İç Hava Kalitesi

28 Haziran 2018 Dergi: Mayıs-Haziran 2018

İç Hava Kalitesi

Yazan: Hüseyin Bulgurcu

Bir ortamın havalandırma ihtiyacı hangi yöntemlerle belirlenir?

1. Saatlik Hava Değişim Sayısı Yöntemi

En çok kullanılan yöntemdir. Havalandırılması istenen yerin hacmi (en x boy x yükseklik) hesaplanır. Kullanım amacına göre tavsiye edilen saatteki hava değişim sayısı ile hacim çarpılarak o mekân için havalandırma debisi bulunur.
ic hava kalitesi formul 1

(m3/h)

Hd: Hava değişim sayısı (defa/saat= 1/h= h-1)

Vm: Ortamın toplam hacmi (m3)

2. Birim Alan Yöntemi

Restoranlar, toplantı salonları gibi daha büyük mekânların havalandırma debisinin hesaplanması için kullanılabilen bir yöntemdir. Kullanım amacına göre bir m2 alan için tavsiye edilen hava miktarı ile mekânın toplam alanının çarpılması sonucunda gerekli hava debisi bulunur.

3. Ortamdaki İnsan Sayısı Yöntemi

Ortam havalandırılmalarında, ortamın kullanım amacı ve ortamda bulunan insanların havayı kirletme durumlarını da göz önünde bulundurmak gerekir. Ortamın ortalama taze hava ihtiyacını kişi sayısına göre belirlenmesinde kesin sayısal bir değer vermek imkânı yoktur. Bunun için ortamın kullanım amacına göre fert başına tecrübe edilen yaklaşık değerler alınmaktadır.

ic hava kalitesi formul 2Toplam dış hava debisi (L/s) 

ic hava kalitesi formul 3: İnsanlar tarafından ihtiyaç duyulan temiz hava miktarı (L/s, kişi)
n: Ortamda bulunan insan sayısı

4. Isı Transferi Yöntemi

Bina içerisindeki makineler, aydınlatma elemanlarından, trafo ve jeneratörden yayılan ısının ortamdan uzaklaştırılması için gerekli olan hava debisinin belirlendiği yöntemdir.

ic hava kalitesi formul 4

(m3/h)
Q: Ortamda yayılan ısı (W)
(T2-Ti): İç ve dış sıcaklık farkı (°C)

İç hava kalitesi (İHK) ne demektir?

İç hava kalitesi (İHK), iç ortamlarda solunan havanın ne kadar “iyi” ya da “kötü” olduğunu gösteren bir ölçüttür. “Kötü İHK”, hastalıklara ve üretim kaybına sebep olabilir. “İyi İHK” ise sağlıklı bir yaşam ve çalışma ortamı sağlayabilir. İşyerlerinde, çalışanlar daha etkin, istekli ve katılımcı olabilir. Her geçen gün daha fazla insan İHK’nin öneminin farkına varıyor. İHK, iç ortamlarda, giderek sağlıklı konforun en temel ölçütü haline geldi, standartları belirlendi.

İç ortam havasının kirlenmesinin nedenleri nelerdir?

İç hava kirleticilerinin orijinleri bina içinde veya dış ortamda olabilir. Şayet kirleticilerin kaynakları kontrol edilmezse havalandırma/klima sistemi düzgün çalışsa bile İHK problemleri oluşabilir. Hava kirleticileri çok sayıdaki parçacıklardan, liflerden, biyolojik aerosoller ve gazlar oluşur. Buna ilave olarak okul binalarında binanın yerleşim yeri, sınıfın konumu, yeri boyanmış olması, laboratuvar veya atölye amaçlı kullanılması kirlenmede etkili olmaktadır.

- İnsanlar ve Eşyalar: Boyalar ve halılar, kıyafetler ve bakım ürünleri. VOC (uçucu organik bileşikler) yayar.
- Bina Onarımları: Boya gazları, toz, kötü kokular.
- Duman: Havalandırma sisteminin içinde dolaşır.
- Haşere İlaçları: Kanserojen madde içerirler.
- Dış Hava: Dış ortamdan taze hava ile birlikte kirli hava girebilir.
- Sızdırmaz Camlar: Açık havaya doğrudan erişimi engeller.
- Temizlik Malzemeleri: Pazardaki 70 binden fazla kanserojen maddeler içeren kimyasal ürün.
- Fotokopi ve Yazıcılar: Ozon yayar.
- Lavabolar: Küf makinesi gibi çalışır.

İç hava kalitesini etkileyen kirletici maddeler nelerdir?

1. Radon

İç ortamdaki radon çok yoğun evin inşa edildiği kaya ve topraktaki uranyumdur. Uranyum doğal olarak parçalandığında renksiz, kokusuz ve radyoaktif bir gaz olan radon salınır. Radon gazı eve kirli zeminlerden, duvar ve zemin çatlaklarından, zemin drenajlarından ve haznelerden girer. Radon sigaradan sonra akciğer kanserinin en büyük nedenidir. 

Radonun ölçüm birimi pikoküri/litre (pci/L) dir. EPA’nın tavsiyelerine göre 4 pci/L’yi aştığında azaltılması gerekir. Aktif toprak basınçlandırılması ve binanın havalandırılması, okullarda çok yaygın olarak kullanılan iki yöntemdir.

2. Çevresel Tütün Dumanı

Çevresel tütün dumanı, sigara dumanı ile sigara, pipo ucunun yanmasından oluşan dumanın karışımıdır. Bu karmaşık bir karışımdır ve 400’den fazla bileşik içerir. 40’tan fazla bileşik, insanlarda akciğer kanseri yapıcı etkiye sahiptir. Çevresel tütün dumanı sıklıkla “ikinci el içicilik” ve “pasif içicilik” olarak adlandırılır.

3. Biyolojik Kirleticiler

Biyolojik kirleticiler; bakteriler, küfler, mantarlar, virüsler, kedi salyaları, ev tozu keneleri, hamam böcekleri ve polenleri kapsar. Bu kirleticilerin birçok kaynağı mevcuttur. Polenler orijini bitkilerdir; virüsler insanlar ve hayvanlar tarafından taşınır ve ev hayvanları salya ve pire kaynaklarıdır.

Bir ortamda bağıl nem seviyesinin kontrolü ile biyolojik kirleticilerin gelişimi en aza indirilebilir. İç ortamlar için tavsiye edilen bağıl nem seviyeleri %30-%50’dir. Durgun sular, suyun zarar verdiği malzemeler veya ıslak yüzeyler, mantarlar, küf, bakteri ve sineklerin çoğalmasına hizmet eder. Ev tozu keneleri en güçlü alerji yapan biyolojik kirleticilerden biridir; nemli, ılık ortamlarda gelişir.

Bazı biyolojik kirleticiler, pnomonitis, alerjik burun iltihapları ve bazı astım tiplerini kapsayan alerjik reaksiyonları tetikler. Grip ve tavuk frengisi gibi enfeksiyon hastalıkları hava ile taşınır. Mantar ve küfler zehir salgılayarak hastalık oluştururlar. Biyolojik kirleticilerin neden olduğu sağlık problemleri; aksırık, göz sulanması, öksürmek, nefes darlığı, baş dönmesi, uyuşukluk, sıtma ve sindirim sorunlarını kapsar. Biyolojik kirleticiler kontrol edilerek astım vakaları %55-%60 alınabilir.

4. Evsel Ürünler

Organik kimyasallar, evsel ürünlerin terkibinde çok yaygın olarak kullanılmaktadır. Boyalar, vernikler ve balmumunda olduğu gibi birçok temizleyici, ilaçlama, kozmetik, yağ çözücü ve yumuşatıcı maddeler de organik çözücüler içerir.

Organik kimyasalların bazıları oldukça zehirli, bazılarınınsa sağlığa zararı bilinmemektedir. Diğer kirleticilerde olduğu gibi sağlığa etkileri doğal olarak maruziyet süresine bağlı olarak değişir. Göz ve solunum yolu tahrişi, baş ağrıları, baş dönmesi, görme bozuklukları ve hafıza kayıpları bazı organik kimyasallara maruz kalan kişilerde acil olarak görülen belirtilerdir.

5. Formaldehit

Formaldehit, bina malzemeleri üretiminde ve çok sayıdaki evsel ürünlerde kullanılan önemli bir kimyasaldır. Formaldehit aynı zamanda yanma ve bazı diğer doğal süreçlerin ürünüdür. Böylelikle maddesel derişiklikleri iç ve dış ortamlarda kullanabilir. Formaldehit renksiz, keskin kokulu bir gaz olup bazı insanlarda uzun süre maruz kalındığında gözlerde sulanmaya, gözlerde ve boğazda yanma hissine, mide bulantısına ve solunumda zorluklara sebep olabilir (0,1 ppm üzerinde). Yüksek derişiklikler insanlarda astımı tetikleyebilir. Formaldehitin hayvanlarda kansere neden olması, insanlarda da kansere neden olabilceğini göstermiştir.

6. Pestisitler

Pestisitler bakteri, mantar ve diğer organizmalara ilave olarak sinekler ve kemiriciler gibi haşaratları öldürmek veya kontrol etmek üzere kullanılan kimyasallardır. Birçok pestisitler kendiliğinden zehirlidir. Birçoğu uçucu organik bileşikler içerir. Özel belirtileri; maruz kalınan pestisitin tipine, uygulanan yere alınan doza ve maruz kalan şahsın hassasiyetine bağlı olarak değişebilir. Bazı pestisitlere kronik olarak maruz kalınması karaciğere, böbreklere ve sinir sistemine zarar verebilir.
İç ortamlarda pestisitler için herhangi standart yoktur. Hem EPA hem de Pensilvanya Tarım Bakanlığı, okullarda kimyasal pestisit kullanımını en aza indirecek tedbirler almışlardır. Pestisit ürünleri üretici talimatları doğrultusunda havalandırma uygulamalarında da kullanılabilir.

7. Karbonmonoksit

CO renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Karbonun eksik yanmasının bir ürünüdür. CO kandaki oksijen taşıyıcı hemoglobin ile birleşerek karboksi hemoglobin oluşturur. Kandaki normal karboksi hemoglobin oranları sigara içmeyenlerde %2’den az ve sigara içenlerde %5-%9 arasındadır. Orta seviyedeki derişikliğin belirtileri belirsiz olabilir. Uygun havalandırma önemli bir kontrol ölçümüdür.
İç hava için CO üzerinde uzlaşılmış bir standart yoktur. EPA’nın Ulusal Ortam Havası Standartlarında dış havada sekiz saat için 9 ppm ve bir saat için 35 ppm olarak verilmiştir. Bu standart okullarda iç hava için kılavuz olarak kabul edilebilir ve aşılmamalıdır.

8. Karbondioksit

Karbondioksit renksiz, kokusuz ve tatsız bir gazdır. Karbonun tam yanma ürünüdür. Sağlığa karşı etkisi oksijen yok edici olduğundan havadaki oksijenin yerini alır. 15000 ppm’in üzerindeki derişiklikleri zihinsel aktivite kayıplarına neden olabilir ve dikkat edilmelidir.
ASHRAE’nin 62-1989 no’lu standardı 1000 ppm değerini konfor üst sınırı olarak belirlemiştir. Bu standart okullar için de kullanılabilir ve aşılmaması gerekir.

9. Cıva

Son yıllarda okul çocuklarında metalik cıva damlacıkları ve kirliliğini kapsayan raporlarda artış gözlenmiştir. Cıva tabiatta çeşitli biçimlerde bulunur. Metalik cıva bir sıvı biçimidir, termometre ve barometre gibi çeşitli tüketici ürünlerinde kullanılır. Okul laboratuvarlarında bulunur ve kaza olarak döküldüğünde kirlilik problemine neden olabilir. Cıva oda sıcaklığında buharlaşarak zemine yakın yerlerde bir set oluşturur. Ondan dolayı çocuklar yetişkinlere kıyasla daha fazla etkilenir. Cıva merkezi sinir sistemi ve böbrekleri etkiler.
Hava kirliliği için uygulanan testlerde 0,003 mg/m3 başlangıçta oksijen seviyesi olarak evlerde ve okullar gibi toplu mekânlarda kabul edilir.

10. Uçucu Organik Bileşikler (UOB)

İç ortam havasında yüzlerce uçucu organik bileşik vardır, bazen bunların derişikliklerinin zararlı olduğundan şüphe edilir. Çok yaygın olarak bilinen uçucu organik bileşikler; benzen, formaldehit, metilklorit, trikloretilen ve tetrakloretileni kapsar.

11. Kurşun

Kurşun oldukça zehirli bir metaldir. Çeşitli kaynaklardan gelen kurşuna (kirlenmiş toprak ve toz ve hava) maruz kalınabilir. Kurşun esaslı boya çocuklar için çok yaygın bir kaynaktır. Kurşun beyne, böbreklere, sinir sistemine ve kırmızı kan hücrelerine zarar verebilir.
Halkımızda okullarda kurşun için iç ortam standardı yoktur. Mevcut standartlar dış ortamlar veya endüstriyel iş yerleri içindir.

12. Azotdioksit (NO2)

NO2’nin kaynakları kerosen ısıtıcılar, havalandırmasız gaz sobaları ve ısıtıcılar çevresel tütün dumanıdır. Göz, burun ve boğazlarda tahriş yapar. Ciğer fonksiyonlarını kısıtlayabilir ve küçük çocuklarda solunum enfeksiyonlarını artırabilir.
NO2 ortamda yanma uygulamaları olmaksızın müsaade edilen seviyenin yarısı alınır.

İç hava kirleticilerin potansiyel kaynakları nelerdir?

ic hava kalitesi tablo 1

İç hava kalitesi problemleri hangi yöntemlerle çözülebilir?

1. Kaynak Yönetimi

Kaynak yönetimi, kaynağın uzaklaştırılmasını, kaynağın değiştirilmesini ve kaynağın kapatılmasını kapsar. Pratik olarak uygulanabilecek birçok yöntem vardır. En iyi yöntem, kirleticilerin okul binalarına girmesini kesinlikle önlemektir.
Aralarında uçucu organik bileşikler, sigara kokusu, parçacık madde ve radon gibi maddelerin bulunduğu iç hava kirleticilerini kontrol etmenin en uygun yolu, onları kaynağında kontrol etmektir. Bu, sızdırmazlık sağlayarak ya da kaynağın varlığına, kullanımına sınırlamalar getirerek gerçekleştirilebilir.
Asbest içeren bazı kaynaklar sızdırmaz hale getirilebilir veya kapatılabilir; gaz sobaları gibileri ayarlanarak salımları azaltılabilir. Birçok durumda kaynağın kontrolü, iç hava kalitesini artırmada havalandırmayı artırmaya kıyasla daha ekonomik olmaktadır. Çünkü havalandırma yükünün artırılması enerji maliyetini artıracaktır. Eğer kirliliğin kaynağı belli ise yerel egzoz havalandırması kirleticilerin uzaklaştırılmasında en etkili yoldur.

2. Yerel Egzoz

Yerel egzoz, iç ortama dağılmış olan kirleticileri kaynağında yakalayıp uzaklaştırmak ve dış ortama göndermek için verimli bir yöntemdir. Yerel egzozların kullanıldığı örnekler; bekleme odaları, mutfaklar, bilimsel laboratuvarlar ve ev idaresi depolama odaları, baskı ve kopyalama odaları, mesleki/endüstriyel alanlar (kaynak odaları gibi).

3. Havalandırma

Havalandırma sistemi uygun olarak tasarlandığında, işletildiğinde ve bakıldığında otomatik olarak havadaki kirleticileri normal seviyeye indirecektir. Boyama gibi bazı durumlarda havalandırma ile havadaki duman derişikliği seyreltilir.
Kirleticiler bina ve dekorasyon malzemeleri, mobilya, insanlar ve onların aktiviteleri ve emiş havasından kaynaklanmaktadır. Bu durumda talep kontrollü havalandırma kullanılması %50’lere varan enerji tasarrufu sağlamaktadır. Talep kontrollü sistemler hava akışının kirletici yüklerine bağlı olarak kontrol edildiği bir havalandırma sistemidir. Bu sistemlerde hava kalitesi duyargaları gereklidir. Kullanılması gereken duyargalar CO2, karışım gazı, CO2/karışım gazı, CO2/CO seçeneklerinden biri olabilir.

4. Maruziyet Kontrolü

Kirliliğin tamamen önlenemediği yerlerde maruz kalma sürelerini ve şekillerini kısaltmak gereklidir. Maruziyet kontrolü, potansiyel maruz kalınmayı azaltmak için yerleşimi, miktar ve zamanı ayarlamayı kapsar.

5. Hava Temizleme Cihazları

Hava temizleyicilerinin en ucuz modellerden en kapsamlı ve pahalı ev sistemlerine kadar birçok tip ve boyutta olanları satılmaktadır. Bazı hava temizleyiciler parçacık tutulmasında yüksek verime sahipken diğerleri daha az verimle çalışır. Hava temizleyicileri genellikle gaz kirleticileri uzaklaştıramazlar.
Bir hava temizleyicinin verimliliği, iç havadan kirleticileri nasıl topladığına ve filtre veya temizleme elemanından ne kadar temiz hava geçirdiğine bağlıdır. Verimli bir filtre düşük hava akışında verimli olmayabilirken, tersine yüksek hava debisine sahip hava temizleyicide düşük verimli filtre uygun olmayacaktır. Herhangi bir hava temizleyicinin uzun süreli performansı, üretici talimatlarına uygun olarak yapılan bakım işlemlerine bağlıdır.

ic hava kalitesi sekil 1

Şekil-1 Hava temizleme cihazı

Hava temizleyicinin verimliliğinin belirlenmesinde bir diğer önemli faktör, kirletici kaynağın gücüdür. Özellikle sıradan hava temizleyiciler güçlü kirleticilerin yakınından bile kirleticileri yeterli şekilde uzaklaştıramazlar. Hava temizleyicileri kirlilik kaynağının özel hassasiyetine bağlı olarak seçilmelidir.

6. Eğitim

Kapalı alanlarda yaşayan tüm insanların İHK konusunda eğitilmesi çok önemlidir. Şayet kişiler iç hava kirleticileri ve onların kontrolü konusunda bilgilendirilirse bu kirliliklere maruz kalma durumları azaltılmış olur. Bu amaçla başta hastane ve okul yöneticilerine, doktorlara, öğretmenlere seminerler düzenlenebilir.

Kaynaklar:

1. Havalandırma Tesisatı, 670 Sayfa, Makine Mühendisleri Odası Yayını No:650, Aralık, İstanbul 2015.
2. Alarko Teknik Bülten, Eylül 2005, Sayı 7



Slider Altına
Söyleşi