Luftmængder

personer i mødelokale som er syg vises i scenario M. Etablering af luftrenser viser at kan reducere antallet af smittet personer i lokale (scenarier I-K). Effekten er det sammen hvis der øges frisk luftmængder (scenario L). Fordelen ved brug af luftrenser er at der kan spares energi ved (manglende) konditionering af recirkuleret luftmængder. Resultaterne i Figur 3 er relateret til det specifikke eksempel.

Figur 3. Effekt af ventilation og filtrering. Eksempel: mødelokale, 6 personer, 3 m2/person , 1 person med virus, volumen 54 m3, areal 18 m2, kvantemissionshastighed (quanta) 19 1/h, vejrtrækningshastigheds volumen 1.1 m3/h; scenario A-H: luftmængde 72 l/s, 100% frisk luft, 4 l/s/m2, varighed fra 0.5 til 8 timer; scenario I-K: frisk luftmængde 72 l/s, recirkuleret luftmængde 108 l/s, i alt 10 l/s/m2, recirkulerings filter 99.9%, varighed 2, 6 og 8 timer; scenario L: luftmængde 180 l/s, 100% frisk luft, 10 l/s/m2, varighed 8 timer; scenario M: lige som scenario D men med 2 personer som har virus. Antal personer der er smittet er beregnet som (0-1]=1 person, (1-2]=2 personer, (2-3]= 3 personer.

Der er mange usikkerheder og antagelser ved beregning sandsynligheden for infektion. Fx der forudsættes at der er kvantemissionshastighed (quanta) er en af de vigtigste parametre som normalt defineres efter pandemierne og derfor er svært at fastlægges. Distribution af partikelstørrelsen relateret til vira transport samt partikelafsættelse er andre parametre hvor manglende viden giver usikkerhed i resultaterne. Denne model betragter eksponeringskoncentrationen er ensartet i hele rummet. Stadigvæk modellen kan give indikation af forventet antal personer som kan blev syg samt effekt af forskellige foranstaltninger som ekstra luftskifte, brug af rumluftrenser, UV-desinfektion, mundbind, mm.

2. Luftmængder

Luftmængder afhænger af beboernes tæthed og bygningstyper. Den senest frigivne retningslinje for infektionsforebyggelse og kontrol i COVID-19 fra WHO [4] anbefaler, at luftmængderne 6-12 ACH i sundhedsfaciliteter i det mekaniske ventilationsområde og opretholder et undertryk større end 2,5 Pa. Den anbefalede gennemsnit naturlig luftmængderne er 160 l/s/patient. Tabel 1 viser en liste over minimums ACH og tryk for sundhedsfaciliteter baseret på ASHRAE170-2017-standarden [5].

Tabel 3. Minimum required ACH in health care facilities [5][6]

For offentlige bygninger (såsom kontorer, skoler, indkøbscentre osv.) og boligbyggerier skal luftmængder for udendørs luft mindst opfylde nationale minimumskrav, der er fastsat i den lokale bygningskodeks eller andre reguleringsdokumenter. Hvis der ikke findes en national ventilationsregulering, skal nationale, europæiske eller internationale standarder og retningslinjer bruges som baseline. Typisk dimensionering i henhold til ISO 17772-1: 2017 [7] og EN 16798-1: 2019 [8] resulterer i standardindeklima kategori II til 1,5 2 L / s pr. etage m2 (10–15 L / s pr. person) volumenstrømmen på kontorer til ca. 4 L / s pr. etage m2 (8-10 L / s pr. person) i mødelokaler og klasselokaler. De nuværende byggeforskrifter og standarder for ventilationsdesign i offentlige bygninger og beboelsesejendomme løser imidlertid ikke de luftbårne infektionsproblemer. Derfor mangler den tilstrækkelige data til at specificere og kvantificere minimumskrav til ventilation i sådanne rum til effektivt at kontrollere luftbåren transmission. WHO's anbefaling [9] til disse offentlige rum er mere kvalitativ end kvantitativ 'Øget luftmængder gennem naturlig ventilation eller mekanisk ventilation, helst uden recirkulation af luften.' Som anbefalet af REHVA [1] kan luftmængder i kategori I anvendes til fremtidige bygninger og ventilationsdesign, da det giver en betydelig risikoreduktion sammenlignet med almindelige luftmængder i kategori II. For de eksisterende ventilationssystemer, der ikke har mulighed for at øge ventilationskapaciteten markant, er der behov for andre kontrolstrategier, såsom at reducere belægningstiden og at gennemføre intermitterende pauser for at reducere infektionsrisikoen. Med en steady-state luftmængder og steady-state-ekspiratoriske strømme fra beboere kan der være mindst to typiske og tydelige scenarier for luftbåren infektion afhængigt af tidsplanen for den inficerede persons tilstedeværelse i et rum. Udviklingen af rumkoncentrationen af respiratoriske mikrodråber til de to

scenarier er skematisk vist i Figur 4. Bemærk, at der i denne undersøgelse antages fuldstændig blanding af respiratoriske mikrodråber og rumluft. Efter at den inficerede person kommer ind i et rum, begynder rumkoncentrationen af de mikrodråber at stige, og dermed øges den eksponering af beboerne for virusbelastede mikrodråberne. Hvis den inficerede person forbliver i rummet i lang tid, bygger koncentrationen af mikrodråber op, indtil den når stabil tilstand (Figur 4, kontinuerlig kurve). Men hvis den inficerede person efter et stykke tid forlader rummet, begynder koncentrationen af mikrodråber at henfalde (Figur 4, stiplet linje). Opbygningsprocessen fra en lav koncentration starter igen, når den inficerede person igen kommer ind i rummet efter et stykke tid. Opbygningen og henfaldet gentages hver gang den inficerede person kommer ind og forlader rummet. Under disse forbigående betingelser vil den gennemsnitlige eksponering for beboere for mikrodråber være lavere end det første scenario (Figur 4, kontinuerlig kurve). For begge scenarier (kontinuerlig og intermitterende kildegenerering) afhænger eksponeringen af en række faktorer, såsom tidsplanen for tilstedeværelsen af den inficerede person i rummet, antallet af inficerede personer i rummet, længden af perioderne i som hver inficeret person er fraværende i rummet, den designede beboertæthed, luftmængder, rumvolumen og antal beboere.

Infected

Exposed

3 600.0 800.0 1000.0 1200.0 . (particles/m 0.0 200.0 400.0 Room Conc

8:00:00 Infected person inside all the time

Infected person inside and outside

Time

9:55:12

Figur 4. Udvikling af rumkoncentrationen af mikrodråber under eksponering (a) med en opbygning til steady-state rumkoncentration (med kontinuerlig tilstedeværelse af inficeret person); (b) med skiftevis opbygning og henfald af rumkoncentration (med intermitterende tilstedeværelse af inficeret person) [10]

Tilførsel af ekstra luft til rummet med stand-alone luftbehandlingsenheder, vinduesventilatorer anbefales i pauser. Dette kan effektivt fjerne mikrodråber fra indendørs, samtidig reducere risikoen for termisk ubehag og støjproblemer. Figur 5 viser effekten af intermitterende belægning, når den anvendes i et klasseværelse med 30 elever. Det relative fald i antallet af inhalerede virusbelastede mikrodråber sammenlignes i løbet af fem timers klasser med kun intermitterende belægning, og når den intermitterende belægning kombineres med naturlig ventilation (åbne vinduer) i pauserne. Antallet af inhalerede virusbelastede mikrodråber i sagen uden forbudt belægning, hvis det anvendes, og en reference. Den intermitterende belægning fører til næsten 38% reduktion af inhalerede mikrodråber og op til 48%, når det kombineres med naturlig ventilation i pauserne.