نصف المباني العامة تفتقر لإمكانية التهوية الطبيعية… والحل في الأنظمة الهجينة

كشف باحثون من جامعة بورجوس في إسبانيا أن التهوية الطبيعية المتقاطعة تُعد أكثر أساليب التهوية كفاءة للحفاظ على جودة الهواء داخل المباني العامة، غير أن تطبيقها العملي غير ممكن في أكثر من نصف المباني القائمة.

ومنذ جائحة “كوفيد-19″، تصاعدت المخاوف بشأن الهواء المعاد تدويره في الأماكن العامة، مع الحاجة الملحّة إلى ضمان أجواء آمنة في المدارس والجامعات والمكاتب والصالات الرياضية. ونُشرت نتائج الدراسة في دورية Eng.

قياس قدرة المباني على الحفاظ على جودة الهواء

وابتكر الفريق البحثي نموذجًا قابلاً للتطبيق لقياس قدرة المباني على الحفاظ على جودة الهواء الداخلية، اعتمادًا على مؤشرات التهوية الفعلية، مع اعتبار تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO₂) مؤشرًا أساسيًا لجودة الهواء.

ويُعتبر الهواء الداخلي “جيدًا” إذا كان الفارق بين مستوى ثاني أكسيد الكربون داخليًا وخارجيًا أقل من 500 جزء في المليون، وهو ما تصنّفه المعايير الأوروبية ضمن فئة IDA2 الخاصة بجودة الهواء في المباني غير السكنية.

وأوضحت الدراسة أن الحفاظ على مستويات CO₂ ضمن الحدود الصحية يتطلب معدل تهوية يقارب ثلاث مرات换換换 في الساعة (ACH)، وهو مقياس لعدد مرات استبدال حجم الهواء في الغرفة بالكامل بهواء جديد خلال ساعة واحدة.

وتُعد المستويات الأقل من 800 جزء في المليون آمنة، بينما قد تتسبب المعدلات التي تتجاوز خمس مرات换換换 في انزعاج المستخدمين وتكون أقل فاعلية في مكافحة الأمراض.

11% فقط من الغرف حققت المعايير المثالية

ووفق النتائج، تُعد التهوية المتقاطعة – التي تسمح بتدفق الهواء عبر فتحات في واجهتين متقابلتين – الطريقة الطبيعية الوحيدة القادرة باستمرار على تحقيق معدلات التهوية الموصى بها، ومع ذلك، بيّنت الدراسة أن 53% من 183 غرفة عامة شملها المسح لا تملك أي إمكانية للتهوية الطبيعية.

وفي حالات محددة، مثل قاعة بلدية موستوليس المصممة لاستيعاب 77 شخصًا، لم تسمح شروط التهوية إلا بوجود 20 شخصًا فقط للحفاظ على فئة IDA2، حتى مع فتح جميع النوافذ بالكامل.

كما أظهرت النتائج أن 11% فقط من الغرف حققت المعايير المثالية لفئة IDA2، بينما تراوحت نسبة الغرف التي سجلت معدلات تهوية مقبولة (3–5 مرات换換换) بين 28% و57%، وذلك وفق طبيعة النشاط وكثافة الإشغال.

التهوية الطبيعية ضمن الحلول منخفضة التكلفة

وأوصى الباحثون بدمج النوافذ مع أنظمة التهوية الميكانيكية للحفاظ على الشروط المثالية، واستخدام مراقبة مستمرة لمستويات ثاني أكسيد الكربون، بحيث يمكن اتخاذ إجراءات فورية مثل تقليل عدد الحاضرين أو فتح النوافذ تلقائيًا عند تجاوز المستويات المسموح بها، في توازن بين كفاءة الطاقة والسلامة الصحية.

وأكدت الدراسة أن التهوية الطبيعية تدخل ضمن الحلول منخفضة التكلفة وقابلة للتوسيع، لكنها لا تكفي وحدها في كثير من المباني الحالية، داعيةً إلى تصميم جميع المباني العامة الجديدة بما يتيح تهوية متقاطعة فعّالة منذ البداية، وتحديث المباني القائمة بأنظمة تهوية هجينة لضمان بيئة صحية تقلل من انتشار الأمراض وتحافظ على الصحة العامة.