Mottiltak til luftkondisjoneringssystem i post-epidemiperioden

Takket være de avgjørende og effektive tiltakene som er tatt, har Kina fått epidemien under kontroll, livet er tilbake til det normale og økonomien går normalt.Imidlertid pågår epidemien fortsatt rundt om i verden, forebyggings- og kontrolltiltakene trenger normalisering.Utformingen og driftsmottiltakene til luftkondisjoneringssystemet i post-epidemiperioden i Kina har fremkalt folks refleksjon, så diskusjonen nedenfor rundt forskjellige synspunkter og tiltak vil bidra til normalisering for epidemiforebygging i fremtiden.

I lys av at miljøkontrollen for forebygging og kontroll av epidemier er forskjellig fra den for komfortable klimaanlegg i ikke-medisinske sivile bygninger, utdyper ikke denne artikkelen mottiltakene til klimaanlegg i perioden etter epidemien systematisk, men for å sette frem noen bekymringer rundt formålet med mottiltakene, samt forebyggings- og kontrollmålene for klimaanlegg i perioden etter epidemien for din referanse.

1. Den riktigeposisjoneringtil spredningen av det nye koronaviruset  

DeDdiagnose ogTrebehandling avNovelCoronavirusPnevmoniakk(prøveversjon 8), utgitt 19. august 2020, indikerer tydelig at det nye koronaviruset hovedsakelig spres av luftveisdråper og nærkontakt, samt kontakt med det virusforurensede elementet.Langtidseksponering i et relativt lukket miljø med høye konsentrasjoner av aerosoler kan også føre til aerosoloverføring."På grunn av det nye koronaviruset kan isoleres fra avføring og urin, bør man være oppmerksom på å forhindre at det forurenser miljøet og fører til kontaktoverføring eller aerosoloverføring."som hjelper oss med å identifisere smitteveien til COVID-19 på riktig måte.Det er også bekreftet av et stort antall smittetilfeller under epidemien.Å bruke masker, holde sosial avstand og håndvask har blitt anerkjent som de mest effektive tiltakene for å forebygge og kontrollere epidemien.

Normalt, hvis viruset har god luftoverføring og diffusjon, vil det bli spredt kontinuerlig under påvirkning av luftstrømmen og fortynnes samtidig, da vil viruskonsentrasjonen fortsette å synke, som et resultat kan bare en liten dose bakterier overføres med luft.I tillegg, de spredte partiklene som bæres med bakterier som flyter i luften, vil dens vitalitet bli svekket raskt på grunn av eksponering for varme, fuktighet og UV-lys, med mindre den har enorm vitalitet (eller kan overleve i luften i lang tid) .Det er ikke funnet bevis for at COVID-19 har de to ovennevnte egenskapene så langt.Det kan bare sies at COVID-19 har en liten sjanse for å bli overført med luft i begrenset grad, muligheten for å bli smittet gjennom luft er svært liten.WHO tror fortsatt at SARS-CoV-2-aerosol kan spres i miljøet der det er luftfritt eller lukket, men det er ikke hovedmåten, selv om et åpent brev signert av 239 forskere fra 32 land 6. juli ble publisert i tidsskriftet klinisk infeksjonssykdom (Oxford University Journal).

Siden infeksjonsdosen i luften ikke er nok til å overføre, og dråpene ikke kan flyte i lang tid for å spre seg over lang avstand, er flere supersmittehendelser i epidemien nevnt i det åpne brevet forvirrende.Derfor foreslår vi en hypotese om aerosolskyoverføring.Aerosolsky er en damp-væske tofasestrøm, som er usynlig for øynene.

Tilstanden til aerosolskyen kan få dråper som inneholder viruspartikler til å flyte, som vil drive av luftstrømmen.Ruten og retningen for overføringen er veldig tydelig.

Aerosolsky kan samle viruspartiklene, vanskelige å spre og overføre, med lengre overlevelsestid, så det er lett å akkumulere et stort antall virus lokalt og opprettholde en infeksjonsdose i lang tid over lang avstand.Det anses at dannelsen av aerosolskyer er relatert til faktorer som lukket innemiljø, dårlig ventilasjon, høy personelltetthet, høy luftfuktighet(fig.1), og dråpestørrelsen osv. Da kan hypotesen om aerosolsky godt forklare disse superoverføringshendelser.Lignende hypoteser kan også finnes i utenlandske dokumenter(fig 3.), selv om definisjonene og forklaringene er forskjellige.Miljøfaktorer som temperatur, fuktighet og forurensning kan påvirke virusets overlevelsesevne for COVID-19, ved å skade proteinet i overflaten og lipidmembranen.Den nåværende teorien antyder at stabiliteten vil bli forbedret ved høyere luftfuktighet (≥80 %) (fig. 1).

Fig.1 Forholdet mellom levetiden til virusdråper og partikkeldiameteren og relativ fuktighet.

Fig. 2 Dråpenes diameter og overføringsområde

Fig. 3 Nysing, hosting, utåndingssky og deres overføringsavstand

2. Mottiltak av luft-kondisjoneringssystem i posten-epidemiperiode

På grunn av forebyggings- og kontrollmetoden for patogener så vel som innendørs miljøkontrollkrav og -tiltak i epidemi er forskjellige fra de komfortable klimaanleggene, så kontrollmetoden for patogener kan ikke forstås basert på logisk resonnement og sunn fornuft.

2.1 Fokus på kontroll av aerosolskyoverføring

Kontrollen av spredningen av COVID-19 i inneluften er ikke så mye som kontrollen av overføringen av aerosolsky.

Resultatene viser at aerosolskyen har god luftstrøm etter ytelse, smal overføringsvei og klar retning.

I motsetning til luftoverføring, som kan overføre vidt og gjennomsyre hele rommet.Aerosolskyer driver med luften til nærliggende åndedrettsorganer til mottakelige mennesker (fig.4), som kan inhaleres og forårsake infeksjon, selv om den holdes i trygg sosial avstand.Usikkerheten ved overføring av aerosolskyer avslørte tilfeldigheten ved å bli smittet, noe som utfordrer vår tradisjonelle teori om ventilasjon eller forebygging og kontroll av infeksjon, som trygg sosial avstand, personlig beskyttelse, eksponeringstid, risiko eller sannsynlighet for infeksjon.

Fig. 4 Simulering av aerosolskyoverføring

Fra perspektivet til å kontrollere overføringen av aerosolsky, er det tre måter:

1) Å unngå generering av aerosolskyer er den mest grunnleggende måten, redusere forekomsten av den (som å bruke masker, kontrollere personelltettheten, sette seg ned dråpene raskt ved innendørs luftstrøm) og opprettholde en god innendørs ventilasjon (fortynne innendørs forurensning og unngå innendørs fuktighet) akkumulering).

2) Når en aerosolsky er dannet, ser usikkerheten om overføring og tilfeldigheten av infeksjon ut til å være utenfor kontroll.Faktisk er den enkleste måten å blokkere aerosolskyoverføringen på å unngå horisontal luftstrøm innendørs, og tvinge den til å slå seg raskt ned og deretter slippes ut fra det nedre eksos(retur)luftutløpet under påvirkning av ventilasjon.

3) Den enkleste måten å eliminere overføringen av aerosolsky på er å spre aerosolskyen med ytre kraft, ventilasjonsluftstrømmen vil kontinuerlig forstyrre eller spre aerosolskyen, så lenge de smittsomme partiklene var desentralisert og konsentrasjonen synker, så er det ikke overførbar.Å redusere inneluftfuktigheten til 40%-50% er selvsagt også en kontrollmetode, men med stort energiforbruk.

2.2 Fokus på forebygging og kontroll av patogener

Ideen om å forebygge og kontrollere patogenene under epidemien er litt som miljøkontrollen av farmasøytisk og medisinsk behandling.Men det varierer fra den biologiske renseteknologien, det er et tiltak for å forhindre koronavirus i komfortable luftkondisjoneringstjenester.Vi trekker først lærdom fra farmasøytiske og medisinske kontrollkonsepter for å forklare forskjellen mellom det og de komfortable klimaanleggene.

Fig.1 Forskjeller mellom ideene om forebygging og kontroll av patogener og ideene til ventilerende klimaanlegg.

I perioden etter epidemien kan det hende at tre effektive forebyggings- og kontrolltiltak som er å bære masker, holde sosial avstand og håndvask ikke lenger håndheves.Men kontroll av personelltettheten må fortsatt vurderes.Mottiltaket til klimaanlegg i perioden etter epidemien er å forhindre koronavirus.Forskjellene i kontrollmetoden refererer til tabell 1. Bortsett fra spekulasjonene til forebyggende mottiltak av klimaanlegg basert på logisk resonnement eller sunn fornuft, hvilke bekymringer bør vi ta hensyn til?Noen mottiltak kan integreres i det komfortable luftkondisjoneringssystemet, men noen kan bare brukes som en reserveordning.Her er noen eksempler:

1) Overordnet kontroll eller nøkkelpunktkontroll

Folk som driver med klimaanlegg brukes til å vurdere ting fra den generelle situasjonen, for eksempel å kontrollere parametrene for temperatur, fuktighet og karbondioksidkonsentrasjon for hele rommet.Folk som driver med infeksjonskontroll fokuserer på detaljene og nøkkelpunktet, og avskjærer smitteveien i henhold til egenskapene til infeksjonskilden.Til og med utformingsdetaljene til tilluft og returluft er verdt oppmerksomhet.Utallige tilfeller har vist at detaljer bestemmer suksessen til svikt i infeksjonskontroll.Detaljene er monstre.

2) Helkammerfortynning eller in situ sedimentering

Den største forurensningen av komfortable klimaanlegg er CO2, folk er overalt i rommet, alle kan produsere CO2, det er en stor kilde.Innendørs bakterier på generelle steder pustes ut av individuelle pasienter, og spres i kort rekkevidde, det er en punktkilde.Derfor kan kontrolltiltakene ikke fortynne hele rommet med frisk luft for å kontrollere punktinfeksjonen som kontroll av CO2, den kan heller ikke kontrollere friskluftvolumet med CO2-sensor.Dråpene som pustes ut av koronaviruspasienter kan direkte infisere de tilstøtende, og ikke vente på å bli fortynnet.Når patogenet har pustet ut, bør det settes ned på stedet raskt for å forhindre overføring.In situ bosetting er den mest effektive måten å redusere eksponeringen på.Å kontrollere punktinfeksjonen ved å generere flere ganger med inneluftvolum for fortynning forårsaker ikke bare høyt energiforbruk, men har også dårlig effekt.

3) Sterilisering eller filtrering

Vi vet alle at den friske luften ikke bærer patogenene, og hovedformålet med friskluftfiltrering er støvfjerning.Hvis det finnes patogener i rommet, skal returluftfilteret kunne hindre patogenene i å komme inn i systemet.Imidlertid er motstanden til HEPA-filter ganske høy, noe som er vanskelig eller umulig å bruke i sivile bygninger.På grunn av den begrensede innendørsplassen kan ikke de utåndede dråpene fordampes til flytende kjerne i liten partikkelstørrelse i løpet av kort tid, og returluftfiltreringen er hovedsakelig for å fjerne dråpene i store partikkelstørrelser.Vårt kontrollmål er å forhindre at patogenene samles i rommet, så steriliseringseffektiviteten og motstanden til filteret bør tas i betraktning når du velger returluftfiltre.

Artikkel 7.1.11 i GB 51039-2014-koden for utforming av bygninger på et generelt sykehus indikerer:

Returluftutløpet til sentralt luftkondisjoneringssystem og viftekonvektor må være utstyrt med filtreringsutstyr med startmotstand under 50 Pa, den første passeringshastigheten for mikroorganismer under 10 %, og passeringshastigheten for partikkelvekting på en gang skal ikke være større enn 5 %.

Dette er samme grunn til at ASHRAE anbefalte MERV13 som returluftfilter.For aerosolskyen kan filtre ikke bare filtrere ut noen partikler i luften, men også spre aerosolskyen, slik at den ikke kan eksistere i systemene.

4) Forebyggende sentralisert luftkondisjoneringssystem eller forebyggende desentralisert luftkondisjoneringssystem

I henhold til vår sunne fornuft betjener det sentrale klimaanlegget flere rom, når bakteriene dukket opp i ett rom, ville resten bli forurenset.Ved begynnelsen av epidemien var sentralisert luftkondisjoneringssystem det viktigste forebyggingsmålet, mens desentralisert luftkondisjonering ikke var det.

Når en infisert person dukker opp på offentlige steder, vil gassen han pustet ut suges inn i klimaanlegget, men den smittsomme dosen i lufttilførselen må reduseres etter prosessen med høyhastighets kjørende vifte, flere filtre, varme og fuktighet behandlingskomponenter og blandet fortynning av frisk luft.Selv om det er aerosolskyer innendørs, med det sentrale ventilasjons- og klimaanlegget som betjener flere rom, vil det neppe forårsake kryssinfeksjon.Det er ingen storstilt infeksjon forårsaket av sentralisert klimaanlegg så langt.Imidlertid vil det desentraliserte klimaanlegget som klimaanlegg med delt klimaanlegg, viftekonvektor, VRV brukt i restauranter, barer, busser, underholdningssteder, deres luftstrømsmønster føre til horisontal luftstrøm i rommet, og skyve aerosolskyen til å drive rundt(fig.4) ).

Det er noen aggregeringsinfeksjonshendelser som skjedde fra tid til annen noen steder ved bruk av desentralisert luftkondisjonering under epidemien, som også er en typisk stedspredning av aerosolskyer.

5) Luftstrøm jevn fordeling eller inneslutning

Klimaanlegget legger vekt på jevn fordeling av temperatur- og fuktighetsparametre.Teoretisk sett fortsetter den friske utendørsluften å blandes og fortynnes med innendørsluften, luftstrømmen fordeler seg jevnt, så viruskonsentrasjonen vil fortsette å synke, men hvis man analyserer detaljene i distribusjonsprosessen fra et annet perspektiv, kan det hjelpe patogenene å spre seg objektivt sett.Derfor er det retningen på luftstrømfordelingen som betyr noe, det er grunnen til at renserommet i medisinsk, farmasøytisk, elektronisk felt belaster luftstrømmønsteret, som tilføres fra oppsiden og returneres til nedsiden.Den utnytter luftstrømmens inneslutningsrolle fullt ut, gjør at forurensningen på flekken avgjøres så snart som mulig, og forhindrer at den driver og diffunderer, reduserer eksponeringstiden betraktelig.Inneslutning av luftstrøm er langt viktigere enn jevn fordeling.Sentralisert luftkondisjoneringssystem kan enkelt realisere luftstrømmønsteret tilføres fra oppsiden og returneres til nedsiden, mens desentraliserte luftkondisjoneringsenheter, som integrerer luftbehandling og distribusjon, er vanskelig å oppnå.

6) Forebygging av lufttilførsel eller lekkasjeforebygging

Når innendørsluften har blitt forurenset, og klimaanlegg leverer den forurensede luften til innendørs utløste en andre luftforurensning kalt indirekte forurensning.

Fra vår sunne fornuft er innendørs bakterier tilført av klimaanlegget det mest forferdelige.For ikke å nevne at viruset ikke kan spre seg i det sentrale luftkondisjoneringssystemet, selv om det kan, så lenge det er et effektivt luftfilter ved lufttilførselsuttaket eller returluftuttaket, er det vanskelig å sende ut viruset.Fra et renseteknisk perspektiv er det få lekkasjeforurensningstilfeller forårsaket av filtre og installasjon av dem i dagens konstruksjons- og akseptsystem.Imidlertid vil den blinde økningen av friskluftvolumet uten å ta hensyn til trykkforskjellskontrollen gjøre det ordnede gradienttrykket ute av kontroll i området, og inneluften som inneholder forurensning(virus) vil lekke ut direkte, noe som ofte forårsaker forurensnings(infeksjons)hendelser.Denne typen forurensning forårsaket av innendørs forurensningslekkasje kalles direkte forurensning, som er enda mer forferdelig, den uordnede luftstrømmen gjør at infeksjonsstedet er vanskelig å forutsi.Derfor krever ikke standardene eller normene for sykehusbygging i inn- eller utland høynivåfiltre for lufttilførselsterminaler i nøkkelavdelinger, men legger vekt på regional ryddig gradientdifferansetrykkregulering.

7) Intermitterende drift eller kontinuerlig drift

Redd for virusoverføring i klimaanlegget, er det ofte nødvendig med periodisk drift av klimaanlegget.Det vil si at klimaanlegget vil bli stengt etter å ha kjørt i en periode, og da vil naturlig ventilasjon eller mekanisk ventilasjon være i drift.2-3 ganger om dagen i minst 30 minutter er nødvendig.Vi vet alle at et stort antall frisk luft som bringes inn vil skade det komfortable innendørsmiljøet, men det vi ikke visste er at det komfortable miljøet som skapes av klimaanlegg også kan betraktes som et anti-epidemitiltak.Epidemiens utvikling viser at COVID-19 fortsatt opprettholder en sterk smitteevne uansett ved lav eller høy temperatur.Mens virusaktiviteten når bunnnivået ved romtemperatur på 22-25 ℃ og relativ fuktighet på 50%-60%(fig.5).

Den direkte inntreden av sterk frisk luft ødelegger også balansen mellom trykkforskjellen mellom ulike rom, noe som resulterer i uryddig drift av lekkasjeluftstrømmen.

Derfor, så lenge luftkondisjoneringssystemet er i samsvar, kreves luftkondisjoneringssystemet ikke bare kontinuerlig drift, men også starte opp på forhånd og forsinke nedstenging.Stabilt og kontrollert miljø er det virkelige kravet til normalisering av epidemisk forebygging og kontroll.

Fig. 5 Overlevelsesrate for nytt koronavirus & temperatur og fuktighet

8) Lagjustering eller grenseforebygging

Luftkondisjoneringsromskontrollen oppnås av temperatur- og fuktighetssensoren, som vil bli justert av systemet etter at sensoren oppdager temperatur- eller fuktighetsavvik, en slik prosess som kalles lagjustering.

Relativt sett er nivået av temperatur og luftfuktighet veldig høyt, innendørs kabinettstruktur og utstyr har også termisk kapasitet, så å endre innendørstemperaturen på 1 ℃ krever større energi eller vil ikke svinge mye.

Selv om temperaturen og fuktigheten til de komfortable klimaanleggene har positive og negative avvikskontrollkrav, er justeringstiden generelt ikke problemet.Denne funksjonen er også grunnlaget for at komfortable klimaanlegg kan ta i bruk variabel luftvolumregulering.

Relativt sett er nivået av støvkonsentrasjon veldig lite, med litt uoppmerksomhet vil avviket til partikler være et dusin eller til og med over hundre.

Når konsentrasjonen av bakterier og støv overstiger standarden, kan det oppstå problemer.Parametrene må settes under grense før bakteriene og støvet ble oppdaget for mye.

Det skal gripes inn dersom det kommer til avskrekkingslinjen.Tiden fra vi korrigerer avviket av overdreven bakterie- og støvkonsentrasjon til innstillingstilstanden kalles dynamisk forurensning selvrensing.Dette er en viktig parameter for å kontrollere et kontrollert miljø.Men det er selvsagt knyttet til kontrollkravene til behandlingsrisikonivået.

9) Vindusventilasjon eller innetemperaturholding

Vindusventilasjon kan være den mest økonomiske og effektive forebyggings- og kontrollmetoden, men den har liten effekt på stor plass.COVID-19 er en selvbegrenset sykdom, det finnes ingen spesiell kur.Immunitet er den beste legen og den beste medisinske behandlingen.Uansett om vinteren eller sommeren er det nødvendig å holde en passende romtemperatur.Selvfølgelig kan det ikke være så nøyaktig for å bringe mer frisk luft.Den kan kontrolleres innen 16 ℃ til 28 ℃, så lenge den ikke skader immuniteten din, da forbedring av selvimmunitet under epidemien er hinsides alt.På et tidspunkt er det viktigere å holde en stabil romtemperatur enn å åpne vinduer for ventilasjon.

Når det gjelder aerosolskyen, kan den variable luftstrømretningen noen ganger bli drivkraften for spredning av aerosolskyer.

10) Utkobling av overføring eller forebyggende og kontrolltiltak

Hva er hensikten med at luftkondisjoneringssystemet tar mottiltak i perioden etter epidemien?Håndtere covid-19-pasienter innendørs?eller for å kutte spredningen av covid-19?

I perioden etter epidemien er luftkondisjoneringssystemets mottiltak forebyggings- og kontrolltiltak, som kan unngå eller redusere forekomsten av kryssinfeksjon hvis individuelle tilfeller oppstår.Tekniske tiltak kan tas for å forhindre kolonisering, reproduksjon og overføring, viruset kan bare bringes inn av pasienter, men ikke introduseres fra utendørsluften, eller som mugg og bakterier som er overalt i det naturlige miljøet.

Selv om klimaanlegget har sterke forebyggende tiltak, så snart et koronavirustilfelle eller mistenkt pasient er bekreftet, må stedet stenges og klimaanlegget må slås av umiddelbart, rapporter til det lokale helse- og epidemiforebyggende byrået for akuttbehandling , og grundig rengjøring og desinfeksjon.

Å bruke overdreven forebyggings- og kontrolltiltak som forbruker energi og penger er lite nyttig.Kort sagt, hva er målene for klimaanlegget i perioden etter epidemien?Hva er bakterienes kontrollmål?Hvis forebygging og kontroll av koronavirus fortsatt er målet, er det å bære masker, holde sosial avstand og håndvask premisset.Disse handlingene er bedre enn noen andre kraftige tiltak for klimaanlegg hvis alle inkludert COVID-19-pasienter kan gjøre det.

Dersom kontrollmålet er å forebygge og kontrollere bakteriekryssinfeksjonen i generell forstand, så er GB 51039-2014 ”kode for utforming av allmennsykehusbygg” tatt i betraktning ved klargjøring, det vil si i offentlig område, kan vi vedta tre tiltak som er vanlige kontrolltiltak som brukes i generelt medisinsk miljø, de er rimelig ventilasjon, tilførselsluft fra oppsiden og returluft til nedsiden og riktig filtrering i returluftuttaket.Disse tiltakene har vist seg å være økonomiske, lavt energiforbruk, effektive og modne i praksis de siste årene.Hvis forholdene tillater det, er det mulig å bruke klimaanlegg med konstant trykkforskjell og variabelt friskluftvolum.

3.Konklusjon

Denne artikkelen antydet at luftveisdråper og nærkontakt er den viktigste overføringsveien for COVID-19.Det er mulig å bli infisert av aerosol hvis den eksponeres i et lukket miljø med høy konsentrasjon av aerosoler i lang tid, noe som er bevist av nesten 30 millioner tilfeller av infeksjon i epidemien.Å bruke masker, holde sosial avstand og håndvask har blitt anerkjent som de mest effektive tiltakene for å forebygge og kontrollere epidemien.

Den hyppige aggregeringsinfeksjonen som skjedde i et begrenset rom er svært sannsynlig forårsaket av aerosolsky.

De eksisterende uidentifiserte superoverføringstilfellene kan med rimelighet forklares med teorien om aerosolskyoverføring.Det er ikke vanskelig å simulere overføring av aerosolsky med CFD, men det er fåfengt uten støtte fra et stort antall epidemiologiske undersøkelser.Selv om usikkerheten og tilfeldigheten ved aerosolskyoverføring utfordrer de tradisjonelle teoriene og mottiltakene innen infeksjonsforebygging og -kontroll, men det er ikke vanskelig å kontrollere aerosolskyoverføringen.

Luftkondisjoneringssystemet i perioden etter epidemien bør først bestemme formålet med mottiltak og kontrollmål.Den bør unngå å spekulere i mottiltak og kontrollmål fra logiske resonnementer og sunn fornuft.

Ikke-medisinsk luftkondisjoneringssystem i post-epidemiperioden kan vedta tre tiltak som vanligvis brukes i kontrollen av det generelle medisinske miljøet, nemlig rimelig ventilasjon, luftstrømfordeling og riktig filtrering av returluft.Disse tiltakene er lavt energiforbruk, lave kostnader og har sterk gjennomførbarhet.Overdrevne forebyggings- og kontrolltiltak er unødvendig.Med ett ord, mottiltakene til klimaanlegg i perioden etter epidemien bør være kompatible, hensiktsmessige og rimelige.

Skrevet av Shen Jinming og Liu Yanmin på HVAC