PM2.5 ในออฟฟิศ: ปิดกระจกแล้วฝุ่นเข้ามาจากไหน? Fresh Air, Filter และ Positive Pressure ทำงานอย่างไร

ปิดกระจกทั้งอาคารแล้ว ทำไม PM2.5 ยังเข้ามาได้?

อาคารสำนักงานจำนวนมากเป็นพื้นที่ปรับอากาศแบบปิด ไม่มีการเปิดหน้าต่างในระหว่างวัน แต่เมื่อค่าฝุ่นภายนอกสูง เครื่องวัดภายในกลับแสดงค่า PM2.5 สูงขึ้นตามไปด้วย

เหตุผลคืออาคารที่ปิดไม่ได้หมายความว่าอาคาร “ปิดสนิท”

อากาศภายนอกยังเข้าสู่อาคารได้หลายทาง ทั้งผ่านระบบ Fresh Air ที่นำอากาศภายนอกเข้ามาโดยตั้งใจ ผ่านประตูทางเข้า จุด Loading รอยต่อ Façade ช่อง Shaft และรอยรั่วเล็ก ๆ ตามเปลือกอาคาร รวมถึงการเคลื่อนตัวของอากาศจากแรงดันที่ต่างกันระหว่างภายในและภายนอก

ในอาคารที่ออกแบบดี การนำอากาศภายนอกเข้ามาไม่ใช่ข้อผิดพลาด เพราะพื้นที่ที่มีคนใช้งานจำเป็นต้องมีการระบายอากาศเพื่อควบคุม CO₂ กลิ่น และมลพิษที่เกิดภายใน ASHRAE Standard 62.1 ซึ่งเป็นมาตรฐานอ้างอิงสำคัญสำหรับอาคารสำนักงาน กำหนดอัตราการระบายอากาศขั้นต่ำ รวมถึงข้อกำหนดด้านการกรอง การควบคุม และการดูแลระบบ เพื่อให้คุณภาพอากาศภายในอยู่ในระดับที่ยอมรับได้

ดังนั้นโจทย์ของอาคารไม่ได้อยู่ที่ “จะปิดอากาศภายนอกทั้งหมดอย่างไร” แต่คือ จะนำอากาศภายนอกที่จำเป็นเข้ามาอย่างไรโดยลดฝุ่นและมลพิษให้ได้มากที่สุด

PM2.5 ต่างจากฝุ่นที่เราเห็นด้วยตาอย่างไร

PM2.5 หมายถึงอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงอากาศพลศาสตร์ไม่เกินประมาณ 2.5 ไมโครเมตร เป็นอนุภาคขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับฝุ่นที่มองเห็นบนโต๊ะหรือพื้น

ด้วยขนาดดังกล่าว อนุภาคจึงสามารถแขวนลอยอยู่ในอากาศได้นาน และตามการประเมินด้านสุขภาพขององค์การอนามัยโลก การสัมผัส PM2.5 มีความสัมพันธ์กับผลกระทบต่อระบบทางเดินหายใจและหัวใจและหลอดเลือดในระดับประชากร WHO กำหนดค่าแนวทาง PM2.5 ไว้ที่ค่าเฉลี่ยรายปี 5 µg/m³ และค่าเฉลี่ย 24 ชั่วโมง 15 µg/m³ โดยเป็นค่าที่ใช้เป็นแนวทางด้านสุขภาพ ไม่ใช่มาตรฐานทางกฎหมายที่ทุกประเทศต้องใช้เหมือนกัน

สำหรับอาคารสำนักงาน ประเด็นสำคัญไม่ใช่เพียงค่าภายนอก แต่คือสัดส่วนของฝุ่นภายนอกที่เข้ามาสู่พื้นที่ และความสามารถของระบบอาคารในการกรองและลดความเข้มข้นภายใน

Fresh Air มีหน้าที่นำอากาศใหม่เข้ามา แต่ถ้าไม่มีการกรอง ฝุ่นก็เข้ามาพร้อมกัน

ระบบ Fresh Air มีหน้าที่นำอากาศภายนอกเข้ามาเจือจางสารปนเปื้อนที่เกิดภายในพื้นที่ เช่น CO₂ กลิ่น และสารระเหยบางส่วน

อากาศภายนอกจึงมีประโยชน์เมื่อคุณภาพอากาศภายนอกดี แต่ในช่วงที่ PM2.5 สูง อากาศชุดเดียวกันอาจพาฝุ่นเข้ามาด้วย

นี่ทำให้ระบบ Fresh Air ที่ดีในเมืองที่มีปัญหาฝุ่นต้องพิจารณาสองเรื่องพร้อมกัน คือ ปริมาณอากาศภายนอกที่เพียงพอ และ ประสิทธิภาพการกรองอากาศก่อนเข้าสู่พื้นที่

การแก้ปัญหาโดยลด Fresh Air จนต่ำมากเพื่อไม่ให้ฝุ่นเข้า อาจทำให้ PM2.5 ลดลงบางส่วน แต่แลกกับ CO₂ และมลพิษภายในที่สูงขึ้น จึงไม่ใช่วิธีแก้ที่สมดุล

ทางออกที่เหมาะสมกว่าคือการนำอากาศภายนอกเข้าตาม Requirement ของพื้นที่ และเพิ่มประสิทธิภาพการกรองให้เหมาะกับคุณภาพอากาศภายนอก

Filter ในระบบปรับอากาศไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากันทุกชนิด

คำว่า “มี Filter แล้ว” ยังไม่เพียงพอในการประเมินว่าระบบสามารถลด PM2.5 ได้ดีแค่ไหน

ตัวกรองมีประสิทธิภาพต่างกันตามขนาดอนุภาคและโครงสร้างของวัสดุกรอง ระบบ MERV หรือ Minimum Efficiency Reporting Value เป็นหนึ่งในวิธีจัดระดับประสิทธิภาพของ Filter โดยมาตรฐาน ASHRAE 52.2 พิจารณาประสิทธิภาพการจับอนุภาคหลายช่วงขนาด ตั้งแต่ประมาณ 0.3–10 ไมโครเมตร

Filter ระดับต่ำอาจทำหน้าที่หลักในการป้องกันฝุ่นขนาดใหญ่ไม่ให้เกาะ Coil และอุปกรณ์ แต่ไม่ได้หมายความว่าจะควบคุมอนุภาคขนาดเล็กได้ดี

ในแนวทางอาคารประสิทธิภาพสูง ASHRAE Standard 189.1 เคยกำหนดให้พื้นที่ที่มีปัญหา PM2.5 ใช้ Filter อย่างน้อยระดับ MERV 13 สำหรับอากาศภายนอกก่อนเข้าสู่พื้นที่ใช้งาน ซึ่งสะท้อนให้เห็นว่าเมื่อโจทย์เป็นฝุ่นขนาดเล็ก ระดับ Filter ต้องสูงกว่าระบบกรองพื้น