Con người có thể sống 30 ngày mà không cần ăn, 3 ngày không uống, nhưng chỉ 3 phút mà không thở. Tất nhiên nhu cầu về không khí của chúng ta là xuyên suốt, ta cần nó mọi lúc trong nhà và ngoài trời tuy nhiên không khí có thể kém sạch hơn chúng ta tưởng. Mùi khó chịu làm cho chúng ta nhận ra không khí xấu, nhưng nhiều chất gây khó chịu và khí xấu không dễ phát hiện bằng mùi trong khi chúng vẫn ảnh hưởng đến sức khỏe của chúng ta. Mùi là tín hiệu rõ ràng nhất, chúng được não và hệ thần kinh chủ động cảm nhận, cho phép chúng ta đưa ra phán đoán về môi trường của chúng ta.

Hãy tìm hiểu thêm về nguồn gốc của chất lượng không khí kém, tại sao cần phải giải quyết vấn đề này trong môi trường được xây dựng, và cách thiết kế cho không khí trong nhà thoải mái và có chất lượng tốt.

Khí thải ra từ các hợp chất trong nhiều loại sản phẩm hiện đại (sơn, thảm, sàn, hoàn thiện đồ nội thất, mỹ phẩm, thuốc xịt,…) đã được chứng minh là có nhiều tác động bất lợi đối với sức khỏe - từ độ tập trung và nhận thức bị giảm thiểu cho đến những ảnh hưởng sức khỏe lâu dài bao gồm rối loạn hô hấp và ung thư. Tuy nhiên, đôi khi, các chất ô nhiễm hóa học và sinh học và các yếu tố không mùi khác, thậm chí là sự ngột ngạt của căn phòng, ảnh hưởng đến sức khỏe và sự thoải mái của chúng ta và gây ra đau đầu, mệt mỏi, dị ứng và các phản ứng có hại khác. 

Mặc dù chúng ta nhận thức rõ tầm quan trọng của chất lượng không khí ngoài trời qua tin tức về các thành phố đầy khói bụi, chúng ta dường như không mấy để tâm đến chất lượng không khí của môi trường trong nhà (đặc biệt là trong các công trình sử dụng điều hòa không khí). Đáng tiếc là, không khí trong nhà thường xuyên cũng không sạch và có thể làm hại chúng ta mà ta không hay biết. Tuy nhiên, các nhà thiết kế ở trong vai trò đặc biệt của mình có thể đảm bảo chất lượng của các môi trường làm việc này và loại bỏ mối đe dọa đó. Sau đây là những gì bạn cần biết:

Chất lượng không khí trong nhà, hoặc IAQ, bao gồm nhiều yếu tố, gồm nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ chất ô nhiễm. Tuy nhiên, nhìn chung, IAQ đề cập đến sự thoải mái, sức khỏe và chất lượng sống của cư dân tòa nhà. Theo đó, trong khi các chất ô nhiễm và các hạt có thể được đo lường một cách khách quan, thì cũng có một thành phần chủ quan đối với IAQ. Các yếu tố như tuổi tác, giới tính, và thậm chí quốc tịch và văn hóa có thể ảnh hưởng đến cách một cá nhân cảm nhận chất lượng không khí. Phương pháp nhận thức của con người về chất lượng không khí chủ yếu thông qua các mùi, vì các giác quan khác đòi hỏi mức độ ô nhiễm rất đáng kể để tạo ra các hiệu ứng đáng chú ý trong khi vẫn ảnh hưởng đến sức khỏe. Tuy nhiên, ngay cả khi không được cảm nhận rõ ràng trực tiếp, chất lượng không khí kém có thể có tác động xấu đến cách sống và làm việc trong ngắn hạn và dài hạn.

Tại sao nó quan trọng?

Chức năng của công trình, cũng như người sử dụng điển hình của nó, sẽ quyết định các tiêu chuẩn của chất lượng không khí và các hệ quả có thể xảy ra. Ví dụ, cả trường học và bệnh viện đều có người sử dụng dễ bị ảnh hưởng xấu bởi chất lượng không khí kém. Chất lượng không khí không đạt chuẩn có thể dẫn đến nhiễm trùng bệnh nhân hoặc lan truyền bệnh và có thể ảnh hưởng đến cả nhân viên y tế, làm giảm năng suất và khả năng cung cấp dịch vụ chăm sóc hiệu quả. Thông gió tự nhiên và ánh sáng ban ngày được chứng minh là làm giảm thời gian phục hồi và cải thiện sức khỏe tinh thần của bệnh nhân.

Tương tự, trong môi trường học đường, IAQ kém có thể ảnh hưởng đến học sinh và nhân viên, giáo viên. Ở học sinh, chất lượng không khí kém có liên quan đến sự vắng mặt của học sinh, ảnh hưởng xấu đến bệnh hen suyễn và các bệnh về đường hô hấp khác, giảm độ tập trung và năng suất do khó chịu. Trẻ em cũng dễ bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm môi trường hơn khi cơ thể đang phát triển của chúng hít thở không khí nhiều hơn so với so với người lớn. Tuy nhiên, nhân viên nhà trường cũng có thể cảm thấy ảnh hưởng của chất lượng không khí kém, dẫn đến bỏ lỡ ngày làm việc và có thể làm giảm hiệu suất giảng dạy.

Trong nhà ở hoặc văn phòng, ảnh hưởng của các chất ô nhiễm có thể khó phát hiện, vì bất kỳ triệu chứng nào cũng có thể khó xác định và tìm ra nguyên nhân cụ thể. Giảm độ tập trung và năng suất được ghi nhận trong các môi trường văn phòng, nơi mọi người thường có ít quyền kiểm soát đối với môi trường không khí của họ hơn so với khi họ làm việc tại nhà. Nồng độ CO2 cao trong tòa nhà văn phòng hoặc phòng họp kém thông thoáng có thể khiến nhân viên cảm thấy mệt mỏi và nặng đầu, điều này có thể dẫn đến các quyết định được đưa ra kém chính xác. Nếu chất lượng không khí trong nhà dẫn đến ngột ngạt hoặc khó chịu khác, nó có thể ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ, cũng như gây ra các triệu chứng hô hấp và đau đầu.

Cách tính toán

Các nguồn gây ô nhiễm không khí trong nhà có thể được phân thành bốn loại. Danh mục “outdoor sources - nguồn ngoài trời” bao gồm giao thông và ô nhiễm công nghiệp. “Occupant-related activities and products - Các hoạt động và sản phẩm liên quan đến người” bao gồm các ô nhiễm được tạo ra từ những thứ như nấu ăn, khói thuốc lá, sản phẩm tẩy rửa, chăm sóc cá nhân và máy in. Hai hạng mục liên quan đến tòa nhà là vật liệu xây dựng và nội thất, và các thành phần hệ thống thông gió. Vật liệu xây dựng và đồ nội thất, bao gồm ô nhiễm từ các yếu tố như gỗ dán, sơn, đồ nội thất, và các tấm phủ sàn hoặc tường, trong khi thành phần hệ thống thông gió, đề cập đến các bộ lọc, ống dẫn và máy tạo độ ẩm. 

Những nguồn này có thể thải ra các hạt và/hoặc các khí vốn có bên trong chính sản phẩm, nguyên nhân là do vật dụng tiếp xúc với các vật dụng khác hoặc phát sinh trong quá trình sử dụng vật dụng. Các yếu tố như độ thông gió, tốc độ không khí, nhiệt độ, độ ẩm tương đối, các hoạt động xảy ra trong không gian, tần suất và thời gian tiếp xúc với các chất ô nhiễm đều ảnh hưởng đến tác động của các chất ô nhiễm này và nhận thức về chất lượng không khí trong nhà.

Để đánh giá chất lượng không khí trong nhà của tòa nhà, các cân nhắc bao gồm mức độ ngột ngạt, lượng chất ô nhiễm, mùi và lượng chất hạt. Độ ngột ngạt của không khí thường được xác định bằng cách đo mức độ CO2, trong khi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) được đo để đánh giá mức độ chất ô nhiễm. Ví dụ, nồng độ CO2 bình thường trong không khí ngoài trời là từ 250-350 ppm (phần triệu), trong đó một không gian trong nhà thông thường với độ thông gió tốt nằm trong khoảng từ 350-1.000 ppm. Khi lên tới 1.000 ppm, cư dân có thể bắt đầu phàn nàn về tình trạng mệt mỏi và không khí kém. Khi mức độ đạt 2.000-5.000 ppm, không khí cảm thấy ngột ngạt, ứ đọng và có thể gây đau đầu, buồn ngủ, kém tập trung, mất chú ý và thậm chí tăng nhịp tim và buồn nôn nhẹ. Giới hạn ở các môi trường làm việc cho phép thường là 5.000 ppm trong khoảng thời gian 8 giờ. Ngoài ra, mức độ VOC trong nhà thường lớn hơn gấp 2-5 lần so với ngoài trời do có nhiều sản phẩm gia dụng giải phóng các hóa chất.

Đo đạc lượng hạt trong không khí bao gồm cả “hạt lơ lửng có thể hô hấp được” và “hạt mịn”, có nghĩa là hai kích cỡ hạt khác nhau và mức độ tương ứng mà chúng gây khó chịu hay ảnh hưởng đến sức khỏe. Các hạt lớn hơn (nhỏ hơn 10 micromet) nguy hiểm ở mức 20 micromet/m³. Các hạt dưới 2,5 micromet không được vượt quá 10 micromet/m³ và được sử dụng để xác định các chỉ số chất lượng không khí thường thấy ở các thành phố lớn. Khói và sương mù được gây ra chủ yếu bởi các hạt nhỏ hơn này và là bằng chứng trực quan về chất lượng không khí kém trong môi trường không khí bên ngoài. Trong nhà, yếu tố dễ nhận thấy nhất của chất lượng không khí là mùi. Tuy nhiên, việc đánh giá mùi có phần chủ quan hơn so với các phép đo khác vì nó liên quan đến phân tích không chỉ nồng độ và cường độ của chúng, mà còn cả đánh giá cảm giác của chúng (cho dù mùi được coi là dễ chịu hay khó chịu).

Cách thiết kế để đạt chất lượng không khí tốt

Trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, thường thì cách tiếp cận là làm cho tòa nhà càng cách li với ngoài trời càng tốt. Nhưng cách nhiệt và độ kín khí có thể làm kẹt các chất ô nhiễm bên trong tòa nhà và dẫn đến IAQ kém, làm tăng tầm quan trọng của hệ thống thông gió tốt. Hệ thống thông gió có thể sử dụng thông gió tự nhiên, thông gió cơ học hoặc lai cả hai. Các tính năng chính của một hệ thống thông gió, vì nó liên quan đến chất lượng không khí, là tần số trao đổi khí đủ cao và không khí sạch được cung cấp đến đúng nơi.

Trong hệ thống thông gió cơ học, có thể sử dụng máy dò tự động hoặc thủ công để xác định khi nào cần thông gió trong không gian nhất định. Các hệ thống tự động có thể được đặt thành bộ hẹn giờ hoặc được lập trình để phát hiện mức độ ô nhiễm, như CO2, đây là lựa chọn hiệu quả nhất. Tuy nhiên, kiểm soát thủ công có thể làm tăng cảm giác thoải mái của người sử dụng. Một yếu tố quan trọng khác của con người trong các hệ thống cơ khí là bảo trì. Ngay cả hệ thống thông gió được thiết kế và thi công tốt nhất sẽ không hoạt động như dự định nếu không được bảo trì thường xuyên, ví dụ nếu bộ lọc không khí không được thay đổi thường xuyên.

Một lựa chọn khác là thông gió tự nhiên, giúp loại bỏ các thiết bị cơ khí và ống dẫn tốn kém khỏi dự án đồng thời mang lại chi phí vận hành thấp hơn. Người sử dụng được hưởng những lợi ích tâm lý khi tiếp xúc với thiên nhiên. Tuy nhiên, bản chất của thông gió tự nhiên là không được kiểm soát và do đó có thể không phải lúc nào cũng đủ. Nhiều vị trí, khí hậu và các loại công trình cũng tạo ra những thách thức khi hoàn toàn dựa vào thông gió tự nhiên, chủ yếu do không khí ngoài trời và ô nhiễm tiếng ồn và chênh lệch nhiệt độ trong nhà và ngoài trời.

Nhiều hệ thống ngày nay kết hợp cả thông gió tự nhiên và cơ học và do đó được coi là hệ thống kết hợp. Ngày nay, các chương trình chứng nhận tính bền vững nhận thức được tầm quan trọng của IAQ và không khí trong lành, cho nên đã kết hợp nó vào các thông số kỹ thuật của mình. Theo chương trình BREEAM của Vương quốc Anh, trong danh mục Sức khỏe và An sinh, có sẵn các khoản tín dụng để giúp tài trợ cho việc giảm thiểu các nguồn gây ô nhiễm không khí cũng như mang lại khả năng thông gió tự nhiên. Chương trình LEED của Hội đồng Công trình Xanh Hoa Kỳ cũng trao điểm cho thiết kế cho chất lượng không khí tốt, nhưng không đặc biệt cho thông gió tự nhiên. Tiêu chuẩn xây dựng WELL có cách tiếp cận toàn diện hơn đối với chất lượng không khí trong nhà, với không khí là một trong bảy khái niệm cốt lõi của nó và hàng chục tiêu chí có thể được xác minh, từ việc cấm hút thuốc đến quy trình vệ sinh và kiểm soát độ ẩm.

Các hệ thống như thế này định hướng để kiến ​​trúc sư và nhà thiết kế cung cấp cho các công trình không khí trong lành. Chiến lược và các làm việc tốt nhất để cải thiện chất lượng không khí trong nhà là giảm ô nhiễm tại nguồn của nó đồng thời cải thiện thông gió và lọc không khí. Bắt đầu vững chắc là chỉ định cẩn thận các vật liệu và thiết bị không gây ô nhiễm để loại bỏ VOC càng nhiều càng tốt, nhưng các yếu tố khác nhau có thể làm cho điều này không thực tế hoặc thậm chí là không khả thi.

Bước tiếp theo là thông gió và đảm bảo đủ không khí được trao đổi mỗi giờ được cung cấp phù hợp với thể tích không gian. Lượng không khí thay đổi sẽ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như chiếm dụng và hoạt động trong không gian. Khi không khí này đi vào tòa nhà, nó cần được thanh lọc, lọc ra các hạt vật chất. Đây là thời điểm mà sự chú ý của con người trở nên đặc biệt quan trọng, vì nếu những bộ lọc này nếu không được duy trì thường xuyên, chính chúng có thể trở thành một nguồn gây ô nhiễm.

Một chiến lược khác là kết hợp cây xanh vào thiết kế công trình, chẳng hạn như thông qua một bức tường xanh hoặc khu vực trồng cây trong nhà. Thực vật không chỉ lọc CO2 và thậm chí một số hóa chất độc hại ra khỏi không khí, mà các nguyên tắc sinh học cho rằng con người tiếp xúc với thiên nhiên làm tăng sức khỏe tinh thần và thể chất. Dù vậy, các cây xanh riêng lẻ cũng không thể giải quyết vấn đề chất lượng không khí của tòa nhà. Các sản phẩm xây dựng làm sạch không khí, giống như các sản phẩm trong gia đình Activ’Air, cũng có thể cải thiện IAQ bằng cách hấp thụ formaldehyde từ không khí.

Ô nhiễm không khí ngày nay là nguyên nhân gây hại môi trường phổ biến nhất, đặc biệt là ở các nước đang phát triển, với khoảng 7 triệu ca tử vong hàng năm trên toàn thế giới. Các công trình thi công mới có cơ hội được thiết kế để có chất lượng không khí trong nhà tốt, nhưng nhiều tòa nhà cũ, hoặc đơn giản là những công trình được xây dựng mà không quan tâm đến IAQ, cũng sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ việc trang bị thêm các thiết bị cải thiện môi trường trong nhà. Chúng ta dành phần lớn thời gian trong nhà, vì vậy ta nên đầu tư chính đáng để đảm bảo rằng không khí mà chính ta hít thở không gây hại cho mình.

Quang Huy

Theo Designvn