COVID-19 Virüsünün Havalandırma ve İklimlendirme (HVAC) Sistemi Üzerinde Olası Etkileri ve HVAC Bakım Önerileri
COVID-19 Hakkında Genel Bilgiler
Bilindiği gibi, COVID-19 salgınının dünya çapında bir alarm haline gelmesinin ardından Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) yakın zamanda COVID-19’u pandemi olarak adlandırdığını duyurdu. 28.04.2020 itibariyle, güncel vaka sayısı 2.959.929 civarında, ölüm sayısı toplamda 232.733’ü aştı ve bu sayılar katlanarak artmaya devam ediyor.
Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) Genel Direktörü Dr. Tedros Adhanom Ghebreyesus’a göre, COVID-19 ile birlikte ilk kez bir koronavirüs salgına neden oldu. 2002-2003 yıllarındaki SARS salgını da koronavirüs kaynaklıydı, ancak bir pandemi olarak sınıflandırılmamıştı.
COVID-19 Nasıl Yayılıyor?
Bilim adamları, Koronavirüs’ün en yaygın dağılımının birkaç metreye gidebilen solunum damlacıkları yolu ile olduğunu düşünüyor. Kişiler öksürürken veya hapşırırken, ortaya çıkan damlacıklardan bazıları başka birinin solunum yolu ve gözlerine gelerek bir enfeksiyona neden olabilir. ABD Hastalık Kontrol ve Korunma Merkezleri (CDC) bu mesafenin yaklaşık 1,8 metre olduğunu belirtti.
Ara yüzeylere temas, başka bir iletim şekli olarak tanımlanıyor. Enfekte bir kişi öksürür veya hapşırır ve daha sonra enfekte materyali bir yüzeye bırakırsa, başka biri dokunabilir ve enfekte olabilir.
COVID-19 HVAC Sistemi Üzerinden Yayılabilir mi?
Solunum damlacıklarının çoğu havada uzun süre kalamayacak kadar büyüktür. Kişiler arası sosyal mesafe gerektiği gibi uygulandığında, hava yoluyla hastalığın bulaşımı engellenmiş olur. Pennsylvania Eyalet Üniversitesi Mimari Mühendisliği Profesörü ve İç Mekan Çevre Merkezi Kurucu Direktörü Bahnfleth’e göre “Eğer canlı virüsler ürettiğiniz damlacıklarda ise, bazıları yeterli süre havada kalacak kadar küçük olabilir. Bu nedenle, bulaşıcı parçacıkların toplanabilecek kadar uzun süre havada kalması, örneğin bir HVAC sisteminin emiş menfezinde toplanması, hava kanalından geçmesi ve farklı bir alanda birine bulaşması mümkündür. ”
Amerika Havalandırma Sistemleri Müteahhitleri ( HVACR, ACCA ) Eğitim Müdürü Matt Akins’e göre, binada tüm havanın içeride sirküle edildiği durumlarda, bulaşıcı madde HVAC sistemi üzerinden taşınabilir. HVAC sistemi ve havalandırma kanalları, istenmeyen patojenlerin havaya yayılmasına neden olabilir.
Havaya yayılmış küçük patojenler mantar, bakteri veya virüs olabilir. Bir virüs ve bakteri arasındaki fark, virüslerin bakterilerden çok daha küçük olması ve virüslerin konakçı olmadan hayatta kalamamasıdır. HVAC sistemleri virüslerin biyolojik büyümesi için bu ortamı sağlayabilir.
7 Mart tarihli “dailymail.co.uk” ‘un Coronavirus Klima ile Yayılabilir ve Daha Önce Düşünülenden Daha Bulaşıcı Olabilir başlıklı haberine göre, bir hastanenin hava kanalında koronavirüs izlerine rastlandı. Bu habere göre bilim adamları hastalığın klima üniteleri yoluyla yayılabileceğine ve başlangıçta öngörülenden daha bulaşıcı olabileceğine inanıyor. Singapur’daki Ulusal Enfeksiyon Hastalıkları Merkezi uzmanları, solunum yolu hastalıklarının daha önce düşünülenden daha kolay yayıldığını öne sürdü. Sadece hafif semptomları olan hastalardan birinin odasına bağlı bir hava kanalında virüs izleri bulunduğu ve ‘küçük, virüs yüklü damlacıkların hava akışlarıyla yer değiştirebileceği ve havalandırma ekipmanların üzerine yerleşebileceği’ belirtildi.
COVID-19’un boyutu henüz bilinmemekle birlikte, sadece 120 nanometre olduğu kaydedilen SARS’a benzer olduğu düşünülmektedir. Indiana’daki Purdue Üniversitesi’nden Profesör James G. Dwyer, eğer mevcut COVID-19 benzer büyüklükteyse, hava filtre sistemlerinin 5.000 nanometreden daha küçük partikülleri filtreleyememesinden dolayı klima sisteminin virüsü taşıyabileceğini söyledi.
Mevcut durumda odak konusunun koronavirüsün hızla yayılması olmasıyla birlikte, pandemi sonrası normal yaşama nasıl dönüleceği de önemli hale gelmektedir. Milyonlarca insan evlerinden çalışmaya başladı, ancak bir süre sonra çalışanlar ofis ortamına geri dönecekler. Virüsün ofislerdeki HVAC sistemine olası etkilerini anlamak için HVAC sisteminin nasıl çalıştığını anlamamız gerekir.
Ofis Ortamında Temel HVAC Sistemini Nasıl Tasarlarız?
Çok fazla ayrıntıya girilmeden açıklanacak olursa, HVAC ofis alanı içine temiz hava sağlayan ve kirli havayı dışarıya taşıyan sistem olarak tanımlanabilir. Bunu yaparken, ofis ortamının sıcaklığını ve nemini de ayarlar.
Bu hedeflere ulaşmak için, bina tipi, bina sakinlerinin ihtiyaçları, mevsimsel hava koşulları, enerji tüketimi, yerel yönetmelikler vb. koşullara bağlı olarak farklı HVAC sistemleri kullanılmaktadır. Ana konsept aşağıdaki şekil ile özetlenebilir.
Şekil 1.Ofis binalarında örnek HVAC sistemi şeması. ‘theengineeringmindset.com’ websitesinden alınmıştır.
Temiz hava, genellikle çatıya yerleştirilen klima santralleri (AHU) tarafından sağlanır. AHU ayrıca kirli havayı da binadan dışarı atar. Bu dağıtımlar bina boyunca hava kanalları tarafından gerçekleştirilir. Buna ek olarak, kazanlar, soğutma kuleleri ve su soğutucular, sıcaklık düzenlemesi için sisteme gerekli enerji kaynağını sağlar.
HVAC sisteminin temel bileşenleri dış hava girişi, karışık hava plenumu ve dış hava kontrolü, hava filtresi, ısıtma ve soğutma serpantinleri, nemlendirme ve / veya nem alma ekipmanı, besleme fanı, kanallar, terminal cihazı, dönüş havası sistemi, egzoz veya tahliye fanları ve hava çıkışı, bağımsız ısıtma veya soğutma ünitesi, kontrol, kazan, soğutma kulesi ve su soğutucudur.
Enfekte Olma Riski Taşıyan HVAC Temel Bileşenleri ve Bakım Prosedürleri
Havadaki virüs riskinin HVAC sistemini etkileyebileceğini belirten kaynaklar olması nedeniyle, proje yöneticileri, tasarımcılar, emlak endüstrisi liderleri tarafından bu moleküllerin yayılma riskinin nasıl en aza indirilebileceği düşünülmesi ve aşağıdaki bileşenlere odaklanılması öneriliyor. Bu bileşenlerle ilgili bilgilendirme ve önlemler, detaylı bir biçimde ek dosyada ele alınmıştır ve ofislerde çalışma hayatına dönmeden önce dikkatle incelenmesi tavsiye edilmektedir;
- Dış Hava Girişi
- Karışık hava plenumu ve dış hava kontrolü
- Hava filtresi
- Nemlendirme ve Kurutma Ekipmanları
- Hava Kanalı
- Terminal Cihazlar
- Emiş Havası Sistemleri
Havadaki Enfeksiyonu Nasıl Kontrol Edebiliriz ?
“Coronavirus (COVID-19) ASHRAE ve Diğerlerinin Yanıt Kaynakları” nda yayınlanan, havadaki enfeksiyonu kontrol etmenin üç kanıtlanmış yöntemi vardır; havalandırma, partikül filtrasyonu ve UV. Virus molekullerinin yayılmasını engelleyen yöntemler olarak sınıflanabilecek havalandırma ve partikül filtrasyonu ek dosya içinde detaylı bir şekilde belirtilmiştir. Virus moleküllerini parçalayan ve yokeden yöntem UV tipi çözüm ise aşağıda detaylandırılmıştır.
UV Dezenfeksiyonu
Engel, HVAC için UV dezenfeksiyon sistemlerinin filtrelerden geçebilecek kadar küçük mikroorganizmaları hedefleyerek geleneksel filtrelemenin tamamlayıcısı olduğunu belirtti. Yüzey ultraviyole dezenfeksiyonu ve hava akımı UV dezenfeksiyonunun patojenleri pasif hale getirmede etkili olduğunu, filtrelerin ise sadece daha büyük parçacıkları yakalamak için tasarlandığını söyledi. “UV antiseptik sistemlerinin ayrıca HVAC sistemi ve drenaj tavası içinde bulunan ve müdahale edilmezse binaya dağılacak olan mikrobiyal yükü ve patojenleri azalttığı gösterilmiştir.”
UV Kaynakları başkanı Daniel Jones, Üst hava UV-C fikstürlerinin oda sıcaklığında yüzeylerde 9 güne kadar bulaşıcı kalabilen mikroplar üzerinde etkili olduğunu iddia ediyor. “UV-C enerjisi ilk geçişte yüzde 99’unu öldürebilir ve hava her dolaştığında oran artabilir.”
Jones ayrıca, yüzey temizleyici UV-C sistemlerinin, HVACR bileşenlerinin 7/24 ışın almasını sağlayarak, bobinler, hava filtreleri, kanallar ve drenaj tavalarına yerleşen ve çoğalan bakterileri, virüsleri ve küfleri yok ettiğini ekliyor. Bu durum, havaya karışabilen ve HVAC sistemleri içerisinde dolaşılabilen patojenlerin büyümesini önlüyor. HVAC yüzey ışınlaması için kurulan bir sistem, bunun için özel olarak tasarlanmamış olmalarına rağmen, havadaki patojenlerin yüzde 30’a kadar ilk geçiş öldürme oranını sağlayabiliyor.
ASHRAE’ye göre, mikrop öldürücü dalga boyu, dalga boyu yoğunluğuna ve maruz kalma uzunluğuna bağlı olarak HVAC hava kanalları ve evaporatör bobinlerinde yaşayan tüm mikroorganizmaların yüzde 90’ını öldürebilir. Antiseptik dalga boyu etkisi henüz COVID-19 üzerinde kanıtlanmamış olmasına rağmen, SARS ve MERS üzerinde etkili olduğu bilinmektedir, bu nedenle COVID-19 için de yararlı olabileceği düşünülüyor.
Jones, ticari müteahhitlerin ortak alanlarda hava yoluyla bulaşan hastalık riskini azaltmak için hem üst hava UV hem de HVAC antiseptik sistemler önerebileceğini tavsiye etti.
Ultraviyole bir sistem doğru bir şekilde kullanılırsa ve üreticinin yönergelerine uyularak kurulursa, yararlı bir araç olabilir. Ultraviyole organiklerin DNA’sını sökerek azot ve oksijene indirger. Ultraviyole zaten tıbbi aletleri sterilize etmek için, arıtma tesislerinde, tuzlu su akvaryumlarında arıtılmış suyu temizlemek için ve gıda işlemede kullanılmaktadır.
ASHREA Küresel Biyolojik Birimi, Pandemi İnfluenza ve Hava Yoluyla İletim Raporu’na göre, hava kaynaklı hastalıklara karşı çeşitli mühendislik müdahalelerinin etkinliğini gösteren bazı laboratuvar kanıtları vardır, ancak havadan bulaşan enfeksiyonun kontrolü için henüz havalandırma, filtrasyon, UV ışınlaması ile ilgili herhangi bir klinik çalışma yapılmamıştır.
HVAC Sisteminin Temizlenmesi için Önerilen Yöntemler
EPA’ya göre iç mekan hava kalitesini etkileyen 4 temel faktör vardır. Bu faktörler kiracı, HVAC sistemi, kirletici yolları ve kirletici kaynaklardır. Tüm bu kaynakların, potansiyel enfeksiyonu barındırma ve birbirne bulaştırma riski olduğu için düzenli olarak bakımlarının yapılması gerekmektedir. EPA ve NIOSH, malsahipleri ve tesis yöneticileri için İç Hava Kalitesi (IAQ) araştırma prosedürünün kilit noktalarını paylaştı.
Hava kalitesini incelemek ve ofislere geri dönüş süreci başlamadan önce çözüm oluşturmak için profesyonel asistana sahip olmanızı öneririz. Her HVAC sistemi birbirinden farklı olduğundan farklı tipte bir çözüm uygulanmalıdır.
IAQ Araştırmasında İzlenecek Yollar
A.) Sistemini Tanı
- Bina ve ofis içi HVAC analizi
- Potansiyel kirlenme alanlarının tespiti
- Teorik hava temizleme çözümlerinin listelenmesi
B.) İlk Çözüm Önerisi
- Hazırlık
- Gözle inceleme
- Kiracı ve bina yetkilileri ile görüşme
C.) Ek Bilgilerin Toplanması
- Bina sakinleri
- HVAC sistemi
- Kirlenme yolları
- Kirlenme kaynakları
D.) Problemin çözümü için fikir oluşturulması
E.) Bina koşullarının uygun işlem yapılarak test edilmesi
F.) Sorunun tekrarlanmaması için gerekli tedbirlerin alınması
HVAC üreticileri ve bilim adamlarının çoğu, HVAC bakımının hastalığın yayılmasının önlenmesinin önemli bir parçası olduğuna inanmaktadır. HVAC sistemi ASHREA Standardı 62.1 Tablo 8-1’e göre bakımdan geçirilmelidir. Bir HVAC sistemi yılda en az iki kez kontrol edilmelidir. Ulusal Hava Kanalı Temizleyicileri Birliği, kanallarınızın beş yılda bir temizlenmesini önerir. Bazı mühendislik kontrolleri daha iyi filtreleme, UV sistemlerini entegre etme veya HVAC sisteminizin incelenme süresinin kısaltılmasını sağlayabilir. Ancak, bunlar yalnızca riski azaltmak içindir. İnsanların hijyen ve sosyal mesafeye dikkat etmenin öncelikle ve en önemli önlemler olduğunu akıllarında tutmaları gerekir.
Polat Ülgey
Senior Consultant, Project & Development Services
EK:
Ek-1 HVAC Sisteminde Virus Molekullerinin Yayılma Riskini Azaltan Önlemler