İç Ortam Hava Kalitesi

İç Ortam Hava Kalitesi

Temel olarak havalandırma; bir ortama mekanik veya doğal yöntemlerle taze dış ortam havası sağlanması olarak tanımlanır. Temiz hava için havalandırma miktarı; ortamdaki kişi sayısına, ortamın taban alanına ve ortamın hava değişimine göre belirlenebilir. Ancak iç hava kalitesi açısından en uygunu, ortamdaki CO₂ miktarına göre havalandırma yapılmasıdır. Çünkü ortama 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. Yandaki şekilde, 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,
• Ortam içinde efektif ve verimli bir hava dağıtım sistemi uygulayarak; daha az taze hava ile asıl ihtiyaç olan yerlerde konforu temin etmeye yönelmek,
• Dışarı atılan iç oda havasının enerjisinden, ısı geri kazanımı ile istifade etmek,
• Ortam içerisindeki kirletici parametrelere göre, iç ortama aktarılan taze hava miktarlarını kontrol etmek, (mesela CO₂ sensörleri kullanılarak, gerektiği kadar taze havayı ortama sevk edecek hava dağıtım sistemleri uygulayıp, enerji tasarrufu sağlanabilir.)
• Ortam içinde doğru ve uygun hava akışını, uygun seçilmiş menfez, anemostat, difüzör gibi elemanları kullanmak,
• Ortamda bulunan kirletici kaynaklardan doğrudan, direk olarak egzoz yapıp, kirleticilerin ortama yayılmalarını önlemek, (mesela mutfak davlumbazları kullanılarak, kirletici faktörler ortama yayılmadan, uzaklaştırılabilir.)

Yapılan saha çalışmaları, ortamdaki CO₂ miktarının, hava kalitesi için güvenilir bir kriter olduğunu göstermektedir. Ortamdaki insanlar CO₂'nin ana üreticileridir. Eğer bir ortamdaki insan sayısı ikiye katlanırsa, üretilen CO₂ miktarı da ikiye katlanır. Eğer ortamdaki insan sayısı azalırsa, CO₂ miktarı da buna paralel olarak azalır. CO₂ kontrolüne 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. Ortamın aralıklı veya kısmi kullanımında maliyetli aşırı havalandırmayı önleyerek enerji tasarrufu sağlar. Geri ödeme süresi bir çok 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.

Sonuç Olarak

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 sızıntısını 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 ve tiyatro salonu 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, ortamın 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.