หลักการของห้องเรียนปลอดฝุ่นที่ปลอดภัยต่อสุขภาพของเด็ก ๆ

รศ.ดร.มณีรัตน์ องค์วรรณดี

สมาคมคุณภาพอากาศ ภูมิอากาศ และสุขภาวะ (ประเทศไทย)

     1. ด้วยความเข้าใจของคนส่วนใหญ่ ‘ห้องปลอดฝุ่น’ คือภาพของห้องที่ปิดมิดชิด แล้วนำเครื่องกรองอากาศหรือเครื่องฟอกแบบเคลื่อนย้ายได้ (portable air cleaner) มาวางไว้และเปิดใช้งานในห้อง ฝุ่นละอองในห้องจะลดลง

     2. การปิดห้องให้สนิทมิดชิดช่วยป้องกันฝุ่นละอองจากด้านนอกได้ แต่ผลกระทบด้านลบที่ใหญ่หลวงคือทำให้การถ่ายเทอากาศหรือการระบายอากาศของห้องลงลดไปด้วย ผลลัพธ์ที่ตามมาคือเกิดการสะสมหรือคั่งของสารปนเปื้อนอื่น ๆ ที่อยู่ภายในห้อง เช่น เชื้อจุลชีพที่ถูกผลิตจากคนที่อยู่ในห้อง การแพร่กระจายของเชื้อโรคระบบทางเดินหายใจ (เช่น เชื้อหวัด โควิด-19 และอื่นๆ) สารอินทรีย์ที่ผลิตจากคน (human bioeffluents) รวมทั้งมลพิษอากาศสารระเหยจากวัสดุภายในห้อง (เช่น ก๊าซฟอร์มัลดีไฮด์)  

     3. ห้องที่ปิดมิดชิดและมีคนมีอยู่ในห้อง เมื่อใช้เครื่องมือวัดจะพบว่าระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในห้องพุ่งขึ้นสูง ก๊าซ CO2 ในอาคารจัดเป็น ‘proxy’ สะท้อนถึงอัตราการระบายอากาศของอาคารนั้น ๆ เนื่องจากแหล่งกำเนิดหลักของ CO2 มาจากผู้อยู่ในอาคาร ในประเทศเยอรมนีกำหนดค่าเฝ้าระวังระดับ CO2 ในอาคารถ้าเกิน 2,000 พีพีเอ็ม (ส่วนในล้านส่วน) จัดว่าสภาวะนั้นยอมรับไม่ได้ (not acceptable) ถ้าต่ำกว่า 1,000 พีพีเอ็ม จัดว่าไม่เป็นอันตราย (harmless)

     4. ดังนั้นการใช้เครื่องฟอกอากาศเพียงอย่างเดียวในห้องปิดทึบที่มีจำนวนคนอยู่หนาแน่นเช่นในอาคารสาธารณะ จึงไม่ใช่แนวปฏิบัติในการสร้างสภาวะแวดล้อมภายในอาคารที่มีคุณภาพอากาศดีได้ ยกตัวอย่างเช่น ห้องเรียนเด็ก เป็นต้น ซึ่งแนวทางที่ดีที่สุดในการป้องกันฝุ่นละอองที่มีแหล่งกำเนิดหลักอยู่ด้านนอกอาคารพร้อมกับสามารถรักษาอัตราการระบายอากาศที่เหมาะสมได้ คือ การใช้ระบบการเติมอากาศสะอาดความดันบวกเข้าสู่ห้องตลอดเวลา (positive pressure fresh air system, PPS หรืออาจเรียกว่า outdoor air unit, OAU) 

     5. ระบบ PPS หรือ OAU ทำหน้าที่ดูดอากาศจากด้านนอกอาคารให้ผ่านชั้นกรอง เช่น HEPA เพื่อกรองฝุ่นละอองขนาดเล็กออกก่อน แล้วจึงจ่ายเข้าสู่ภายในห้องด้วยปริมาตรอากาศที่คำนวณไว้ให้เพียงพอต่อพื้นที่ใช้งานและจำนวนคนในห้อง อากาศสะอาดที่เติมเข้ามาจะสร้างความดันอากาศภายในห้องที่มากพอที่จะสามารถผลักดันอากาศที่รั่วไหลแทรกซึมตามกรอบอาคารเข้าสู่ในห้องซึ่งมักจะพาฝุ่นละอองขนาดเล็กภายนอกเข้ามาด้วย นอกจากนี้ระบบเติมอากาศสะอาดยังช่วยเจือจาง CO2 ที่สะสมภายในห้องได้อีกด้วย 

     6. ตัวอย่างห้องเรียนปลอดฝุ่นแบบเติมอากาศสะอาดความดันบวกที่โรงเรียนวัดราชผาติการาม กทม.* ห้องอนุบาลขนาด 48 ตร.ม. มีเด็ก 15 คน เมื่อเปิดใช้ระบบสามารถควบคุม PM2.5 ภายในห้องต่ำกว่า 10 มคก./ลบ.ม. ได้ขณะที่นอกห้องฝุ่นสูงเกิน 100 มคก./ลบ.ม. และยังสามารถรักษา CO2 ในห้องอยู่ในระดับต่ำกว่า 1,000 พีพีเอ็มได้ตามที่กรมอนามัยแนะนำ 

     7. ระบบนี้ยังเหมาะกับการควบคุมฝุ่นละอองในห้องที่มีคนเปิดประตูเข้าออก เช่น ห้องเรียนตอนเปลี่ยนคาบเรียน ระดับฝุ่นละอองในห้องเรียนจะพุ่งขึ้นสูงจากการไหลของอากาศเข้าห้องเมื่อเปิดปิดประตู ระบบเติมอากาศสามารถเจือจางและผลักฝุ่นละอองที่เข้ามาให้ออกนอกห้องตามรอยช่องเปิดขอบอาคารไปได้ในเวลาไม่กี่นาที ทำให้ค่าฝุ่นลดลงเท่ากับช่วงปกติที่ไม่มีการเปิดปิดประตูเข้าออก (กราฟได้จากการทดลองที่โรงเรียนมัธยมวัดสุทธาราม กทม.*)

     **บริษัท ECS Energy Solution Co., Ltd. ติดตั้งระบบเติมอากาศสะอาดความดันบวกที่โรงเรียนวัดราชผาติการาม และโรงเรียนมัธยมวัดสุทธาราม (ขอทราบรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่วิศวกรคุณอภิชาต คุ้มภัย)