通风对空气标准的投诉

澳大利亚正处于另一场COVID-19疫情的控制中。这一次，高传染性的三角洲变种SARS-CoV-2使许多人陷入封锁，并使全国处于高度戒备状态。

流行病学家说Delta变体，它有传播到104个国家，而且还在增加，可能是关于90%的传染性与SARS-CoV-2的原始- Alpha株相比但有一件事是不变的:这种病毒可以通过空气传播。它在空气中扩散我们呼吸。在实验室研究中，SARS-CoV-2已被证明存在于空气中长达16个小时携带在被称为气溶胶的微小颗粒上。

位于布里斯班的昆士兰科技大学(QUT)的世界领先的气溶胶科学家莉迪亚·莫拉斯卡教授说，最近的疫情再次暴露了我们的酒店隔离系统存在漏洞并强调了建筑设计和通风系统的缺陷——如果设计正确且运行良好，这些通风系统应该能够排出污染的空气，而不影响其他居住者。

Morawska说:“大流行已经一年多了，[在澳大利亚]还没有看到任何解决这一问题的进展。”“没人提到通风这个词。”

这次疫情再次暴露了我们酒店隔离系统的漏洞，突出了建筑设计和通风系统的缺陷。

Morawska并不是唯一一个感到沮丧的人。建筑师和建筑工程师也是如此呼吁加强对通过气溶胶传播的呼吸道病毒的认识改善公共场所的通风。

“我们知道在去年7月SARS-CoV-2通过空气传播阿德莱德大学建筑系兼职教授、建筑师杰夫·汉默(Geoff Hanmer)说。“然而，国际室内空气质量和气候协会(isaq)和世界卫生组织花了近一年的时间才承认这是事实。”

这些专家的愤怒加剧了，因为消除室内空气传播病原体的工程解决方案已经存在——它们只需要安装或升级。

需要做什么?

莫拉夫斯卡解释说，鸡尾酒中有三种关键成分是感染风险。首先是感染者说话、唱歌、咳嗽或打喷嚏时释放的空气颗粒浓度。其次，缺乏通风，使得气溶胶在空气中滞留。第三，让人们在一定时间内吸入携带病毒的颗粒。

改变建筑的运作方式可以解决这三个因素中的两个。改善通风可以增加气流，稀释空气中的颗粒;采用高级过滤系统可以去除空气中的微小污染物。

但是，现行的公共场所室内通风标准(医院除外)并没有考虑到感染控制。

从医院到学校和养老院的公共建筑都是“自然”通风的，这意味着它们依靠打开的窗户让新鲜空气进来。它们经常通风不足或不良，尤其是在寒冷的月份。

“很少有国家对室内空气质量有任何规定。感染传播——主要发生在室内公共空间——在任何国家法规中都没有具体提到，”Morawska说。

“我们必须对(建筑业)标准采取行动。”

汉默说，修订建筑规范以改善通风标准，控制空气传播感染将是一个良好的开端。

他表示:“但问题是，新建建筑只占总建筑数量的很小一部分。”

从医院到学校和养老院的公共建筑都是“自然”通风的，这意味着它们依靠打开的窗户让新鲜空气进来。它们经常通风不足或不良，尤其是在寒冷的月份。

汉默说，许多商业建筑，如购物中心、酒店和大学，通风也很差，因为它们的机械通风系统——用新鲜空气来替换陈旧的室内空气——的性能经常不达标。

汉默最近说:“目前这有点像碰运气——当然，我们需要进入一个在空气质量方面有更好数据和更好监管的州。调查了多处公共建筑的空气质量．

“显然，(国家建筑)规范在机械通风建筑中的应用没有达到应有的水平。”

怎么做呢?

增加通风率来创造更大的气流通过房间和建筑物是可行的将室内感染风险降到最低的一种方法．

在2009年,世卫组织编制65年研究显示通风不良“与感染率增加或空气传播疾病爆发有关”，得出“较高的通风率可降低感染风险”的结论。

但是，将改善通风与降低感染率直接联系起来的确凿证据是稀缺的。一个2019台湾疾病控制中心的研究是一个罕见的例子。研究发现，在闷热的大学建筑中增加通风可以控制结核病(一种通过空气传播的细菌性疾病)的爆发。这场疫情持续了三年，有27例活跃病例和1665名接触者，在通风专家重新配置大楼的通风系统以改善空气流通后被扑灭。

快进到2021年，世卫组织和美国疾病控制和预防中心(CDC)现在建议卫生保健机构的室内总风量应替换为室外新鲜空气a最少每小时6至12次防止新冠病毒传播。

新南威尔士大学悉尼分校的流行病学家玛丽-路易斯·麦克劳斯说，这是一种通风金标准对于医院的“热区”——相当于每个人每秒80升空气——这些换气率很难达到。在其他环境中，如密闭空间和办公室，需要每人每秒3升的空气流速，McLaws说．

而专家们仔细考虑需要多少通风才能降低感染率莫拉夫斯卡说，没有什么神奇的数字，因为这取决于建筑的用途。

这包括每个房间的人数(“来源越多，[所需的]换气率就越高，”她说)以及他们的日常活动，如锻炼、唱歌或大声说话，所有这些都会排出大量的病毒颗粒。

不过，每个小时的入住率都不一样，所以通风系统需要灵活。但是增加通风不是简单地按一下开关就能解决的问题;气流的方向和分布也很重要。

如果气流太弱，在现有的通风系统中添加防病原体过滤器也不总是可能的。莫拉夫斯卡说，工程师在设计通风系统时也要考虑到节能。

“这不仅仅是增加换气频率，”她说。我们需要更智能的系统，既能清除病毒或其他污染物，又不会增加能源消耗。”

他说:“我们需要确保高使用率的自然通风建筑有一些后备通风设施。”

需求控制系统可用于学校，在可预测的繁忙时段增加通风，并在房间不使用时降低气流。另一种选择是安装能够检测一氧化碳含量上升的通风系统₂汉默说，当空气质量恶化时，它就会起作用。

R加强通风不是简单地按一下开关就能解决的问题;气流的方向和分布也很重要。

当检测到一氧化碳浓度时，备用通风系统开始运作₂汉默说，空气中浓度上升到百万分之800以上，因此它可以可靠地改善空气质量。老年护理设施将是“绝对的第一要务”，学校紧随其后。

科罗拉多大学博尔德分校的建筑系统工程师John Zhai教授提出了一个更简单的解决方案:便携式空气净化器可以安装在拥挤的公共场所，如超市收银台过滤空气。这些系统可以快速部署，以降低感染风险，只要它们的大小适合空间。

研究人员也设计智能系统它可以检测手机信号或使用摄像头(带有图像处理算法)来确定室内空间何时过于拥挤，需要更多的通风，并相应地调整流量。

要花多少钱?

Morawska说，很少有经济分析来估计改善通风系统的成本，因为没有人问过这个问题。然而，可用的估计表明，构建系统的必要投资可能是不到普通建筑建筑成本的1%新构建。

汉默估计，为老年护理机构安装备用通风系统，每个房间要花费几千美元。“考虑到疾病的严重性，我不认为这是一个不合理的负担，”他说。“这比大城市的封锁要小得多。”

但翟志刚说，除了安装和升级的价格之外，建筑工程师还必须考虑运行增强通风系统的能源成本。他说，安装能够捕获和清除微小空气颗粒的高级过滤器意味着需要更大的风扇功率来推动空气通过过滤器，而这将消耗更多的能源。

建筑总用电量的40%左右已经用于为通风机供电，而要将气流率提高到推荐水平将需要大量的能源，翟志刚说:“要将流量提高一倍，基本上需要8倍的能源消耗。

“它可以在大多数紧急情况下工作。你可以在短时间内提供大量的空气，以降低感染风险。但通常情况下，这样做在经济上是不明智的。”

不过，莫拉夫斯卡说，改善通风系统的成本远远低于每年花在流感和其他呼吸系统疾病上的数十亿美元。它还可能有助于遏制COVID-19的成本，目前，COVID-19对全球经济造成了严重影响每月1万亿美元．

但如果各国继续无视COVID-19和其他传染病的空气传播，几十年来，他们一直如此莫拉夫斯卡说，那么我们就会承受这种否认的代价。

她说:“除非我们现在开始采取措施，从更长远的角度解决问题，否则一旦大流行过去——它最终会过去——没有人愿意对此采取任何行动。”

“当下一次大流行到来时，我们将处于完全相同的情况，仍然要应对感冒和流感等呼吸道感染。”