תופעת החישמול במבני ציבור נמצאת בידיו של האדריכל

בנייני ציבור במרחב הציבורי בהם הקהל הרחב עושה שימוש (כגון: קניונים, סופרמרקטים, בתי מלון, לובי כניסה למשרדים) הינם בעלי רצפות סינטטיות. רצפות כאלו יוצרות חשמל סטטי ויש להן השפעות והשלכות שליליות על הנמצאים בבניין אשר לרוב אינם מודעים אליהן. השלכות אלו משפיעות על התפקוד השוטף של האנשים הנמצאים בבניינים, החל מתחושות אי-נוחות, התכווצות שרירים, איבוד שיווי משקל ואפילו עלולות לגרום לנפילות.

מטרת מאמר זה, להקנות מידע על ההשלכות האלו בעיקר לאדריכלים אשר בוחרים את סוגי הרצפות שיותקנו במבני ציבור וגם לבעלי אותם מבנים. ההכרה וההבנה מהי רצפה אנטיסטטית ואיך להתאים רצפה אנטיסטטית באופן יעיל ללקוחות שלהם, הינה בעלת חשיבות רבה. מאמר זה סוקר את תופעת החישמול, אופן התרחשותה, בעיות וסכנות שהיא גורמת,  ואף מציע מספר פתרונות.

מהי התופעה של חישמול במבני ציבור?

תלונות רבות על תחושת חישמול התקבלו מאנשים שעובדים או מבקרים במבני ציבור, ותיארו את תחושת אי הנעימות המפתיעה בעת נגיעה בידית של דלת או חלון, בלחצן של מעלית, בעגלת קניות ב”סופר” ואפילו במכונת צילום במשרד.

דוגמאות: אדם צועד בלובי של מלון וניגש להזמין את המעלית ומרגיש חישמול בנגיעה בלחצן; אדם צועד אל חדרו בבניין משרדים ומרגיש חישמול כשידו נוגעת בידית הדלת; אדם עורך קניות בסופרמרקט ומרגיש חישמול כשידו נוגעת בעגלת הקניות; גננת ניגשת לילד בחדר בגן הילדים ושניהם מרגישים “דקירת חישמול” כשהיא נוגעת בילד.

תחושת החישמול היא אמנם אישית לכל מתלונן, אך כולם מדווחים שהחישמול יוצר אצלם תנועה בלתי נשלטת בגוף  ובגפיים. מבחינה פיסיולוגית התנועה הלא רצונית של הגוף נובעת מהתכווצות שרירים, שנגרמת בגלל זרם חשמלי רגעי שחולף בגוף האדם. מקורו של זרם חשמלי רגעי זה הינו בתופעה הנקראת  חשמל סטטי.

כיצד מתרחשת תופעת החשמל הסטטי?

תופעת החשמל הסטטי הינה תופעת טבע שמתרחשת כאשר שני חומרים באים לידי מגע ואז נפרדים האחד מהשני. במילים יותר פשוטות, זו תופעה שמתרחשת עקב חיכוך בין חומרים. יש לתופעה שני שלבים:

1) בתהליך המגע עוברים אלקטרונים מפני חומר אחד ומצטברים על פני החומר השני. בחומר שמסר אלקטרונים נוצר ריכוז של מטען חשמלי בעל קיטוב חיובי, ובחומר השני נוצר ריכוז של מטען חשמלי בעל קיטוב שלילי. המטען החשמלי גורם לכל חומר להיות בפוטנציאל חשמלי באותו קיטוב של המטען החשמלי. בעת שהחומרים נפרדים המטען החשמלי שכל אחד מהם צבר נשאר איתו.

2) כאשר אחד החומרים יגע שוב בחומר השני או בחומר אחר (ללא פוטנציאל חשמלי) יעבור המטען החשמלי מהחומר הראשון לחומר האחר, בתהליך שנקרא פריקת מטען אשר יוצרת השוואת פוטנציאלים בין החומרים. המעבר של המטען החשמלי בין החומרים הוא הזרם החשמלי.

האם למזג האוויר יש השפעה על התופעה?

במזג אויר יבש כשהלחות בחלל האוויר נמוכה, התופעה מתרחשת בעוצמה גדולה יותר לעומת ההתרחשות באוויר לח. לכן בימי חורף קרים ויבשים וגם בימי קיץ בהם מופעלים מזגנים, הלחות בחלל האוויר נמוכה, והתופעה הזו מחריפה. בלחות יחסית מעל 50% כמעט ולא נרגיש בתופעה, אבל בלחות קטנה מ-30% עוצמת התופעה תלך ותגבר.

כיצד התופעה מתרחשת אצל בני אדם?

פעולת החיכוך השגרתית ביותר שמבצעים בני אדם הינה הליכה. בהליכה נוצרים מגע וניתוק לחילופין בין סולית הנעל לבין פני המשטח עליו אנו צועדים. לכן, סולית הנעל צוברת מטען חשמלי ומשרה אותו על גופנו, וגורמת להיווצרות פוטנציאל חשמלי על גופנו. כמות המטען החשמלי וגובה הפוטנציאל החשמלי בגופנו, תלויים בעיקר בחומרים מהם עשויים הסוליה ומשטח ההליכה. ככל שחומרים אלה יותר מבודדים מבחינה חשמלית, כך המטען החשמלי והפוטנציאל החשמלי יהיו גדולים יותר. כאשר אדם טעון בחשמל סטטי נוגע באביזר מתכתי כלשהוא נוצרת פריקה של המטען באמצעות זרם חשמלי רגעי, האדם מרגיש הלם חשמל סטטי ועלול לאבד שליטה על גופו.

התרשים הבא מציג את התהליך המתרחש בזמן הליכה:

( by Niels Jonassen)

מהן הבעיות והסכנות שגורמת תופעת הלם חשמל סטטי?

מאחר שזו תופעה טבעית היא נוצרת גם ללא הקשר אנושי, והברק בחורף הוא המופע המוכר ביותר שלה. הברק גורם לפריקה של מטען חשמלי עצום שהצטבר בענן, לכן פגיעת ברק ישירה במתקנים וציוד עלולה להיות הרסנית.

לעומת הברק, פריקת חשמל סטטי שנוצרת בגלל הצטברות מטען חשמלי בגוף האדם או בציוד ידני שהאדם משתמש, גורמת לזרם חשמלי זעיר יחסית לברק, אך לזרם הזה יש השפעה פיסיולוגית על שרירי הגוף שמביאה להתכווצותם באופן לא רצוני, וכתוצאה מכך נגרמת תנועה לא נשלטת של הגפיים והגוף. תנועה כזו עלולה לגרום לחבטה של היד או הרגל באובייקט סמוך ולפציעתם, לאיבוד שיווי המשקל ונפילה על הקרקע, ואף לפציעה בראש ואיבוד הכרה. תאונות רבות כאלה אירעו וממשיכות להתרחש במרחב הציבורי הנגיש לכל, ולרוב, ציבור המשתמשים כלל אינו מודע לסיבת התרחשותן.

כיצד ניתן להתגבר על התופעה ולמנוע את הסכנה?

בכדי להקטין את עוצמת התופעה, כלומר, למזער את תהליך ההצטברות של המטען החשמלי בעת ההליכה על הרצפה, ניתן להיעזר באחת או שילוב של שלוש אפשרויות: נעילת נעליים אנטיסטטיות, הגברה מבוקרת של הלחות בחלל האוויר מעל 70%, או התקנת רצפה אנטיסטטית.

האפשרות לנעילת נעליים אנטיסטטיות אינה ישימה היות שמדובר בקהל מגוון ורחב ולא בקבוצת אנשים קבועה.

האפשרות להגברת לחות צריכה להתייחס לחללים גדולים מאוד, ולכן נדרשת מערכת מיוחדת וגדולה להרטבת אויר עם בקרה מבוזרת ורציפה. יתרון: ניתנת ליישום במקומות קיימים, חיסרון: עלות התקנה ותחזוקה קבועה גבוהות.

האפשרות להתקנת רצפה אנטיסטטית ישימה בתכנון מראש למבנים חדשים, וגם ניתן ליישם ציפוי רצפה אנטיסטטי על גבי רצפה קיימת. יתרונות: ניתנת ליישום על תשתית משטח חדש או משטח קיים, קיימים סוגים רבים של רצפה וציפויים אנטיסטטיים מחומרים שונים, עלות התקנה סבירה, תחזוקה זהה לרגילה. חיסרון: נדרש ידע מקצועי לבחירה וליישום.

דוגמאות של רצפה וציפויים אנטיסטטיים:

 בידי מי היכולת לטפל ולמנוע את התופעה?

הסמכות המקצועית לתכנון ולעבודות הגמר במבנה נתונה בידיהם של האדריכלים. הן בתכנון של מבנה חדש והן בשיפוץ ובשיפור מבנה קיים, האדריכל הינו הגורם המוביל את הפרויקט ובעל הידע המקצועי לבחירה וליישום של החומרים והעבודות הנדרשים.

לכן, במטרה למנוע מהקהל הרחב הלם חשמל סטטי במבני ציבור, ראוי ונכון להציע לאדריכלים להכיר את תופעת החשמל הסטטי וההשלכות השליליות שלה על אורחות החיים במבנים שהם מתכננים, להתעמק בפתרונות טכניים ובשיטות ליישומם הקיימים בעולם, ולשתף פעולה עם מהנדסים המומחים בשילוב של רצפה אנטיסטטית ופיקוח על התקנתה.

 

הפורום הישראלי לחשמל סטטי בלשכת המהנדסים מעמיד את עצמו לרשות אדריכלים שיפנו אליו, בכל הקשור בזיהוי בעיות במבנים, בהצעת פתרונות ובאופן יישומם.

למעבר לעמוד הפורום הישראלי לחשמל סטטי לחצו כאן >>