เปิดอ่านบทความ / Download
การจัดการคุณภาพอากาศของอาคารพักอาศัย ►► Indoor Air Quality.pdf
การจัดการคุณภาพอากาศภายในอาคารพักอาศัย
วรวิชญ์ สิงหนาท
ปัจจุบันย่านธุรกิจที่อยู่ในเมืองส่วนใหญ่มีปัญหาความหนาแน่นของประชากร การจราจรติดขัด ปัญหามลพิษจากมูลฝอยและมลพิษทางอากาศเป็นปัญหาหลัก ประชาชนที่พักอาศัยที่อยู่ในเมือง หรือเขตชานเมือง ต้องประสบกับปัญหาเหล่านี้เช่นกัน แนวโน้มการพักอาศัยที่เป็นคอนโดมิเนียมที่มีมากขึ้น การหลีกหนีให้พ้นจากสภาวะมลพิษทางอากาศและกลิ่นที่ไม่สะอาด เมื่อกลับเข้าบ้านหรือห้องพัก เพื่อให้ร่างกายได้พักฟื้น โดยการได้รับอากาศที่สะอาด และมีความปลอดภัยจากอันตรายที่ปนเปื้อนอยู่ในอากาศ จึงเป็นเรื่องสำคัญ
คุณภาพอากาศที่ดีภายในอาคาร หมายถึง สภาวะการที่อากาศภายในอาคารที่อาจมีสิ่งเจือปนอยู่ในปริมาณที่ไม่มากพอที่จะทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพอนามัยของมนุษย์ หรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ หรือต่อสิ่งแวดล้อมภายในอาคารนั้นๆ
มลพิษทางอากาศมีผลร้ายแรงต่อสุขภาพ การสัมผัสกับมลพิษทางอากาศในปริมาณมากๆ หรือไม่มากแต่สัมผัสอยู่เป็นประจำอาจจะส่งผลให้เกิดโรคเกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ ภูมิแพ้อากาศ บางรายอาจเกิดการระคายเคืองหรือเกิดการแพ้ที่ผิวหนัง ในอาคารที่มีองค์ประกอบของสารเคมี และRedonจำนวนมาก หากอยู่อาศัยไปนานๆอาจทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยที่เกี่ยวเนื่องจากอาคาร (Sick Building Syndrome) ที่ร้ายแรงกว่านั้นปัจจุบันมีโรคติดต่อที่แพร่เชื้อทางอากาศ อาทิ ไข้หวัด2009 ไข้หวัดSARs ไข้หวัดนก วัณโรค ที่ยากต่อการแยกออกจากอากาศที่เราหายใจอยู่ในที่สาธารณะได้
มลพิษที่ปนเปื้อนอากาศอยู่ภายในอาคาร
ประกอบด้วย 3กลุ่มใหญ่คือ ส่วนที่เป็นอนุภาคของฝุ่นละออง(Particulates) จุลชีวะขนาดเล็ก(Bioaerosols) และกลุ่มของสารเป็นพิษในอาคาร (VOCs)
ฝุ่นละอองคือ อนุภาคของ แข็งขนาดเล็กที่ล่องลอยอยู่ในอากาศ มีขนาดเล็กกว่า 100 µm (ไมครอน) เช่นฝุ่นดิน ผม ขนสัตว์ ผ้า พรม
ส่วนควันจะมีอนุภาคขนาดเล็กที่เป็นได้ทั้งของเหลวและของแข็งที่เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของสารอินทรีย์มีขนาดเล็กมาก เล็กกว่า 1 ไมครอน มีขนาดระหว่าง 0.1 ถึง 0.3 µm เช่น ควันจากการเผาไม้ ควันบุหรี่อาจมีขนาดเล็กมากถึง 0.01 µm
จุลชีวะทางอากาศ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก เช่นไรฝุ่น เชื้อโรคชนิดต่างๆ รามีขนาดระหว่าง 10 ถึง 30 µm แบคทีเรียมีขนาดระหว่าง 0.4 ถึง 5 µm ไวรัสมีขนาดระหว่าง 0.003 ถึง 0.06 µm ซึ่งโดยทั่วไปมักเกาะตัวอยู่กับอนุภาคที่มีขนาดใหญ่กว่าในอากาศ
กลุ่มVOCsคือ สารระเหยอินทรีย์ ฟอร์มัลดีไฮด์ พวกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ Redon ไอระเหยของสารเคมีต่าง ที่เป็นอันตรายหรือที่ร่างกายไม่ต้องการ และยังมีอื่นๆอีกมากที่มีขนาดเล็กล่องลอยอยู่ในอากาศ
คนเราทุกคนต้องการความเป็นอยู่ที่สุขสบาย และปลอดภัยภายในอาคารที่พักของตน นอกเหนือจากการที่มีอากาศที่สะอาดแล้ว ยังมีสภาวะความน่าสบายที่ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักๆ ดังนี้
- อุณหภูมิ ที่พอเหมาะก่อให้เกิดความน่าสบายในอาคารพักอาศัยโดยคำนึงถึงความประหยัดด้วยแล้วควรจะอยู่ระหว่าง 24 ถึง 26 องศาเซลเซียส
- ความชื้น ความชื้นสัมพัทธ์ที่พอเหมาะก่อให้เกิดความน่าสบายในอาคารพักอาศัยจะมีค่าระหว่าง 50 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ ในฤดูฝนจะมีความชื้นสัมพัทธ์สูงมากทำให้รู้สึกไม่สบายกาย ความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่าจะรู้สึกสบายขึ้น การลดความชื้นภายในห้องพักเป็นภาระของเครื่องปรับอากาศมากกว่าการลดอุณหภูมิ จึงไม่ควรใช้วัสดุที่ดูดซับความชื้นในการตกแต่งห้องพัก
- ปัจจัยอื่นๆที่ทำให้เกิดสภาวะความน่าสบาย เช่น การที่มีกระแสลมปะทะผิวกาย ดังในห้องปรับอากาศสามารถตั้งอุณหภูมิที่ 26 ถึง 27 องศาเซลเซียส แล้วเปิดพัดลมให้ส่ายไปมา ทำให้เกิดกระแสลมที่น่าสบายเพิ่มขึ้นได้
เพื่อให้เกิดสภาวะความน่าสบาย และมีความปลอดภัยจากมลภาวะทางอากาศเป็นพิษ และโรคติดต่อร้ายแรงต่างๆ จึงต้องมีการการควบคุมคุณภาพอากาศภายในอาคารให้เป็นระบบปิด (อธิบายง่ายๆคือปิดประตูหน้าต่าง) โดยการใช้หลักการทางวิศวกรรม อธิบายพอสังเขปดังนี้
1. การเจือจางเชื้อโดยการระบายอากาศ
การเติมอากาศดี คือเติมอากาศที่มีความสะอาดเข้าไปในห้องที่ต้องการ เพื่อการเจือจางอากาศที่มีการปนเปื้อนของฝุ่นละอองหรือเชื้อโรค หรือเป็นการเอาอากาศดีไล่อากาศเสียออกจากอาคาร
ภาพที่1 การดูดอากาศและกำหนดทิศทางของกระแสอากาศ
การดูดอากาศเสีย คือการดูดเอาอากาศในบริเวณที่มีการปนเปื้อนสูงออกภายนอกอาคาร หรือห้องพัก เช่น ห้องน้ำ ห้องครัว
2. กำหนดทิศทางการไหลของอากาศ (แรงลม/ความดันอากาศ)
ทิศทางการไหลของอากาศภายในห้อง โดยการกำหนดทิศทางการไหลของกระแสอากาศ หรือแรงลม ให้เคลื่อนที่จากพื้นที่ที่สะอาดมากกว่า ไปสู่พื้นที่ที่มีความสะอาดน้อยกว่า เพื่อรวบรวมหรือไล่กระแสอากาศที่ปนเปื้อนออกจากพื้นที่ดังกล่าวเช่นการติดตั้งเครื่องปรับอากาศในห้องพักอาศัยตรงข้ามกับห้องน้ำ หรือห้องครัว เพื่อให้กระแสลมไหลจากห้องพักไปทางห้องน้ำ หรือห้องครัว ดังภาพที่1
ภาพที่2 การเติมอากาศทำให้ห้องมีความดันเป็นบวก ภาพที่3 การดูดอากาศออกทำให้ห้องมีความดันเป็นลบ
ทิศทางการไหลของอากาศระหว่างห้อง โดยการทำให้พื้นที่หรือห้องที่อยู่ติดกัน มีค่าความดันอากาศแตกต่างกัน ห้องที่มีค่าความดันอากาศเป็นบวก (Positive) หรือมากกว่า จะดันให้กระแสอากาศไหลไปยังห้องที่มีความดันเป็นบวกน้อยกว่า หรือเป็นลบ(Negative)
การกำหนดให้ห้องที่ติดกันมีความดันที่แตกต่าง เพื่อให้การไหลของกระแสอากาศจากพื้นที่สะอาดมากกว่าไปสู่พื้นที่ที่สะอาดน้อยกว่า หรือเพื่อป้องกันอากาศที่มีสิ่งปนเปื้อนไหลเข้าสู่พื้นที่สะอาด
จากหลักการข้อที่1,2 สามารถอธิบายให้เข้าใจเพิ่มขึ้นดังภาพที่1 มีติดตั้งพัดลมดูดอากาศออกที่ห้องน้ำ ตามที่คนส่วนใหญ่นิยมทำกันอยู่ ทำให้ภายในห้องน้ำมีความดันอากาศต่ำกว่าของห้องพัก อากาศจึงไหลจากห้องพักผ่านช่องระบายอากาศของประตู เข้ามาในห้องน้ำ ทำให้กลิ่นจากห้องน้ำไม่ไหลเข้าไปในห้องพัก
แต่มีปัญหาตามมาเนื่องจาก การไหลของอากาศจากห้องพักผ่านห้องน้ำทิ้งออกสู่ภายนอกนั้น ทำให้ความดันอากาศของห้องพักต่ำกว่าบริเวณนอกห้องพักด้วย ดังนั้นอากาศที่ไม่สะอาดมีสิ่งปนเปื้อนจากภายนอก จึงไหลเข้ามาในห้องพัก ผ่านช่องว่างตามขอบประตูหน้าต่าง หรือไหลตามเข้ามาทุกครั้งที่มีการเปิดประตูเข้าออก ดังภาพที่4
ภาพที่4 การดูดอากาศที่ห้องน้ำออกทำให้มีความดันอากาศต่ำ กว่าห้องที่อยู่ติดกัน
แนวทางแก้ไข จึงควรติดตั้งพัดลมเติมอากาศจากภายนอกอาคาร(ไม่ใช่จากโถงทางเดินนอกห้อง) เข้าภายในห้องพัก ควรผ่านการกรองสิ่งปนเปื้อนในอากาศออกก่อนเพื่อให้ได้อากาศที่สะอาด จะทำให้ความดันอากาศภายในห้องหักสูงกว่าห้องน้ำและบริเวณภายนอกตามลำดับ ช่วยผลักดันอากาศเสียหรือกลิ่นของห้องน้ำไม่ให้เข้ามาในห้องพัก และยังสามารถผลักดันอากาศภายในห้องน้ำ ผ่านช่องระบายอากาศที่ผนังออกสู่ภายนอกได้อีกด้วย ดังภาพที่5
การเติมอากาศเข้าภายในห้องพักจะมีผลต่อภาระของเครื่องปรับอากาศที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงควรมีการคำนวณปริมาณเติมอากาศที่เหมาะสมตามขนาดของห้องพักไม่มากจนเกินไป เพื่อให้เกิดการประหยัดพลังงาน
ภาพที่5 การเติมอากาศที่ห้องพักทำให้มีความดันอากาศสูงกว่า ห้องน้ำและบริเวณภายนอกตามลำดับ
3. การรกรองอากาศที่มีประสิทธิภาพ
ระบบกรองอากาศจะช่วยกรองสิ่งที่ปนเปื้อนอยู่ในอากาศ(Airborne) ทั้งที่เป็นฝุ่นละออง(Aerosol) และจุลชีวะ(Bioaerosol ) ออกจากอากาศได้ โดยขึ้นอยู่กับจำนวนชั้น และประสิทธิภาพของแผ่นกรองอากาศ ซึ่งเครื่องปรับอากาศในอาคารพักอาศัยส่วนใหญ่ จะมีการติดตั้งแผ่นกรองอากาศแบบหยาบ เพื่อป้องกันฝุ่นละอองขนาดใหญ่ที่จะเข้าไปทำความสกปรก และทำเสียหายให้กับเครื่องปรับอากาศอยู่แล้ว ส่วนเครื่องฟอกอากาศจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าในการกำจัดฝุ่นละอองและเชื้อโรคโดยตรง ขนาดของเครื่องฟอกอากาศขึ้นอยู่กับปริมาตรของห้อง ส่วนลักษณะของเครื่องฟอกอากาศที่ดีจะได้อธิบายเพิ่มเติมไว้ตอนท้าย
4. การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น
การควบคุมอุณหภูมิและความชื้น นอกจากจะทำให้เกิดภาวะความน่าสบายแล้ว ยังสามารถควบคุมหรือยับยั้งการเจริญเติบโตของจุลชีวะ และเชื้อโรคต่างๆที่ส่วนใหญ่อาศัยอุณหภูมิและความชื้นสูง เป็นปัจจัยในการแพร่ขยายพันธุ์
ข้อแนะนำอัตราการระบายอากาศ ในกรณีที่มีระบบปรับอากาศของห้องพักอาศัยเท่ากับ 2 ACH และห้องน้ำ ห้องส้วมเท่ากับ 2 ACH
การเลือกเครื่องเครื่องฟอกอากาศ หรือแผ่นกรองอากาศ ควรเลือกที่ดีที่สุด
1 สามารถคัดกรองอนุภาคที่มีขนาดเล็กมากได้ดี เช่น
HEPA Filter 0.3 µm. eff.99.97%
ULPA Filter 0.3 µm. eff.99.9999%
Electronic Filter 0.01-0.005 µm. eff.99.0%
แต่ทั้งนี้ประสิทธิภาพที่ดีเหล่านั้น ต้องมี Pressure Dropที่ต่ำ ยิ่งต่ำยิ่งดี หรือการใช้แรงดันอากาศน้อยผลักดันอากาศผ่านแผ่นกรอง อากาศไหลผ่านง่าย
2 ควรมีผลงานการวิจัยหรือการทดสอบโดยสถาบันที่มีความน่าเชื่อถือยืนยันประสิทธิภาพในการกรอง ซึ่งเครื่องฟอกอากาศที่มีจำหน่ายอยู่ในท้องตลาดส่วนมาก มีแต่ข้อความโฆษณา แต่ไม่มีการอ้างอิงผลงานวิจัยหรือการทดสอบ
3 แผ่นกรองอนุภาคควรมีอายุการใช้งานที่นาน โดยยังคงมีประสิทธิภาพที่ดี
4 ภายหลังการปิดเครื่องฟอกอากาศแล้ว ฝุ่นละอองและเชื้อโรคควรติดอยู่ที่แผ่นกรอง ไม่ควรหลุดร่วงออกมาได้
5 ค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบำรุงรักษาน้อย การดูแลบำรุงรักษาสามารถทำได้ง่ายไม่ยุ่งยาก
6 ประหยัดพลังงาน ช่วยลดค่าใช้จ่ายและยังช่วยลดสภาวะโลกร้อน
7 อาจมีรางวัลสิ่งประดิษฐ์ระดับประเทศ หรือระดับนานาชาติ ยืนยัน เพิ่มความน่าเชื่อถือ
8 ควรมีฐานการผลิตในประเทศ สามารถบำรุงรักษาโดยไม่ต้องนำอะไหล่เข้าจากต่างประเทศ บางผลิตภัณฑ์นำเข้าจากต่างประเทศมาขายเพียงครั้งเดียว หายไปเลย
9 ควรมีการหลักฐานอ้างอิงการใช้งานในสถาบัน หรือหน่วยงานที่น่าเชื่อถือ
10 ควรได้รับมาตรฐาน มอก. , IEC. , หรือ ISO.
11 มีปลอดภัย และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
บทความและข้อแนะนำต่างๆเหล่านี้ เพื่อเป็นแนวทางการจัดการคุณภาพอากาศในอาคารที่พักอาศัย โดยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและดีต่อสุขภาพ
