آليات قياس جودة الهواء الداخلي في الفصول الدراسية

نوع المستند : المقالة الأصلية

المؤلفون

1 جامعة حلوان/ کلية الفنون التطبيقية/ تصميم داخلي واثاث

2 التصميم الداخلي والاثاث - کلية الفنون التطبيقية - جامعة حلوان

3 محاضر (أستاذ مساعد) قسم التصميم الداخلي والأثاث کلية الفنون التطبيقية - جامعة حلوان دکتوراه ، جامعة براونشفايغ للفنون ، ألمانيا

المستخلص

تزايد في السنوات الأخيرة القلق بشأن تأثير تلوث الهواء على أطفال المدارس. هناک مجموعة متزايدة من الأدلة لتطور الربو، بالإضافة إلى تفاقم الأعراض لدى المصابين بالربو، مع التعرض لملوثات الهواء المرتبطة بحرکة المرور, ويعتبر من الأمور المهمة, مراقبة جودة الهواء في البيئة الداخلية؛ لرصد مستويات التلوث؛ لتقييم مدى مناسبة بيئة الفصل الدراسي للطفل, وضمان بيئة آمنة, وتفعيل أنشطة ترشيح الهواء, وتحفيز الوعي البيئي عند أصحاب القرار, وتطوير التقنيات تبعاً لبيانات. ونظراُ عدم وجود أداة قياسية لبيانات جودة الهواء الداخلي للفصول الدراسية في مدارس المملکة الأردنية الهاشمية, يقدم هذا البحث: نظام مقترح لقياس جودة الهواء, الذي يتکون من: مستشعرات موزعة متصلة بنظام مطور, يشکل شبکة استشعار لاسلکية (WSN) , تعتمد عقد المستشعر على حرکات ZigBee منخفضة الطاقة، وتنقل بيانات القياس الميدانية إلى السحابة من خلال بوابة. تم تطبيق نظام حوسبة سحابية محسن لتخزين البيانات المستلمة من شبکة الاستشعار ومراقبتها ومعالجتها وتصورها. يتم تنفيذ معالجة البيانات وتحليلها في السحابة من خلال تطبيق تقنيات الذکاء الاصطناعي؛ لتحسين الکشف عن المرکبات والملوثات. هذا النظام المقترح هو: أسلوب استهلاک منخفض التکلفة, وصغير الحجم, ومنخفض الطاقة يمکن أن يعزز بشکل کبير کفاءة قياسات جودة الهواء، حيث يمکن نشر عدد کبير من العقد, وتوفير المعلومات ذات الصلة؛ لتوزيع جودة الهواء في مناطق مختلفة.
عادة ما يعتبر ثاني أکسيد الکربون من: المعاملات المرجعية؛ لقياس جودة الهواء الداخلي, وذلک لان ترکيزاته العالية تشير إلى: ظروف تهوية سيئة, والتراکم المحتمل للملوثات الأخرى في الهواء الداخلي, ويرتبط هذا بشکل أساسي بالصعوبات التقنية في مراقبة الهواء الداخلي في الفصول الدراسية, بالمقابل فأن أعضاء هينة التدريس والطالب داخل الفصل الدراسي, يربط التهوية بالراحة الحرارية, بدلاً من جودة الهواء الداخلية(2: ص556)؛ من خلال التحکم في وسائل التبادل المباشر مع الهواء الخارجي, بغض النظر عن ظروف جودة الهواء الخارجي, وتعرضه للملوثات, والتي تعتبر في مجمل الأحوال من البيئة المحيطة وخصوصاً المدارس المجاورة للطرقات العامة.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية


  1. المراجع:

    1. Canha, Nuno, et al.: Assessment of ventilation and indoor air pollutants in nursery and elementary schools in France, Indoor Air, 2016, Vol 26.
    2. Griffiths, M., and Mahroo Eftekhari: Control of CO2 in a naturally ventilated classroom, Energy and Buildings, Vol 40, 2008,
    3. Zomorodian, Zahra Sadat, Mohammad Tahsildoost, and Mohammadreza Hafezi: Thermal comfort in educational buildings: A review article, Renewable and sustainable energy reviews, Vol 59, 2016.
    4. Fantozzi, Fabio, and Michele Rocca: An Extensive Collection of Evaluation Indicators to Assess Occupants’ Health and Comfort in Indoor Environment, Review, Atmosphere 2020, Vol 11, 2020.
    5. Fabbri, Kritian: Indoor Thermal Comfort Perception A Questionnaire Approach Focusing on Children, Springer International Publishing Switzerland, 2015.
    6. Djamila, Harimi: Indoor thermal comfort predictions: Selected issues and trends, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 74, 2017.
    7. Wyon, David P: The effects of indoor air quality on performance and productivity, Indoor Air, Vol 14, 2004.
    8. Wargocki, Pawel, and David P. Wyon: Providing better thermal and air quality conditions in school classrooms would be cost-effective, Building and Environment, Vol 59, 2013.
    9. Kumar, Prashant, and Lidia Morawska: Energy-Pollution Nexus for Urban Buildings, Environmental Science & Technology, Vol 47, 2013.
    10. Pedersen, Theis Heidmann, Kasper Ubbe Nielsen, and Steffen Petersen: Method for room occupancy detection based on trajectory of indoor climate sensor data, Building and Environment, Vol 115, 2017.
    11. Schieweck, Alexandra, et al.: Smart homes and the control of indoor air quality, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol 94, 2018.
    12. Madureira, Joana, et al.: Indoor air quality in Portuguese schools: levels and sources of pollutants. Indoor Air, 2015.
    13. Pegas, P. N., et al.:Indoor and outdoor characterisation of organic and inorganic compounds in city centre and suburban elementary schools of Aveiro, Portugal, Atmospheric Environment, Vol 55, 2012, p 80.
    14. Amato, F., et al.: Sources of indoor and outdoor PM2.5 concentrations in primary schools, Science of the Total Environment, Vol 490, 2014.
    15. Demirel, Gülçin, et al.: Personal exposure of primary school children to BTEX, NO2 and ozone in Eskişehir, Turkey: Relationship with indoor/outdoor concentrations and risk assessment, Science of the Total Environment, Vol 473-474, 2014.
    16. Le Quéré, Corinne, et al.: trends in the sources and sinks of carbon dioxide, nature geoscience, Vol 2, 2009.
    17. Bakó-Biró, Zs, et al.: Ventilation rates in schools and pupils’ performance, Building and Environment, Vol  48, 2012.
    18. Salonen, Heidi, et al.: Airborne viable fungi in school environments in different climatic regions e A review, Atmospheric Environment, Vol  104, 2015.
    19. Wargocki, Pawel, and David P. Wyon: Providing better thermal and air quality conditions in school classrooms would be cost-effective, Building and Environment, Vol 59, 2013.
    20. Kumar, Prashant, et al:.The rise of low-cost sensing for managing air pollution in cities, Environment International, Vol 75, 2015.
    21. Kumar, Prashant, et al.: Real-time sensors for indoor air monitoring and challenges ahead in deploying them to urban buildings." Science of the Total Environment, Vol 560, 2016.
    22. White, Richard M., et al.: Sensors and ‘Apps’ for community-based atmospheric monitoring. Air Waste Manage. Assoc. Vol 5, 2012.
    23. Snyder, Emily G., et al.: The changing paradigm of air pollution monitoring. Environ. Sci. Technol, Vol 47, 2013.
    24. Poulhet, Guillaume, et al.: Recent developments of passive samplers for measuring material emission rates: toward simple tools to help improving indoor air quality, Building and Environment, Vol 93, 2015.
    25. Ciuzas, Darius, et al.: Characterization of indoor aerosol temporal variations for the real-time management of indoor air quality, Atmospheric Environment, Vol 118, 2015.
    26. Kim, MinJeong, et al.: Evaluation of passenger health risk assessment of sustainable indoor air quality monitoring in metro systems based on a non-Gaussian dynamic sensor validation method, Journal of Hazardous Materials, Vol  278, 2014.
    27. Wang, S. K., et al.: WSN based indoor air quality monitoring in classrooms, AIP Conference Proceedings. Vol. 1808. No. 1. AIP Publishing LLC, 2017.
    28. Kumar, Prashant, et al.: Real-time sensors for indoor air monitoring and challenges ahead in deploying them to urban buildings. Science of the Total Environment, 560–561, 2016.
    29. Al Barakeh, Zaher, et al. "Development of a normalized multi-sensors system for low cost on-line atmospheric pollution detection." Sensors and Actuators B: Chemical 241, 2017.
    30. Peng, Changhai, Kun Qian, and Chenyang Wang: Design and Application of a VOC Monitoring System Based on a ZigBee Wireless Sensor Network, IEEE Sensors Journal, Vol 15, 2014.
    31. Karl, Holger, and Andreas Willig: Protocols and Architecture for Wireless Sensor Networks, John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, 2005.
    32. Lozano, J., et al.: Wireless Sensor Network For Indoor Air Quality Monitoring, Chemical Engineering Transactions, Vol 30, 2012.
    33. Alhmiedat, Tareq, and Ghassan Samara: A Low Cost ZigBee Sensor Network Architecture for Indoor Air Quality Monitoring, International Journal of Computer Science and Information Security (IJCSIS), Vol 15, 2017.
    34. https://anrg.usc.edu/contiki/index.php/Analyse_of_a_real_6LoWPAN_network_using_a_Contiki-based_sniffer_module.
    35. Ali, H., J. K. Soe, and Steven R. Weller: A real-time ambient air quality monitoring wireless sensor network for schools in smart cities, IEEE First International Smart Cities Conference (ISC2). IEEE, 2015.
    36. Mosleh, Mahmood F., and Duaa S. Talib: Implementation of active wireless sensor network monitoring using ZigBee protocol‏, Journal of Engineering Science and Technology, Vol 12, 2017.