VENBLOG

İç Hava Kalitesi Nedir ?

ASHRAE 62–1989, 2001 ve 2004 (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) standardında, kabul edilebilir iç hava kalitesi "İçinde, bilinen kirleticilerin, yetkili kuruluşlar tarafından belirlenmiş zararlı konsantrasyonlar seviyelerinde bulunmadığı ve bu havayı soluyan insanların %80 veya daha üzerindeki oranın havanın kalitesiyle ilgili herhangi bir memnuniyetsizlik hissetmediği havadır” olarak açıklanmaktadır. Ancak bu tanımın kapsamı, kirleticilere ilave olarak uygun sıcaklık, nem ve ses seviyesi kavramlarını da içine alacak şekilde genişletilebilir.

İç ortam hava kalitesi, günümüzde HVAC endüstrisinin üzerinde çalıştığı önemli konulardan birisidir. Çünkü artık insanlar zamanlarının çok büyük bir bölümünü iç hacimlerde geçirmektedir ve iç hacimlerdeki kirleticilerin ortamdan uzaklaştırılması gerekir. İç ortam ve dış ortam hava kirlilikleri karşılaştırıldığında; iç ortamın, dış ortama göre daha kirli olduğu görülmektedir. Özellikle CO₂konsantrasyonu, insan yoğunluğunun fazla olduğu iç ortamlarda, dış ortama göre çok çok yüksek seviyelere ulaşmaktadır. Bu nedenle, iklimlendirilen ortamların aynı zamanda taze dış ortam havasıyla beslenmesi önemlidir.

İç ortam hava kalitesinin yüksek olması; sadece konfor için değil, sağlık ve verimlilik için de gereklidir.

İç hava kalitesi ile birlikte, en yaygın olarak bilinen 2 farklı sağlık sorunundan bahsetmek mümkündür.

Bunlar şu şekilde adlandırılmaktadır:

1 - Sick Building Syndrom - SBS (Hasta Bina Sendromu)

2 - Building Related Illness - BRI (Bina Bağlantılı Hastalıklar)

İç Hava Kalitesi Nasıl Sağlanır ?

Temel olarak havalandırma; bir mahale mekanik veya doğal yöntemlerle taze dış ortam havası sağlanması olarak tanımlanır. Temiz hava için havalandırma miktarı; mahaldeki kişi sayısına, mahal taban alanına ve mahal hava değişimine göre belirlenebilir. Ancak iç hava kalitesi açısından en uygunu, ortamdaki CO2 miktarına göre havalandırma yapılmasıdır. Çünkü mahale verilmesi gereken hava miktarının görevi, iç ortamdaki kirletici oranlarını düşürmek ve kirleticiler için belirlenen limitlerin üstüne çıkılmasını engellemektir.

CO2 miktarının üst limiti ile ilgili kesin bir değer olmamakla birlikte, sınır değer 1.000 ppm’dir. Dolayısıyla 1.000 ppm CO2 konsantrasyonu, iç hava kalitesi için temel kabul edilmektedir. Eğer ortam içerisinde bulunan CO2 miktarı; 1.000 ppm’den düşük ise iç ortamdaki hava, kabul edilebilir iç hava kalitesindedir. Ortama sağlanan taze hava miktarı düşürülebilir ve enerji tüketimi azaltılabilir. Ancak 1.000 ppm’in üzerine doğru çıktıkça, havalandırma miktarının artırılması gerekmektedir. Şekil'de, CO2 seviyesi ile havalandırma arasındaki ilişki görülmektedir.

Havalandırma sistemi uygun olarak tasarlandığında, işletildiğinde ve periyodik bakımları yapıldığında, havadaki kirleticileri normal seviyeye indirecektir. Kirleticiler; bina dekorasyon malzemeleri, mobilyalar, insanlar ve onların aktiviteleri ve emiş havasından kaynaklanabilmektedir.

Uygun iç hava kalitesini sağlamada en yaygın olarak kullanılan yöntemin, daha temiz olan dış havanın kullanımı olduğu bilinmektedir. Daha düşük kirletici konsantrasyonuna sahip dış hava iç ortama verilerek kirletici konsantrasyonu azaltılabilir ve istenilen seviyede tutulabilir. Ancak dış havanın da sahip olduğu kirletici konsantrasyonu önemlidir.

İç ortam kirletici konsantrasyonu ile dış ortam kirletici konsantrasyonu arasındaki fark ne kadar az ise, iç ortamda istenilen kirletici konsantrasyonunu sağlamak için çok daha fazla dış havaya ihtiyaç olacaktır.

Aradaki fark ne kadar büyük olursa, istenilen konsantrasyonu sağlamak için gerekli dış hava miktarı da aynı oranda az olur.

Kullanılması gereken dış havanın mümkün olduğu kadar az olması istenir. Çünkü kullanılan dış hava miktarının artması demek, ısıtma-soğutma enerjisi üreten kaynakta harcanan enerjinin de artması demektir.

İç hava kalitesini arttırmak adına, yüksek oranlarda dış ortam havası ile tasarım yapmak, her zaman doğru bir tasarım olmayabilir. Bu konuda asıl önemli olan, iç hava kalitesini yükseltirken enerji tasarrufu da sağlayabilmektir. Bunun için aşağıdaki birkaç yöntem sıralanabilir:

• Doğru ve gerçekçi iç ortam ve dış ortam proje değerlerini tespit etmek,
• Doğru ve uygun noktalardan taze hava alışını temin etmek,
• Havayı çok iyi filtre edecek 2 veya gerekirse 3 kademeli hassas filtreler öngörmek,
• Mahal içinde efektif ve verimli bir hava dağıtım sistemi uygulayarak; daha az taze hava ile asıl ihtiyaç olan yerlerde konforu temin etmeye yönelmek,
• Egzoz edilen iç oda havasının enerjisinden, ısı geri kazanımı ile istifade etmek,
• Mahal içerisindeki kirletici parametrelere göre, iç ortama aktarılan taze hava miktarlarını kontrol etmek, (mesela CO2 sensörleri kullanılarak, gerektiği kadar taze havayı mahal'e sevk edecek hava dağıtım sistemleri uygulayıp, enerji tasarrufu sağlanabilir.)
• Mahal içinde doğru ve uygun hava akışını, uygun seçilmiş menfez, anemostat, difüzör gibi elemanları kullanmak,
• Ortamda bulunan kirletici kaynaklardan doğrudan, direk olarak egzoz yapıp, kirleticilerin mahale yayılmalarını önlemek, (mesela mutfak davlumbazları kullanılarak, kirletici faktörler ortama yayılmadan, uzaklaştırılabilir.)

Yapılan saha çalışmaları, mahaldeki CO₂ miktarının, hava kalitesi için güvenilir bir kriter olduğunu göstermektedir. Mahallerdeki insanlar CO₂’in ana üreticileridir. Eğer bir mahaldeki insan sayısı ikiye katlanırsa, üretilen CO₂miktarı da ikiye katlanır. Eğer mahaldeki insan sayısı azalırsa, CO₂ miktarı da buna paralel olarak azalır. CO₂kontrolüne dayalı (ihtiyaca dayalı) havalandırma sistemlerinde CO₂ sensörünün yeri, sistem tipine veya bina kullanım amacına göre değişebilir. Emiş kanalına monte edilebileceği gibi, ortama da monte edilebilir.

Bu yöntem eğer düzgün ve uygun bir şekilde uygulanırsa aşağıdaki faydaları sağlar:

1. Mahalin aralıklı veya kısmi kullanımında maliyetli aşırı havalandırmayı önleyerek enerji tasarrufu sağlar. Geri ödeme suresi birçok uygulama için 2 yıl veya daha azdır.

2. Kişiye göre gerekli hava miktarını sağlayarak kabul edilebilir iç hava kalitesini oluşturur.

3. CO₂ kontrollü ihtiyaca dayalı havalandırma sistemi sadece dışarıdan temiz hava almak değildir, eğer doğal havalandırma ve hava sızıntısı ile dış pencere ve kapılardan içeri yeterince hava girerse, dışarıdan mekanik olarak alınacak hava miktarı olmaz veya minimum seviyede olur.

4. CO₂ kontrollü ihtiyaca dayalı havalandırma sistemi ile kişi başı istenen hava miktarı ayarlanabilir.

5. CO₂ kontrollü ihtiyaca dayalı havalandırma sistemi, eğer istenen iç şartlar mevcutsa, çok soğuk veya çok sıcak veya nemli havayı içeri almayarak ısıl konforun bozulmaması için yardımcı olur.

Ancak mahalde başka bir kirletici kaynaklar varsa, sadece CO₂ kontrolü yeterli olmayabilir, havalandırma ihtiyacında bu durumun göz önüne alınması veya karma gaz algılayıcıların kullanılması gerekebilir.

SONUÇ:

CO₂ miktarının, havalandırma için yeterli bir parametre olduğu görülmektedir. CO₂ miktarına göre  havalandırma miktarları belirlenebilir ve CO₂ miktarına göre havalandırma yapıldığında enerji tasarrufu sağlanacağı görülmektedir.

Doğal havalandırma, yani pencere ve kapıların aralıklarından, kendiliğinden iç ortama sızan taze hava miktarı, istenen iç hava kalitesini sağlayamaz. Konutlarda ahşap pencerelerde hava infiltrasyon miktarının göreceli olarak yüksek olduğu, fakat iç hava kalitesi açısından yeterli olmadığı tespit edilmiştir. Buna karşılık, çift camlı PVC pencerelerin aralıklarının sıkı olması, hava sızıntısının engellemesi (şartlandırılmış havanın dışarı kaçması) açısından avantaj olduğu, ancak temiz hava girişi açısından yetersiz olduğu görülmüştür. Kapı ve pencerelerin tamamen açılarak iç ortam hava kalitesinin artırılması yönteminde, tamamen şartlandırılmamış dış ortam havasının iç ortama alınacağı ve bu durumun büyük enerji sarfiyatına sebep olacağı unutulmamalıdır.

İnsan sayısının değişkenlik gösterdiği sınıf, ofis, toplantı salonları, sinema salonu, tiyatro salonu ve banka gibi mahallerde, en az enerji harcanarak ısıl konfor şartları ve iç hava kalitesi, CO₂ ölçümüne göre çalışan, ihtiyaca dayalı havalandırma sistemleri kullanılarak sağlanabilir. Sabit taze hava oranı ile çalışan klasik havalandırma sistemleri, enerji israfına ve kaynakların boşuna harcanmasına neden olabilir.

İyi bir iç hava kalitesi oluşturmak için, mahal'in gereksinimlerine en uygun havalandırma sistemi tasarlanmalıdır. Enerji verimliliği yüksek sistemler tasarlanabilmesi, CO₂ kontrollü ihtiyaca dayalı havalandırma sistemlerinin kullanılması ile mümkün olabilir. Ayrıca havalandırma sisteminde uygun filtrasyonun yani hava temizliğinin yapılması gerekir.