Protiopatření klimatizačního systému v období po epidemii

Čína díky rozhodným a účinným opatřením dostala epidemii pod kontrolu, život se vrátil do normálu a ekonomika běží normálně.Epidemie však ve světě stále pokračuje, preventivní a kontrolní opatření potřebují normalizaci.Návrh a provozní protiopatření klimatizačního systému v postepidemickém období v Číně vyvolaly u lidí úvahy, takže níže uvedená diskuse o různých názorech a opatřeních přispěje k normalizaci pro prevenci epidemií v budoucnu.

Vzhledem k tomu, že environmentální kontrola prevence a kontroly epidemie je odlišná od kontroly komfortních klimatizací v nelékařských občanských budovách, tento článek nerozpracovává protiopatření klimatizačního systému v období po epidemii systematicky, ale pouze předejte pro vaši informaci některé obavy týkající se účelu protiopatření, jakož i cílů prevence a kontroly klimatizačního systému v období po epidemii.

1. Správnýpolohováník šíření nového koronaviru  

TheDdiagnóza aTpřepracováníNoválCoronavirusPneumonie(zkušební verze 8), vydaná 19. srpna 2020, jasně naznačuje, že nový koronavirus se šíří hlavně respiračními kapénkami a blízkým kontaktem a také kontaktem s virem kontaminovaným předmětem.Dlouhodobá expozice v relativně uzavřeném prostředí s vysokými koncentracemi aerosolů může také vést k přenosu aerosolu."Vzhledem k tomu, že nový koronavirus lze izolovat z výkalů a moči, je třeba věnovat pozornost tomu, aby neznečišťoval životní prostředí a nevedl ke kontaktu nebo přenosu aerosolu."což nám pomáhá správně identifikovat cestu přenosu COVID-19.Potvrzuje to také velký počet případů infekce během epidemie.Nošení roušek, dodržování sociální vzdálenosti a mytí rukou jsou považovány za nejúčinnější opatření k prevenci a kontrole epidemie.

Za normálních okolností, pokud má virus dobrý přenos vzduchem a difúzi, byl by proudem vzduchu nepřetržitě rozptýlen a současně zředěn, pak bude koncentrace viru stále klesat, v důsledku toho může být pouze malá dávka bakterií být přenášen vzduchem.Navíc rozptýlené částice nesené bakteriemi plujícími ve vzduchu by jejich vitalita rychle slábla v důsledku vystavení teplu, vlhkosti a UV záření, pokud by neměly obrovskou vitalitu（nebo nemohly přežít ve vzduchu po dlouhou dobu) .Dosud nebyl nalezen žádný důkaz, že by COVID-19 měl dvě výše uvedené charakteristiky.Lze pouze říci, že COVID-19 má malou šanci na přenos vzduchem v omezené míře, možnost infikovat se vzduchem je velmi malá.WHO se stále domnívá, že aerosol SARS-CoV-2 se může šířit v prostředí, kde je vzduch bez vzduchu nebo je uzavřen, ale není to hlavní způsob, ačkoli 6. července byl zveřejněn otevřený dopis podepsaný 239 vědci z 32 zemí v časopise Journal of klinické infekční onemocnění (Oxford University Journal).

Vzhledem k tomu, že infekční dávka ve vzduchu nestačí k přenosu a kapičky se nemohou dlouho vznášet, aby se rozšířily na velkou vzdálenost, je několik superpřenosových událostí v epidemii zmíněné v otevřeném dopise matoucích.Proto navrhujeme hypotézu přenosu aerosolového oblaku.Aerosolový oblak je dvoufázový proud pára-kapalina, který je očima neviditelný.

Stav aerosolového mraku může způsobit, že kapičky obsahující virové částice plavou, které budou unášeny proudem vzduchu.Trasa a směr jeho přenosu jsou velmi jasné.

Aerosolový mrak dokáže shromáždit virové částice, které se obtížně difundují a přenášejí, s delší dobou přežití, takže je snadné lokálně akumulovat velké množství virů a udržovat infekční dávku po dlouhou dobu na velkou vzdálenost.Předpokládá se, že tvorba aerosolového mraku souvisí s faktory, jako je uzavřené vnitřní prostředí, špatná ventilace, vysoká hustota personálu, vysoká vlhkost (obr. 1) a velikost kapiček atd. Potom hypotéza aerosolového mraku může tyto dobře vysvětlit super přenosové události.Podobné hypotézy lze nalézt i v zahraničních dokumentech (obr. 3.), ačkoli se definice a vysvětlení liší.Faktory prostředí, jako je teplota, vlhkost a znečištění, mohou ovlivnit schopnost viru přežít u COVID-19 tím, že poškodí jeho protein na povrchu a jeho lipidovou membránu.Současná teorie naznačuje, že jeho stabilita se zvýší při vyšší vlhkosti (≥80%））(obr.1).

Obr.1 Vztah mezi životností kapiček viru a průměrem částic a relativní vlhkostí.

Obr.2 Průměry kapiček a jejich přenosový rozsah

Obr. 3 Kýchání, kašlání, vydechování oblak a jejich přenosová vzdálenost

2.Protiopatření vzduchu-systém klimatizace v pošt-doba trvání epidemie

Vzhledem k metodě prevence a kontroly patogenů, stejně jako požadavky na kontrolu vnitřního prostředí v epidemiích, jsou jiné než u komfortních klimatizací, takže metodu kontroly patogenů nelze pochopit na základě logické úvahy a zdravého rozumu.

2.1 Zaměření na řízení přenosu aerosolového oblaku

Kontrola šíření COVID-19 ve vnitřním ovzduší není ani tak jako kontrola přenosu aerosolového oblaku.

Výsledky ukazují, že aerosolový oblak má dobrý proud vzduchu při sledování výkonu, úzkou přenosovou cestu a jasný směr.

Na rozdíl od přenosu vzduchu, který může šířit široce a prostupovat celým prostorem.Aerosolový mrak se vzduchem unáší do blízkosti citlivých dýchacích orgánů lidí (obr. 4), které by mohly být vdechnuty a způsobit infekci, i když jsou udržovány v bezpečné sociální vzdálenosti.Nejistota přenosu aerosolového mraku odhalila náhodnost nakažení, což zpochybňuje naši tradiční teorii ventilace nebo prevence a kontroly infekce, jako je bezpečná sociální vzdálenost, osobní ochrana, doba expozice, riziko nebo pravděpodobnost infekce.

Obr. 4 Simulace přenosu aerosolového oblaku

Z hlediska řízení přenosu aerosolového oblaku existují tři způsoby:

1) Nejzásadnějším způsobem je vyhnout se vytváření aerosolového mraku, snížit jeho výskyt (jako je nošení masek, kontrola hustoty personálu, rychlé usazování kapiček vnitřním prouděním vzduchu) a udržování dobrého vnitřního větrání (ředění vnitřního znečištění a zamezení vnitřní vlhkosti nashromáždění).

2) Jakmile se vytvoří aerosolový oblak, zdá se, že nejistota přenosu a náhodnost infekce jsou mimo kontrolu.Ve skutečnosti je nejjednodušším způsobem, jak zablokovat přenos aerosolového mraku, vyhnout se horizontálnímu proudění vzduchu v interiéru a přinutit jej, aby se rychle usadil a poté vypustil ze spodního výstupního (vratného) výstupu vzduchu působením ventilace.

3) Nejjednodušší způsob, jak eliminovat přenos aerosolového oblaku, je rozptýlit aerosolový oblak vnější silou, ventilační proudění vzduchu bude aerosolový oblak plynule narušovat nebo rozptylovat, dokud byly infekční částice decentralizovány a koncentrace klesá, pak není přenosný.Snížení vnitřní vlhkosti na 40%-50% je samozřejmě také kontrolní metoda, ale s velkou spotřebou energie.

2.2 Zaměření na prevenci a kontrolu patogenů

Myšlenka prevence a kontroly patogenů během epidemie je něco jako environmentální kontrola farmaceutické a lékařské léčby.Liší se to ale od technologie biologického čištění, jde o opatření k prevenci koronaviru v komfortní klimatizaci.Nejprve se učíme z farmaceutických a lékařských konceptů kontroly, abychom vysvětlili rozdíl mezi těmito a pohodlnými klimatizačními zařízeními.

Obr.1 Rozdíly mezi myšlenkami prevence a kontroly patogenů a představami o ventilačních klimatizacích.

V období po epidemii již nemusí být uplatňována tři účinná preventivní a kontrolní opatření, kterými jsou nošení roušek, dodržování sociální vzdálenosti a mytí rukou.Stále je však třeba zvážit kontrolu personální hustoty.Protiopatřením klimatizačního systému v období po epidemii je prevence koronaviru.Rozdíly ve způsobu ovládání jsou uvedeny v tabulce 1. Kromě spekulací o preventivních protiopatřeních klimatizačního systému na základě logického uvažování nebo zdravého rozumu, na co bychom měli věnovat pozornost?Některá protiopatření lze integrovat do komfortního klimatizačního systému, některá však lze použít pouze jako záložní schéma.Zde jsou nějaké příklady:

1) Celková kontrola nebo kontrola klíčových bodů

Lidé, kteří se zabývají klimatizací, jsou zvyklí zvažovat věci z celkové situace, jako je kontrola parametrů teploty, vlhkosti a koncentrace oxidu uhličitého pro celý prostor.Lidé, kteří se zabývají kontrolou infekce, se zaměřují na detaily a klíčový bod, odřezávají cestu infekce podle charakteristik zdroje infekce.Za pozornost stojí i dispoziční detaily přiváděného a odváděného vzduchu.Nespočet případů ukázal, že o úspěchu selhání kontroly infekce rozhodují detaily.Detaily jsou monstra.

2) Ředění celé komory nebo sedimentace in situ

Největší znečišťovatel komfortních klimatizací je CO2, lidé jsou všude v místnosti, CO2 umí vyrobit každý, je to velkoplošný zdroj.Bakterie ve vnitřních prostorách obecně vydechují jednotliví pacienti a šíří se v krátkém dosahu, jedná se o bodový zdroj.Proto kontrolní opatření nemohou naředit celou místnost čerstvým vzduchem pro kontrolu bodové infekce jako kontrola CO2, ale také nemohou ovládat objem čerstvého vzduchu pomocí senzoru CO2.Kapky vydechované pacienty s koronavirem mohou přímo infikovat přilehlé okolí a nečekají na zředění.Jakmile je patogen vydechnut, měl by být rychle usazen na místě, aby se zabránilo přenosu.Usídlení in situ je nejúčinnějším způsobem, jak snížit expozici.Kontrola bodové infekce generováním vícenásobného objemu vnitřního vzduchu pro ředění nejen způsobuje vysokou spotřebu energie, ale má také špatný účinek.

3) Sterilizace nebo filtrace

Všichni víme, že čerstvý vzduch nenese patogeny a hlavním účelem filtrace čerstvého vzduchu je odstranění prachu.Pokud v místnosti patogeny existují, filtr zpětného vzduchu by měl být schopen zabránit patogenům proniknout do systému.Odolnost HEPA filtru je však poměrně vysoká, což je obtížné nebo neproveditelné v občanských budovách.Vzhledem k omezenému vnitřnímu prostoru nemohou být vydechované kapky odpařeny do kapalného jádra v malé velikosti částic během krátké doby a filtrace zpětného vzduchu slouží hlavně k odstranění kapiček o velké velikosti částic.Naším cílem je zabránit hromadění patogenů v prostoru, takže při výběru filtrů zpětného vzduchu je třeba vzít v úvahu účinnost sterilizace a odolnost filtru.

Článek 7.1.11 zákona GB 51039-2014 pro projektování budov všeobecné nemocnice uvádí:

Výstup zpětného vzduchu z centrálního klimatizačního systému a fancoilové jednotky musí být vybaven filtračním zařízením s počátečním odporem pod 50 Pa, rychlostí prvního průchodu mikroorganismů pod 10 % a rychlost průchodu hmotnosti částic v jednom okamžiku nesmí být větší. než 5 %.

To je stejný důvod, proč ASHRAE doporučil MERV13 jako filtr zpětného vzduchu.U aerosolového mraku mohou filtry nejen odfiltrovat některé částice ve vzduchu, ale také aerosolový mrak rozptýlit, takže nemůže existovat v systémech.

4) Preventivní centralizovaná klimatizace nebo preventivní decentralizovaná klimatizace

Podle našeho zdravého rozumu obsluhuje centrální klimatizace více místností, jakmile se bakterie objeví v jedné místnosti, zbytek by byl kontaminován.Na začátku epidemie byla centralizovaná klimatizace hlavním cílem prevence, zatímco decentralizovaná klimatizace nikoli.

Jakmile se infikovaný jedinec objeví na veřejných místech, plyn, který vydechl, bude nasát do klimatizačního systému, ale infekční dávka v přívodu vzduchu musí být snížena po procesu vysokorychlostního běžícího ventilátoru, více filtrů, tepla a vlhkosti ošetřovací složky a smíšené ředění čerstvého vzduchu.I když jsou uvnitř oblaka aerosolu a centrální ventilační a klimatizační systém obsluhuje více místností, je nepravděpodobné, že by způsobil křížovou infekci.K rozsáhlé infekci způsobené centralizovanou klimatizací zatím nedochází.Decentralizovaná klimatizace, jako je klimatizace s děleným vzduchem, fancoilová jednotka, VRV používaná v restauracích, barech, autobusech, zábavních místech, způsobí jejich vzor proudění vzduchu horizontální proudění vzduchu v místnosti a tlačí oblak aerosolu, aby se unášel (obr.4). ).

Během epidemie dochází čas od času na některých místech pomocí decentralizované klimatizace k některým agregačním infekčním událostem, což je také typické místo šíření aerosolového mraku.

5) Rovnoměrná distribuce nebo zadržování proudu vzduchu

Klimatizační systém klade důraz na rovnoměrné rozložení parametrů teploty a vlhkosti.Teoreticky řečeno, venkovní čerstvý vzduch se neustále míchá a ředí se vzduchem v interiéru, proud vzduchu se rozděluje rovnoměrně, takže koncentrace viru bude stále klesat, ale pokud analyzujeme podrobnosti procesu distribuce z jiné perspektivy, může to pomoci patogenům rozšířit se objektivně.Záleží tedy na směru distribuce proudu vzduchu, proto čistící prostor v lékařství, farmacii, elektronice klade důraz na proudění vzduchu, které je přiváděno z horní strany a vráceno dolů.Plně využívá zadržovací roli proudění vzduchu, díky čemuž se bodové znečištění co nejdříve usadí a zabrání jeho unášení a šíření, výrazně zkracuje dobu expozice.Zabránění proudění vzduchu je mnohem důležitější než rovnoměrná distribuce.Centralizovaný klimatizační systém může snadno realizovat proudění vzduchu tak, aby bylo přiváděno shora a vráceno dolů, zatímco decentralizované klimatizační jednotky, které integrují vzduchotechniku ​​a distribuci, je obtížné dosáhnout.

6) Zabránění přívodu vzduchu nebo zabránění úniku

Jakmile je vnitřní vzduch znečištěný a klimatizace dodávají znečištěný vzduch do vnitřních prostor, spustilo druhé znečištění vzduchu nazývané nepřímé znečištění.

Z našeho zdravého rozumu je to nejhorší, když jsou vnitřní bakterie zásobovány klimatizačním systémem.Nemluvě o tom, že se virus nemůže šířit v centrální klimatizaci, i když ano, pokud je na výstupu přívodu vzduchu nebo výstupu vzduchu účinný vzduchový filtr, je těžké virus vypustit.Z hlediska techniky čištění je v současném konstrukčním a přejímacím systému málo případů únikového znečištění způsobených filtry a jejich instalací.Slepé zvýšení objemu čerstvého vzduchu bez zohlednění regulace tlakového rozdílu však způsobí, že se řádný gradientový tlak v oblasti vymkne kontrole a vnitřní vzduch obsahující znečištění (virus) bude přímo unikat, což často způsobí znečištění (infekci).Tento druh znečištění způsobený únikem vnitřního znečištění se nazývá přímé znečištění, což je ještě hroznější, neuspořádaný únik vzduchu způsobuje, že umístění infekce je těžko předvídatelné.To je důvod, proč standardy nebo normy pro výstavbu nemocnic doma nebo v zahraničí nevyžadují vysoce kvalitní filtry pro koncové přívody vzduchu na klíčových odděleních, ale kladou důraz na regionální řádnou gradientní regulaci tlakového rozdílu.

7) Přerušovaný provoz nebo nepřetržitý provoz

V obavě z přenosu virů v klimatizačním systému je často vyžadován přerušovaný provoz klimatizačního systému.To znamená, že klimatizace se po určité době provozu vypne a poté bude fungovat přirozené větrání nebo mechanické větrání.Je potřeba 2-3x denně po dobu alespoň 30 minut.Všichni víme, že velké množství přiváděného čerstvého vzduchu poškodí vnitřní komfortní prostředí, ale co jsme nevěděli je, že komfortní prostředí vytvořené klimatizací lze považovat i za protiepidemické opatření.Průběh epidemie ukazuje, že COVID-19 si stále zachovává silnou infekčnost bez ohledu na nízkou nebo vysokou teplotu.Zatímco aktivita viru dosahuje spodní úrovně při pokojové teplotě 22-25°C a relativní vlhkosti 50%-60%(obr.5).

Přímý vstup silného čerstvého vzduchu také narušuje rovnováhu tlakového rozdílu mezi různými prostory, což má za následek neuspořádaný chod unikajícího proudění vzduchu.

Dokud je tedy klimatizační systém v souladu, vyžaduje klimatizaci nejen nepřetržitý provoz, ale také spouštění s předstihem a zpoždění vypnutí.Stabilní a kontrolované prostředí je skutečným požadavkem na normalizaci prevence a kontroly epidemie.

Obr. 5 Míra přežití nového koronaviru & teplota a vlhkost

8) Úprava zpoždění nebo prevence limitů

Řízení klimatizačního prostoru je zajištěno snímačem teploty a vlhkosti, který by byl systémem nastaven poté, co snímač detekuje odchylku teploty nebo vlhkosti, tzv. lag adjustace.

Relativně řečeno, úroveň teploty a vlhkosti je velmi vysoká, konstrukce vnitřního krytu a zařízení mají také tepelnou kapacitu, takže změna vnitřní teploty o 1℃ vyžaduje větší energii nebo nebude příliš kolísat.

I když má teplota a vlhkost komfortních klimatizačních jednotek kladné a záporné požadavky na regulaci odchylky, doba úpravy obecně není problémem.Tato funkce je také základem pro komfortní klimatizační jednotky, které umožňují variabilní regulaci množství vzduchu.

Relativně vzato je úroveň koncentrace prachu velmi malá, při troše nepozornosti by odchylka částic byla tucet i přes sto.

Jakmile koncentrace bakterií a prachu překročí normu, mohou nastat problémy.Parametry musí být nastaveny pod limit, než bylo zjištěno nadměrné množství bakterií a prachu.

Pokud se dostane na odstrašující linii, je třeba zasáhnout.Doba od nápravy odchylky nadměrné koncentrace bakterií a prachu do nastaveného stavu se nazývá dynamické znečištění samočištění.Toto je důležitý parametr pro řízení řízeného prostředí.Ale samozřejmě to souvisí s požadavky na kontrolu úrovně rizika zpracování.

9) Větrání okny nebo udržování vnitřní teploty

Větrání oknem může být nejekonomičtější a nejúčinnější metodou prevence a kontroly, ale má malý vliv na velký prostor.COVID-19 je samoléčitelná nemoc, neexistuje žádný speciální lék.Imunita je nejlepší lékař a nejlepší léčba.Bez ohledu na zimu nebo léto je nutné udržovat vhodnou pokojovou teplotu.Samozřejmě to nemůže být tak přesné, aby přineslo více čerstvého vzduchu.Dá se kontrolovat v rozmezí 16 až 28 °C, pokud to nepoškodí vaši imunitu, protože zlepšení sebeimunity během epidemie je nad všechno.V určitém okamžiku je udržování stabilní pokojové teploty důležitější než otevírání oken pro větrání.

Pokud jde o aerosolový oblak, proměnný směr proudění vzduchu se někdy může stát hnací silou šíření aerosolového oblaku.

10) Přerušení přenosu nebo preventivní a kontrolní opatření

Jaký je účel přijímání protiopatření klimatizačního systému v období po epidemii?Zacházíte s pacienty COVID-19 uvnitř?nebo zastavit šíření COVID-19?

V postepidemickém období jsou protiopatřeními klimatizačního systému preventivní a kontrolní opatření, která mohou v jednotlivých případech zabránit nebo omezit výskyt křížové infekce.Mohou být přijata technická opatření, aby se zabránilo jeho kolonizaci, rozmnožování a přenosu, virus mohou přinést pouze pacienti, ale nesmí být zavlečen z venkovního vzduchu nebo jako plísně a bakterie, které jsou všude v přirozeném prostředí.

I když má klimatizační systém přísná preventivní opatření, jakmile se potvrdí případ koronaviru nebo podezřelý pacient, musí být místo uzavřeno a klimatizace musí být okamžitě vypnuty, včas nahlásit místnímu zdravotnickému a epidemiologickému úřadu pro nouzové ošetření a důkladné čištění a dezinfekce.

Používání nadměrných preventivních a kontrolních opatření, která spotřebovávají energii a peníze, je málo užitečné.Stručně řečeno, jaké jsou cíle klimatizačního systému v období po epidemii?Co je cílem kontroly bakterií?Pokud je prevence a kontrola koronaviru stále cílem, předpokladem je nošení roušek, dodržování sociální vzdálenosti a mytí rukou.Tyto akce jsou lepší než jakákoli jiná výkonná opatření klimatizačního systému, pokud to může udělat každý, včetně pacientů s COVID-19.

Pokud je cílem kontroly prevence a kontrola křížové infekce bakterií v obecném smyslu, pak GB 51039-2014 „kód pro projektování budovy všeobecné nemocnice“ byl vzat v úvahu při přípravě, tedy ve veřejném prostoru, můžeme přijmout tři opatření, která jsou běžným kontrolním opatřením používaným v obecném lékařském prostředí, jsou to přiměřené větrání, přívod vzduchu shora a zpětný vzduch dolů a správná filtrace na výstupu zpětného vzduchu.Tato opatření se v posledních letech osvědčila jako ekonomická, energeticky nenáročná, účinná a vyzrálá praxí.Pokud to podmínky dovolí, je možné použít klimatizace s konstantním tlakovým rozdílem a proměnným objemem čerstvého vzduchu.

3.Závěr

Tento článek naznačil, že dýchací kapky a blízký kontakt jsou hlavní cestou přenosu COVID-19.Nakazit se aerosolem je možné při dlouhodobém působení v uzavřeném prostředí s vysokou koncentrací aerosolů, což prokázalo téměř 30 milionů případů nákazy v epidemii.Nošení roušek, dodržování sociální vzdálenosti a mytí rukou jsou považovány za nejúčinnější opatření k prevenci a kontrole epidemie.

Častá agregační infekce vyskytující se v omezeném prostoru je velmi pravděpodobně způsobena aerosolovým oblakem.

Existující neidentifikované případy superpřenosu lze rozumně vysvětlit teorií přenosu aerosolového mraku.Simulovat přenos aerosolového oblaku pomocí CFD není obtížné, ale bez podpory velkého počtu epidemiologických průzkumů je to marné.Ačkoli nejistota a náhodnost přenosu aerosolového oblaku zpochybňuje tradiční teorie a protiopatření v prevenci a kontrole infekcí, není obtížné přenos aerosolového oblaku kontrolovat.

Klimatizační systém v období po epidemii by měl nejprve určit účel protiopatření a kontrolní cíle.Mělo by se vyhnout spekulacím o protiopatřeních a kontrolních cílech z logického uvažování a zdravého rozumu.

Nelékařský klimatizační systém může v postepidemickém období přijmout tři opatření, která se běžně používají při kontrole obecného lékařského prostředí, a to rozumné větrání, distribuci proudění vzduchu a správnou filtraci zpětného vzduchu.Tato opatření mají nízkou spotřebu energie, nízké náklady a mají vysokou proveditelnost.Nadměrná preventivní a kontrolní opatření jsou zbytečná.Jedním slovem, protiopatření klimatizačního systému v období po epidemii by měla být v souladu, vhodná a rozumná.

Odeslali Shen Jinming a Liu Yanmin na HVAC