Tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà và chất lượng không khí trong nhà vấn đề khó xử

Nội dung bài viết trình bày một số ví dụ về các vấn đề IAQ, việc cải tạo các tòa nhà và vấn đề liên quan đến tiết kiệm năng lượng. Sử dụng các phương pháp kỹ thuật lấy mẫu vệ sinh công nghiệp và tập trung vào các chất gây ô nhiễm ưu tiên được chọn sử dụng như các chất đánh dấu, chúng tôi sẽ chỉ ra những vấn đề ô nhiễm khác nhau và các giải pháp xử lý.

K t qu nghiên c u KHCN Tiết kiệm lượng tịa nhà chất lượng khơng khí nhà vấn đề khó xử Huỳnh Cơng Khanh Vi n Vi c làm S c kh e (IST) Lausanne, Th y S Tóm tắt ại quốc gia Châu Âu quốc gia Bắc Mỹ, người dành từ 80-90% thời gian tòa nhà hít thở khơng khí nhà Tại Thụy Sỹ, ưu tiên đặc biệt dành cho 16 trạm thuộc mạng lưới quốc gia quan trắc chất gây ô nhiễm khơng khí (gọi tắt tiếng Anh NABEL) Kết quan trắc cho thấy 10 năm qua ô nhiễm môi trường bên giảm đáng kể Tuy nhiên, lý giải ô nhiễm bên giảm mà bệnh tật lại gia tăng? Liệu nhiễm nhà ngun nhân không? Các chất gây ô nhiễm nhà tạo vấn đề chất lượng khơng khí nhà T (Indoor Air Quality = IAQ) đến từ nhiều nguồn khác nhau: thơng gió chưa phù hợp, nhiệt độ độ ẩm chưa thích hợp hợp chất hữu bay (Volatile Organic Compounds=VOCs) Những ảnh hưởng sức khỏe chất gây ô nhiễm kể khác nhau, từ triệu chứng khó chịu, dị ứng, bệnh hô hấp ung thư Trong số chất gây nhiễm, khói thuốc mơi trường (Environmental Tobacco Smokes= ETS) đóng vai trò quan trọng ảnh hưởng đến sức khỏe lẫn phương pháp kiểm soát kỹ thuật thơng gió Để tiến hành quan trắc tượng ô nhiễm nhà, số chất đánh dấu (tracers) ETS lựa chọn sử dụng như: cacbon monoxide (CO), cacbon dioxide (CO2), phân tử hô hấp (RSP), chất ngưng tụ, nicotin, Các Hydrocacbon thơm mạch vòng (Polycyclic Aromatic Hydrocacbons = PAHs), nitrosamines… Trong báo này, chúng tơi trình bày số ví dụ vấn đề IAQ, việc cải tạo tòa nhà vấn đề liên quan đến tiết kiệm lượng Sử dụng phương pháp kỹ thuật lấy mẫu vệ sinh công nghiệp tập trung vào chất gây ô nhiễm ưu tiên chọn sử dụng chất đánh dấu, vấn đề ô nhiễm khác giải pháp xử lý Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2015 K t qu nghiên c u KHCN Tòa tháp Bitexco Financial Tower Nguồn Internet GIỚI THIỆU Giá dầu mỏ tăng cao suốt thập niên 70, năm 2008 khủng hoảng dầu mỏ khủng hoảng tài buộc nhà quản lý phải tăng cường cách nhiệt cho tòa nhà hạn chế trao đổi khơng khí với mơi trường bên ngồi Các rủi ro chủ yếu nhà máy điện hạt nhân lỗi người gây (Tchernobyl) thiên tai (địa chấn, động đất), buộc ngày nhiều người chuyển sang sử dụng nguyên lý sinh thái học phát triển bền vững, lượng xanh lượng tái tạo Thách thức kiến trúc xây dựng gia tăng hiệu suất nhiệt cách giảm thơng gió thích nghi với phong cách sống mới: vui vẻ, thời thượng hài hòa hay gọi “Phong- Thủy” Tại Thụy Sỹ, 10 năm có 13.000 tịa nhà cấp chứng nhận MINERGIE®, nhãn hiệu dành cho tịa nhà có hiệu suất tiêu thụ lượng thấp Mục tiêu MINERGIE® giảm thiểu tiêu thụ lượng bên tòa nhà sử dụng lượng tái tạo cải thiện chất lượng I CẤM HÚT THUỐC Do ETS nguyên nhân thường xuyên gây phàn nàn chất lượng khơng khí nhà tỉ lệ tử vong cao hút thuốc thụ động, tháng năm 2004, Đại học Geneva định cấm hút thuốc bên khn viên tịa nhà “Uni-Mail”, tòa nhà lớn Đại học Khoa học người Thụy Sỹ, lệnh cấm thức áp dụng từ tháng 10 năm 2004 Báo cáo trình bày (Huynh CK, 2009) kết liên quan tới chất lượng khơng khí nhà tồ nhà “Uni-Mail” trước sau áp dụng lệnh cấm sử dụng nicotine; bụi lơ lửng, khí ngưng tụ nồng độ PAH khơng khí chất đánh dấu sử dụng để tiến hành đánh giá phơi nhiễm thuốc thụ động người không hút thuốc bên tồ nhà Hình minh họa mật độ sơ đồ hình hộp yếu tố trước sau cấm hút thuốc với tất vị trí lấy mẫu: bụi, khí ngưng tụ nicotine khơng khí tính theo đơn vị μg/m3 Trước có Hình 2: Hi n th n ng đ b ng s
đ hình h p c a y u t tr
c sau c m hút thu c đ i v i t t c v trí l y m u: b i, khí ng
ng t nicotine khơng khí tính theo đ
n v μg/m3 Ch có nicotine cho th y s li u ch ng c th ng kê hai m u v i p = 0,009 Ảnh minh họa: nguồn Internet Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2015 K t qu nghiên c u KHCN ảnh Minh họa nguồn internet lệnh cấm, mức nồng độ hạt hô hấp (RSP) tăng cao, trung bình khoảng 320 μg/m3 vào ban ngày, với đỉnh điểm 1000μg/m3, so với nồng độ hạt khơng khí mơi trường xung quanh vào khoảng từ 22 đến 30μg/m3 Mức nicotine đóng vai trị quan trọng (trung bình 5,53μg/m3, dải từ 1,5 đến 17,9μg/m3) Khi lệnh cấm hút thuốc áp dụng (bắt đầu từ ngày 18/10/2004), có cải thiện đáng kể nồng độ chất gây ô nhiễm So sánh với trước áp dụng lệnh cấm, bụi, nồng độ giảm xuống lần (trung bình: 130μg/m3, trải từ: 40 đến 160μg/m3), nicotine giảm 10 lần (trung bình: 0,53μg/m3, trải từ đến 1,69μg/m3) Nồng độ RSP không khí bên ngồi 22μg/m3 thấp 10 lần so với ô nhiễm nhà Nicotine xem chất đánh dấu tốt cho ETS, khơng có can thiệp, độc lập vị trí theo mùa VÍ DỤ 3: Ơ NHIỄM TRONG NHÀ DO CHẤT DIỆT VI SINH (BIOCIDES) Từ năm 1995, vấn đề mùi lưu lại dai dẳng quan sát thấy hộ sau di chuyển từ Mỹ tới Geneva; trước hộ không gặp vấn đề mùi Đồ đạc nội thất chuyển đến đường biển có mùi khơng thể chịu Đã có số can thiệp từ phịng thí nghiệm để xác định chất gây ô nhiễm không đem lại kết Rất nhiều biện pháp xử lý can thiệp áp dụng nhằm loại bỏ mùi như: thơng gió, lắp đặt hệ thống làm khơng khí (loại bỏ mùi phủ mùi thơm lên), xử lý ion hóa, tạo ion âm… Sau tiến hành ion hóa liên tục 15 ngày đêm, theo ý kiến chủ nhà, tình trạng trở nên xấu xuất số triệu chứng như: kích ứng mắt, đau đầu nguyên nhân nguồn ô nhiễm bổ sung khí O3, sản phẩm phụ trình tạo ion âm xử lý Cuối cùng, thơng qua việc lấy mẫu khơng khí kỹ thuật vệ sinh nghề nghiệp đặc thù, phát nhiều chất gây ô nhiễm khơng khí nhà: formaldehyde (116 ± 14μg/m3), naphthalene (32,7μg/m3), 1,4dichloro-benzene (15,3μg/m3), phenol (40μg/m3) Ngồi ra, nguồn gây nhiễm xác Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2015 K t qu nghiên c u KHCN định xuất phát từ chất chống nhậy xịt lên đồ đạc vận chuyển tàu thủy VÍ DỤ 4: Ơ NHIỄM BÊN TRONG MỘT NHÀ THỜ Một giáo xứ Geneva định cắt giảm chi phí tiêu thụ lượng nhà thờ sau khủng hoảng lượng lần thứ hai cuối thập kỷ 70 Nhà thờ có từ thời trung cổ sửa lại vào năm 1930; Lần trùng tu cuối vào năm 1980, để lại ngun trạng hệ thống thơng gió vận hành theo ngun lý thơng gió tự nhiên Năm 1985, nhà thờ lắp cửa kính cố định, tất cửa lại mở mái vòm bị đóng lại Sau lần trùng tu cuối, người giám sát giáo xứ phát thấy bề mặt bên gian giáo đường nhanh chóng bị bao phủ bụi sẫm màu, phải làm vệ sinh sau năm thay từ 10-12 năm lần trước (Hình 3, Huỳnh Cơng Khanh, 1991) Nhà thờ có diện tích lớn với ba phố bao quanh khoảng 50.000 ô tô qua ngày Ý kiến chuyên gia ngoại thất tham vấn để xác định phạm vi ô nhiễm gây giao thông Điều tra cho thấy, hầu hết bụi tìm thấy bên nhà thờ thực bồ hóng việc đốt hương trầm nến Hương trầm dường nguồn phát sinh PAHs Với hệ thống thơng gió học loại đèn giả nến thắp sáng dầu xem có hướng giải Tóm lại, việc thơng gió cơng trình mang tính lịch sử vấn đề phức tạp Các nhà xây dựng đại có nhiều cách tiếp cận khác góc độ tiện nghi kinh tế, hẳn nhà xây dựng thời cổ đại Để phục vụ mục đích tiết kiệm lượng (khơng có hệ thống thơng gió), nhiều câu hỏi đặt liệu hương trầm nến có xứng đáng với chi phí đắt đỏ để định kỳ làm nhà thờ Dĩ nhiên, hậu ô Hình 3: B i s m màu bám v m t bên gian c a giáo đ
ng 10 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2015 K t qu nghiên c u KHCN nhiễm khơng lường trước Vấn đề ô nhiễm nhà thờ trở nên tiếng vùng cho trường hợp nhất; tình tương tự gặp phải KẾT LUẬN Mục đích nghiên cứu vấn đề khó xử việc áp dụng kỹ thuật tiết kiệm lượng tịa nhà chất lượng khơng khí nhà Liệu điều tra nghiên cứu tính khả thi việc đạt giá trị RSP thấp, mức VOCs thấp, khơng khí nhà lành cơng sở hay tịa nhà tư nhân mà khơng cần đến thay đổi lớn liên quan đến hệ thống thơng gió khí có (sưởi, thơng gió điều hịa) hay khơng? Câu trả lời từ khơng đến tùy thuộc vào việc hiểu rõ nguồn gây ô nhiễm nhà, định nghĩa chất lượng khơng khí nhà gì? (khơng dựa RSP mà cịn ETS VOCs loại khí mùi khác), tỉ lệ khơng khí tuần hồn tính hiệu lọc để loại bỏ chất gây ô nhiễm Trong vài trường hợp, ví dụ có ETS loại khói khơng thể lọc chúng lọc có hiệu cao (HEPA) chúng có kích thước nano; Các chất gây nhiễm nhà tạo vấn đề liên quan đến chất lượng khơng khí nhà phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, ví dụ: thơng gió khơng phù hợp, nhiệt độ độ ẩm chưa thích hợp, có hợp chất hữu dễ bay hơi, tác nhân sinh học, radon, sản phẩm cháy ETS Những ảnh hưởng đến sức khỏe từ chất gây ô nhiễm khác trải rộng từ mức khó chịu, gây kích ứng, bệnh đường hơ hấp ung thư [5] Huynh CK, Vu Duc T, Guillemin M: (2004) “Pollution de l’air interieur par les nitrosamines cancerigenes emises par la fume de tabac”, CHUV Research day, Environment humaine – EHU007, pp15-16 TÀI LIỆU THAM KHẢO [7] World Health Organization: (2002) “World Health Report 2002: Reducing Risk, Promoting Healthy Life” World Health Organization, Geneva, Switzerland [1] Ackermann-Liebrich U et al: (2005) “Follow-up of the Swiss Conhort Study on Air Pollution and Lung Diseases in Aldults (SAPALDIA 2) 1991-2003: methods and characterization of participants”, Soz.Paventivment., 50, pp 245263 [6] Huynh CK, Farinelle T and Vu Duc T: (2009) “Indoor air quality in a public building following smoking bans”, Swiss Med Wkly 139 (suppl 171): 8S9S [8] http://www.who.int/whr/ 2002/ annex/en/index.html [2] Etzel RA: (2007) “Indoor and Outdoor air pollution: Tobacco smoke, moulds and diseases in infants and children”, Int.J.Hyg.Environ Health 201, pp611-616 [3] Huynh CK, Vu Duc T, Guillemin M, Savolainen H and Iselin F: “Impact of thermal proofing of a church on its indoor air quality” Sci Total Environ 102: pp241-251 [4] Huynh CK, Vu Duc T, Guillemin M: (1993) “Analyse des introsamines volatiles et specifiques dans la fume de tabac – Teneur dans quelques cigarettes du commerce en Suisse”, Trav Chim Alim Hyg 84, pp281-290 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2015 11 ... trước Vấn đề ô nhiễm nhà thờ trở nên tiếng vùng cho trường hợp nhất; tình tương tự gặp phải KẾT LUẬN Mục đích nghiên cứu vấn đề khó xử việc áp dụng kỹ thuật tiết kiệm lượng tịa nhà chất lượng. .. nano; Các chất gây nhiễm nhà tạo vấn đề liên quan đến chất lượng không khí nhà phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau, ví dụ: thơng gió khơng phù hợp, nhiệt độ độ ẩm chưa thích hợp, có hợp chất hữu... tịa nhà cấp chứng nhận MINERGIE®, nhãn hiệu dành cho tịa nhà có hiệu suất tiêu thụ lượng thấp Mục tiêu MINERGIE® giảm thiểu tiêu thụ lượng bên tòa nhà sử dụng lượng tái tạo cải thiện chất lượng