аэрогиверы, бризеры, проветриватели, рекуператоры, клапаны
Воздух — естественная смесь газов (главным образом, азота и кислорода — 98-99 % в сумме, а также углекислого газа, воды, водорода и пр.), образующая земную атмосферу. Воздух необходим для нормального существования подавляющего числа наземных живых организмов: кислород, содержащийся в воздухе, в процессе дыхания поступает в клетки организма и используется в процессе окисления, в результате которого происходит выделение необходимой для жизни энергии (метаболизм, аэробы). В промышленности и в быту кислород воздуха используется для сжигания топлива с целью получения тепла и механической энергии в двигателях внутреннего сгорания. Из воздуха, используя метод сжижения, добывают инертные газы. В соответствии с Федеральным Законом «Об охране атмосферного воздуха», под атмосферным воздухом понимается «жизненно важный компонент окружающей среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений».
Химический состав
В 1754 году Джозеф Блэк экспериментально доказал, что воздух представляет собой смесь газов, а не однородное вещество.
Состав воздуха:
| Вещество | Обозначение | По объёму, % | По массе, % |
|---|---|---|---|
| Азот | N2 | 78,084 | 75,50 |
| Кислород | O2 | 20,9476 | 23,15 |
| Аргон | Ar | 0,934 | 1,292 |
| Углекислый газ | CO2 | 0,0314 | 0,046 |
| Неон | Ne | 0,001818 | 0,0014 |
| Метан | CH4 | 0,0002 | |
| Гелий | He | 0,000524 | 0,000073 |
| Криптон | Kr | 0,000114 | 0,003 |
| Водород | H2 | 0,00005 | 0,00008 |
| Ксенон | Xe | 0,0000087 | 0,00004 |
Состав воздуха может меняться: в крупных городах содержание углекислого газа будет выше, чем в лесах; в горах пониженное содержание кислорода, вследствие того, что кислород тяжелее азота, и поэтому его плотность с высотой уменьшается быстрее.
Воздух всегда содержит пары воды. Так, при температуре 0 °C 1 м? воздуха может вмещать максимально 5 граммов воды, а при температуре +10 °C — уже 10 граммов.
Физические свойства
Физические свойства воздуха:
| Параметр | Значение | |
|---|---|---|
| Средняя относительная молярная масса | 28,98 г/моль | |
|
||
| Средняя удельная теплоемкость при постоянном давлении cp | 1,006 кДж/(кг·К) | |
| Средняя удельная теплоемкость при постоянном объёме cv | 0,717 кДж/(кг·К) | |
| Показатель адиабаты | 1,40 | |
Скорость звука (при н. |
331 м/с (1193 км/ч)[2] | |
| Средний коэффициент теплового расширения в интервале температур 0—100 °C | 3,67·10?3 1/К | |
| Коэффициент динамической вязкости воздуха (при н. у.) | 17,2 мкПа·с | |
| Растворимость воздуха в воде | 29,18 см3/л | |
|
||
| Показатель преломления (при нормальных условиях) | 1,0002926 | |
| Коэффициент изменения показателя преломления | 2,8·10?8 1/Pa | |
| Средняя поляризуемость молекулы | 1,7·10?30 | |
| Константа Сатерленда Sat | 171·10?7 | |
Воздух в философии
Символы воздуха
| Общепринятое изобра- жение стихии воздух |
Алхимический символ |
Триграмма воздуха в Книге Перемен |
Немецкий мыслитель Фридрих Вильгельм Ницше писал о воздухе, что это наивысшая и самая тонкая из материй.
Из воздуха соткана свобода человека. Поэтому символ воздуха в первую очередь — это символ свободы. Это свобода, для которой нет никаких преград, ведь воздух нельзя ограничить, нельзя поймать и придать ему форму.
Это символ не только физической, но и духовной свободы, свободы мысли.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Зачем нам нужен свежий воздух? « ВЕНТС — официальный блог компании
Качество вдыхаемого воздуха трудно оценить, но ощущение духоты и головная боль вполне осязаемы. Почему у городского жителя вообще существует такое понятие, как гулять? Почему, если вы за весь день не выходите из квартиры, то что-то с вами не так?
Идеальный воздух для дыхания человека содержит: 21% кислорода, 78% азота, 0,9% аргона и 0,11% других газов. В промышленных городах концентрация кислорода может опускаться до 20 %, тогда как на природе уровень кислорода на должном уровне — 21%. Недостаток кислорода не проходит для человека даром — клетки работают ниже своих способностей и процесс старения ускоряется.
Исследования показали, что в тканях сорокалетнего человека столько кислорода, сколько должно быть у восьмидесятилетнего!
Кислород влияет на человеческий организм следующим образом:
- улучшает цвет кожи лица;
- повышает умственную работоспособность, улучшает память и внимание;
- увеличивает физическую и сексуальную активность;
- очищает кровь, усиливает иммунитет, препятствует развитию всех видов болезней;
- помогает избавиться от головной боли, мигрени, депрессии, бессонницы, уменьшает чувство тревоги и безысходности;
- снимает похмельный синдром и оказывает лечебное воздействие при хроническом воспалении печени как следствии злоупотребления алкоголем;
- способствует быстрому восстановлению сил даже при недостаточном количестве сна;
- сжигает жир, что способствует снижению веса;
- необходим для лечения и реабилитации инфаркта миокарда,
- для лечения и профилактики хронического бронхита, астмы, острой и хронической дыхательной недостаточности, эпилепсии, рассеянного склероза, сахарного диабета.
Мы просто не подозреваем, насколько лучше мы себя бы чувствовали, насколько быстрее бы нас восстанавливал непродолжительный сон, как бы складно выполнялась работа, если бы мы все время: дома, на работе имели шикарную возможность наполнять наши легкие вкусным, чистым воздухом.
Зачем нужна вентиляция в квартире, коттедже, офисе?Давайте посмотрим, что происходит с людьми в помещении зимой. Большая часть людей не склонна открывать широко форточки в холодное время года — так теплее и не сквозит, особенно, если есть маленькие дети. Наверное, современное помещение уже не может обойтись без техники, лаков, краски — а все эти поверхности потихоньку выделяют вредные испарения, плюс пыль, бактерии, мельчайшие частички шерсти домашних животных: да и сам человек активно перерабатывает кислород в углекислый газ.
Как уже было описано выше, здоровый воздух для дыхания должен содержать не менее 21 % кислорода. Небольшое уменьшение концентрации кислорода в воздухе может вызывать ощущение духоты, головную боль, а в запущенных случаях — например в переполненном зале — головокружение, учащенное дыхание, потерю сознания.
Для достижения здоровой атмосферы в помещении воздух должен полностью обновляться как минимум один раз в течении часа, таким образом, форточка должна быть открыта практически постоянно.
Как правило, летом с открытой форточкой проблем не возникает, если за окном не слишком жарко, шумно и не слишком оживленное движение. Если же ваш офис или квартира расположены в центре крупного города обратите внимание на главу — состояние атмосферы крупных городов — насколько разумно для проветривания использовать просто открытую форточку.
Зимой же, ситуация с открытой форточкой несколько сложнее и даже если вы проветриваете помещение на ночь — этого совсем не достаточно для отличного самочувствия — где бы вы не находились в городе или в лесу.
Таким образом, аргументы о необходимости приточно вытяжной вентиляции имеют место быть.
Вентиляция (от латинского «ventilatio» — проветривание) — это комплекс устройств и мероприятий, предназначенных для удаления вредных выделений (избыточной теплоты, влаги, паров, аэрозолей) из помещений и обеспечивающих в них температуру, влажность, подвижность, загрязненность и запыленность не выше верхнего допустимого предела.
Очень популярно заблуждение относительно кондиционеров, что они полностью решают все проблемы с микроклиматом помещения — это далеко не так, подробности читайте в соответствующей главе.
Как же жили люди раньше без вентиляции? Раньше о них худо, бедно, но заботились, принимая соответствующие строительные нормы и обеспечивая минимальную естественную вентиляцию. Сейчас же практически в любой отремонтированной квартире стоят пластиковые окна.
Как связаны вентиляция и пластиковые окна?Сегодня установка евроокон в квартире практически обязательное условие хорошего ремонта. Но при всех своих многочисленных достоинствах они лишены одного «недостатка» обычных деревянных рам — они слишком герметичны и совсем не пропускают воздух.
В советские времена согласно нормативной литературе по вентиляции в жилых помещениях проектировали вытяжную вентиляцию с естественным побуждением — те самые вытяжные решетки на кухне, в санузлах и ванной. А компенсацию удаляемого воздуха предусматривали за счет поступления уличного воздуха в помещение через щели в оконных проемах и открытые форточки.
Существует понятие инфильтрации наружного воздуха — это приток уличного воздуха, просачивающегося через неплотности наружных ограждений под действием ветровых и гравитационных сил.
Вся прелесть такого решения в том, что при оптимальном размере неплотностей оконных проемов и запаса мощности системы отопления мы получали хоть какой-то естественный приток свежего воздуха без дополнительных строительных и денежных затрат. Хотя, в общем то кроме дешевизны у естественной вентиляции плюсов больше нет — она настолько зависит от внешних факторов — температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра:, что гарантировать хороший микроклимат никто не возьмется.
Пластиковые окна сводят на нет и этот результат — они настолько герметичны, что лишают своих хозяев и этого минимального притока свежего воздуха. И уж если вы не настроены на устройство принудительной приточно вытяжной вентиляции, то хотя бы часто проветривайте свое помещение, чтобы не наносить вред своему здоровью.
Когда необходимо задуматься о монтаже вентиляции?Заказать проект вентиляции нужно до или вместе с дизайн проектом.
Самый удобный вариант — когда архитектор вместе с инженером вентиляционщиком обсуждают расположение основных элементов вентиляции.
Дело в том, вентиляция — достаточно заметная конструкция вдоль стен на потолке, проходящая по всем помещениям. А умелая рука архитектора может разыграть такую пластику потолков, что никто и не сможет догадаться о существовании воздуховодов, калориферов, кроме того, сделанная по эскизу вентиляционная решетка может стать изюминкой интерьера. Это особенно верно для баров, ресторанов, где расходы воздуха и размеры воздуховодов настолько солидные, что невольно задают тон идеям архитектора.
Очень часто бывает так, что люди осознают необходимость вентиляции, пожив в готовой квартире. В этом случае обращаться к нам уже практически бесполезно — деньги на ремонт уже потрачены, а незаметно вписаться со своим оборудованием в сложившийся ансамбль нам не под силу. В этом случае мы можем предложить некоторые элементы обработки воздуха: кондиционер и воздухоочитститель.
Существует распространенное мнение, что установка кондиционера полностью решает вопрос вентиляции. Это не совсем так.
Прямая задача кондиционера — охлаждать воздух в помещении в летний период. Также в переходный период кондиционер может подогревать помещение. Кондиционер обеспечивает только рециркуляцию воздуха внутри помещения, меняя его температуру — изменять же газовый состав воздуха и очищать его от вредных загрязнений он не может.
Охлажденный воздух кажется человеку более чистым, чем горячий при одном и том же количестве загрязнений — это доказано исследованиями. Этот факт сильно поддерживает миф о возможностях кондиционера. Для поддержания свежести воздуха необходима вентиляция, которая могла бы замещать отработанный воздух свежим. А кондиционер в таком случае может быть доводчиком — охлаждая или подогревая свежий воздух до комфортной температуры.
Шум от вентиляцииКороткая справка: «Человек, помещенный в специальную звукоизолированную камеру, максимум через 10 минут, начинает испытывать дискомфорт и сильное беспокойство — отсутствует привычная звуковая информация.
Через 15 минут у него возникает звон в ушах (срабатывает защитная реакция организма на полную тишину). Некоторые даже впадают в панику и получают сильнейший стресс. Шумовой фон в 25 дБ для людей наиболее комфортен — они его практически не слышат, зато и «звенящая» тишина их не угнетает.
Шум от хорошо спроектированной вентиляции как раз достигает 25:30 дБв обслуживаемых помещениях. В помещении, где расположено оборудование, эта цифра может быть завышена. Если оборудование приходится прокладывать в жилом помещении необходимо использовать вентиляторы в звукоизолированном исполнении, теплозвукоизолированные воздуховоды и другие меры.
Air
Индекс качества воздуха (AQI) — это индекс для ежедневной отчетности о качестве воздуха. Он сообщает вам, насколько чист или загрязнен ваш воздух, и какие связанные с этим последствия для здоровья могут вас беспокоить. AQI фокусируется на последствиях для здоровья, которые вы можете испытать в течение нескольких часов или дней после того, как вдыхаете загрязненный воздух.
Воспринимайте AQI как критерий, который измеряется от 0 до 500. Чем выше значение AQI, тем больше уровень загрязнения воздуха и больше опасений для здоровья. Например, значение AQI 50 представляет собой хорошее качество воздуха с небольшим потенциалом воздействия на здоровье населения, а значение AQI более 300 представляет опасное качество воздуха.
Значение AQI, равное 100, обычно соответствует национальному стандарту качества воздуха для загрязнителя, который является пределом, установленным Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для защиты здоровья населения. Значения AQI ниже 100 обычно считаются удовлетворительными. Когда значения AQI выше 100, качество воздуха считается нездоровым сначала для определенных чувствительных групп людей, а затем для всех людей, поскольку значения AQI становятся выше.
Прогнозы качества воздуха предоставляют общественности информацию об озоне приземного слоя атмосферы и PM2,5, который представляет собой меру твердых частиц размером 2,5 микрона или меньше, а также об их воздействии на здоровье.
Заявления о воздействии на здоровье конкретных загрязнителей и предостерегающие заявления предоставляются вместе с прогнозами.
Прогноз используется для предупреждения тех, кто находится в районе, который может быть чувствителен к повышенному уровню озона, чтобы они могли принимать решения, связанные с их повседневной деятельностью. Однако прогноз качества воздуха — это именно то, о чем он говорит — это прогноз. Подобно тому, как телевизионные метеорологи иногда упускают из виду, будет ли в нашем районе облачно или солнечно, синоптики иногда упускают фактическую категорию PM2,5 и озона или цветовой код дня. Если возникает вопрос о том, как будет прогнозироваться день, предпринимаются все усилия, чтобы ошибиться в сторону завышенного прогноза ожидаемой максимальной концентрации, поскольку целью этого процесса прогнозирования является защита здоровья граждан.
Что такое разрешение; как это меня защищает? Разрешение на воздух ограничивает количество загрязняющих веществ, которые могут быть выброшены из источника в воздух, которым мы дышим.
Требования по ограничению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу касаются воздействия на здоровье людей. В разрешениях на полеты также может учитываться воздействие на животных, растительность и имущество. Переменные включают количество загрязняющего вещества и точку потенциального воздействия. При наличии на территории нескольких источников загрязняющего вещества необходимо обеспечить ограничение выбросов из каждого источника и уменьшить индивидуальный вклад в общую загрязняющую нагрузку на территорию. Это сделано для того, чтобы соответствовать стандартам качества окружающего воздуха EPA. Ограничение контакта осуществляется путем применения норм выбросов.
Стандарты качества окружающего воздуха также предназначены для обеспечения максимального использования имущества. Когда возникающие проблемы носят эстетический характер, необходимо достичь экономического баланса. Когда речь идет об опасности для здоровья, не может быть никаких компромиссов, и стандарты должны соблюдаться.
Обычные загрязнители наружного воздуха включают побочные продукты автомобильных выбросов, такие как твердые частицы (ТЧ), двуокись азота (NO 2 ), двуокись серы (SO 2 ) и озон (O 3 ). Другими загрязнителями наружного воздуха являются аллергены, такие как пыльца и плесень.
К обычным загрязнителям воздуха внутри помещений относятся табачный дым, пары красок и растворителей, радон, угарный газ, формальдегид, шерсть и перхоть животных, плесень, бактерии, пыльца и дымовые газы.
Что такое недостижимая зона? В соответствии с природоохранным законодательством Соединенных Штатов неприемлемой зоной является территория, качество воздуха в которой считается хуже, чем в соответствии с Национальными стандартами качества окружающего воздуха (NAAQS), как это определено в поправках к Закону о чистом воздухе от 1970. Недостижимые области должны иметь и реализовывать план выполнения требований NAAQS, в противном случае вы рискуете потерять некоторые формы федеральной финансовой помощи.
Область может быть областью недостижения для одного загрязнителя и областью достижения (ниже, чем NAAQS или соответствует) для других загрязнителей.
Снижение загрязнения воздуха является основой экономического роста и будущего развития. Организации могут свести к минимуму количество загрязняющих веществ, попадающих в воздух с их объектов, чтобы стать более конкурентоспособными и успешными в своих областях, сохраняя при этом окружающую среду. Сохранение воздуха как природного ресурса начинается с предотвращения или уменьшения загрязнения воздуха.
Кто проверяет качество воздуха? Отдел контроля за загрязнением воздуха Департамента окружающей среды и охраны природы штата Теннесси напрямую обслуживает 91 округ штата, проводя мониторинг промышленных предприятий, посещая источники, тестируя и контролируя воздух на различных станциях, установленных по всему штату, и выполняя другие задачи. Отдел контроля загрязнения воздуха также наблюдает и помогает в действиях местных программ контроля загрязнения воздуха в округах Дэвидсон, Гамильтон, Нокс и Шелби.
Если вы живете в округах Дэвидсон, Гамильтон, Нокс или Шелби, вы должны связаться с этими местными авиационными программами для получения дополнительной информации о тестировании воздуха.
Качество воздуха в помещении (IAQ) — это термин, который относится к качеству воздуха внутри и вокруг зданий и сооружений, особенно в отношении здоровья и комфорта людей, находящихся в здании. Поддержание здоровой окружающей среды в помещении важно для всех аспектов жизни. Здоровое качество воздуха в помещении ведет к повышению продуктивности на работе и в школе; и улучшить здоровье дома.
На качество воздуха в помещении могут влиять такие газы, как окись углерода, радон или летучие органические соединения. Качество воздуха может ухудшиться из-за твердых частиц от сжигания древесины или древесного угля. Табачный дым, плесень и озон в окружающей среде также могут ухудшить качество воздуха.
Некоторые способы улучшения качества воздуха в помещениях зданий включают контроль источника, фильтрацию и вентиляцию.
Парниковые газы в атмосфере Земли поглощают инфракрасное излучение Солнца и выделяют его. Часть выделяемого тепла достигает земли вместе с теплом от солнца, проникшим в атмосферу. И солнечное тепло, и излучаемое тепло поглощаются Землей и выделяются; часть повторно поглощается парниковыми газами для продолжения цикла. Чем больше этих газов существует, тем больше тепла удерживается от выхода в космос и, следовательно, тем больше нагревается земля. Это увеличение тепла называется парниковым эффектом.
Общие примеры парниковых газов, перечисленных в порядке их содержания, включают: водяной пар, двуокись углерода, метан, закись азота, озон и любые фторуглероды. Хотя водяной пар является наиболее распространенным парниковым газом, он относительно неэффективен. Некоторая степень парниковых газов в нашей окружающей среде является естественной. Без парникового эффекта наша экосистема была бы невозможна.
Однако с тех пор, как в 1750-х годах началась индустриальная эпоха, количество углекислого газа увеличилось на 40%.
Опасения по поводу вклада парникового эффекта в глобальное потепление вызвали соглашения между различными правительствами о целях сокращения выбросов парниковых газов.
Нам необходимо улучшить качество воздуха в помещении: вот как и почему
Мы проводим 90 процентов своей жизни в помещении, однако большинство из нас редко задумываются о качестве воздуха, которым мы там дышим.
Более века назад новаторская медсестра и статистик Флоренс Найтингейл провозгласила важность вентиляции на открытом воздухе и в спальне для больных туберкулезом. Сегодня в скандинавских странах принято отпускать детей спать на улице, иногда при минусовой температуре. Но даже несмотря на то, что люди долгое время приписывали пользу для здоровья свежему уличному воздуху, многие из нас, похоже, в значительной степени забыли об этом уроке — до пандемии COVID-19.пандемия заставила нас переучиваться.
В настоящее время широко признано, что SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID, часто передается воздушно-капельным путем, называемым аэрозолями, которые висят в воздухе и могут перемещаться на короткие и большие расстояния.
«Это вирус, который распространяется по воздуху почти исключительно в помещении. Если мы начнем с этого, то здание будет иметь значение», — говорит Джозеф Аллен, доцент Гарвардской школы общественного здравоохранения им. Т. Х. Чана и директор ее программы «Здоровые здания».
По мере того, как в США и многих других странах вводятся обязательные требования по использованию масок и другие краткосрочные меры, направленные на сокращение распространения SARS-CoV-2, улучшение качества воздуха в помещениях становится еще более важным. «Поскольку мы начинаем отходить от этих широких правительственных мандатов и постановлений, нам нужны стратегии… пассивные, работающие в фоновом режиме», — говорит Аллен. «Чистый воздух не должен быть партизанским».
Более чистый воздух в помещении имеет и другие преимущества, помимо снижения риска заражения COVID-19. Грипп и другие респираторные вирусы также распространяются по воздуху и вызывают огромное количество заболеваний и снижение продуктивности.
Кроме того, исследования показали, что плохая вентиляция имеет множество других последствий для здоровья, от «синдрома больного здания» до когнитивных воздействий.
Возможно, общество могло бы извлечь урок из того, как оно относится к очистке воды. Принимаются масштабные меры для обеспечения качества воды в коммунальных системах. Почему бы не сделать то же самое с воздухом?
По большей части «мы не полагаемся на то, что люди в США фильтруют воду индивидуально; мы предоставляем чистую, безопасную питьевую воду», — говорит Линси Марр, профессор гражданской и экологической инженерии Технологического института Вирджинии и ведущий эксперт по аэрозольной передаче вирусов. «Я думаю, пришло время начать думать о воздухе в наших помещениях таким же образом».
«Приемлемое» качество воздуха
По словам Аллена, за последние 40 лет инженеры проектировали здания с более плотными «конвертами» — то есть они обеспечивают меньший воздухообмен с внешней средой — для повышения энергоэффективности.
Но в результате многие из наших зданий превратились в оптимизированные микробные фабрики.
Большое внимание уделяется качеству наружного воздуха — это одна из основных функций Агентства по охране окружающей среды США. Но люди проводят гораздо больше времени в помещении, где мы регулярно подвергаемся воздействию не только загрязнителей окружающей среды, но и внутренних загрязнителей, начиная от патогенов и заканчивая кухонными испарениями и химическими веществами, выделяемыми мебелью.
«Люди — невероятные домашние существа, — говорит Ричард Корси, декан Инженерного колледжа Калифорнийского университета в Дэвисе. Средняя продолжительность жизни в США до пандемии составляла около 79 лет, а «69 лет мы проводим внутри зданий». Из них, отмечает Корси, «54 года мы проводим в домах».
Американское общество инженеров по отоплению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) — это отраслевая организация США, которая устанавливает стандарты того, что она называет «приемлемым качеством воздуха в помещении».
Для нежилых зданий это определяется как «воздух, в котором отсутствуют известные загрязняющие вещества в вредных концентрациях, как это определено компетентными органами, и которым значительное большинство (80 процентов или более) подвергающихся воздействию людей не выражают недовольства». Для жилых зданий определением является «воздух, в отношении которого существенное большинство жильцов не выражает недовольства в отношении запаха и сенсорного раздражения и в котором маловероятно наличие загрязняющих веществ в концентрациях, которые, как известно, представляют опасность для здоровья».
Аллен говорит, что проектировщики и менеджеры зданий должны стремиться к чему-то лучшему, чем просто «приемлемо». По его словам, эти стандарты «намного ниже» того, что необходимо для защиты от COVID, гриппа и других инфекционных заболеваний. Другие согласны. «Подумайте, если бы кто-то продавал машину и использовал такую рекламу: «Купите нашу машину; это будет приемлемо для вас», — говорит Корси.
«Я не думаю, что многие люди купят эту машину».
Стандарты ASHRAE направлены на ограничение воздействия вредных веществ с известными пределами воздействия, таких как формальдегид и другие летучие органические соединения, но не патогенов, по которым данных гораздо меньше, по словам Уильяма П. Банфлета, председателя ASHRAE Epidemic. Task Force и профессор архитектурной инженерии Пенсильванского государственного университета. «Текущие минимальные скорости вентиляции — сами по себе — не обеспечивают полного снижения риска передачи болезней воздушно-капельным путем», — написал Банфлет в электронном письме Научный американец . Он добавил, что, хотя риск передачи не может быть сведен к нулю, сочетание мер предосторожности, таких как вакцинация, использование масок и ограничения по количеству людей, с инженерными методами, включая вентиляцию, фильтрацию и дезинфекцию воздуха, «является наиболее эффективным способом минимизировать риск».
Изменение стандартов качества воздуха требует времени.
Тем временем можно немедленно предпринять некоторые шаги для улучшения качества воздуха, которым мы дышим в помещении. Эти шаги включают укрепление четырех основных компонентов качества воздуха в помещениях: контроль источника, вентиляция, фильтрация и дезинфекция.
Source Control
В 1858 году химик Макс фон Петтенкофер, один из пионеров движения за качество воздуха в помещениях, писал, что если в помещении есть куча навоза, не следует пытаться удалить запах с помощью вентиляции, а лучше удалить навоз. .
В более широком смысле это означает, что люди могут предотвратить выброс загрязняющих веществ в воздух, в первую очередь, путем ограничения потенциальных источников. Например, можно уменьшить дым от приготовления пищи, используя электрическую плиту вместо газовой.
Когда речь идет о таких патогенах, как SARS-CoV-2, человек, который сознательно подвергся воздействию, может носить высококачественную маску или оставаться дома, если у него есть какие-либо симптомы.
Конечно, одни только такие меры не могут предотвратить попадание в воздух всех патогенов или других загрязняющих веществ, поэтому необходимы другие шаги.
Вентиляция
Уровень вентиляции здания показывает, сколько свежего наружного воздуха поступает внутрь; этот свежий воздух снижает концентрацию вирусных частиц в воздухе. Представьте себе частицу SARS-CoV-2 в помещении в виде капли пищевого красителя в чашке с водой. На открытом воздухе он больше похож на каплю красителя в океане — он быстро разбавляется настолько, что становится незаметным. Вентиляция делает внутреннюю «чашу» более похожей на открытый «океан».
Самый простой и дешевый способ улучшить вентиляцию — открыть окно, но это не всегда целесообразно, особенно если снаружи воздух более загрязнен, чем внутри. «Это огромный вопрос справедливости. Не все могут открыть окна и вдохнуть свежий воздух», — говорит Кимберли Пратер, атмосферный химик и профессор Института океанографии Скриппса и Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Цветные люди, например, чаще живут и работают в местах, подверженных вредному загрязнению. Дым от лесных пожаров также часто ухудшает качество воздуха во многих частях западной части США 9.0003
Помимо окон, еще одним источником притока воздуха в помещении является система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Большинство этих систем позволяют управляющему зданием изменять количество поступающего свежего воздуха. Эксперты говорят, что обычно его следует устанавливать на максимум — при условии, что качество наружного воздуха безопасно. Тем не менее, во многих зданиях, особенно до пандемии, система вентиляции и кондиционирования была настроена на рециркуляцию старого, спертого воздуха. Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы стремиться к тому, чтобы иметь по крайней мере шесть воздухообменов в час через вентиляцию или эквивалентное количество свежего воздуха через фильтрацию.
Одним из способов оценки степени вентиляции в помещении является использование монитора углекислого газа.
Люди выдыхают CO 2 , когда дышат, поэтому уровни этого газа дают хороший показатель того, насколько разбавлен воздух. По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, значения ниже примерно 800 частей на миллион потенциально хорошо вентилируются.
Фильтрация
Фильтрация включает в себя удаление частиц и других загрязняющих веществ из воздуха. Стандарт, называемый отчетными значениями минимальной эффективности (MERV), предлагает способ сравнения различных фильтров. Фильтр золотого стандарта — это высокоэффективный воздушный фильтр для твердых частиц (HEPA), который может удалять 99,97% находящихся в воздухе частиц размером 0,3 микрона и еще больший процент более крупных или мелких частиц (оба из которых улавливаются более эффективно).
. HEPA соответствует рейтингу MERV 17 или выше. Пратер и Корси рекомендуют обновить фильтры как минимум до MERV 13 для большинства помещений, таких как школы или офисы. Многие системы HVAC могут быть модернизированы до этого стандарта, но некоторые очень старые могут иметь проблемы с более эффективными фильтрами, и это может привести к утечке воздуха вокруг фильтров, поэтому рекомендуется проконсультироваться со специалистом по HVAC.
Если в рассматриваемом здании нет системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (например, во многих домах), одним из вариантов является приобретение одного или нескольких переносных воздухоочистителей. Эти устройства обычно работают хорошо, если они подходят по размеру для комнаты. Их можно запускать на высокой скорости, чтобы быстрее фильтровать воздух в определенное время, например, на вечеринке или когда кто-то из членов семьи болен COVID.
Однако портативные воздухоочистители недешевы; модель хорошего качества начинается примерно с 200 долларов, а затем цена увеличивается.
К счастью, некоторые исследователи придумали более доступное решение, известное как коробка Корси-Розенталя. Назван в честь У.К. Корси из Дэвиса и Джим Розенталь, генеральный директор производителя фильтров Tex-Air Filters, которые оба помогли разработать эту идею, в основном представляет собой самодельный воздухоочиститель, состоящий из коробчатого вентилятора и четырех или пяти фильтров MERV, склеенных вместе. Инструкции по сборке таких коробок доступны в Интернете, и они работают на удивление хорошо. Коробка Corsi-Rosenthal на площади 200 квадратных футов (около 19 кв.Квадратный метр) комнаты в общежитии достигли примерно 24 воздухообменов в час — на уровне типичной американской больницы и лучше, чем у большинства переносных воздухоочистителей аналогичного размера. Это связано с тем, что, несмотря на то, что эффективность фильтрации коробки Corsi-Rosenthal ниже, чем у фильтров HEPA в большинстве портативных воздухоочистителей, скорость потока намного выше благодаря большому вентилятору.
Единственная жалоба — это шум, но Корси и его коллеги работают над более тихими конструкциями.
Дезинфекция воздуха
Наконец, есть дезинфекция воздуха: инактивация вирусов с помощью ультрафиолетового света. По словам Марра из Virginia Tech, это лучше всего подходит для сред с высоким уровнем риска, таких как больницы или школьные столовые. Он работает, освещая ультрафиолетовым светом верхнюю часть комнаты, которая нейтрализует переносимые по воздуху патогены, когда они циркулируют в этом пространстве. Некоторые длины волн УФ-света вредны для человека, хотя есть длина волны, называемая дальним УФ-излучением, которая может быть более безопасной для людей.
Однако установка большинства УФ-систем стоит дорого. И там много змеиного масла. «Если это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, — говорит Марр, — возможно, так оно и есть». Для большинства домов и малых предприятий сосредоточение внимания на вентиляции и фильтрации, вероятно, является самым простым способом улучшить качество воздуха.
Инвестиции в улучшение качества воздуха
Администрация Байдена недавно призвала управляющих зданиями в школах, университетах и других учреждениях улучшить качество воздуха в помещениях, а также провела публичный брифинг, чтобы привлечь внимание к важности чистого воздуха в помещениях. Улучшение качества воздуха может быть дорогостоящим, но есть федеральные фонды для поддержки таких усилий. Согласно заявлению Белого дома, Американский план спасения содержит 122 миллиарда долларов, чтобы помочь школам оставаться открытыми, и 350 миллиардов долларов для правительств штатов, местных властей и племен на модернизацию вентиляции и другой инфраструктуры в местных учреждениях и предприятиях.
«Это огромная победа, когда Белый дом сигнализирует о том, что здоровые здания являются одним из столпов реагирования на пандемию», — говорит Аллен из Гарварда.
