전염병 이후의 공조시스템 대책

단호하고 효과적인 조치를 취한 덕분에 중국은 전염병을 통제하고 생활을 정상화했으며 경제가 정상적으로 작동하고 있습니다.그러나 전염병은 여전히 ​​​​세계적으로 진행 중이며 예방 및 통제 조치는 정상화되어야합니다.중국의 전염병 후 시대의 에어컨 시스템의 설계 및 작동 대책은 사람들의 반성을 불러일으켰으므로 아래에서 다양한 견해와 조치에 대한 논의는 미래의 전염병 예방 정상화에 도움이 될 것입니다.

전염병 예방 및 통제의 환경 통제는 비의료 토목 건물의 쾌적한 공기조화기와 다르다는 점에서, 이 글에서는 전염병 이후 시대의 공조 시스템에 대한 대책을 체계적으로 설명하지 않고, 대책의 목적과 전염병 후 시대의 공조 시스템의 예방 및 통제 목표에 대한 몇 가지 우려 사항을 참고용으로 전달하십시오.

1. 적절한포지셔닝신종 코로나바이러스 확산에  

그만큼디진단과T치료N타원C오로나바이러스P폐렴2020년 8월 19일에 발행된 (시험판 8)은 신종 코로나바이러스가 주로 호흡기 비말과 밀접 접촉, 그리고 바이러스 오염 물질과의 접촉에 의해 전파된다는 것을 분명히 나타냅니다.에어로졸 농도가 높은 비교적 폐쇄된 환경에서 장기간 노출되면 에어로졸 전파가 발생할 수도 있습니다.“신종 코로나바이러스는 분변과 소변에서 분리될 수 있기 때문에 환경을 오염시키고 접촉 전파나 에어로졸 전파로 이어지지 않도록 주의해야 합니다.”COVID-19의 전파 경로를 올바르게 식별하는 데 도움이 됩니다.또한 전염병 기간 동안 많은 수의 감염 사례가 확인되었습니다.마스크 착용, 사회적 거리두기, 손 씻기는 전염병을 예방하고 통제하는 가장 효과적인 방법으로 인식되고 있습니다.

일반적으로 바이러스가 공기 전달 및 확산이 잘되면 기류의 작용으로 지속적으로 분산되고 동시에 희석되면 바이러스 농도가 계속 감소하므로 결과적으로 소량의 박테리아 만 사용할 수 있습니다. 공기로 전염된다.또한, 공기 중에 떠다니는 박테리아와 함께 운반되는 분산된 입자는 엄청난 생명력(또는 공기 중에서 장기간 생존할 수 있는 경우)이 아니면 열, 습도 및 자외선에 노출되어 생명력이 빠르게 약해집니다. .현재까지 코로나19가 위의 두 가지 특징을 갖고 있다는 증거는 발견되지 않았다.COVID-19는 제한된 정도로 공기를 통해 전염될 가능성이 적고 공기를 통해 감염될 가능성은 매우 낮다고 말할 수 있습니다.WHO는 여전히 SARS-CoV-2 에어로졸이 공기가 없는 환경이나 폐쇄된 환경에서 퍼질 수 있다고 믿고 있지만, 그것이 주된 방법은 아니지만, 지난 7월 6일 32개국 학자 239명이 서명한 공개서한이 학회지에 실렸다. 임상 감염성 질환(Oxford University Journal).

공기 중 감염량이 충분하지 않고 비말이 오랫동안 떠 있지 않아 장거리로 퍼질 수 있기 때문에 공개 서한에 언급 된 전염병의 여러 슈퍼 전염 사건은 혼란 스럽습니다.따라서 에어러솔 구름 투과 가설을 제안한다.에어로졸 구름은 눈으로 볼 수 없는 증기-액체 2상 흐름입니다.

에어로졸 구름의 상태는 바이러스 입자를 포함하는 방울을 뜨게 할 수 있으며, 이는 공기 흐름에 의해 표류됩니다.전달 경로와 방향이 매우 명확합니다.

에어로졸 클라우드는 확산 및 전달이 어려운 바이러스 입자를 더 긴 생존 시간으로 모을 수 있으므로 국소적으로 많은 수의 바이러스를 축적하기 쉽고 장거리에 걸쳐 장기간 감염량을 유지할 수 있습니다.에어로졸운의 형성은 밀폐된 실내환경, 환기 불량, 높은 인력밀도, 높은 습도(Fig.1), 물방울 크기 등과 같은 요인과 관련이 있는 것으로 판단된다. 그러면 에어로졸운의 가설이 이를 잘 설명할 수 있다. 슈퍼 전송 이벤트.정의와 설명은 다르지만 유사한 가설은 외국 문헌(그림 3)에서도 찾아볼 수 있다.온도, 습도 및 오염과 같은 환경 요인은 표면의 단백질과 지질막을 손상시켜 COVID-19의 바이러스 생존 능력에 영향을 줄 수 있습니다.현재 이론은 높은 습도(≥80%)에서 안정성이 향상될 것이라고 제안합니다(그림 1).

그림 1 바이러스 방울의 수명과 입자 직경 및 상대 습도의 관계.

그림 2 액적 직경과 투과 범위

그림 3 재채기, 기침, 호기구름 및 그 전파거리

2.공기대책-포스트의 컨디셔닝 시스템-감염병 유행 기간

병원체의 예방 및 방제 방법과 실내 환경으로 인해 전염병 발생 시의 환경 제어 요구 사항 및 조치는 쾌적한 에어컨과 다르기 때문에 병원체의 방제 방법을 논리적인 추론과 상식으로는 이해할 수 없습니다.

2.1 에어로졸 구름 전파 통제에 중점

실내 공기 중 COVID-19의 확산 통제는 에어로졸 구름 전파 통제가 아닙니다.

결과는 에어로졸 구름이 성능, 좁은 전송 경로 및 명확한 방향에 따라 좋은 기류를 가지고 있음을 보여줍니다.

널리 전송하고 전체 공간에 침투할 수 있는 공기 전송과 달리.에어로졸 구름은 공기와 함께 가까운 취약한 사람들의 호흡기로 이동합니다(그림 4). 이는 안전한 사회적 거리를 유지하더라도 흡입되어 감염을 일으킬 수 있습니다.에어로졸 구름 전파의 불확실성은 감염의 무작위성을 드러냈으며, 이는 안전한 사회적 거리, 개인 보호, 노출 시간, 위험 또는 감염 가능성과 같은 환기 또는 감염 예방 및 통제에 대한 전통적인 이론에 도전합니다.

그림 4 에어로졸 구름 전달 시뮬레이션

에어로졸 구름의 전송을 제어하는 ​​관점에서 세 가지 방법이 있습니다.

1) 에어로졸 구름의 발생을 피하는 것이 가장 기본적인 방법으로서 발생을 줄이고(마스크 착용, 인원 밀도 조절, 실내 공기 흐름에 의한 비말 신속 침전) 및 양호한 실내 환기(실내 오염 희석 및 실내 습도 방지)를 유지하는 것입니다. 축적).

2) 에어로졸 구름이 형성되면 전파의 불확실성과 감염의 무작위성은 통제할 수 없는 것처럼 보입니다.사실 에어로졸 구름의 투과를 차단하는 가장 간단한 방법은 실내의 수평 기류를 피하고 강제로 빠르게 가라앉힌 다음 환기 작용에 따라 하부 배기(리턴) 공기 배출구에서 배출하는 것입니다.

3) 에어로졸 구름의 전파를 제거하는 가장 간단한 방법은 외력에 의해 에어로졸 구름을 분산시키는 것입니다. 환기 기류는 감염성 입자가 분산되고 농도가 떨어지는 한 계속해서 에어로졸 구름을 방해하거나 분산시킵니다. 보낼 수 있는.물론 실내 습도를 40~50%로 낮추는 것도 제어 방법이지만 에너지 소모가 크다.

2.2 병원체의 예방 및 통제에 중점

전염병 동안 병원체를 예방하고 통제하는 아이디어는 의약품 및 의료 치료의 환경 통제와 다소 비슷합니다.하지만 생물학적 청소 기술과는 다르며 쾌적한 공조 서비스 구역에서 코로나바이러스를 예방하기 위한 조치다.먼저 제약 및 의료 제어 개념에서 교훈을 얻어 편안한 에어컨과의 차이점을 설명합니다.

그림 1 병원균의 예방과 통제에 대한 아이디어와 환기장치에 대한 아이디어의 차이점.

전염병 이후 기간 동안 마스크 착용, 사회적 거리 유지 및 손 씻기의 3가지 효과적인 예방 및 통제 조치가 더 이상 시행되지 않을 수 있습니다.그러나 인력 밀도를 제어하는 ​​것은 여전히 ​​​​고려되어야합니다.전염병 이후의 공조 시스템의 대책은 코로나바이러스를 예방하는 것입니다.제어 방식의 차이점은 <표 1>과 같다. 논리적 추론이나 상식에 근거한 공조시스템의 예방대책에 대한 추측 외에 어떤 점을 주의해야 할까?일부 대책은 쾌적한 에어컨 시스템에 통합될 수 있지만 일부는 백업 방식으로만 사용될 수 있습니다.여기 몇 가지 예가 있어요.

1) 전체 제어 또는 핵심 제어

공조에 종사하는 사람들은 전체 공간에 대한 온도, 습도 및 이산화탄소 농도의 매개 변수를 제어하는 ​​등 전반적인 상황에서 사물을 고려하는 데 익숙합니다.감염관리에 종사하는 사람들은 감염원의 특성에 따라 감염경로를 차단하여 세부사항과 핵심을 중시합니다.급기 및 반환 공기의 레이아웃 세부 사항조차도 주의를 기울일 가치가 있습니다.세부 사항이 감염 관리 실패의 성공 여부를 결정하는 수많은 사례가 있습니다.디테일은 괴물이다.

2) 전체 챔버 희석 또는 제자리 침강

쾌적한 에어컨의 가장 큰 오염 물질은 CO2이고, 사람들은 실내 어디에나 있고, 누구나 CO2를 생성할 수 있으며, 이는 넓은 면적의 원천입니다.일반 장소의 실내세균은 환자 개개인이 내쉬며, 근거리로 퍼지는 점원이다.따라서 통제 조치는 CO2 통제로 점 감염을 통제하기 위해 신선한 공기로 방 전체를 희석 할 수 없으며 CO2 센서로 외부 공기량을 통제 할 수도 없습니다.코로나바이러스 환자가 내쉬는 비말은 인접 부위를 직접 감염시킬 수 있어 희석될 때까지 기다리지 않는다.일단 병원체가 내쉬면 전염을 방지하기 위해 신속하게 제자리에 정착해야 합니다.현장 정착은 노출을 줄이는 가장 효과적인 방법입니다.희석을 위해 실내 공기량의 여러 배를 생성하여 점 감염을 제어하는 ​​것은 높은 에너지 소비를 유발할 뿐만 아니라 나쁜 영향을 미칩니다.

3) 살균 또는 여과

우리 모두는 신선한 공기가 병원균을 옮기지 않는다는 것을 알고 있으며, 신선한 공기 여과의 주요 목적은 먼지 제거입니다.병원체가 실내에 존재하는 경우 리턴 에어 필터는 병원체가 시스템에 들어가는 것을 방지할 수 있어야 합니다.그러나 HEPA 필터의 저항이 상당히 높아 토목 건물에 사용하기 어렵거나 불가능합니다.제한된 실내 공간으로 인해 날숨 방울은 짧은 시간 내에 작은 입자 크기의 액체 코어로 증발 할 수 없으며 반환 공기 여과는 주로 큰 입자 크기의 방울을 제거하는 것입니다.우리의 제어 대상은 공간에 병원체가 축적되는 것을 방지하는 것이므로 리턴 에어 필터를 선택할 때 필터의 살균 효율과 저항을 고려해야 합니다.

종합 병원 건물 설계에 대한 GB 51039-2014 코드의 7.1.11항은 다음을 나타냅니다.

중앙 공조 시스템 및 팬 코일 장치의 리턴 공기 배출구에는 초기 저항이 50Pa 미만, 미생물의 첫 번째 통과율이 10% 미만인 여과 장비가 장착되어야 하며, 한 번에 입자 중량의 통과율이 더 크지 않아야 합니다. 5% 이상.

이것이 ASHRAE가 MERV13을 리턴 에어 필터로 추천한 것과 같은 이유입니다.에어로졸 구름의 경우 필터는 공기 중의 일부 입자를 걸러낼 수 있을 뿐만 아니라 에어로졸 구름을 분산시켜 시스템에 존재할 수 없도록 합니다.

4) 예방적 중앙집중식 공조시스템 또는 예방적 분산형 공조시스템

우리의 상식에 따르면 중앙 에어컨 시스템은 여러 방에 서비스를 제공하고 한 방에 박테리아가 나타나면 나머지는 오염됩니다.전염병 초기에는 중앙 집중식 에어컨 시스템이 주요 예방 대상이었지만 분산형 에어컨 시스템은 그렇지 않았습니다.

일단 감염자가 공공장소에 나타나면 그가 내뱉은 가스가 에어컨으로 빨려 들어가지만, 고속 팬, 다중 필터, 열과 습도의 과정을 거쳐 공기 공급의 감염량을 줄여야 한다. 처리 성분 및 신선한 공기의 혼합 희석.실내에 에어로졸 구름이 있더라도 중앙 환기 및 공조 시스템이 여러 방에 제공되어 교차 감염을 일으킬 가능성은 거의 없습니다.현재까지 중앙집중식 에어컨으로 인한 대규모 감염은 없다.그러나 에어 스플릿 컨디셔닝, 팬 코일 유닛, 레스토랑, 바, 버스, 엔터테인먼트 장소에서 사용되는 VRV와 같은 분산형 에어 컨디셔닝은 공기 흐름 패턴으로 인해 실내에 수평 공기 흐름이 발생하여 에어로졸 구름이 떠다니게 됩니다(그림 4). ).

전염병 기간 동안 분산형 에어컨을 사용하는 일부 장소에서 때때로 일부 집합 감염 이벤트가 발생했으며 이는 전형적인 장소 에어로졸 구름 확산이기도 합니다.

5) 기류 균일 분포 또는 봉쇄

에어컨 시스템은 온도 및 습도 매개변수의 균일한 분포를 강조합니다.이론상으로는 외부의 신선한 공기가 실내의 공기와 계속 섞이고 희석되기 때문에 공기의 흐름이 고르게 분포되어 있기 때문에 바이러스 농도는 계속 떨어지겠지만 분포 과정을 다른 관점에서 분석하면 병원균의 확산에 도움이 될 수 있습니다. 객관적으로.따라서 기류 분포의 방향이 중요하기 때문에 의료, 제약, 전자 분야의 정화 공간은 위쪽에서 공급되어 아래쪽으로 되돌아오는 기류 패턴에 스트레스를 가합니다.기류의 억제 역할을 최대한 활용하여 현장 오염을 가능한 한 빨리 해결하고 표류 및 확산을 방지하여 노출 시간을 크게 줄입니다.기류 억제는 균일한 분포보다 훨씬 더 중요합니다.중앙 집중식 공조 시스템은 공기 흐름 패턴이 위쪽에서 공급되고 아래쪽으로 되돌려지는 것을 쉽게 실현할 수 있지만 공기 처리 및 분배를 통합하는 분산형 공기 조화 장치는 달성하기 어렵습니다.

6) 급기 방지 또는 누출 방지

실내 공기가 오염되고 에어컨이 오염된 공기를 실내로 공급하면 간접 오염이라고 하는 2차 대기 오염이 발생합니다.

상식적으로 에어컨이 공급하는 실내 세균이 가장 무섭습니다.중앙 공조 시스템에서는 바이러스가 퍼질 수 없다는 것은 말할 것도 없고, 설사 가능하더라도 공기 공급 출구나 환풍 출구에 효과적인 공기 필터가 있는 한 바이러스를 배출하기 어렵습니다.정화 공학의 관점에서 현재 건설 및 수용 시스템에서 필터 및 설치로 인한 누출 오염 사고는 거의 없습니다.그러나 기압차 제어를 고려하지 않고 외부 공기량을 맹목적으로 증가시키면 해당 지역의 질서정연한 구배 기압을 제어할 수 없게 되며 오염(바이러스)이 포함된 실내 공기가 직접 누출되어 오염(감염) 사고가 빈번하게 발생합니다.이러한 종류의 실내 오염 누출로 인한 오염을 직접 오염이라고 하는데, 이는 더욱 끔찍하며 불규칙한 기류 누출로 인해 감염 위치를 예측하기 어렵습니다.그렇기 때문에 국내외 병원 건설에 대한 표준이나 규범은 주요 부서의 급기 터미널에 대한 높은 수준의 필터를 요구하지 않고 지역 질서 구배 차압 제어를 강조합니다.

7) 간헐 운전 또는 연속 운전

공조 시스템에서 바이러스 전파가 두려워 공조 시스템의 간헐적 작동이 필요한 경우가 많습니다.즉, 에어컨은 일정 시간 가동 후 종료된 후 자연환기 또는 기계환기가 작동됩니다.하루 2~3회 30분 이상 필요합니다.많은 양의 신선한 공기가 실내의 쾌적한 환경을 해친다는 것은 누구나 알고 있지만, 에어컨이 만들어내는 쾌적한 환경도 방역 조치로 볼 수 있다는 사실을 몰랐습니다.전염병의 진행은 COVID-19가 저온 또는 고온에 관계없이 여전히 강력한 감염성을 유지하고 있음을 보여줍니다.바이러스 활동은 22-25℃의 실온과 50%-60%의 상대습도에서 바닥 수준에 도달하는 동안(그림 5).

강한 신선한 공기가 직접 유입되면 서로 다른 공간 사이의 압력 차이 균형이 무너져 누출 공기 흐름이 무질서하게 흐르게 됩니다.

따라서 공조 시스템이 준수되는 한 공조 시스템은 연속 작동이 필요할 뿐만 아니라 사전에 시동하고 종료를 지연해야 합니다.안정적이고 통제된 환경은 전염병 예방과 통제의 정상화를 위한 진정한 요구입니다.

그림 5 신종 코로나바이러스의 생존율과 온습도

8) 지연 조정 또는 제한 방지

공조 공간 제어는 온도 및 습도 센서에 의해 이루어지며 센서가 온도 또는 습도 편차를 감지한 후 시스템에 의해 조정되며 이러한 프로세스를 지연 조정이라고 합니다.

상대적으로 말하면 온도와 습도의 수준이 매우 높고 실내 인클로저 구조 및 장비에도 열용량이 있으므로 실내 온도를 1℃로 변경하려면 더 큰 에너지가 필요하거나 크게 변동하지 않습니다.

쾌적한 에어컨의 온도와 습도에 양수 및 음수 편차 제어 요구 사항이 있더라도 일반적으로 조정 시간은 문제가 되지 않습니다.이 기능은 쾌적한 에어컨이 가변 풍량 조절을 채택할 수 있는 기반이기도 합니다.

상대적으로 말해서 먼지 농도 수준은 매우 작고 약간 부주의하면 입자의 편차가 수십 또는 수백이 넘습니다.

박테리아 및 먼지 농도가 기준을 초과하면 문제가 발생할 수 있습니다.박테리아와 먼지가 과도하게 감지되기 ​​전에 매개변수를 한계 미만으로 설정해야 합니다.

억제선에 도달하면 개입해야 합니다.과도한 박테리아 및 먼지 농도의 편차를 보정한 후 설정 상태까지의 시간을 동적 공해 자체 정화라고 합니다.이것은 통제된 환경을 제어하기 위한 중요한 매개변수입니다.그러나 물론 처리 위험 수준에 대한 제어 요구 사항과 관련이 있습니다.

9) 창호환기 또는 실내온도 유지

창 환기는 가장 경제적이고 효과적인 예방 및 통제 방법일 수 있지만 넓은 공간에는 거의 영향을 미치지 않습니다.코로나19는 자가 질병으로 특별한 치료법은 없습니다.면역은 최고의 의사이자 최고의 치료입니다.겨울이든 여름이든 적절한 실내 온도를 유지하는 것이 필요합니다.물론 더 많은 신선한 공기를 공급하기 위해 정확하지 않을 수 있습니다.16℃에서 28℃ 사이에서 조절이 가능하며, 전염병 기간 동안 자가면역력을 높이는 것은 무엇보다 중요하기 때문에 면역력에 해를 끼치지 않는 한 가능합니다.어느 순간에는 환기를 위해 창문을 여는 것보다 안정적인 실내 온도를 유지하는 것이 더 중요합니다.

에어로졸 구름과 관련하여 가변 기류 방향이 때때로 에어로졸 구름 확산의 원동력이 될 수 있습니다.

10) 전송의 차단 또는 방지 및 통제조치

포스트 전염병 시대에 공조 시스템이 대책을 취하는 목적은 무엇입니까?실내에서 COVID-19 환자를 대하고 있습니까?아니면 COVID-19의 확산을 차단하기 위해?

전염병 이후 시대에 에어컨 시스템의 대응책은 예방 및 통제 조치로 개별 사례가 나타날 경우 교차 감염의 발생을 방지하거나 줄일 수 있습니다.공학적 조치를 취하여 식민지화, 번식 및 전염을 방지할 수 있습니다. 바이러스는 환자만 들어올 수 있지만 실외 공기 또는 자연 환경의 도처에 있는 곰팡이 및 박테리아와 같이 유입될 수 없습니다.

공조 시스템이 강력한 예방 조치를 취하더라도 코로나 바이러스 사례 또는 의심 환자가 확인되면 현장을 폐쇄하고 에어컨을 즉시 꺼야하며 적시에 지역 보건 및 전염병 예방 기관에보고하여 응급 처치 , 철저한 청소 및 소독.

에너지와 돈을 소비하는 과도한 예방 및 통제 수단을 사용하는 것은 거의 쓸모가 없습니다.요컨대, 포스트 전염병 시대의 공조 시스템의 목표는 무엇입니까?박테리아의 제어 대상은 무엇입니까?코로나바이러스 예방과 통제가 여전히 목표라면 마스크 착용, 사회적 거리두기, 손 씻기가 전제입니다.이러한 조치는 코로나19 환자를 포함한 모든 사람이 할 수 있다면 공조 시스템의 다른 강력한 조치보다 낫습니다.

통제 대상이 일반적인 의미에서 박테리아 교차 감염을 예방하고 통제하는 것이라면 GB 51039-2014 "종합 병원 건물 설계 코드"를 고려하여 준비할 때, 즉 공공 장소에서 우리는 할 수 있습니다. 일반적인 의료 환경에서 사용되는 일반적인 제어 조치인 3가지 조치를 채택하여 적절한 환기, 위쪽에서 공기를 공급하고 아래쪽으로 공기를 반환하고, 반환 공기 배출구에서 적절한 여과를 수행합니다.이러한 조치는 경제적이고 에너지 소비가 적으며 효과적이고 성숙한 것으로 입증되었습니다.조건이 허락한다면 일정한 기압차와 가변적인 신선한 공기량을 가진 에어컨을 사용하는 것이 가능합니다.

3.결론

이 기사는 호흡기 비말과 밀접 접촉이 COVID-19의 주요 전염 경로임을 시사했습니다.에어로졸 농도가 높은 밀폐된 환경에서 장기간 노출되면 에어로졸에 감염될 수 있으며, 이는 전염병에서 거의 3천만 건의 감염 사례로 입증되었습니다.마스크 착용, 사회적 거리두기, 손 씻기는 전염병을 예방하고 통제하는 가장 효과적인 방법으로 인식되고 있습니다.

제한된 공간에서 발생하는 빈번한 응집 감염은 에어로졸 구름에 의한 것일 가능성이 매우 높습니다.

기존 미확인 초전파 사례는 에어러솔 구름전파 이론으로 합리적으로 설명할 수 있다.에어러솔 구름의 전파를 CFD로 모의하는 것은 어렵지 않으나 많은 역학조사의 뒷받침 없이는 무의미하다.에어로졸 구름 전파의 불확실성과 무작위성은 감염 예방 및 통제의 전통적인 이론과 대응책에 도전하지만 에어로졸 구름 전파를 통제하는 것은 어렵지 않습니다.

전염병 이후 시대의 공조 시스템은 먼저 대책의 목적과 통제 목표를 결정해야 합니다.논리적 추론과 상식에서 대책과 통제 목표를 추측하는 것은 피해야 합니다.

전염병 후 시대의 비의료 공조 시스템은 일반적인 의료 환경의 제어에서 일반적으로 사용되는 세 가지 조치, 즉 합리적인 환기, 기류 분포 및 적절한 반환 공기 여과를 채택할 수 있습니다.이러한 조치는 에너지 소비가 적고 비용이 저렴하며 실행 가능성이 높습니다.과도한 예방 및 통제 조치가 필요하지 않습니다.한마디로 전염병 이후의 공조시스템 대책은 순응하고, 적절하고, 합리적이어야 한다.

게시자: Shen Jinming 및 Liu Yanmin on HVAC