كيف يجب أن تكون التهوية في الملاجئ؟

كيف يجب أن تكون التهوية في الملاجئ؟

الملاجئ هي مساحات معيشة محكمة مصممة لضمان بقاء الإنسان على قيد الحياة في الحالات الاستثنائية مثل الحرب، الهجمات الكيميائية أو البيولوجية، انتشار الإشعاع، الكوارث الطبيعية، وتهديدات الإرهاب. للحفاظ على الأمان في هذه الأماكن بشكل مستدام، يجب أن يكون نظام دعم الحياة كاملاً ومهندسًا بشكل صحيح إلى جانب المتانة الهيكلية. ويأتي في مقدمة هذه الأنظمة أنظمة التهوية وتكييف الهواء.

في الملاجئ التي تكون مغلقة ومحميّة وعادة ما تبنى تحت الأرض، توفير هواء نقي، وإزالة الهواء الملوث، وتصفية الهواء المحيط ضد التهديدات الكيميائية والبيولوجية ليس فقط مسألة راحة بل شرط للبقاء على قيد الحياة.

الهدف الأساسي من تهوية الملاجئ

يجب أن تقوم أنظمة التهوية في الملاجئ بالوظائف الحيوية التالية:

• توفير هواء نظيف وقابل للتنفس بشكل مستمر

• إزالة ثاني أكسيد الكربون (CO₂)، والرطوبة، والغازات الضارة من البيئة

• توفير التصفية ضد التهديدات الكيميائية والبيولوجية والإشعاعية (CBRN)

• الحفاظ على توازن مستويات الأكسجين

• منع المخاطر مثل الذعر، والدوار، وفقدان الوعي من خلال تجنب ارتفاع الحرارة والرطوبة وتراكم ثاني أكسيد الكربون

لتحقيق هذه الأهداف، يجب تصميم أنظمة التكييف والتهوية (HVAC) المستخدمة في الملاجئ بشكل خاص من الناحيتين الميكانيكية والطاقة.

تصنيف أنظمة التهوية

يتم تقييم أنظمة التهوية المستخدمة في الملاجئ عمومًا ضمن ثلاث مجموعات رئيسية:

أ) التهوية العادية (وضع التشغيل القياسي)

هو النظام الذي يعمل في حال عدم وجود تهديد. يتم أخذ الهواء النقي من الخارج، ويتم توفير تدوير الهواء الداخلي، ويتم تصريف الهواء العادم. في هذا الوضع، يكون استهلاك الطاقة منخفضًا ويتم ضمان الراحة.

ب) التهوية الطارئة المصفاة (في حالة التهديد الكيميائي أو البيولوجي)

قد يحتوي هواء الخارج على جسيمات كيميائية أو بيولوجية أو إشعاعية. في هذه الحالة، يمر الهواء الخارجي عبر المرشحات الأولية، ومرشحات HEPA، والفحم النشط، ومرشحات خاصة CBRN قبل دخوله. الإحكام مهم جداً.

ج) التهوية ذات الدائرة المغلقة (في الحالات التي لا يمكن توفير الهواء)

يتم تفعيلها عندما لا يمكن أخذ الهواء من الخارج بأي شكل من الأشكال. يتم التحكم في الهواء الداخلي باستخدام مصادر أكسجين محدودة ومواد ماصة لثاني أكسيد الكربون. عادةً ما تكون هذه الأنظمة محدودة لمدة 4-8 ساعات.

التصفية وإدارة جودة الهواء

يجب أن تحتوي أنظمة تهوية الملاجئ على الطبقات التالية من المرشحات:

• مرشحات أولية G4 – F7 – F9: احتجاز الغبار، وحبوب اللقاح، والجسيمات الكبيرة

• مرشحات HEPA (H13 – H14): تصفية الجسيمات بنسبة تفوق 99.95%

• مرشح الفحم النشط: احتجاز المركبات العضوية المتطايرة، والروائح، والغازات

• مرشح CBRN (درجة عسكرية): مرشحات خاصة مصممة ضد غازات الحرب، والغازات العصبية، والعوامل البيولوجية، والجسيمات المشعة

يجب مراقبة فترات استبدال المرشحات في هذه الأنظمة باستخدام أنظمة مراقبة مدعومة بأجهزة استشعار، ويجب الاحتفاظ بمرشحات احتياطية في المخزون.

الضغط وإدارة تسرب الهواء

يجب أن تعمل الملاجئ بضغط إيجابي لمنع تسرب التهديدات من الهواء الخارجي إلى الداخل. يجب تصميم ضغط الهواء الداخلي ليكون أعلى بمقدار 50-150 باسكال من الخارج.

أهمية الضغط الإيجابي:

• يمنع تسرب الغازات أو الجسيمات الضارة إلى الداخل

• يضغط على مرور الهواء من الخارج إلى الداخل عند الأبواب والحشيات السدادية

• يوفر وقت حماية للهواء الداخلي حتى في حالة عطل النظام

يجب دعم هذا الضغط بوحدات تحكم ضغط تلقائية، وأجهزة استشعار فرق الضغط، واختبارات تسرب الهواء.

كفاءة الطاقة والاستمرارية

تشكل انقطاعات التيار الكهربائي في الملاجئ خطرًا كبيرًا. لذلك:

• يجب دعم أنظمة التكييف والتهوية بمصادر طاقة غير منقطعة (UPS) وأنظمة مولدات كهربائية

• يجب اختيار محركات المراوح بمحركات EC منخفضة استهلاك الطاقة

• يمكن إعادة استخدام الطاقة الموجودة في هواء العادم باستخدام أنظمة استرداد الحرارة

• يجب تشغيل جميع الأنظمة بطريقة متدرجة لتقليل استهلاك الطاقة

من منظور هندسة الطاقة، يجب تفضيل الأنظمة التي توفر نظافة هواء قصوى مع أقل استهلاك ممكن للطاقة.

أنظمة الأتمتة والمراقبة

على الرغم من إمكانية تشغيل أنظمة HVAC في الملاجئ يدويًا، إلا أن البنية المدعومة بالأتمتة تزيد من أداء النظام وتقلل من أخطاء الإنسان. في هذا السياق:

• يجب دمج أجهزة استشعار CO₂ وO₂ وVOC ودرجة الحرارة والرطوبة والضغط مع النظام

• يجب وجود مؤشرات انسداد المرشحات (فرق الضغط)

• يجب تعريف سيناريوهات الإنذار (امتلاء المرشح، عطل المروحة، تسرب الهواء)

• يجب أن يعمل نظام الأتمتة بالتكامل مع أنظمة الكشف عن الحريق، والإضاءة، والغاز

المعايير الوطنية والدولية

يجب تصميم أنظمة تهوية الملاجئ وفقًا للوائح والمعايير التالية:

• TS 9881 / TS EN 12101: أنظمة التهوية في حالات الطوارئ

• DIN 25470 / 25474: أنظمة الملاجئ ضد التهديدات النووية والكيميائية

• لوائح الملاجئ الخاصة بوزارة البيئة والتخطيط العمراني وAFAD

• NATO STANAG 4441: أنظمة ترشيح CBRN

• ISO 14644-1: تصنيف غرف نظيفة (للملاجئ الحرجة)

الامتثال لهذه اللوائح ليس فقط مطلبًا قانونيًا، بل هو ضروري أيضًا من منظور ممارسات هندسية تنقذ الحياة.

التهوية في الملاجئ هي نظام للبقاء على قيد الحياة

أنظمة التهوية المصممة للملاجئ هي بنية تحتية حيوية لدعم الحياة تختلف عن حلول التكييف الكلاسيكية. تعتمد نجاح هذه الأنظمة على النهج الهندسي الصحيح، وكفاءة الطاقة، وتقنية التحكم الدقيقة، والمعدات عالية التحمل.

تبدأ فعالية المأوى بضمان نظام التهوية.

لذلك:

• التنظيف المستمر للهواء،

• التصفية ضد تهديدات CBRN،

• الحماية بالضغط الإيجابي،

• الاستدامة بواسطة مصادر الطاقة،

هي ذات أهمية حيوية.

يجعل نظام التهوية المصمم بشكل صحيح المأوى قادرًا على استدامة الحياة حتى في أسوأ السيناريوهات.

إلكر كوران
شركة ألبيرين للهندسة المحدودة