Niedawno odnotowano kolejny wybuch zakażeń krzyżowych koronawirusem w zamkniętej przestrzeni zarządzanej. Wznowienie na szeroką skalę działalności firm/szkół/supermarketów, takich miejsc publicznych w całym kraju, dało nam nowe spojrzenie na to, jak można zapobiegać koronawirusowi w gęsto zaludnionych obszarach budynków publicznych.
Na podstawie żywych przypadków zakażeń krzyżowych w zamkniętym więzieniu zarządzanym, 207 osób zostało zarażonych, a na statku wycieczkowym Diamond Princess ponad 500 osób zostało zarażonych. Te przykłady udowodniły nam, że w zatłoczonych miejscach, zwłaszcza w stosunkowo zamkniętej przestrzeni, czy to zamkniętej przestrzeni zarządzania personelem z prostymi warunkami, czy luksusowego statku wycieczkowego, doprowadzi to do zakażeń krzyżowych z powodu złej wentylacji lub problemów z działaniem systemu klimatyzacji.
Teraz weźmy jako przykład typowy budynek, aby przeanalizować jego system wentylacji i sprawdzić, jak skutecznie kontrolować zakażenia krzyżowe w gęsto zaludnionych obszarach.
Oto układ typowego więzienia. Zgodnie z przepisami dotyczącymi takich budynków liczba osób w męskiej lub damskiej celi nie może przekraczać 20. Jest to projekt o średniej gęstości z 12 łóżkami piętrowymi w każdej celi.
Rys. 1: układ więzienia
Aby zapobiec ucieczce więźniów, obszar wentylacji zewnętrznej jest zazwyczaj zaprojektowany tak, aby był bardzo mały. Specyfikacja ściśle określa, że okno nie może przekraczać 25 cm. Zasadniczo otwór wentylacyjny każdego pokoju wynosi od 10 do 20 cm. Ponieważ pokój jest zaprojektowany z górnymi i dolnymi pryczami, wysokość nie jest mniejsza niż 3,6 m zgodnie z normami konstrukcyjnymi więzienia. Tak więc podstawowy rozmiar tego więzienia wynosi około 3,9 m szerokości, 7,2 m długości, 3,6 m wysokości, a całkowita objętość wynosi 100 m3.
Istnieją dwie siły napędowe wentylacji naturalnej: jedna to ciśnienie wiatru, a druga to ciśnienie gorąca. Obliczenia wskazują, że jeśli takie więzienie ma otwór zewnętrzny o wymiarach 20 cm na 20 cm i zostanie on otwarty na wysokości ponad 3 m, całkowita szybkość wentylacji pomieszczenia powinna wynosić od 0,8 do 1h-1. Oznacza to, że powietrze w pomieszczeniu można całkowicie wymienić niemal co godzinę.
Rysunek 2. Obliczanie czasu wymiany powietrza
Jak zatem ocenić, czy system wentylacyjny jest dobry czy zły?
Ważnym wskaźnikiem jest ułamek objętościowy dwutlenku węgla. Im więcej ludzi, tym słabsza wentylacja, tym większy ułamek objętościowy dwutlenku węgla w pomieszczeniu, chociaż sam dwutlenek węgla jest bezwonny, jednak jest wskaźnikiem.
Ponad 100 lat temu Max Joseph Pettenkofer, Niemiec, który jako pierwszy wprowadził koncepcję wentylacji, przedstawił standardowy wzór na zdrowie: 1000×10-6. Ten wskaźnik był miarodajny do tej pory. Jeśli objętość dwutlenku węgla w pomieszczeniu jest kontrolowana poniżej 1000×10-6, można zasadniczo utrzymać zdrowe środowisko powietrza, a ludzie są mniej narażeni na przenoszenie chorób między sobą.
Max Joseph Pettenkofer
Jaka jest zatem objętość frakcji dwutlenku węgla w tym pomieszczeniu? Wykonaliśmy obliczenia symulacyjne, zakładając, że 12 osób leży. Dla takiej wysokości pomieszczenia, jego rozmiaru i objętości wentylacji stabilna objętość frakcji dwutlenku węgla wynosi 2032 × 10-6, co stanowi prawie dwukrotność standardu 1000 × 10-6.
Nigdy nie byłem w zamkniętym pomieszczeniu, ale mam wrażenie, że ludzie często mówią, że powietrze jest tam brudne.
Te dwa incydenty, a zwłaszcza ostatni przypadek 207 zakażeń, są dla nas poważnym ostrzeżeniem, że wznowienie pracy w obszarach o dużym zagęszczeniu personelu wymaga szczególnej ostrożności.
Zatłoczonym obszarem, który jest bardzo podatny na wywoływanie podobnych efektów, jest klasa. W klasie często gromadzi się około 50 uczniów. I często zostają na 4 do 5 godzin. Zimą ludzie nie będą otwierać okien w celu wentylacji, ponieważ jest zimno. Istnieje ryzyko zakażenia krzyżowego. Jeśli zmierzysz ułamek objętości dwutlenku węgla w klasie pełnej ludzi zimą, wiele z nich przekroczy 1000 × 10-6.
Najbardziej skuteczną metodą radzenia sobie z zakażeniem krzyżowym koronawirusem, a właściwie jedyną dostępną, jest wentylacja.
Podczas gdy najskuteczniejszym sposobem wykrywania wentylacji jest pomiar objętości dwutlenku węgla. Zasadniczo wiemy, że jeśli objętość CO2 jest mniejsza niż 550×10-6, środowisko jest bardzo bezpieczne, nawet jeśli w pomieszczeniu znajdują się poszczególni pacjenci. Z drugiej strony możemy wiedzieć, że jeśli objętość dwutlenku węgla jest większa niż 1000×10-6, nie jest to bezpieczne.
Zarządcy budynków powinni codziennie sprawdzać stan powietrza w budynkach. Jeśli się martwisz, zabierz ze sobą instrument. Jeśli nie, użyj nosa. Nos człowieka jest najlepszym i najczulszym detektorem. Jeśli stan powietrza jest niekorzystny, biegnij tak szybko, jak potrafisz.
Teraz, gdy społeczeństwo stopniowo wraca do normalnej produkcji i pracy, powinniśmy zachować jak największą ostrożność, przebywając w stosunkowo zamkniętej przestrzeni, takiej jak podziemne galerie handlowe, podziemne korytarze, a także klasy, poczekalnie i inne zatłoczone przestrzenie.
Autor: Xu Peng
Czas publikacji: 21-kwi-2020
