Modforanstaltninger til klimaanlæg i post-epidemi periode

Takket være de beslutsomme og effektive foranstaltninger, der er truffet, har Kina bragt epidemien under kontrol, livet er vendt tilbage til det normale, og økonomien kører normalt.Imidlertid foregår epidemien stadig rundt om i verden, forebyggelses- og kontrolforanstaltningerne skal normaliseres.Designet og driften af ​​klimaanlæggets modforanstaltninger i post-epidemiperioden i Kina har fremkaldt folks refleksion, så nedenstående diskussion omkring forskellige synspunkter og foranstaltninger vil være befordrende for normaliseringen af ​​epidemiforebyggelse i fremtiden.

I lyset af den miljømæssige kontrol af epidemiforebyggelse og kontrol er forskellig fra den for de komfortable klimaanlæg i de ikke-medicinske civile bygninger, uddyber denne artikel ikke modforanstaltningerne til klimaanlæg i post-epidemiperioden systematisk, men for at sætte fremsende nogle bekymringer omkring formålet med modforanstaltningerne samt forebyggelses- og kontrolmålene for klimaanlæg i perioden efter epidemien til din reference.

1. Den rigtigepositioneringtil spredningen af ​​ny coronavirus  

DetDdiagnose ogTgenbehandling afNovelCoronavirusPneumonium(prøveversion 8), udstedt den 19. august 2020, indikerer tydeligt, at den nye coronavirus hovedsageligt spredes ved luftvejsdråber og tæt kontakt, samt kontakt med det virusforurenede emne.Langtidseksponering i et relativt lukket miljø med høje koncentrationer af aerosoler kan også føre til aerosoloverførsel."På grund af den nye coronavirus kan isoleres fra afføring og urin, bør man være opmærksom på at forhindre, at den forurener miljøet og fører til kontaktoverførsel eller aerosoloverførsel."som hjælper os med at identificere smittevejen for COVID-19 korrekt.Det bekræftes også af et stort antal smittetilfælde under epidemien.At bære masker, holde social afstand og håndvask er blevet anerkendt som de mest effektive foranstaltninger til at forebygge og kontrollere epidemien.

Normalt, hvis virussen har god lufttransmission og -diffusion, vil den blive spredt kontinuerligt under påvirkning af luftstrømmen og fortyndes på samme tid, så vil viruskoncentrationen blive ved med at falde, som et resultat, kan kun en lille dosis bakterier overføres med luft.Hertil kommer, at de spredte partikler båret med bakterier, der flyder i luften, vil dens vitalitet blive svækket hurtigt på grund af udsættelse for varme, fugt og UV-lys, medmindre den har enorm vitalitet (eller kan overleve i luften i lang tid) .Der er ikke fundet beviser for, at COVID-19 har de to ovennævnte karakteristika indtil videre.Det kan kun siges, at COVID-19 har en lille chance for at blive overført med luft i begrænset omfang, muligheden for at blive smittet gennem luften er meget lille.WHO mener stadig, at SARS-CoV-2-aerosol kan spredes i miljøet, hvor der er luftfrit eller lukket, men det er ikke hovedvejen, selvom et åbent brev underskrevet af 239 forskere fra 32 lande den 6. juli blev offentliggjort i tidsskriftet klinisk infektionssygdom (Oxford University Journal).

Da den smitsomme dosis i luften ikke er nok til at overføre, og dråberne ikke kan flyde i lang tid for at sprede sig over en lang afstand, så er adskillige supertransmissionsbegivenheder i epidemien nævnt i det åbne brev forvirrende.Derfor foreslår vi en hypotese om aerosolskytransmission.Aerosolsky er en damp-væske tofaset strøm, som er usynlig for øjnene.

Aerosolskyens tilstand kan få dråber indeholdende viruspartikler til at flyde, som vil drive af luftstrømmen.Ruten og retningen for dens transmission er meget tydelig.

Aerosolsky kan samle viruspartiklerne, svære at sprede og overføre, med længere overlevelsestid, så det er nemt at akkumulere et stort antal virus lokalt og opretholde en infektionsdosis i lang tid over lang afstand.Det antages, at dannelsen af ​​aerosolsky er relateret til faktorer som lukket indendørs miljø, dårlig ventilation, høj personaletæthed, høj luftfugtighed (fig. 1) og dråbestørrelsen osv. Så kan hypotesen om aerosolsky godt forklare disse super transmissionsbegivenheder.Lignende hypoteser kan også findes i udenlandske dokumenter (fig. 3.), selvom definitionerne og forklaringerne er forskellige.Miljøfaktorer såsom temperatur, luftfugtighed og forurening kan påvirke virusets overlevelsesevne for COVID-19 ved at beskadige dets protein i overfladen og dets lipidmembran.Den nuværende teori antyder, at dens stabilitet vil blive forbedret ved højere luftfugtighed (≥80%) (fig. 1).

Fig.1 Forholdet mellem virusdråbernes levetid og partikeldiameter og relativ fugtighed.

Fig.2 Dråbernes diametre og dets transmissionsområde

Fig. 3 Nysen, hoste, udåndingssky og deres transmissionsafstand

2. Modforanstaltninger af luft-konditioneringssystem i posten-epidemiperiode

På grund af forebyggelses- og kontrolmetoden for patogener samt indendørs miljøkontrolkrav og foranstaltninger i epidemi er forskellige fra de komfortable klimaanlæg, så kontrolmetoden for patogener kan ikke forstås baseret på logisk ræsonnement og sund fornuft.

2.1 Fokus på styring af aerosolskytransmission

Kontrol med spredningen af ​​COVID-19 i indendørs luft er ikke så meget som kontrol med transmissionen af ​​aerosolskyer.

Resultaterne viser, at aerosolskyen har god luftstrøm efter ydeevne, smal transmissionsrute og klar retning.

I modsætning til lufttransmission, som kan transmittere bredt og trænge igennem i hele rummet.Aerosolskyer driver med luften til nærliggende de modtagelige menneskers åndedrætsorganer (fig.4), som kan indåndes og forårsage infektion, selvom det holdes på en sikker social afstand.Usikkerheden ved transmission af aerosolskyer afslørede tilfældigheden af ​​at blive smittet, hvilket udfordrer vores traditionelle teori om ventilation eller forebyggelse og kontrol af infektion, såsom sikker social afstand, personlig beskyttelse, eksponeringstid, risiko eller sandsynlighed for infektion.

Fig. 4 Simulering af aerosolskytransmission

Fra perspektivet til at kontrollere transmissionen af ​​aerosolskyer er der tre måder:

1) At undgå dannelsen af ​​aerosolsky er den mest fundamentale måde at reducere forekomsten af ​​den (såsom at bære masker, kontrollere personaletætheden, sætte sig hurtigt ned af dråberne ved indendørs luftstrøm) og opretholde en god indendørs ventilation (fortynde indendørs forurening og undgå indendørs fugtighed) akkumulering).

2) Når først en aerosolsky er dannet, synes usikkerheden ved transmission og tilfældigheden af ​​infektion at være uden kontrol.Faktisk er den enkleste måde at blokere aerosolskyens transmission på at undgå vandret luftstrøm indendørs og tvinge den til at sætte sig hurtigt ned og derefter udledes fra det nedre udblæsningsluft (retur) under påvirkning af ventilation.

3) Den enkleste måde at eliminere transmissionen af ​​aerosolsky på er at sprede aerosolskyen ved ekstern kraft, ventilationsluftstrømmen vil konstant forstyrre eller sprede aerosolskyen, så længe de smitsomme partikler var decentraliseret og koncentrationen falder, så er det ikke overføres.Reduktion af indendørs luftfugtighed til 40%-50% er naturligvis også en kontrolmetode, men med stort energiforbrug.

2.2 Fokus på forebyggelse og kontrol af patogener

Ideen om at forebygge og kontrollere patogenerne under epidemien er lidt ligesom miljøkontrollen af ​​farmaceutisk og medicinsk behandling.Men det adskiller sig fra den biologiske renseteknologi, det er en foranstaltning til at forhindre coronavirus i et komfortabelt klimaanlæg.Vi trækker først erfaringer fra farmaceutiske og medicinske kontrolkoncepter for at forklare forskellen mellem det og de komfortable klimaanlæg.

Fig.1 Forskelle mellem ideerne om forebyggelse og kontrol af patogener og ideerne om ventilationsanlæg.

I perioden efter epidemien kan tre effektive forebyggelses- og kontrolforanstaltninger, nemlig at bære masker, holde social afstand og håndvask, ikke længere håndhæves.Men kontrol med personaletætheden skal stadig overvejes.Modforanstaltningen af ​​klimaanlæg i post-epidemi periode er at forhindre coronavirus.Forskellene i kontrolmetoden refererer til tabel 1. Med undtagelse af spekulationerne om forebyggelse af modforanstaltninger af klimaanlæg baseret på logiske ræsonnementer eller sund fornuft, hvilke bekymringer skal vi være opmærksomme på?Nogle modforanstaltninger kan integreres i det komfortable klimaanlæg, men nogle kan kun bruges som backup.Her er nogle eksempler:

1) Overordnet kontrol eller nøglepunktskontrol

Folk, der beskæftiger sig med aircondition, er vant til at overveje ting fra den overordnede situation, såsom at kontrollere parametrene for temperatur, fugtighed og kuldioxidkoncentration for hele rummet.Folk, der beskæftiger sig med infektionskontrol, fokuserer på detaljerne og nøglepunktet og afskærer infektionsvejen i henhold til infektionskildens karakteristika.Selv layoutdetaljerne for indblæsnings- og returluften er værd at være opmærksom på.Utallige tilfælde har vist, at detaljer bestemmer succesen af ​​svigt af infektionskontrol.Detaljer er monstre.

2) Helkammerfortynding eller in situ sedimentation

Den største forurening af komfortable klimaanlæg er CO2, mennesker er overalt i rummet, alle kan producere CO2, det er en kilde til et stort område.Indendørs bakterier generelt steder udåndes af individuelle patienter, og spredes på kort afstand, det er en punktkilde.Derfor kan kontrolforanstaltningerne ikke fortynde hele rummet med frisk luft for at kontrollere punktinfektionen som kontrol af CO2, det kan heller ikke kontrollere friskluftmængden med CO2-sensor.De dråber, der udåndes af coronavirus-patienter, kan direkte inficere de tilstødende, og venter ikke på at blive fortyndet.Når først patogenet har udåndet, bør det sættes sig ned på stedet hurtigt for at forhindre overførsel.In situ afregning er den mest effektive måde at reducere eksponeringen på.Kontrol af punktinfektionen ved at generere flere gange indendørs luftvolumen til fortynding forårsager ikke kun et højt energiforbrug, men har også dårlig effekt.

3) Sterilisering eller filtrering

Vi ved alle, at den friske luft ikke bærer patogenerne, og hovedformålet med friskluftfiltrering er støvfjernelse.Hvis der findes patogener i rummet, bør returluftfilteret kunne forhindre patogenerne i at trænge ind i systemet.Imidlertid er modstanden af ​​HEPA-filter ret høj, hvilket er svært eller umuligt at bruge i civile bygninger.På grund af den begrænsede indendørs plads kan de udåndede dråber ikke fordampes til flydende kerne i lille partikelstørrelse inden for kort tid, og returluftfiltreringen er primært for at fjerne dråberne i store partikelstørrelser.Vores kontrolmål er at forhindre, at patogenerne akkumuleres i rummet, så steriliseringseffektiviteten og filterets modstand bør tages i betragtning ved valg af returluftfiltre.

Artikel 7.1.11 i GB 51039-2014-koden for design af bygninger på et almindeligt hospital angiver:

Returluftudgangen fra det centrale klimaanlæg og ventilatorkonvektorenheden skal være udstyret med filtreringsudstyr med startmodstand under 50 Pa, den første passagehastighed for mikroorganismer under 10 %, og passagehastigheden af ​​partikelvægtning på én gang må ikke være større end 5 %.

Dette er den samme grund til, at ASHRAE anbefalede MERV13 som returluftfilter.For aerosolskyen kan filtre ikke kun filtrere nogle partikler i luften ud, men også sprede aerosolskyen, hvilket gør den ude af stand til at eksistere i systemerne.

4) Forebyggende centraliseret klimaanlæg eller forebyggende decentralt klimaanlæg

Ifølge vores sunde fornuft betjener det centrale klimaanlæg flere rum, når først bakterierne dukkede op i et rum, ville resten være forurenet.I begyndelsen af ​​epidemien var centraliseret klimaanlæg det vigtigste forebyggelsesmål, mens decentralt klimaanlæg ikke var det.

Når først en inficeret person dukker op på offentlige steder, vil den gas, han udåndede, blive suget ind i klimaanlægget, men den smitsomme dosis i lufttilførslen skal reduceres efter processen med højhastighedsblæser, flere filtre, varme og fugtighed behandlingskomponenter og den blandede fortynding af frisk luft.Selvom der er aerosolskyer indendørs, med det centrale ventilations- og klimaanlæg, der betjener flere rum, er det usandsynligt, at det forårsager krydsinfektion.Der er indtil videre ingen storstilet infektion forårsaget af centraliseret aircondition.Men den decentraliserede aircondition, såsom air-split conditioning, fan coil enhed, VRV brugt i restauranter, barer, busser, underholdningssteder, deres luftstrømsmønster vil forårsage vandret luftstrøm i rummet, hvilket skubber aerosolskyen til at drive rundt(fig.4) ).

Der er nogle aggregerede infektionshændelser, der opstod fra tid til anden nogle steder ved hjælp af decentral klimaanlæg under epidemien, hvilket også er et typisk sted, hvor aerosolskyen spredes.

5) Luftstrøm ensartet fordeling eller indeslutning

Klimaanlægget understreger den ensartede fordeling af temperatur- og fugtighedsparametre.Teoretisk set bliver den udendørs friske luft ved med at blande sig og fortyndes med indendørsluften, luftstrømmen fordeler sig jævnt, så viruskoncentrationen vil blive ved med at falde, men analyserer man detaljerne i distributionsprocessen fra et andet perspektiv, kan det hjælpe patogenerne til at sprede sig objektivt.Derfor er det retningen af ​​luftstrømmens distribution, der betyder noget, det er grunden til, at det rensende rum i det medicinske, farmaceutiske, elektroniske felt belaster luftstrømsmønsteret, som tilføres fra opsiden og returneres til nedsiden.Det gør fuld brug af luftstrømmens indeslutningsrolle, får pletforureningen til at lægge sig så hurtigt som muligt og forhindrer den i at drive og diffundere, hvilket reducerer eksponeringstiden betydeligt.Indeslutning af luftstrømmen er langt vigtigere end ensartet fordeling.Centraliseret klimaanlæg kan nemt realisere luftstrømsmønsteret, der tilføres fra opsiden og returneres til nedadgående, mens decentrale klimaanlæg, som integrerer luftbehandling og distribution, er vanskeligt at opnå.

6) Lufttilførselsforebyggelse eller lækageforebyggelse

Når indendørsluften er blevet forurenet, og klimaanlæg levere den forurenede luft til indendørs udløste en anden luftforurening kaldet indirekte forurening.

Ud fra vores sunde fornuft er indendørs bakterier tilført af klimaanlægget det mest forfærdelige.For ikke at nævne, at virussen ikke kan spredes i det centrale klimaanlæg, selvom det kan, så længe der er et effektivt luftfilter ved lufttilførselsudtaget eller returluftudtaget, er det svært at udsende virussen.Fra et rensningsteknisk perspektiv er der få lækageforureningshændelser forårsaget af filtre og dets installation i det nuværende konstruktions- og acceptsystem.Den blinde forøgelse af friskluftmængden uden hensyntagen til trykforskelkontrollen vil dog gøre det ordnede gradienttryk ude af kontrol i området, og indendørsluften indeholdende forurening(virus) vil lække direkte ud, hvilket ofte forårsager forurenings(infektions)hændelser.Denne form for forurening forårsaget af indendørs forureningslækage kaldes direkte forurening, hvilket er endnu mere forfærdeligt, den uordnede luftstrømslækage gør, at infektionsstedet er svært at forudsige.Derfor kræver standarderne eller normerne for hospitalsbyggeri i ind- eller udland ikke højniveaufiltre til luftforsyningsterminaler i nøgleafdelinger, men understreger den regionale velordnede gradientdifferenstrykregulering.

7) Intermitterende drift eller kontinuerlig drift

Bange for virustransmission i klimaanlægget, er det ofte nødvendigt med intermitterende drift af klimaanlægget.Det vil sige, at klimaanlægget vil blive lukket efter at have kørt i en periode, og så vil naturlig ventilation eller mekanisk ventilation være i drift.2-3 gange dagligt i mindst 30 minutter er påkrævet.Vi ved alle, at et stort antal frisk luft, der bringes ind, vil skade det indendørs komfortable miljø, men hvad vi ikke vidste er, at det behagelige miljø skabt af klimaanlæg også kan betragtes som en anti-epidemi foranstaltning.Epidemiens gang viser, at COVID-19 stadig opretholder en stærk smitteevne, uanset ved lav eller høj temperatur.Mens virusaktiviteten når bundniveauet ved stuetemperatur på 22-25℃ og relativ luftfugtighed på 50%-60%(Fig.5).

Den direkte indtræden af ​​stærk frisk luft ødelægger også balancen mellem trykforskellen mellem forskellige rum, hvilket resulterer i uordnet drift af lækageluftstrømmen.

Derfor, så længe klimaanlægget er i overensstemmelse, kræves klimaanlægget ikke kun kontinuerlig drift, men det starter også på forhånd og forsinker nedlukningen.Stabilt og kontrolleret miljø er det reelle krav til normalisering af epidemisk forebyggelse og kontrol.

Fig. 5 Overlevelsesrate for ny coronavirus & temperatur og fugtighed

8) Lagjustering eller grænseforebyggelse

Klimaanlæggets rumkontrol opnås af temperatur- og fugtighedssensoren, som vil blive justeret af systemet, efter at sensoren detekterer temperaturen eller fugtighedsafvigelsen, en sådan proces kaldet lagjustering.

Relativt set er niveauet af temperatur og fugtighed meget højt, indendørs kabinetstruktur og udstyr har også termisk kapacitet, så at ændre indendørstemperaturen på 1 ℃ kræver større energi eller vil ikke svinge meget.

Selvom temperaturen og fugtigheden i de komfortable klimaanlæg har positive og negative afvigelseskontrolkrav, er justeringstidspunktet generelt ikke problemet.Denne funktion er også grundlaget for, at komfortable klimaanlæg kan anvende variabel luftmængderegulering.

Relativt set er niveauet af støvkoncentration meget lille, med lidt uopmærksomhed ville afvigelsen af ​​partikler være et dusin eller endda over hundrede.

Når koncentrationen af ​​bakterier og støv overstiger standarden, kan der opstå problemer.Parametrene skal sættes under grænse, før bakterier og støv blev opdaget for meget.

Der skal gribes ind, hvis det kommer til afskrækkelseslinjen.Tiden fra vi korrigerer afvigelsen af ​​overdreven bakterie- og støvkoncentration til hærdningstilstanden kaldes dynamisk forurenings-selvrensning.Dette er en vigtig parameter til at kontrollere et kontrolleret miljø.Men det hænger selvfølgelig sammen med kontrolkravene til behandlingsrisikoniveauet.

9) Vinduesventilation eller indendørs temperaturhold

Vinduesventilation er måske den mest økonomiske og effektive forebyggelses- og kontrolmetode, men den har kun ringe effekt på store rum.COVID-19 er en selvbegrænset sygdom, der er ingen speciel kur.Immunitet er den bedste læge og den bedste medicinske behandling.Uanset om vinteren eller sommeren er det nødvendigt at holde en passende rumtemperatur.Selvfølgelig kan det ikke være så præcist for at bringe mere frisk luft.Det kan kontrolleres inden for 16℃ til 28℃, så længe det ikke skader din immunitet, da forbedring af selvimmunitet under epidemien er hinsides alt.På et tidspunkt er det vigtigere at holde en stabil rumtemperatur end at åbne vinduer for ventilation.

Med hensyn til aerosolskyen kan den variable luftstrømsretning nogle gange blive drivkraften for spredning af aerosolskyer.

10) Transmissionsafbrydelse eller forebyggelses- og kontrolforanstaltning

Hvad er formålet med at klimaanlægget tager modforanstaltninger i perioden efter epidemien?Beskæftiger du dig med COVID-19-patienter indendørs?eller for at afskære spredningen af ​​COVID-19?

I perioden efter epidemien er modforanstaltningerne i klimaanlægget forebyggelses- og kontrolforanstaltninger, som kan undgå eller reducere forekomsten af ​​krydsinfektion, hvis individuelle tilfælde opstår.Der kan træffes tekniske foranstaltninger for at forhindre dets kolonisering, reproduktion og transmission, virus kan kun bringes ind af patienter, men ikke introduceres fra udendørsluften, eller som skimmelsvamp og bakterier, der er overalt i det naturlige miljø.

Selvom klimaanlægget har stærke forebyggende foranstaltninger, så snart et tilfælde af coronavirus eller mistanke om patient er bekræftet, skal stedet lukkes ned, og klimaanlæggene skal slukkes øjeblikkeligt, rettidigt rapportere til det lokale sundheds- og epidemiforebyggende agentur for akut behandling , og grundig rengøring og desinfektion.

At bruge overdreven forebyggelses- og kontrolforanstaltninger, der forbruger energi og penge, er til ringe nytte.Kort sagt, hvad er målene for klimaanlægget i perioden efter epidemien?Hvad er bakteriernes kontrolmål?Hvis forebyggelse og kontrol af coronavirus stadig er målet, er det at bære masker, holde social afstand og håndvask præmissen.Disse handlinger er bedre end nogen anden kraftfuld tiltag af klimaanlæg, hvis alle inklusive COVID-19-patienter kan gøre det.

Hvis kontrolmålet er at forebygge og kontrollere bakteriekrydsinfektionen i generel forstand, så er der taget højde for GB 51039-2014 ”kode for udformning af almen hospitalsbygning” ved forberedelse, det vil sige i offentligt område, kan vi vedtage tre foranstaltninger, som er almindelige kontrolforanstaltninger, der anvendes i almindeligt medicinsk miljø, de er rimelig ventilation, tilførselsluft fra opsiden og returluft til nedadgående og korrekt filtrering i returluftudtaget.Disse tiltag har vist sig at være økonomiske, lavt energiforbrug, effektive og modne af praksis gennem de seneste år.Hvis forholdene tillader det, er det muligt at bruge klimaanlæg med konstant trykforskel og variabel friskluftmængde.

3.Konklusion

Denne artikel antydede, at luftvejsdråber og tæt kontakt er den vigtigste smittevej for COVID-19.Det er muligt at blive inficeret med aerosol, hvis det eksponeres i et lukket miljø med høj koncentration af aerosoler i lang tid, hvilket er blevet bevist af næsten 30 millioner tilfælde af infektion i epidemien.At bære masker, holde social afstand og håndvask er blevet anerkendt som de mest effektive foranstaltninger til at forebygge og kontrollere epidemien.

Den hyppige aggregeringsinfektion, der opstod i et begrænset rum, er meget sandsynligt forårsaget af aerosolsky.

De eksisterende uidentificerede supertransmissionstilfælde kan med rimelighed forklares med teorien om aerosolskytransmission.Det er ikke svært at simulere overførslen af ​​aerosolskyer med CFD, men det er forgæves uden støtte fra et stort antal epidemiologiske undersøgelser.Selvom usikkerheden og tilfældigheden af ​​aerosolskytransmission udfordrer de traditionelle teorier og modforanstaltninger inden for infektionsforebyggelse og -kontrol, men det er ikke svært at kontrollere aerosolskytransmissionen.

Klimaanlægget i perioden efter epidemien bør først bestemme formålet med modforanstaltninger og kontrolmål.Det bør undgå at spekulere i modforanstaltningerne og kontrolmålene ud fra logiske ræsonnementer og sund fornuft.

Ikke-medicinsk klimaanlæg i perioden efter epidemien kan vedtage tre foranstaltninger, der almindeligvis anvendes til kontrol af det generelle medicinske miljø, nemlig rimelig ventilation, luftstrømsfordeling og korrekt filtrering af returluft.Disse foranstaltninger er lavt energiforbrug, lave omkostninger og har stor gennemførlighed.Overdrevne forebyggelses- og kontrolforanstaltninger er unødvendige.Med ét ord bør modforanstaltningerne til klimaanlæg i perioden efter epidemien være kompatible, passende og rimelige.

Indsendt af Shen Jinming og Liu Yanmin på HVAC