변위 환기의 이점

호흡기 바이러스 대유행으로 세계가 뼛속까지 뒤흔들렸다. 인류는 마스크, 예방 접종, 고급 항바이러스 치료법 등 전투에서 사용할 수 있는 모든 무기에 대한 도구 상자를 찾아왔습니다.

지난 2년 동안 코로나19에 대처하기 위한 의학의 발전으로 볼 때, 궁극적인 해결책은 우선 병원체에 노출된 사람의 수를 줄이는 것입니다. 환기 방법을 개선하는 것은 확산을 줄이는 좋은 방법일 수 있습니다. 결국 그것은 스페인 독감이 발생했을 때 그들이 한 일입니다.

우리 대부분은 난방, 환기 및 공조(HVAC)에 대해 생각할 때 아마도 덕트식 난방 및 냉방 시스템과 천장의 일반적인 통풍구를 떠올릴 것입니다. 집이든, 사무실이든, 소매점이든, 이는 현대 건물에서 사용되는 가장 일반적인 종류의 환기 중 하나입니다.

일부 시스템은 재순환 방식으로 작동하는 반면 다른 시스템은 외부에서 신선한 공기를 추가로 가져옵니다. 어느 쪽이든 기본적으로 조절된 공기를 방 꼭대기에 분사합니다. 그들은 전체 공간에 걸쳐 조절된 공기를 혼합하기 위해 공기의 속도에 의존합니다.

이는 주어진 공간 전체에 걸쳐 상대적으로 균질한 공기 혼합물로 끝나는 방식 때문에 "혼합 환기"라고 합니다. 공기 중 악성 병원체를 처리할 때 이 방법의 문제점은 명백합니다. 이는 바이러스 입자가 많은 사람을 감염시킬 수 있는 방에 고르게 분포되도록 하는 좋은 방법입니다.

변위 환기는 따뜻한 공기의 부력을 이용하여 다르게 작동합니다. 이러한 방식으로 환기할 때 저속 공기가 공간의 낮은 수준으로 공급됩니다. 이 공기는 공간의 거주자, 조명 등으로부터 따뜻함을 흡수한 다음 점차 상승하여 천장에서 추출됩니다.

공기는 냉각되거나 단순히 주변 온도의 신선한 공기일 수 있으며, 시스템을 사용하여 공간을 난방하기 위해 따뜻한 공기를 전달할 수 있습니다. 후자의 경우 공간에 들어오자마자 따뜻한 공기가 빠르게 상승하기 때문에 가장 효율적인 난방 방식이 아닐 수 있습니다. 그러나 그것은 여전히 ​​작동하며 공간을 아래에서 위로 환기시키는 기본 원리를 유지합니다.

이 방법은 사람이 거주하는 공간에 강력한 이점을 제공합니다. 지면에서 천장까지 생성된 흐름은 대기 중 바람직하지 않은 요소를 제거하여 점유 구역에서 즉시 제거하는 데 도움이 됩니다. 대조적으로, 혼합 공기 시스템은 이 모든 것을 한 방에서 휘젓고 균일하게 분배하는 경향이 있습니다. 바이러스 입자부터 이산화탄소까지 모든 나쁜 물질이 빨아들여 나옵니다. 우리가 해야 할 일은 낮은 층에 신선하고 이상적으로 필터링된 공기를 공급하는 것뿐입니다. 그러면 실내는 건강한 분위기로 환기가 잘 됩니다. 연구에 따르면 변위 환기는 교실의 CO2 수준을 17-27%까지 줄일 수 있으며 잠재적으로 건강과 인지에 영향을 미치는 데 도움이 되는 것으로 나타났습니다.

실제로 새로운 아이디어는 아닙니다. 변위 환기는 오랫동안 사용되어 왔습니다. 이러한 시스템은 스페인 독감이 유행한 1927년 BC주 밴쿠버의 오르페움 극장에서 구현된 것으로 유명합니다. 외부에서 신선한 공기를 유입하고, 워터 스프레이 시스템을 통과시켜 먼지와 오염물질을 제거했습니다. 그런 다음 원하는 대로 가열되어 좌석 아래에 위치한 버섯 모양의 통풍구를 통해 극장으로 전달되었습니다. 전달된 공기는 공간을 통해 상승하여 다공성 천장의 다양한 개구부를 통해 빠져나갑니다. 이는 특히 공연 중 극장에서 담배 연기를 제거하는 훌륭한 방법이었으며, 이산화탄소 수준과 병원균 확산에도 도움이 되었습니다.

변위 환기는 특히 주거용 응용 분야에서는 일반적이지 않습니다. HVAC 분야에 종사하지 않는 사람들은 들어본 적도 없을 것입니다. 그러나 카네기홀부터 노르웨이 공과대학의 강의실에 이르기까지 모든 건물은 이러한 환기 방법을 사용하고 있습니다.

그러나 관련된 기본 장비와 원리는 간단합니다. 적절한 자격을 갖춘 HVAC 기술자라면 누구나 이러한 원칙을 주어진 공간에 적용할 수 있습니다. 구현하기가 간단하고 비용이 많이 들지 않습니다. 병원균 전파를 줄이고 싶은 공간의 경우 수확에 따른 이점이 있습니다!