال تقنية التبادل الحراري عالية الكفاءة وتكنولوجيا تنقية الهواء قد يقلل أيضًا من استهلاك طاقة المبنى بشكل أكبر.

وفقًا للوائح المباني المستقبلية، من المتوقع أن يتم تصميم المباني الجديدة للحد الأدنى من استهلاك الطاقة مع مفاهيم من قبيل المنازل السلبية والمباني الخالية من استهلاك الطاقة. وسيكون للمباني عزل أفضل ورطوبة أقل للتخفيف من مخاطر مصادر الملوثات الخارجية، لكن جودة الهواء الداخلي ستعاني حتمًا من الأنشطة الداخلية مثل الطهي. لإدارة الملوثات الداخلية، من الضروري استخدام تقنية تهوية عالية الكفاءة مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة إلى جانب تقنية تنقية الهواء والنظافة التي يمكنها إزالة الغبار الدقيق والغازات الضارة والفيروسات من الهواء بسرعة. وأيضًا، سوف تكون هناك حاجة إلى تقدم تكنولوجيا قياس التلوث في الوقت الحقيقي. ومن المتوقع أن يزداد الاستثمار في البحث والتطوير في هذه المجالات.

نحن نعمل على تطوير التكنولوجيا الواعية للطاقة من أجل بيئات داخلية أكثر صحة وأمانًا.

تزيد أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء المركزية النموذجية من خطر التلوث المتبادل بسبب خلط الهواء العائد. يمكن أن تزيد أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء للهواء الخارجي والهواء العائد، من خطر العدوى حيث يتم إعادة تدوير الهواء المصدر للعدوى والملوثات من خلال وحدات مناولة الهواء والمسالك الهوائية.

لتحسين هذه العيوب، ينبغي إدخال أنظمة الهواء الخارجي المخصصة. نظام الهواء الخارجي المخصص لا ينشر الهواء المعدي أو الملوث عبر المسالك الهوائية في مناطق المبنى المختلفة. ومع ذلك، فإن نظام الهواء الخارجي المخصص لديه خطر استهلاك الطاقة المفرطة للتدفئة والتبريد. يجب أن نهدف إلى توفير الطاقة من خلال نظام تدفئة وتهوية وتكييف متكامل.

تساعد إجراءات التهيئة للنظام المتكامل مثل التهوية الفردية + نظام الهواء الخارجي المخصص، والتهوية الفردية + التبريد متغير التدفق أو وحدة لفائف المروحة أو نظام الهواء الخارجي المخصص + التبريد متغير التدفق أو وحدة لفائف المروحة، على تقليل انتشار العدوى واستهلاك الطاقة.

من بين العديد من الملوثات التي تحدث في بيئة سكنية، فإن أكثرها انتشارًا هي ضباب الزيت والغازات الضارة والروائح التي تنتج من أنشطة مثل الطهي. وتحدث هذه الملوثات بكميات كبيرة وهي ضارة بصحتنا. ومع ذلك، قد يكون من الصعب إدارة هذه الملوثات بشكل فعال بسبب التدهور السريع في دورة حياة المرشح. ولحل هذه المشكلة، فإننا نبذل جهودًا في مرشحات مزودة بمواد جديدة يمكنها التعامل مع كميات أكبر والحفاظ على أداء الترشيح في أي بيئة، بالإضافة إلى حلول تدفق الهواء التي تخفف من انتشار التلوث.

وفي حين لا يزال أمامنا مسار سنسلكه، فإننا نجهز أيضا التكنولوجيا للمساعدة في إدارة أحمال التهوية بما يتماشى مع اتجاهات البيت السلبي والمباني الخالية من استهلاك الطاقة والتكنولوجيا المتقدمة لمراقبة جودة الهواء الواعية للطاقة التي تزيل ثان أكسيد الكربون وتولد الأكسجين.

يعتقد العديد من المتخصصين أن هذا سيكون ممكناً وآمل حقًا أن يكون هذا صحيحًا. إذا استطعنا تطبيق العديد من التقنيات والحلول التي ذكرتها سابقًا في هذه المقابلة، فبأقل جهد ممكن على مستوى النظافة الشخصية، سنكون قادرين قريبًا على الاستمتاع بالأحداث والترفيه مع العديد من الأشخاص واستعادة حياتنا اليومية.