ہوائی اڈوں کو بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے وینٹی لیشن حل کیوں درکار ہوتے ہیں؟

جدید ہوائی اڈوں کے ٹرمینلز میں شدید تبادلۂ ہوا کی ضروریات

مسافروں کی کثافت اور اندرونی ہوا کے معیار کے قواعد کی وجہ سے بلند ہوا کے تبادلے کی شرح

آج کے ہوائی اڈوں میں ان کی عمارتوں کے اندر سے ہوا کی بہت بڑی مقدار کو گزارتے ہیں، جس میں کبھی کبھار صرف مصروف علاقوں میں ہر گھنٹے 30 مکمل ہوا کے تبدیلی کے عمل بھی شامل ہوتے ہیں، تاکہ اندرونی ہوا کی معیار کو قابلِ قبول سطح پر برقرار رکھا جا سکے اور لوگوں کی صحت کو تحفظ دیا جا سکے۔ اس بات پر غور کریں — یہ وسیع ٹرمینل کے مقامات روزانہ ایک لاکھ سے زائد مسافروں کی خدمت کرتے ہیں، لہٰذا کاربن ڈائی آکسائیڈ کو جلد از جلد ختم کرنا اور جراثیم کو کنٹرول کرنا اب کوئی اختیاری امر نہیں رہا۔ فیڈرل ایوی ایشن ایڈمنسٹریشن (FAA) کے ضوابط کے مطابق، ہر شخص کو منٹ میں 15 سے 20 کیوبک فٹ تازہ ہوا کی ضرورت ہوتی ہے، جو پورے ہوائی اڈے کے پیچیدہ نظام میں گُنے جانے پر بالکل ہی حیرت انگیز حجم تک پہنچ جاتی ہے۔ اتنے شدید اقدامات کیوں؟ بنیادی طور پر اس لیے کہ ہم نے وباء کے دوران ہوا کے ذریعے منتقل ہونے والے خطرات کے بارے میں جو سیکھا تھا، اور اس کے علاوہ ہوا کی تازگی کے لیے ASHRAE معیار 62.1 کی ہدایات کو پورا کرنے کی ضرورت تھی۔ اگر ہوائی اڈے پرانی ہوا کو مستقل طور پر تازہ ہوا کے ذخائر کے ساتھ بدلنے کا عمل جاری نہیں رکھتے تو، ان بھیڑ بھاڑ والے رجسٹریشن کے علاقوں اور لمبی سیکیورٹی لائنوں میں آلودگی کے تمام اقسام جلدی سے جمع ہو جاتی ہیں، جس سے مسافروں کی حفاظت اور عمارت کے اندر کلی طور پر آرام کے لیے حقیقی مسائل پیدا ہو جاتے ہیں۔

گھنے عمارتی گھاٹوں کا توانائی پر جرمانہ جب حرارتی بازیابی نہ ہو

جدید ٹرمینلز اب ہوا کے رساو کو کم کرنے کے لیے ان سوپر ٹائٹ عمارتی بندشیں استعمال کرنا شروع کر چکے ہیں، لیکن یہاں ایک پیچیدگی بھی موجود ہے۔ جب عمارتیں اتنی ہوا بند ہوتی ہیں تو تمام تازہ ہوا جو اندر آتی ہے، اسے مکمل طور پر درجہ حرارت کے مطابق منظم کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، خواہ باہر کا موسم شدید گرم ہو یا سخت سرد۔ سوچیں کہ وہ سخت سردیوں کے موسم میں کیا ہوتا ہے جب درجہ حرارت صفر سے نیچے گرتا ہے۔ اس سرد —20 ڈگری کی ہوا کو آرام دہ 70 ڈگری تک گرم کرنا بہت زیادہ توانائی کا مطالبہ کرتا ہے۔ این آر ایل کی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ صرف اس ایک عمل میں ہوائی اڈوں کے تمام ہیٹنگ اور کولنگ سسٹمز پر خرچ ہونے والی رقم کا تقریباً آدھا حصہ صرف اسی پر خرچ ہو جاتا ہے۔ ہم یہاں عمارت کی ہوا بندی اور وینٹی لیشن سسٹم کے کام کی مقدار کے درمیان ایک براہِ راست تعلق دیکھ رہے ہیں۔ اب ہوائی اڈے بنیادی طور پر دو بری صورتحال کے درمیان پھنس گئے ہیں: یا تو وہ اندرونی ہوا کی معیاری کوالٹی کو قربان کریں یا پھر اپنے یوٹیلیٹی بلز کو ماہانہ بنیادوں پر آسمان سے باتیں کرتے دیکھیں۔ یہیں پر بڑے پیمانے پر حرارت واپسی کے نظام (ہیٹ ریکوری سسٹمز) کام آتے ہیں۔ یہ انسٹالیشنیں نکاسی کی ہوا سے ضائع ہونے والی حرارت کو وینٹس سے باہر جانے سے پہلے پکڑ لیتی ہیں، جس سے پورے آپریشن کی کارکردگی کافی حد تک بہتر ہو جاتی ہے۔

کیسے بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے وینٹی لیشن حل توانائی اور ہوا کی معیار کے درمیان توازن بحال کرتے ہیں

ERV/HRV کور مکینزم: ہوائی اڈے کے پیمانے پر حسی اور لاطینی توانائی کی بحالی

ہوائی اڈوں کو جامع وینٹی لیشن کے حل کی شدید ضرورت ہوتی ہے کیونکہ یہ بہت بڑی تعداد میں افراد کو سنبھالتے ہیں اور مستقل ٹریفک کے بہاؤ کا انتظام کرتے ہیں۔ حرارتِ بازیافت وینٹی لیشن کے نظام اس چیلنج کا مقابلہ جدید حرارتی تبادلہ کرنے والے آلات کے ذریعے کرتے ہیں جو نکلنے والی ہوا سے درجہ حرارت کی توانائی اور نمی دونوں کو جمع کرتے ہیں۔ جب پرانی ہوا ٹرمینل علاقے سے باہر جاتی ہے، تو وہ خاص کور مواد جیسے کہ زنگ نہ لگنے والے الیومینیم یا مرکب پولیمرز سے گزرتی ہے۔ یہ اجزاء جمع کردہ حرارت کا تقریباً 90 فیصد حصہ داخل ہونے والی تازہ ہوا کو منتقل کر دیتے ہیں، اور اس عمل میں دونوں ہوا کے بہاؤ کو آپس میں ملانے کی ضرورت نہیں پڑتی۔ حرارت اور نمی دونوں کو بازیافت کرنے کی صلاحیت ان نظاموں کو مختلف موسمی حالات میں خاص طور پر مفید بناتی ہے، جہاں نمی کے سطح کو کنٹرول کرنا درجہ حرارت کو منظم کرنے کے برابر اہم ہوتا ہے۔ اصل ایچ وی اے سی (HVAC) اکائیوں پر ہوا کو متاثر کرنے سے پہلے اس کی پیشِ شرطیہ کارروائی (Preconditioning) کرنا ہوائی اڈوں کو گرم کرنے اور ٹھنڈا کرنے کے اخراجات میں تیس سے پچاس فیصد تک کمی لا سکتا ہے۔ اسی وقت، یہ مسافروں کو آرام دہ رکھنے اور اندرونی ہوا کی معیاری ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ضروری آٹھ سے بارہ بار ہر گھنٹے ہوا کے تبادلے کو برقرار رکھتے ہیں۔

ہوا سے ہوا تک حرارتی مبادلے (AAHX) کے ذریعے صفر کراس-کنٹامینیشن کی حفاظت

ہوا سے ہوا تک حرارتی مبادلہ کرنے والے آلات، یا مختصراً AAHX، بیماری کے عوامل کے پھیلنے کو روکتے ہیں کیونکہ وہ فزیکل رکاوٹوں کے ذریعے ہوا کے دھاروں کو مکمل طور پر الگ رکھتے ہیں جن سے کوئی چیز گزر نہیں سکتی۔ یہ نظام ٹھوس مواد کے ذریعے حرارت کو منتقل کرتے ہیں جن میں کوئی مسام یا سوراخ نہیں ہوتا۔ عام طور پر انہیں خاص درجے کے ایلومینیم سے بنایا جاتا ہے جو ہوائی جہازوں میں استعمال ہوتا ہے، یا کبھی کبھار جدید پلاسٹک کے مرکب مواد سے بنا جاتا ہے۔ لیبارٹریوں میں کیے گئے تجربات سے ظاہر ہوتا ہے کہ یہ AAHX نظام ہوا میں موجود وائرس اور بہت چھوٹے ذرات کے 99.97 فیصد سے زیادہ کو پکڑ سکتے ہیں۔ اس قسم کی الگ تھلگ کرنا بیگیج کلیم علاقوں اور سیکورٹی اسکریننگ چیک پوائنٹس جیسی جگہوں پر بہت اہم ہوتا ہے جہاں آلودہ ہوا کو لوگوں کے انتظار کرنے کے علاقوں میں واپس جانے کی اجازت نہیں ہوتی۔ ان نظاموں کی خاص بات ان کی سادہ ترین ڈیزائن ہے جس میں کوئی حرکت پذیر حصہ نہیں ہوتا، کیمیکلز کی ضرورت نہیں ہوتی، اور وہ ہر روز 24 گھنٹے چلنے کے باوجود بھی قابل اعتماد طریقے سے کام کرتے رہتے ہیں۔ ہوائی اڈوں اور دیگر نقل و حمل کے مرکزوں کے لیے، یہ صاف اندرونی ہوا کا مطلب ہے جس پر مسافر واقعی بھروسہ کر سکتے ہیں، جو اس وقت بہت اہم ہوتا ہے جب قوانین تمام افراد کے لیے ہوا کے محفوظ ہونے کا ثبوت طلب کرتے ہیں۔

ثابت شدہ اثرات: بڑے ہوائی اڈوں میں بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے وینٹی لیشن حل سے توانائی کی بچت

فرینکفرٹ ہوائی اڈا ٹرمینل 3 کی دوبارہ تنصیب: HVAC فین اور گرمی فراہم کرنے والی توانائی میں 42% کمی

فرینکفرٹ ایئرپورٹ کے ٹرمینل 3 میں کی گئی تجدید نو ظاہر کرتی ہے کہ بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے وینٹی لیشن سسٹم کے ذریعے کتنا زیادہ توانائی بچائی جا سکتی ہے۔ جب انہوں نے مرکزی ہیٹنگ، وینٹی لیشن اور ائیر کنڈیشننگ (HVAC) سسٹم میں ہر جگہ ہوا سے ہوا تک کے حرارتی تبادلہ کرنے والے آلات (AAHX) لگائے، تو پنکھوں اور گرم کرنے کے لیے مشترکہ توانائی کی کھپت 42 فیصد کم ہو گئی۔ یہ تقریباً اتنی توانائی ہے جو 1,200 عام گھروں کو پورے سال بھر چلانے کے لیے درکار ہوتی ہے۔ اس کی کامیابی کا راز کیا تھا؟ AAHX نے باہر جانے والی ہوا سے ضائع ہونے والی حرارت کو جمع کیا اور اسے عمارت میں داخل ہونے والی تازہ ہوا کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا، جس سے اضافی گرم کرنے کی ضرورت کم ہو گئی۔ اس کے علاوہ یہ بات قابلِ غور ہے کہ ان سسٹمز کو اس طرح ڈیزائن کیا گیا تھا کہ مختلف ہوا کے بہاؤ کے درمیان بالکل بھی ملاپ نہ ہو، جس کی وجہ سے مصروف دوران میں سفریوں سے بھرے ہوئے ٹرمینل کے باوجود اندرونی ہوا کی معیار برقرار رہا۔ اس منصوبے کو دیکھ کر ایک بات واضح ہو جاتی ہے: حرارتی بحالی صرف کارکردگی میں ایک چھوٹا سا بہتری نہیں ہے، بلکہ یہ اب آپریشنز کے لیے ضروری بن چکی ہے۔ اب ایئرپورٹس کو سخت صحت کے معیارات برقرار رکھنے کی صلاحیت حاصل ہے، جبکہ وہ اپنے کاربن کم کرنے کے اہداف کی طرف بھی جدید ترین پیش رفت کر رہے ہیں۔

قابلِ توسیع اندراج: پیچیدہ ہوائی اڈے کے HVAC انفراسٹرکچر میں بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے وینٹی لیشن حل نافذ کرنا

زون وار AHU، سیکورٹی علاقوں، اور سامان کی اٹھا پٹی کے علاقوں میں ماڈولر AAHX کا اندراج

ہوائی اڈوں کو لچکدار گرمی اور سردی کے حل کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ان بڑے مرکز کے مختلف حصوں میں مکمل طور پر مختلف درجہ حرارت کے چیلنجز، بھیڑ کے سطح اور ہوا کی معیار کی ضروریات ہوتی ہیں۔ ماڈولر ایئر-ٹو-ایئر ہیٹ ایکسچینجرز (AAHX) آپریشنل منیجرز کو ان اہم مقامات پر مرحلہ وار انسٹال کرنے کی اجازت دیتے ہیں جہاں ان کی سب سے زیادہ ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا تصور کریں کہ جیسے ایئر ہینڈلنگ یونٹس (AHU)، وہ لمبی سیکیورٹی لائنز جہاں لوگ جمع ہوتے ہیں، اور وہ بیگیج کلیم علاقہ جہاں گرمی تیزی سے جمع ہو جاتی ہے۔ ان چھوٹے پیمانے کی انسٹالیشنز تقریباً دو تہائی سے تین چوتھائی تک ضائع شدہ گرمی کو بحال کر سکتی ہیں، بالکل اسی جگہ جہاں تازہ ہوا کو سب سے زیادہ شرح سے اندر پمپ کیا جا رہا ہوتا ہے۔ روایتی ریٹرو فٹنگ کے طریقے یہاں اچھی طرح کام نہیں کرتے کیونکہ ان کی انسٹالیشن کے دوران آپریشنز کو بہت زیادہ متاثر کیا جاتا ہے۔ ملک بھر کے ہوائی اڈوں کے آپریٹرز نے دیکھا ہے کہ جب وہ تمام چیزوں کو ایک ساتھ ٹھیک کرنے کی بجائے اس زونل حکمت عملی کو اپنا لیتے ہیں تو ان کے واپسی کے دوران (پے بیک پیریڈ) تقریباً آدھے ہو جاتے ہیں۔ ان ماڈولر نظاموں کی اہمیت یہ ہے کہ وہ موجودہ ڈھانچے میں بہت آسانی سے فٹ ہو جاتے ہیں، بغیر کسی بڑی تخریب یا تعمیر نو کے۔ کچھ ہوائی اڈے صرف ایک AHU کے ساتھ چھوٹی شروعات کرتے ہیں جبکہ دوسرے آخرکار پورے ٹرمینلز کو کور کرنے کی طرف بڑھ جاتے ہیں۔ کوئی بھی صورتحال ہو، یہ قسم کا ذہین توانائی کا انتظام آنے والے وقت میں جدید ہوائی اڈوں کے ڈیزائن کے لیے معیاری طریقہ کار بننے والا ہے۔

ر strategic اتحاد: صفر نیٹ ہوائی اڈوں کے راستہ ناموں کی بنیادی حیثیت سے بڑے پیمانے پر حرارتی بازیافت وینٹی لیشن کے حل

ہوائی اڈوں کو آج کل سنگین توانائی کے مسائل کا سامنا ہے۔ بین الاقوامی ہوائی ٹرانسپورٹ ایسوسی ایشن (آئی اے ٹی اے) کے 2023ء کے اعداد و شمار کے مطابق، ٹرمینل عمارتیں عام دفتری عمارتوں کے مقابلے میں فی ایکڑ رقبے پر تقریباً دس گنا زیادہ توانائی استعمال کرتی ہیں۔ اس توانائی کا اکثر حصہ گرم کرنے، ہوا کے اخراج اور ایئر کنڈیشننگ کے نظام کے لیے استعمال ہوتا ہے، جو عام طور پر کل ٹرمینل کی توانائی کی کھپت کا 40 سے 60 فیصد تک تشکیل دیتا ہے، جیسا کہ امریکی سوسائٹی آف ہیٹنگ، ریفریجریشن اینڈ ایئر کنڈیشننگ انجینئرز (ایشراے) نے اپنی 2024ء کی رپورٹ میں درج کیا ہے۔ ان ہوائی اڈوں کے لیے جو صفر خالص کاربن کے اہداف حاصل کرنے کی کوشش کر رہے ہیں، بڑے حرارتی بحالی والے ہوا کے اخراج کے نظام صرف اچھے اضافی انتخابات نہیں رہے— بلکہ وہ اب بالکل ضروری سرمایہ کاری بن چکے ہیں۔ یہ نظام ہوائی صنعت کے سامنے موجود دو اہم مسائل کا مقابلہ کرتے ہیں: ہمیشہ جاری ہوا کے اخراج کی ضروریات کی وجہ سے بڑھتے ہوئے آپریٹنگ اخراجات اور ہوائی اڈا کاربن ایکریڈیٹیشن پروگرام جیسے سخت قوانین اور ضوابط۔ مناسب طریقے سے نافذ کیے جانے پر، حرارتی بحالی نظام اخراج کے ذریعے باہر جانے والی گرمی کا 60 سے 80 فیصد تک حصہ بحال کر سکتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ ہوائی اڈوں کو کورونا وائرس کے بعد مسافروں کی تعداد میں اضافے کی وجہ سے ہوا کے بہتر اخراج کی ضرورت کے باوجود توانائی کے استعمال میں اضافہ نہیں کرنا پڑتا۔ بہت سے ترقی پسند ہوائی اڈا آپریٹرز اب اپنی اسکوپ 1 اور اسکوپ 2 کے اخراجات کی رپورٹس میں حرارتی بحالی کی کارکردگی کو ٹریک کرنا شروع کر چکے ہیں، جو عمومی پائیداری کے منصوبوں میں بخوبی فٹ بیٹھتے ہیں جن کا مرکز عمارتوں کی توانائی کی مضبوطی ہے۔ جو کبھی ایک مہنگا بوجھ سمجھا جاتا تھا، وہ اب ایک قیمتی اثاثہ بن چکا ہے جو موثریت میں بہتری کو ناپنے میں مدد دیتا ہے، جبکہ دنیا بھر میں ٹرمینل کے رقبے مسلسل بڑھ رہے ہیں اور اندرونی ہوا کی معیاری شرائط برقرار رکھی جا رہی ہیں۔

فیک کی بات

جدید ہوائی اڈوں کو اتنی شدید تهویہ کی سطح کیوں درکار ہوتی ہے؟

جدید ہوائی اڈوں کو مسافروں کی کثافت، اندرونی ہوا کی معیار (IAQ) برقرار رکھنے کی ضرورت، اور ASHRAE معیار 62.1 جیسے قواعد و ضوابط کے تحت عمل کرنے کی وجہ سے زیادہ ہوا کے تبادلے کی شرح کی ضرورت ہوتی ہے۔ وباء کے بعد ہوا کے ذریعے منتقل ہونے والے خطرات کے بارے میں آگاہی نے ان ضروریات کو مزید نمایاں کر دیا ہے۔

حرارت کی بازیافت ہوائی اڈوں کی تهویہ کی ضروریات کو سنبھالنے میں کیسے مدد کرتی ہے؟

حرارت کی بازیافت کے نظام نکاسی کی ہوا سے حرارت کو جمع کرتے ہیں اور دوبارہ استعمال کرتے ہیں، جس سے ائر کنڈیشننگ میں توانائی کے استعمال میں کمی آتی ہے۔ یہ ضروری ہوا کے تبادلوں کو برقرار رکھنے کے ساتھ ساتھ توانائی کی بچت کو یقینی بنانے میں مدد دیتا ہے۔

ہوائی اڈوں کے لیے ہوا سے ہوا تک حرارت کے مبادلے کو کیا مناسب بناتا ہے؟

ہوا سے ہوا تک حرارت کے مبادلے (AAHX) اپنی ایسی ڈیزائن کی وجہ سے ہوا کے بہاؤ کو الگ رکھتے ہیں جو کراس کنٹامینیشن کو روکتی ہے، جو بیگیج کلیم اور سیکورٹی چیک جیسے بھیڑ بھاڑ والے علاقوں میں صاف اندرونی ہوا برقرار رکھنے کے لیے نہایت اہم ہے۔

کیا حرارت کی بازیافت کے نظام ہوائی اڈوں کے لیے لاگت موثر ہیں؟

جی ہاں، بڑے پیمانے پر حرارتی بحالی کے نظاموں کو نافذ کرنا گرمی اور سردی کے لیے توانائی کے استعمال میں قابلِ ذکر کمی لا سکتا ہے، جس سے آپریشنل اخراجات کو کم کیا جا سکتا ہے اور ہوائی اڈوں کو پائیداری کے اہداف حاصل کرنے میں مدد ملتی ہے۔

مقیاسی یکجُتی کا کیا اثر ہوتا ہے؟

حرارتی بحالی کے حل کی مقیاسی یکجُتی سے ہوائی اڈوں کو شدید توانائی کی ضروریات والے مخصوص علاقوں کو متاثر کرنے کی صلاحیت حاصل ہوتی ہے، بغیر مکمل بنیادی ڈھانچے کے اعادہ کیے، جس کے نتیجے میں جلد واپسی اور آپریشنل مضبوطی حاصل ہوتی ہے۔