ج. مرحبًا! اسمي Keonwang Lee، وأنا باحث أول مسؤول عن العمليات التنظيمية في مختبر LG Electronics لعلوم الهواء. تخصّصت أكاديميًا في تكنولوجيا الهباء والترشيح، مع اهتمام خاص بدراسة سلوك الجسيمات المحمولة جوًا وأساليب التحكم بها. حاليًا، أعمل أيضًا كعضو في لجنة اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) التي تعمل على تطوير معايير اختبار جديدة لأجهزة تنقية الهواء.

ج. لقد غيرت جائحة COVID-19 الوعي العام بشكل أساسي بجودة الهواء الداخلي (IAQ). خلال الجائحة، ركزت الأبحاث بشكل كبير على إزالة الفيروسات المحمولة جوًا والوقاية من العدوى، مما أدى إلى تطورات سريعة في تقنيات التعقيم والتنقية. ومع ذلك، في عصر ما بعد جائحة COVID، توسعت أبحاث جودة الهواء الداخلي (IAQ) إلى ما هو أبعد من مجرد الحفاظ على الهواء النقي. وهي الآن تنظر بشكل متزايد في العوامل البيئية الأكبر مثل تغير المناخ وتلوث الهواء والاستدامة (ESG)، مما يعكس نهجًا أكثر شمولاً لإدارة جودة الهواء.

يعد هذا التحول في المنظور ذا صلة خاصة بالنظر إلى التهديدات البيئية المتزايدة مثل حرائق الغابات. في عام 2015 و2017 و2020، أحرقت حرائق الغابات في الولايات المتحدة أكثر من 10 ملايين فدان كل عام. تسببت هذه الحرائق في خسائر مدمرة وأطلقت ملوثات ضارة - مثل الغبار الناعم وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين والفورمالدهيد - في الهواء.
لمساعدة الأشخاص على البقاء آمنين في الداخل خلال موسم حرائق الغابات، توصي وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) باستخدام فلتر HVAC عالي الكفاءة (MERV 13 أو أعلى) وضبط المروحة على "تشغيل" للفلترة المستمرة. من الحكمة أيضًا استشارة أخصائي HVAC لضمان توافق النظام.1)
1) https://www.epa.gov/emergencies-iaq/wildfires-and-indoor-air-quality-iaq

ج. بينما يتنقل المجتمع في أعقاب جائحة COVID-19 والتغير المناخي المستمر، تطورت التصورات حول دور المباني. لم يعد يُنظر إلى المباني على أنها مساحات يتجمع فيها الناس - فهي معترف بها بشكل متزايد كمنصات أساسية لحماية صحة وسلامة الشاغلين. في المباني المنشأة حديثًا، أصبح دمج تقنيات جودة الهواء الداخلي (IAQ) من المراحل الأولى من التصميم أمرًا ضروريًا، مما يؤكد بشكل أكبر على أهمية مختبر علوم الهواء.

وقد بدأت هذه التحولات أيضًا في التأثير على اللوائح ومعايير التصميم، مع اتجاهين رئيسيين يجذبان اهتمامًا خاصًا.

1. معايير أداء التهوية المعززة
يتم تحديث قواعد سلامة المباني لفرض تركيب أنظمة التهوية الميكانيكية (كل من الإمداد والعادم). كما رفعت مؤسسات مثل ASHRAE (الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء) الحد الأدنى لمتطلبات معدل التهوية استجابةً لمخاوف الأمراض المعدية.

2. الموازنة بين جودة الهواء الداخلي (IAQ) وكفاءة الطاقة
نظرًا لأن الاتجاهات المعمارية الموفرة للطاقة مثل الحياد الكربوني وتصميم المنازل السلبي تكتسب قوة جذب، فإن أحد أكبر التحديات هو الحفاظ على جودة الهواء الداخلي (IAQ) مع تقليل استخدام الطاقة من أنظمة HVAC. لمعالجة ذلك، يتم دمج حلول التهوية الموفرة للطاقة - مثل أجهزة التنفس الاصطناعي لاستعادة الطاقة (ERVs) وأجهزة التنفس الاصطناعي لاستعادة الحرارة (HRVs) - بشكل متزايد في تصميمات المباني الجديدة.

* المنزل السلبي هو معيار مبنى عالي الكفاءة في استهلاك الطاقة يركز على تقليل استهلاك الطاقة للتدفئة والتبريد، مع إعطاء الأولوية أيضًا للراحة وجودة الهواء الداخلي.

ج. لقد تطورت جهود تحسين جودة الهواء الداخلي (IAQ) إلى ما هو أبعد من مجرد تنقية الهواء - فهي تركز الآن على موازنة جودة الهواء مع كفاءة طاقة المبنى. أصبح هذا التحول مهمًا بشكل خاص بعد الجائحة، مما سلط الضوء على الحاجة إلى زيادة التهوية وتنقية الهواء، مما قد يؤدي إلى استهلاك طاقة أعلى. ونتيجة لذلك، تهدف الأبحاث والتطوير التكنولوجي الحديث إلى تحقيق توفير محسن في كل من جودة الهواء الداخلي (IAQ) والطاقة في نفس الوقت.

ولدعم هذه الأهداف، تمت متابعة مجالات البحث والتطوير التالية بنشاط.

1. أنظمة تحكم ذكية في التهوية
– يحلل بيانات جودة الهواء الداخلي في الوقت الفعلي—مثل تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2)، والجسيمات الدقيقة PM2.5، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)—ويقوم بتشغيل نظام التهوية عند الحاجة فقط لتجنّب فقدان الطاقة الناتج عن التهوية المفرطة.
– عند تلوث الهواء الخارجي، يتم إيقاف التهوية مؤقتًا أو فلترتها قبل إدخالها في الداخل، مما يقلل من فقدان الطاقة مع تلبية معايير جودة الهواء الداخلي (IAQ).
2. تهوية استرداد الحرارة والتهوية لاسترداد الطاقة
– تقنية تستعيد الحرارة (أو الرطوبة) من هواء العادم الداخلي لتقليل فقدان الطاقة عند إدخال الهواء الخارجي - تقليل فقدان طاقة التبريد في الصيف ومنع فقدان طاقة التدفئة في الشتاء.
3. تقنية مستشعر جودة الهواء الداخلي (IAQ) منخفضة الطاقة وعالية الدقة
– مع تقدم تقنية مستشعر جودة الهواء الداخلي (IAQ) بسرعة، فإنها تعالج المشكلات السابقة مثل الاستهلاك العالي للطاقة والعمر الافتراضي القصير الموجود في مستشعرات الهواء التقليدية. لقد ظهرت مستشعرات أشباه الموصلات منخفضة الطاقة كحل رئيسي، مما يتيح مراقبة جودة الهواء بدقة على المدى الطويل مع تحسين كفاءة الطاقة بشكل كبير.
4. التحكم في تحسين الطاقة القائمة على الذكاء الاصطناعي
– تعمل LG على تطوير أجهزة تنقية الهواء التي تستخدم مستشعرات تعمل بالذكاء الاصطناعي للتحقق من جودة الهواء وضبط مدى قوة تشغيل الجهاز تلقائيًا. تساعد هذه الميزات الذكية في الحفاظ على نظافة الهواء دون الحاجة إلى تحكم يدوي.
5. نظام تنقية الهواء والتهوية المتكامل
– يتمثل الاتجاه المتزايد في دمج الأنظمة المنفصلة سابقًا - تنقية الهواء (بشكل أساسي لدوران الهواء الداخلي والتنظيف) والتهوية (بشكل أساسي لمدخل الهواء الخارجي والعادم) - في منصة واحدة. يسمح ذلك لكلا النظامين بالعمل في وقت واحد أو بالتنسيق، مما يقلل من هدر الطاقة مع إدارة جودة الهواء الداخلي بفعالية.

ج. سيستمر معهد مختبر علوم الهواء من LG في اتباع نهج علمي لا يهدف فقط إلى تنقية الهواء، ولكن يهدف أيضًا إلى خلق "بيئة داخلية صحية تركز على الإنسان". ومن المتوقع أن تؤدي هذه الجهود إلى تطوير التقنيات التي تقدم فوائد وقيمة صحية حقيقية للعملاء.

منذ جائحة COVID-19، توسع مجال جودة الهواء الداخلي (IAQ) إلى ما هو أبعد من التنقية الأساسية ليشمل تقنيات بيئية أوسع نطاقًا تدمج المناخ والصحة والطاقة والسلامة. استجابة لهذه الاتجاهات المتطورة، يلتزم معهد مختبر علوم الهواء من LG بالبحث المستمر الذي يولد حلولاً مبتكرة لمستقبل صناعة hvac.