為什麼通風和過濾不會使室內空氣免於新冠病毒？

從白宮所研擬的國家 COVID-19 準備計劃，在「建築物清潔空氣清單」中，潛伏著一個危險的地雷：「通風和過濾」。這種最近倡議的快速行動方案，卻與大多數公共建築的通風系統不相容，其價格昂貴、噪音大與風切大，最糟糕的一點是，不能對空氣進行充分消毒。我們其實可以使用更優越、更便宜、安全和有效且經過驗證的解決方案。這裡有一些簡單的計算來理解其原因。

首先，從科學上推理：過濾房間外的空氣後引入室內，給一個人若待在房間裡且有反覆呼出病毒的人，對防止感染傳播的效果為零。這就是為什麼許多專家提倡運用室內空氣消毒技術的原因。

那麼空氣過濾呢？高效微粒空氣過濾：HEPA 過濾網（也稱為 MERV-17）可以去除 99.7% 的大於 0.3 微米的顆粒。這對肺結核（1-5 微米）很好，但不幸的是，冠狀病毒和流感病毒都是 0.2 微米或更小。 HEPA 將去除附著在大水滴上的病毒，但大自然並沒有對每個病毒顆粒施加同樣效果；因為乾燥的病毒也會在室內空氣中迴旋。然而，通風和過濾倡導者現在正在推廣效率更低的過濾材（MERV-13），對於這種尺寸的顆粒只有 66% 的過濾效率。這是因為我們的供暖、通風與空調（HVAC）系統鼓風機無法使空氣通過那些非常緊密的 HEPA 過濾網。對於一個 100-200 立方英尺、天花板小於 7.5 英尺的房間，其空氣無法輕易排放到室外，壁掛式 HEPA 空氣淨化機能對於較大的房間進行消毒，總是較好的選擇。

了解為何用換氣改善會失敗的原因有許多方面。美國供暖、空調和製冷工程師協會（ASHRAE）制定了大多數州和疾病控制與預防中心所依賴的標準 （62.1）。一個 9,000 立方英尺的學校教室需要每人每分鐘 10 立方英尺的新鮮室外空氣。對於 29 名學生和一名教師來說，每分鐘 300 立方英尺，每小時 18,000 立方英尺；每小時換氣兩次，以充分去除異味和二氧化碳。由於許多 HVAC 系統的設計目的是提供 17% 到 33% 的室外空氣；調節更多寒冷或炎熱和潮濕的室外空氣既耗能又昂貴，至少需要每分鐘 900 立方英尺的新鮮空氣來滿足室外空氣品質的要求。

回顧 CDC 建議每小時換氣 6 到 12 次以進行最低限度的消毒，將每分鐘 900 立方英尺乘以 3 以達到每小時換氣六次的最低要求，達到每個教室每分鐘需要 2,700 立方英尺的新鮮空氣。

如果我們教室的通風管道系統和風口經過優化設計，將可提供約 3 噸的冷卻能力，最大製冷量為每分鐘 1,500 立方英尺，那麼現有的管道系統、風口和 HVAC 鼓風機不可能變成接近最小所需風量的兩倍消毒效果。此外，教室將變成吵雜的聲音將是無法忍受的，因此使用了有用但不見得適當的過濾解決方案。