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后大流行时期的生活66——空调系统与感染风险(下)

淡斋达原 淡斋达原
2024-08-22
本期更新的时候应该马上就到五一假期了,我在这里提前告知一下各位读者,五一期间会随缘更新。一方面是因为放假需要休息,另一方面是我是要去驾校采集一些素材(考驾照就说考驾照),之后看大家需求,也许还会出一期如何降低学车时感染风险的分享。不要挖新坑了

我们知道自2019年疫情爆发以来,有非常多的学者对空调系统进行了大量的研究、实验以及流行病学的调查,甚至在空调系统风口表面上检测出病毒的RNA。不过和以前我们提到的在冻鱼身上检测出病毒RNA片段一样,并不等于这些病毒是具有活性的,更无法证明这些RNA片段从载量上足以让人感染。我们从WHO目前所收集到的7.6亿人次的上报感染中,仍然无法找到任何一例确认的空调系统通风传染的案例。但这仍然无法证明空调系统和新冠病毒的传播毫无关系,所以我们这期继续来说空调。

如果以非空调领域从业人员的角度来说,可以简单地把空调系统分为分散式空调集中式空调。
一、分散式空调

分散式空调系统是将空气处理设备全部分散在空调房间内,因此分散式空调系统又称为局部空调系统,通常在家中使用的各种空调器就属于此类。

(一)分散式空调的特点功能

分散式空调将空气处理设备、风机、冷、热源等都集中在一个箱体内。分散式空调只送冷热源,而风在房间内的风机盘管内进行处理。分散式空调受限于体积以及室内噪音的控制要求,内置风机的风量通常不会特别大,同时由于送回风口在同一单元内,只能在回风口配置低阻低效率的空气过滤网。要么吊装在室内上部送风,上部回风,形成了上送上回的气流分布。要么在室内置地安装下部送风,下部回风,形成了下送下回的气流分布,同时在室内引起较强的横向气流。目前最常见的是吊装式,绝大多数餐厅、棋牌室、酒吧、社区活动中心等分散空调的室内都是上送上回的气流分布。

(二)分散式空调与传播风险

在大部分人的常识中,分散式空调因为是非常安全的,可一但在空间中出现了新冠病毒感染者问题就可能变得很糟。

1.分散式空调与病毒过滤

上送上回的气流分布会使得飞沫和气溶胶不易沉降,会增加漂浮的时间。而且由于在风的作用下飞沫滴液在空中也会不断蒸发,从而使得飞沫的颗粒变小,很难被分散式空调机的内置滤网过滤,基本无法起到降低环境病毒载量的效果。

2.分散式空调与气流影响

不管是吊装式还是立式的分散式空调,在开启时都会出现较强的横风,从而增强人与人之间的气流直接流动,加大了病毒空气传播感染的风险。从2020年广州某饭店的案例也可以看出,如果在你和分散式空调出风口之间有新冠病毒感染者存在的话,你的感染风险也会增高,而不在出风口方向则相对安全。

二、集中式空调

集中空调就是所有空气处理设备都集中在机房内,将空气处理后由风管送到所服务的各空调空间里,也就是通俗理解中的“中央空调”
(一)集中式空调的特点功能
集中式空调在空调机房内所有的空气处理设备(风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器、减湿器和制冷机组等)都一应俱全,还有冷水机组及各种循环系统、空气处理设备,其主要组件有:制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔以及空调箱表冷器等。

集中式空调将空气处理后,由风管送到各空调房里。因为对空气采用了集中处理和输送,便于集中管理,可以高度自动化控制,适用于大型公共建筑内的空调系统,例如商场、车站候车室、影院等场所传统集中式空调系统的主要有四种功能:
  • 将室内温度和相对湿度调节到人体舒适的适宜范围内。

  • 通过新风降低污染物浓度,保证室内卫生要求。

  • 通过安装在空气处理箱内的初效和中效过滤器,部分去除室内颗粒污染物,从而改善室内空气质量。(对于污染严重的地区或医院等特殊建筑,系统还安装了高效空气净化器,进一步改善室内空气质量。)

  • 通过部分回风增强系统热湿负荷调节能力,降低空调系统能耗。


(二)集中式空调与传染风险
在大流行和后大流行时代,集中空调系统的部分功能受到质疑,被认为可能增加疫情传播的风险。比如说由于空调系统当中的过滤器和净化器在捕获潜在病毒颗粒后,它们可能会再次通过送风进入到每个相连的房间中,过滤层上收集的病毒可能会大量繁殖。另外由于空调系统处理后的回风会返回到各个房间,这可能会导致潜在病毒的传播。此外由于集中式空调系统产生的气流组织形式多样,很可能影响空气中的飞沫和气溶胶,从而造成感染风险。

1.集中式空调与病毒繁殖
从结论上来说空调系统不会增加病毒的数量。但不合规的空调系统有可能传播细菌,比如在上一期分享中我们提到的1976年费城军团菌事件。还有可能传播霉菌,如在医疗环境中赤霉菌;因为在设计不佳、施工不良、运维不善的集中式空调系统中,会在系统或空调机组内积尘积水,为细菌或霉菌滋生繁殖创造了条件,或者说集中式空调系统有可能增加细菌或霉菌数量。而病毒的生长繁殖方式是依赖于生物的活细胞、寄生在活细胞内、利用宿主细胞的营养物质来自主地复制自身的DNA或RNA、蛋白质等生命组成物质的微小生命体。所以正常情况下被集中式空调系统中捕获的含有病毒的颗粒是不会在空调系统中增加的,除非是你使用的空调系统中居住着易感动物。

2.集中式空调与病毒过滤
正常安装的合格的集中式空调都会有中效或高效等不同级别的过滤网。在早先的研究中,研究人员就已经发现办公场所常用的集中式空调系统的颗粒物过滤器可以降低呼吸道传染疾病的发生。如果结合不同等级滤网对0.3~10μm颗粒物的过滤效果来看,无论集中式空调使用了哪种等级的滤网,都可以在一定程度上起到降低气溶胶浓度,降低病毒载量的效果。除了在安装时偷工减料省去了过滤网安装的这种情况,你都可以将集中式空调视作一个效率较低的空气净化装置。从这个角度来说,集中式空调是可以降低新冠传播风险的

3.集中式空调与房间送风
虽然集中式空调的气流流动方式可能会将空气从有感染者的房间送往其他房间,但在这一个过程中病毒会经过风机高速旋转加压、多级空气过滤、热湿处理,还会被大量的回风以及进入系统的合规的新风所稀释,最后被分别送到不同房间中。新风量与建筑功能、室外污染、室内负荷等有关。在民用建筑中,新风率一般会按照5%~10%或按人均最小室内空气量配置,而对于医院传染性病房则一般为100%。(集中式空调的新风口和回风口上装有调节阀,可以用来调节新风量、回风量的比例)所以经过这样一系列处理后的空气,其中气溶胶所含有的病毒载量在一般情况下很难造成人的感染。除非是救治新冠肺炎患者的ICU、隔离病房、手术室等室内病毒载量极高的场所。为此国家的规范、标准与指南等文件均规定采用全新风全排风系统,在排风口设置能阻隔性除去病毒的高效过滤器。也就是说在大多非高载量数场景中,只要是正确安装和设定好的集中式空调,就并不需要担心多房间送风带来的潜在风险。

4.集中式空调与环境调节
根据以往的研究,随着温度的上升新冠病毒存活的时间也会相对减少(但并不代表夏季就没有传染风险)。同时湿度也会对病毒的存活时间产生影响,研究人员选取了室内温度为实验室条件下人体较舒适的19~25℃进行研究,可以看出尽管病毒种类不同,当相对湿度较低或极高时,病毒的相对存活率都比较高。当相对湿度在50~70%范围内时,大多数病毒的相对存活率相对较低。在呼吸道病毒暴发期间,尤其是冬季,通过集中式空调或供暖系统提高室内空气温度,可以使得人体的状态更有利于抵抗病毒的活动,从而降低人与人之间传染的风险。但由于大部分集中式空调或供暖系统没有加湿功能,供暖后室内相对湿度迅速下降,也可能增加病毒传播的风险。而在夏季,空调系统的运行降低了室温,虽然在一定程度上可能会增加病毒的活动和传播风险,但由于其除湿作用,可以使室内相对湿度达到适中的状态,从而总体上抑制病毒的活动。

5.集中式空调与气流影响
在已知的和空调相关的感染案例中,主要是因为感染者的飞沫在空调强大的横风作用之下造成的聚集性感染。得益于集中式空调出风口的设计,使得其很难产生强大的横风,所以也基本不用担心类似问题

三、空调的一些建议

看到这里各位读者应该对空调系统和感染风险有了一相对全面的认识,这里稍微总结了几条建议:
  • 当温度为20~25℃,相对湿度为50~70%时,病毒在空气中和物体表面的生存能力相对较弱,灭活较快。因此在空调房间内,可以通过调整温度并控制湿度,既保证人体舒适度同时又可以营造出一个相对不利于新冠病毒生存的室内环境,从而降低室内传播风险。

  • 合格的集中式空调系统是可以在一定程度上过滤掉空气中的部分颗粒的,也可以降低室内传播风险。

  • 如果是办公环境的集中式空调,建议要求综合处或物业及时清洗空调滤网,并提高回风量。

  • 如果不信任办公室或宾馆房间的空调滤网,可以在出风口自行覆盖一层过滤棉,但会牺牲一些空调风量。

  • 看似无害的分散式空调,由于横风的存在而很危险,尽量避开出风方向。


总的来说,在开始中央空调的地方读者其实并不需要过于紧张空调本身,因为合格的中央空调是有助于降低感染风险的,清零政策时期在办公室或饭店基本可以不戴口罩,所以空调系统的风险就会被无限放大。但现在时代变了,况且在放开管控之后通常也无法阻止中央空调的开启。如果是分散式空调,则需要多加小心,尽量避免自己处于空调的出风口方向。希望大家都能在之后好好享受室内空调带来的快乐,毕竟夏天戴口罩还挺难受的。
以上就是本期分享的全部内容,有什么问题欢迎给我留言。

(文中所有图片均来自网络公开渠道)
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