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我們需要改善室內空氣品質:以下是方法和原因

升級建築物的通風、過濾和其他因素不僅會減少 COVID-19 傳播,而且總體上會改善人的健康和認知表現。
我們 90% 的時間都在室內度過,但我們中的大多數人很少考慮我們在那裡呼吸的空氣品質。
COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 會經常通過懸浮在空氣中所謂的氣溶膠,可以短距離和長距離傳播。
COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 會經常通過懸浮在空氣中所謂的氣溶膠,可以短距離和長距離傳播。

一個多世紀前,先驅護士和統計學家弗洛倫斯.南丁格爾(Florence Nightingale)宣稱露天和臥室通風對肺結核患者的重要性。今天,在北歐國家,讓嬰兒在戶外小睡是很普遍的做法。但是,儘管人類長期以來一直將健康益處歸功於新鮮的室外空氣,但很多人似乎在很大程度上已經忘記了這一課,一直到 COVID-19 大流行迫使我們重新學習它。


現在人們普遍承認,COVID-19 的病毒 SARS-CoV-2 會經常通過懸浮在空氣中所謂的氣溶膠,可以短距離和長距離傳播。隨著美國和許多其他國家放棄戴口罩和其他短期措施以幫助減少 SARS-CoV-2 的傳播,改善室內空氣品質變得更加重要。隨著我們開始擺脫這些策略上屬於被動的,在後台運作的政府授權和法規,我們需清潔空氣,且不應該淪為黨派之爭。


除了降低 COVID-19 風險外,清潔室內空氣還可防治其他通過空氣傳播的流感和其他呼吸道病毒,以避免大量疾病和生產力損失。此外,研究顯示,通風不良還會對健康產生各種其他影響,從「病態建築綜合症」到認知的影響。


也許社會可以從它對待水處理的方式中吸取教訓。建造了廣泛的給水工程以確保公共系統的水質。為什麼不對空氣做同樣的事情?在大多數情況下,我們不依賴美國人單獨過濾他們的水。政府提供清潔、安全的飲用水。


是時候開始以同樣的方式考慮我們的室內空氣了。


「可接受」的空氣品質

在過去 40 年左右的時間裡,工程師們將建築物設計成具有更緊密的「圍護結構」,這意味著它們與外界的空氣交換更少,以提高能源效率。但這樣做的結果是,我們的許多建築物現在都是經過優化的細菌工廠。


人們非常關注室外空氣的品質,這是美國環境保護署的主要職責之一。但人們在室內度過的時間要多得多,我們經常接觸到的不僅是室外的環境污染物,還有室內污染物,從病原體到烹飪油煙再到家具釋放的化學物質。加州大學戴維斯分校工程學院院長 Richard Corsi 表示「人類是不可思議的室內生物」。大流行之前美國的平均壽命約為 79 年,「我們在建築物內度過了 69 年,其中54 年都是在家裡度過的。」


美國供暖和空調工程師協會(ASHRAE)為所謂的「可接受的室內空氣品質」制定標準。對於非住宅建築,這被定義為「空氣中沒有已知有害濃度的污染物」。Joseph Allen 教授認為建築設計師和管理人員應該努力爭取更好的東西,而不僅僅是「可接受的空氣品質」。他說,這些標準「遠低於」預防 COVID-19、流感和其他傳染病所需的標準。


根據 ASHRAE 流行病特別工作組主席 William P. Bahnfleth 的說法,ASHRAE 標準旨在限制接觸具有已知接觸限值的有害物質,例如甲醛和其他揮發性有機化合物,而不是病原體,因為病原體的數據要少得多。目前的最低通風率並不能完全降低空氣傳播疾病的傳播風險。雖然傳播風險不能降至零,但結合疫苗接種、戴口罩和使用限制等預防措施與通風、過濾和空氣消毒等工程實務相結合,是降低風險的最有效方法。


制定空氣品質標準需要時間,我們可以立即採取一些措施來改善我們在室內呼吸的空氣。這些步驟包括加強室內空氣品質的四大支柱:源頭控制、通風、過濾和消毒。

  1. 源頭控制 1858年,室內空氣品質運動的先驅之一、化學家 Max von Pettenkof 寫道,如果空間中有一堆糞肥,則不應嘗試通過通風去除氣味,而應去除糞肥。用現代的、更廣泛的術語來說,這意味著人們可以首先通過限制潛在來源來防止污染物釋放到空氣中。例如,可以通過使用電爐而不是瓦斯爐來減少烹飪油煙。對於像 SARS-CoV-2 這樣的病原體,人們可以戴上高品質的口罩,或者如果有任何症狀可以隔離在家。當然,僅靠這些措施並不能阻止所有病原體或其他污染物進入空氣,這就是為什麼需要採取其他措施的原因。

  2. 通風 建築物引進新鮮的室外空氣稀釋了室內空氣中病毒顆粒的濃度。改善通風的最簡單和最便宜的方法是打開一扇窗戶,但這並不是每個地方都適用,特別是如果外面的空氣比裡面的空氣污染更嚴重。Kimberly Prather 教授表示:這是一個巨大的平權問題,因為不是每個人都能打開窗戶而得到新鮮空氣,例如,有色人種更有可能暴露於有害污染的地方生活和工作。野火產生的煙霧還經常在美國西部的許多地區造成較差的空氣品質。 除了窗戶,室內氣流的另一個來源是供暖、通風和空(HVAC)系統。大多數系統允許改變新鮮空氣的進入量。專家說,如果室外空氣品質安全,通常應該將其設定為最大值。然而,許多建築物,尤其是在大流行之前,已經將其 HVAC 系統設定變成再循環陳舊的髒空氣。一個好的經驗法則是每小時至少進行六次空氣交換新鮮空氣。評估空間通風量的一種方法是使用二氧化碳監測儀。人類在呼吸時會呼出二氧化碳,因此這種氣體的含量可以代表空氣的稀釋程度。根據美國疾病控制和預防中心的數據,低於 800 ppm 的值代表通風良好。

  3. 過濾 過濾包括從空氣中去除顆粒和其他污染物。MERV(最小過濾效率值)的標準提供了一種比較不同過濾材的方法。高效 HEPA(微粒空氣過濾材)相當於 MERV 17 或更高的等級,可以去除 99.97% 的 0.3 微米大小的空氣顆粒。Prather 和 Corsi 都建議在學校或辦公室等大多數室內環境中將過濾器升級到至少 MERV 13。許多 HVAC 系統可以升級到此標準,但一些非常舊的系統可能無法使用更高效的過濾材,這可能會導致空氣在過濾器周圍洩漏,因此最好諮詢 HVAC 專家。 如果所討論的建築物沒有 HVAC 系統,如許多家庭並沒有,另一個選擇是購買一個或多個移動式空氣清淨器。這些設備通可以放在大小適合房間,並可以在特定時間(例如聚會或家人感染 COVID-19)高速運行以更快地過濾空氣。然而,可攜式空氣清淨機並不便宜, 優質的機型起價約為 200 美元。

  4. 空氣消毒 最後是空氣消毒:使用紫外線消滅病毒。弗吉尼亞理工大學的教授 Marr 表示,這最適合醫院或學校食堂等高風險環境。它通過在房間頂部照射紫外線來作用,當空氣傳播的病原體在該空間中循環時,它可以被消滅。某些波長的紫外線對人體有害,儘管有一種稱為遠紫外線的波長可能對人們更安全。對於大多數家庭和小型企業來說,專注於通風和過濾可能是改善空氣品質最簡單的方法。


投資更好的空氣

拜登政府最近呼籲學校、大學和其他場所的建築管理人員改善室內空氣品質,以提醒人們注意清潔室內空氣的重要性。提升空氣品質可能會花費一定的成本,但將有聯邦資金的支持美國救援計劃包含 1220 億美元用於幫助學校保持開放,並為州、地方和部落政府提供 3500 億美元用於升級當地機構和企業的通風和其他基礎設施。


Harvard’s Allen教授表示「讓白宮發出健康建築的信號是因應大流行病未來的支柱之一,這是一個巨大的勝利。」COVID-19 為改善建築物內空氣品質的努力注入了動力,專家們希望這種動力將導致對該領域的持久投資。Marr 教授表示「我認為我們正處於對室內空氣品質新認識的風口浪尖,很多地方都很糟糕,還有很大的改進空間。」 Marr 補充說,升級建築物需要投資,但「我相信這將在改善健康和生產力方面將得到回報。」


(By Tanya Lewis on June 8, 2022 Scientific American)



Dr. J 評論

在 COVID-19 大流行開始時,世界上大部分地區都沒有意識到 SARS-CoV-2 冠狀病毒可以通過空氣傳播。遵循公共衛生指導、勤洗手,保持距離;我們甚至對表面進行了很多消毒。但冠狀病毒不僅僅是通過咳嗽或打噴嚏時發出的短程飛沫傳播,來自世界各地的氣溶膠和大氣科學家率先對冠狀病毒的空氣傳播敲響了警鐘:攜帶病毒的細小氣溶膠顆粒可能會在空氣中滯留並積聚數分鐘至數小時。共享該空間的任何人,即使他們的距離超過 2 公尺的社會距離標準,也可能有吸入這些帶有病毒的空氣微粒而有受感染的風險。即使在我們開始注意到擁擠的空間之前,不良的室內空氣品質已經導致數百萬人死亡和健康的問題。


儘管我們 90% 的時間都在室內度過,但我們對室內空氣的重要性缺乏意識。室內空氣的成分對我們的健康很重要,無論是否含有新型冠狀病毒還是空氣污染物,室內空氣品質都未像室外空氣品質般受到的關注,然而我們長久處於室內所呼吸的空氣,在許多國家並沒有受到該有的監管。


COVID-19 可以通過空氣傳播的發現可以提供清淨室內空氣所需的注意力和動力。一些國家,例如我國台灣,已經在 10 年前制定了室內空氣品質管理法。 其他國家如芬蘭,正在推行一項涉及醫療保健和教育宣傳以及室內環境空氣品質管理標準的整體戰略。2022年3月,美國拜登政府發起了「建築中的清潔空氣挑戰」,呼籲建築業主和運營商採取改善室內空氣品質的關鍵策略,作為減少 COVID-19、流感等,更為廣泛的防疫戰略一部分。


加強對室內空氣品質的重視可能可以挽救數百萬人的生命,並使我們為下一次空氣傳播大流行前做好準備。


 

TIEQM 台灣室內環境品質管理協會,持續與產官學密切互動,定期舉辦實務研討會,進行國際相關協會交流,建立相關技術指引,集結本會各專業領域顧問,提供健康室內空氣品質標章、安淨標章、室內空氣品質監測儀認可制度認與室內空氣品質問題整體解決方案,給予場域可視化的場域標示,讓民眾能選擇擁有良好室內空氣的環境。www.tieqm.com

 

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