Зачем нужен здоровый микроклимат в помещениях?
В последнее время мы часто слышим вопросы о том, как защитить свое здоровье в зданиях, как создать среду, защищающую от распространения инфекций, как микроклимат помещений влияет на самочувствие и продуктивность людей, когда они находятся в закрытых помещениях до 90 % времени. Эти вопросы становятся все более актуальными не только для специалистов, но и для всех людей. И эта тема стала еще более актуальной на фоне пандемии Covid-19.
Здания начали строиться, чтобы защитить нас от враждебной среды. Однако из-за постоянной погони за энергоэффективностью и эксплуатационной эффективностью, а также за счет использования искусственных материалов был достигнут побочный эффект — здания могут вызывать у нас болезни.
Вы слышали термин «синдром больного здания»? Это явление, когда плохой микроклимат здания становится вредным для здоровья человека. И все мы, проводящие много времени в здании, подвергаемся воздействию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Качество воздуха в помещении особенно важно для защиты здоровья пользователей здания. И, вероятно, мало кто будет сомневаться в том, что более здоровый микроклимат в офисах, школах, больницах и домах престарелых будет очень полезен для бизнеса, здравоохранения и национальной экономики. Но как системам микроклимата, так и их оптимальному функционированию до сих пор уделяется недостаточно внимания, хотя все больше и больше научно обоснованных исследований документируют влияние качества воздуха на иммунную систему и распространение респираторных инфекций.
Закрытые помещения – причина инфекций
В современном мире люди тратят девять десятых своей жизни на общение, работу, сон и путешествия в закрытых помещениях. Поэтому неудивительно, что вирусные инфекции дыхательных путей в основном передаются от человека к человеку в помещении.
Люди больше всего рискуют заболеть в зданиях, где много людей находится в помещении и где уже есть больные. Инфекции дыхательных путей приводят к значительным потерям производительности и влекут за собой значительные расходы на здравоохранение для предприятий и общества в целом. Катастрофические последствия для экономики, остановившие многие виды деятельности, прекрасно продемонстрировала ситуация с коронавирусом.
Чем здоровее окружающая среда здания, тем здоровее люди.
Существует ряд мер предосторожности, которые можно предпринять для предотвращения распространения вирусов в помещении, в зависимости от факторов передачи. При контактном и воздушно-капельном контакте все меры предосторожности, такие как тщательная гигиена рук, чихание в ладонь, социальное дистанцирование и ношение маски, закрывающей нос и рот, эффективны для снижения риска заражения. Эти меры предосторожности неэффективны, если мелкие частицы находятся в воздухе.
В дополнение к мерам предосторожности, связанным с хорошей гигиеной рук и поверхностей, распространение мелких частиц в помещении требует выявления факторов микроклимата в помещении, которые можно контролировать для снижения риска передачи. Важно учитывать, что вирусные частицы могут уменьшаться в размерах, но оставаться заразными и распространяться по воздуху.
Очевидно, что качество воздуха в помещении играет ключевую роль. Исследования показали, что регулирование воздуха, температуры и относительной влажности является эффективной стратегией сокращения количества частиц в воздухе: кондиционер воздуха и оптимизированная вентиляция с большим количеством свежего воздуха снижает риск заражения SARS-CoV-2, например, за счет ослабления и удаления инфекционных вирусных частиц, в то же время низкий уровень влажности означает, что вирусы могут оставаться жизнеспособными и продолжать витать в воздухе.
Сбалансированная вентиляция
Одним из возможных и эффективных решений для снижения воздушно-капельной передачи является наружный воздух. Чтобы оставаться здоровым, нам нужно чаще выходить на улицу и дышать свежим воздухом. То же самое и в помещении, и на улице: чем больше свежего воздуха в помещении, тем ниже концентрация вирусных частиц. Важными факторами также являются качественные фильтры и достаточный приток воздуха: чем больше частиц задерживается фильтром и чем меньше выдыхаемого воздуха находится в помещении, тем лучше.
Вентиляционные устройства могут регулировать поток свежего и комнатного воздуха в помещение и из него. Чем больше обмен воздушными потоками, тем ниже риск заражения. Идеальная скорость воздухообмена зависит от использования здания и количества людей в помещении. Следует отметить, что большие изменения могут привести к увеличению потребления энергии и снижению уровня относительной влажности. Проверка уровня CO2 (концентрация углекислого газа в воздухе) — это практический способ определить, хорошо ли проветривается помещение. Качество воздуха считается хорошим, когда концентрация CO2 ниже 1000 ppm (частей на миллион).
Дополнительное увлажнение
На передачу и жизнеспособность вирусов воздушно-капельным путем большое влияние оказывает также относительная влажность воздуха в помещении. Наименьший риск заражения достигается при относительной влажности от 40 до 60%. В то же время этот диапазон оказывает наиболее эффективное воздействие на иммунную систему человека.
Но без системы орошения обеспечить и поддерживать такой диапазон относительной влажности затруднительно. Воздух высыхает из-за взаимодействия сезонных факторов, свойств здания и базовой физики. Часто сухой воздух образно называют «домашним».
Когда воздух в помещении нагревается, а затем открываются окна или подается свежий воздух через систему механической вентиляции, этот воздух начинает высыхать. Чем прохладнее воздух снаружи, тем меньше он может поглощать воду — и тем суше он становится. Если такой холодный и сухой наружный воздух поступает в здание, относительная влажность быстро падает, поскольку воздух продолжает нагреваться. Затем воздух пытается восстановить баланс: если не установлены системы увлажнения, воздух будет стараться насыщаться, впитывая влагу из любых материалов, конструкций и человеческих тел в помещении.
Перед включением системы увлажения важно проверить скорость и температуру циркуляции воздуха. Количество наружного воздуха в помещении должно быть сведено к минимуму, особенно зимой. Следует избегать постоянно открытых окон и чрезмерно высоких скоростей воздухообмена, чтобы воздух не пересыхал. Помещения также не должны перегреваться: идеальная температура в этом случае 20-22 °С.
Благодаря системам увлажнения удается поддерживать относительную влажность в зданиях в безопасных пределах 40-60%, как с точки зрения гигиены, так и с точки зрения энергосбережения. В зависимости от строительных условий и требований в системах вентиляции и кондиционирования воздуха могут быть установлены централизованные системы или могут быть использованы локальные системы прямого орошения помещений.
Профилактика с помощью автоматизации зданий
Чрезмерный уровень CO2, чрезмерный нагрев, очень низкая влажность и загрязнение воздуха мелкими частицами и летучими органическими соединениями (ЛОС) представляют опасность для здоровья, а также снижают производительность. Без надлежащих измерений трудно определить первопричины «синдрома больного здания», дней, которые мы пропускаем из-за болезни или быстрого распространения респираторных инфекций.
Чтобы обеспечить непрерывный мониторинг и количественную оценку качества воздуха, мы рекомендуем установку датчиков и систем мониторинга, которые можно легко адаптировать к любому зданию. Вместе с датчиками движения полностью интегрированные системы могут определять количество людей в данном помещении. С помощью таких датчиков и автоматических систем приток свежего воздуха, температура и влажность регулируются автоматически. В то же время собираются статистические данные об эффективности вентиляции и возможном улучшении воздуха в помещении.