Sebuah tim yang dipimpin oleh Birmingham telah menunjukkan bagaimana pergerakan sehari-hari di kantor dapat memicu polusi udara dalam ruangan — dan bagaimana radar serta sensor berbiaya rendah dapat membantu para insinyur merancang bangunan yang lebih sehat.
Setiap langkah, putaran, dan peregangan yang Anda lakukan di meja kerja dapat mengubah bentuk udara yang Anda hirup.
Sebuah tim yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Universitas Birmingham telah mengungkap cara baru untuk mengukur dan menganalisis polusi udara dalam ruangan yang secara langsung menghubungkan hunian kantor dan aktivitas fisik dengan kualitas udara. Dengan melacak bagaimana orang bergerak di dalam suatu ruangan, para peneliti mengatakan bahwa para insinyur dan arsitek dapat merancang bangunan yang tidak hanya lebih hemat energi, tetapi juga lebih sehat untuk tempat bekerja.
Polusi udara dalam ruangan merupakan masalah kesehatan masyarakat yang serius karena orang menghabiskan hingga 90% waktunya di dalam ruangan, dan polutan dapat menumpuk di rumah, sekolah, dan kantor. Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan bahwa dari 9 juta kematian yang disebabkan oleh polusi udara setiap tahunnya, 3.2 juta di antaranya terkait dengan kualitas udara dalam ruangan yang buruk.
Namun, satu sumber penting polusi dalam ruangan seringkali luput dari perhatian: partikel-partikel kecil yang terangkat dari karpet, furnitur, peralatan kantor, bahkan pakaian dan sepatu saat orang bergerak. Partikel-partikel ini, yang dikenal sebagai materi partikulat, dapat mengiritasi paru-paru dalam jangka pendek dan berkontribusi pada kondisi serius seperti penyakit jantung, stroke, dan kanker paru-paru seiring waktu.
Untuk lebih memahami hubungan antara pergerakan dan polusi, tim Birmingham bekerja sama dengan para peneliti dari Queen Mary University of London dan para insinyur dari Cundall, sebuah konsultan desain berkelanjutan global. Mereka memasang sistem pemantauan baru di kantor berkonsep terbuka dan ruang pertemuan di pusat kota Birmingham.
Perangkat tersebut menggabungkan detektor gerakan bertenaga radar dengan sensor polusi udara berbiaya rendah. Perangkat radar menghitung jumlah orang yang hadir dan mengukur energi kinetik yang mereka hasilkan saat berjalan, berdiri, duduk, dan bergerak di dalam ruangan. Pada saat yang sama, sensor polusi melacak kadar partikel halus yang dapat dihirup yang dikenal sebagai PM10, serta karbon dioksida dan total senyawa organik volatil, atau TVOC, sekelompok bahan kimia yang dapat berasal dari produk pembersih, perabotan, printer, dan sumber kantor lainnya.
Ketika para peneliti membandingkan jam kerja dengan waktu ketika kantor kosong, polanya jelas. Konsentrasi PM10 pada hari kerja — partikel yang lebarnya sekitar seperlima dari lebar rambut manusia — hingga empat kali lebih tinggi ketika kantor ditempati daripada ketika tidak. Rata-rata, kadar PM10 mencapai 13.7 mikrogram per meter kubik selama periode ditempati, dibandingkan dengan 3.75 mikrogram per meter kubik ketika ruangan kosong. Sebagai konteks, pedoman tahunan Organisasi Kesehatan Dunia untuk PM10 adalah 15 mikrogram per meter kubik.
Polutan lainnya juga meningkat ketika ada orang di dalam ruangan. Kadar karbon dioksida meningkat sebesar 130 bagian per juta menjadi 584 bagian per juta di dalam ruangan, sementara TVOC naik sebesar 318 mikrogram per meter kubik menjadi 495 mikrogram per meter kubik pada hari kerja.
Temuan, diterbitkan Dalam jurnal npj Climate and Atmospheric Science, disebutkan bahwa bukan hanya jumlah orang di dalam ruangan yang berpengaruh terhadap kualitas udara, tetapi juga seberapa aktif mereka bergerak.
Penulis utama, Dimitrios Bousiotis, seorang peneliti di Sekolah Geografi, Ilmu Bumi dan Lingkungan di Universitas Birmingham, mencatat bahwa hanya mengandalkan jumlah penduduk saja mengabaikan bagian penting dari gambaran keseluruhan.
“Menggunakan jumlah penghuni saja untuk memperkirakan kualitas udara dalam ruangan tidak seefektif mempertimbangkan energi kinetik yang mereka hasilkan. Pendekatan kami akan membantu untuk lebih memahami bagaimana ukuran, desain, dan penggunaan lingkungan kantor yang berbeda memengaruhi kualitas udara ketika pekerja beroperasi di dalamnya,” katanya dalam siaran pers.
Dengan mengukur pergerakan menggunakan radar, tim tersebut mampu menunjukkan bagaimana aktivitas yang tiba-tiba — seperti orang-orang yang datang di pagi hari, berkumpul untuk rapat, atau bergerak setelah makan siang — dapat mengaduk partikel yang telah mengendap di permukaan. Partikel-partikel tersebut kemudian dapat tetap melayang di udara, di mana kemungkinan besar akan terhirup.
Para peneliti berpendapat bahwa informasi rinci dan real-time semacam ini dapat membantu perancang bangunan dan pengelola fasilitas untuk menyempurnakan sistem ventilasi, jadwal pembersihan, dan tata letak. Misalnya, ventilasi dapat ditingkatkan selama periode aktivitas tinggi yang diketahui, atau material yang memerangkap lebih sedikit partikel dapat dipilih untuk area dengan lalu lintas tinggi.
Penulis bersama Francis Pope, seorang profesor ilmu atmosfer di Universitas Birmingham, menjelaskan bahwa karya ini secara langsung menjawab apa yang diminta oleh para pembuat kebijakan dan perusahaan.
“Pemerintah dan industri sedang mencari metode berbasis bukti dan berbiaya rendah untuk mengelola polusi dalam ruangan. Studi kami menciptakan cara baru untuk menganalisis dan membahas kualitas udara dalam ruangan yang dapat segera digunakan untuk membantu menciptakan bangunan yang lebih baik untuk bekerja, bersantai, dan tinggal,” katanya dalam siaran pers tersebut.
Biaya dan kepraktisan merupakan hal utama dalam pendekatan ini. Sensor polusi yang digunakan dalam penelitian ini relatif murah, dan teknologi radar dapat memantau pergerakan tanpa kamera atau perangkat yang dapat dikenakan, yang dapat menimbulkan kekhawatiran tentang privasi di tempat kerja.
Penulis bersama Khalid Rajab, seorang dosen di Queen Mary University of London, yang berspesialisasi dalam teknologi penginderaan, menekankan keunggulan tersebut.
“Studi ini menyoroti nilai teknologi penginderaan yang sedang berkembang – seperti radar gelombang milimeter – untuk menilai bagaimana aktivitas manusia memengaruhi kualitas udara dalam ruangan, dan untuk membantu mempromosikan gaya hidup sehat di rumah dan di kantor. Teknologi ini sangat penting karena tidak mengganggu, tidak menggunakan kamera atau perangkat yang dikenakan, dan menjaga privasi penghuni,” katanya.
Bagi Cundall, yang memberikan konsultasi tentang desain bangunan berkelanjutan di seluruh dunia, metode ini menawarkan alat praktis untuk memasukkan kualitas udara ke dalam pengambilan keputusan sehari-hari.
Jenny Carrington dari Cundall mencatat bahwa pendekatan ini mudah diakses dan berdampak besar.
“Pendekatan baru untuk menganalisis kualitas udara dalam ruangan ini menyediakan metodologi yang terjangkau dan mudah diterapkan yang dapat membantu merancang lingkungan dalam ruangan yang lebih bersih dan sehat – meningkatkan kualitas hidup masyarakat, serta keselamatan kerja dan produktivitas pekerja di kantor dan ruang kerja dalam ruangan lainnya,” katanya.
Studi ini berfokus pada satu lokasi perkantoran, tetapi para peneliti mengatakan kerangka kerja ini dapat diadaptasi ke berbagai jenis lingkungan dalam ruangan, mulai dari ruang kelas dan perpustakaan hingga pusat kebugaran dan rumah. Karena sistem ini bersifat modular, sistem ini dapat ditingkatkan untuk memantau seluruh bangunan atau ditargetkan pada area masalah tertentu.
Ke depannya, tim membayangkan mengintegrasikan data kualitas udara berbasis pergerakan ke dalam sistem bangunan pintar. Dalam skenario tersebut, ventilasi, filtrasi, dan bahkan batasan hunian dapat menyesuaikan secara otomatis sebagai respons terhadap bagaimana orang benar-benar menggunakan suatu ruang, alih-alih bergantung pada jadwal tetap atau perkiraan kasar.
Seiring dengan upaya kota-kota untuk membangun gedung yang lebih ramah lingkungan dan hemat energi, terdapat risiko bahwa struktur yang lebih kedap udara dan terisolasi dengan baik dapat memerangkap lebih banyak polutan di dalam ruangan jika ventilasi tidak dikelola dengan cermat. Penelitian yang dipimpin oleh Birmingham ini menunjukkan bahwa memperhatikan pergerakan manusia — dan awan partikel tak terlihat yang ditimbulkannya — dapat menjadi kunci untuk menyeimbangkan penghematan energi dengan kebutuhan dasar akan udara bersih dan sehat.
Sumber: Universitas Birmingham