

Shelly Miller 是科罗拉多大学博尔得分校的机械工程学教授。此文最初刊登于The Conversation。
绝大多数 SARS-CoV-2 的传播都发生在室内,其中大部分是通过吸入含有冠状病毒的空气传播颗粒。在家中或商业场所阻止病毒传播的最佳方法是简单地隔离感染者。但当估计有40% 的病例无症状且无症状者仍能将冠状病毒传播给他人时,这很难做到。
口罩在阻止病毒传播到环境中方面作用尚可,但如果感染者身处建筑物内,不可避免地会有一些病毒逃逸到空气中。
我是一名科罗拉多大学博尔得分校的机械工程学教授。我的大部分工作都集中在如何控制室内空气传播传染病的传播,并且我曾被我自己的大学、我孩子的学校甚至阿拉斯加州议会征求关于在此次大流行期间如何确保室内空间安全的建议。
一旦病毒逃逸到建筑物内的空气中,您有两个选择:引入室外新鲜空气或清除建筑物内空气中的病毒。
关键在于室外新鲜空气
最安全的室内空间是那些不断有大量室外空气替换室内陈旧空气的空间。
在商业建筑中,室外空气通常通过供暖、通风和空调 (HVAC) 系统泵入。在住宅中,室外空气通过敞开的门窗进入,此外还会从各种缝隙渗透进来。
简单来说,建筑物内的室外新鲜空气越多越好。引入这种空气可以稀释建筑物内的任何污染物,无论是病毒还是其他东西,并减少室内任何人的暴露。像我这样的环境工程师使用空气交换率这个指标来量化进入建筑物的室外空气量。这个数字表示每小时建筑物内空气被室外空气替换的次数。
虽然具体速率取决于人数和房间大小,但大多数专家认为,对于一个 10 英尺 x 10 英尺、有三到四人的房间来说,每小时约六次空气交换就足够了。在大流行期间,这个比例应该更高;2016 年的一项研究表明,每小时九次的交换率可以减少 SARS、MERS 和 H1N1 在香港医院的传播。
美国许多建筑,尤其是学校,未能达到推荐的通风率。幸运的是,很容易就能让更多的室外空气进入建筑物。保持门窗敞开是一个好的开始。将箱式风扇放在窗户上向外吹风也可以大大提高空气交换率。在没有可开启窗户的建筑物中,可以更改机械通风系统以增加其泵入的空气量。但在任何房间里,人数越多,空气更换的速度就应该越快。
利用二氧化碳测量空气流通
那么,您如何知道您所在的房间是否有足够的空气交换呢?这实际上是一个很难计算的数字。但有一个易于测量的替代指标可以提供帮助。每次呼气时,您都会释放二氧化碳到空气中。由于冠状病毒最常通过呼吸、咳嗽或说话传播,因此您可以使用二氧化碳水平来查看房间是否充满了潜在的传染性呼气。二氧化碳水平可以让您估计是否有足够的新鲜室外空气进入。
在室外,二氧化碳水平略高于 400 ppm(百万分之几)。通风良好的房间的二氧化碳含量约为800 ppm。如果高于此值,则表明该房间可能需要更多的通风。
去年,台湾的研究人员报告了通风对台北大学结核病爆发的影响。学校的许多房间通风不良,二氧化碳水平高于 3,000 ppm。当工程师改善空气流通并将二氧化碳水平降至 600 ppm 以下时,疫情完全停止了。根据研究,通风的增加导致传播减少了 97%。
由于冠状病毒是通过空气传播的,房间内较高的二氧化碳水平可能意味着,如果有人感染,传播的几率会更高。根据上述研究,我建议尽量将二氧化碳水平保持在 600 ppm 以下。您可以在网上以约 100 美元的价格购买质量好的二氧化碳测量仪;请确保其精度在 50 ppm 以内。
关于空气净化器
如果您身处一个无法获得足够室外空气进行稀释的房间,请考虑使用空气净化器,也称为空气净化器。这些设备可以从空气中去除颗粒物,通常使用由紧密编织的纤维制成的过滤器。它们可以捕捉含有细菌和病毒的颗粒,并有助于减少疾病传播。
美国环境保护署表示,空气净化器可以针对冠状病毒做到这一点,但并非所有空气净化器都一样。在您购买之前,有几件事需要考虑。
首先要考虑的是空气净化器过滤器的有效性。最佳选择是使用高效微粒空气 (HEPA) 过滤器的净化器,因为它们可以去除99.97% 以上的所有粒径。
其次要考虑的是净化器的功率。房间越大——或人数越多——就需要净化更多的空气。我和一些哈佛的同事合作开发了一个工具,帮助教师和学校确定针对不同教室大小所需的空气净化器功率。
最后要考虑的是空气净化器制造商所做声明的有效性。
家用电器制造商协会认证空气净化器,因此 AHAM Verifide 印章是一个不错的起点。此外,加州空气资源委员会有一个空气净化器列表,这些设备已获认证安全有效,但并非所有设备都使用 HEPA 过滤器。
保持空气清新或离开
世界卫生组织 (WHO) 和美国疾病控制与预防中心 (CDC) 都表示,通风不良会增加传播冠状病毒的风险。
如果您能控制您所处的室内环境,请确保有足够的新鲜室外空气流通到建筑物中。二氧化碳测量仪可以帮助您判断通风是否充足,如果二氧化碳水平开始上升,请打开窗户,到户外休息一下。如果您无法将足够的新鲜空气引入房间,空气净化器可能是一个不错的选择。如果您购买空气净化器,请注意它们不会去除二氧化碳,所以即使空气可能更安全,房间内的二氧化碳水平仍然可能很高。
如果您走进一栋建筑,感觉闷热、空气不流通且人多拥挤,那么很可能通风不足。请转身离开。
通过关注空气流通和过滤,尽可能地进行改进,并避开您无法控制的地方,您可以为您的抗冠状病毒工具箱增加另一个强大的工具。
