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缓解呼吸道疾病传播的利器

  • 发布时间:2023-12-26

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缓解呼吸道疾病传播的利器

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  引言

  随着入冬,我国呼吸道疾病高发,来势汹汹。当下多种呼吸道疾病交织叠加,肺炎支原体、前期留存的新冠病毒、流感病毒、腺病毒、鼻病毒、呼吸道合胞病毒等轮番登场。由于多种病原体都在流行,存在着叠加感染、混合感染、反复感染的状况,导致感染患者更多、病程更长、症状更复杂、重症风险更高,住院需求增加,特别是儿童呼吸道疾病激增,引起世卫组织(WHO)的关注。

  他们认为中国目前的儿童呼吸道疾病激增,可能由于新冠大流行后存在免疫落差(immunity gap),导致一些儿童对流感、呼吸道合胞病毒(RSV)和其他一些呼吸道病原体缺乏免疫防御能力。这是因为新冠疫情期间采用非药物干预(NPI)的防护措施的有效性,同时也很好的控制了其他许多呼吸道传染病的传播和发病。当限制措施取消后,由于人群中整体特异性免疫水平的降低,这些传染病可能就会卷土重来,呼吸道传染病的峰值会高于往年。这就是所谓的免疫债(immunity debt)。

  今年11月以来,奥密克戎JN.1变异株在全球流行毒株中的占比迅速增加,仅从11月初的约4%增长至12月初的30%左右。其传染性与免疫逃逸能力可能比其他毒株更强,使得过去产生的抗体无法起到太大的保护作用。从分布看,欧洲占比最高,美洲等大洲的JN.1变异株所占比例亦呈快速增长趋势,被世卫组织认定为“需要关注的变异株”。尽管没有发现JN.1变异株的致病力有明显增加,但不能放松警惕,毕竟患病对儿童与老人不利。

  防控呼吸道疾病传染个人防护最有效,但不是万能,也不是防控的唯一措施。特别是人员聚集的公共场所或医疗护理场所,当病菌气溶胶浓度增大,单靠普通的个人防护措施(如带口罩)难以防范。长期佩戴口罩也无益(特别是儿童与老人)。在人员聚集的公共场所或医疗护理场所被感染人数居高不下,必须要重视人员聚集场所的环境控制,尽力消除病菌气溶胶,这是降低传染风险的有效措施。为此,呼吸道感染疾病高发时期,不能仅仅强调个人防护,同样应该重视公共场所以及医护环境的控制。

  2. ASHRAE标准241-2023提出新思路、新措施

  近期,美国提出ASHRAE标准241-2023“传染性气溶胶的控制”给我们防控呼吸道疾病传播提出了新思路与新措施。净化空调网站对ASHRAE标准241-2023做了简介。

 

  认为该标准的核心在于建立传染风险管理模式,这是一种运行模式,适用于确定疾病传播风险升高的时期。可以在疫情或流感季节、人流高峰等其他时期灵活启用,以能及时降低传染性气溶胶传播风险。

  传染风险管理模式的关键在于保证不同场所使用空间内的人均洁净风量。这人均洁净风量远大于《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)、《综合医院建筑设计规范》(GB51039-2014)等我国现行国家标准在不同场合下人均所需的新风量。那么大的人均洁净风量对于仅自然通风的建筑也许还能承受,但对空调或供暖建筑则不堪重负。

  该标准的创新点是提出等效洁净风量(equivalent clean airflow)概念。等效洁净风量定义为在呼吸区内均匀分布的无病原体理论风量。或者说,实际新风量、过滤风量和传染性气溶胶灭活风量之和的等效洁净风量可以替代无病原体的新风量。人均洁净风量是以空间内每位室内人员所需的等效洁净风量(required equivalent clean airflow per person for infection risk mitigation ECAi)为单位给出。允许采用过滤、消毒等手段实现等效洁净风量替代新风量,用自循环措施满足了使用空间内人均洁净风量,十分简便、安全、有效。不仅可以通过新风量来满足,还可以通过空气过滤和各种其他技术消毒的再循环风量来满足。这就允许采用优化成本和能源等因素的最佳组合来实现传染风险管理模式,改变了传统的全新风全排风的最耗能、最昂贵的通风方式。

  该标准为了能安全有效、高效经济地满足等效清洁空气量要求,对使用的过滤和空气净化提出了更多的要求,其中包括该标准规范性附录A中的测试要求,以确保性能并证明操作不会以其他方式(如通过提高臭氧水平)降低室内空气质量。如仅使用机械纤维过滤器的空气净化系统即使没有额外的安全测试要求,也不受标准241规范性附A中所有安全测试要求的约束。对灭活传染性气溶胶的空气净化系统,包括紫外线、静电、光催化,和电离子等空气净化系统,应根据该标准第7节确定具有灭活传染性气溶胶技术的空气净化器的有效性和安全性,以及规范性附录A中所有安全测试要求。这个要求适用于所有提供灭活或从气流中增强去除微生物的空气净化技术,以及单独或与机械纤维过滤器结合使用的空气净化装置。

  3. 遵循ASHRAE标准241-2023的对策

  美国ASHRAE标准241-2023相对于我国平疫结合或平急结合模式,不是侧重医疗重点感染科室、重在隔离、负压控制,而是针对量大面广的一般医疗环境以及人员密度高的公共场所,重在保障人均洁净风量,抓住了控制传染性气溶胶的关键;不仅在疫情中实施,也可在流感高发季节、短时人流高峰时段等时期灵活启用,有助于及时减少空气传播疾病的传染风险,有助于降低被感染人数。

  该标准提出的自循环净化装置可以根据所控空间的特点设置在集中通风空调系统、或该空间的管道系统或静压箱内、或直接在该空间内(见图1)。也可同时设置,根据管控要求分别先后启用。由于可灵活与建筑机械通风、自然通风、混合模式结合,十分简便。相对于平疫结合或平急结合来说是一项十分实用的措施。

  图1 新风量以及自循环装置的设置的位置

  遵循ASHRAE标准241-2023我们开发了带有内置过滤的自循环净化装置以及带消毒备案的室内净化器,如高静压风盘过滤装置HFC、上送下回过滤装置EFCU以及超薄洁净屏UCP等。对于工业、医疗、公共场所应设置较大风量的自循环净化装置,而住宅可以直接购买室内净化器商品。

  我国不仅有各种室内净化器,也有市售的不同形式的自循环净化装置,有立式、卧式、管道安装或室内设置的(图2-图3)。新冠疫情期间这些产品在上海XX医院急诊部应用经受了的考验,取得了良好的效果(见图4)。而且价格不高、建造或改建容易、费用不大。即使没有条件安装管道系统,就地设置立式机组,利用气流对壁面的贴附效应完成了上送下回气流自循环净化(见图5),效果也不错。

  图2 由自循环净化装置构建的净化系统

  图3 立式自循环净化机组(美埃科技提供)

  图4 自循环净化装置应用实例(美埃科技提供)

  图5 利用气流吸附效应完成自循环净化(美埃科技提供)

  4. 结语

  综上所述,ASHRAE标准241-2023提出了“控制传染性气溶胶在于保证不同场所使用空间内的人均洁净风量”的新思路,提出“传染风险管理”的新措施,是一项便捷、实用、有效的运行模式,设计计算明了、系统建造或改建简便。在疫情、或流感高发季节、或短时人流高峰时段等时期中启动该运行模式,可以在保持原系统设计的新风量不变的前提下,开启我国自行开发的内置有效过滤或经认证消毒的自循环净化装置,就能在所控空间达到所需的人均洁净风量,十分有效。而且投资成本、建设或改建周期与运行费用既经济、合理又有效。

  期望ASHRAE标准241-2023的传染风险管理模式能被我国广泛认识与应用,不仅强调个人防护,同时重视公共场所以及医护环境的控制。在当前呼吸道疾病高发期间,及时进行改建,增加自循环净化装置,缓解人员聚集的公共场所及医疗环境中呼吸道疾病传播风险,特别是医院的门急诊,减少被感染人数,平稳度过今冬明春的呼吸道疾病高发期!

  参考文献

  1.沈晋明,刘燕敏. 开创性标准ASHRAE 241,降低室内传染性气溶胶传播风险 [EB/OL].(2023-10-29).http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1020.html.

  2. 沈晋明,刘燕敏. ASHRAE标准241-2023 简介(二)——传染风险管理模式(上)[EB/OL].(2023-12-21).http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1025.html.

  3. 沈晋明,刘燕敏. ASHRAE标准241-2023 简介(三) ——传染风险管理模式(下)

  [EB/OL].(2023-12-26).http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1026.html.

  4. 沈晋明,刘燕敏,沈彦利等. 一般医疗环境控制措施与综合效果[EB/OL].(2023-03-19).http://www.chinaacac.cn/chinaacac2/news/?1015.html.

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