Kryterium zdrowotne w projektowaniu wentylacji

Choć rola wentylacji w zmniejszaniu narażenia na choroby zakaźne układu oddechowego przenoszone drogą powietrzną została w ciągu ostatnich dwóch lat potwierdzona w szeregu prac i badań [1–6], nadal nie uwzględnia się kryterium zdrowotnego przy projektowaniu wentylacji budynków. Nie istnieje powszechnie uznana czy ustandaryzowana metoda projektowania, która umożliwiłaby uwzględnienie tego aspektu.

Wentylację projektuje się zgodnie z normami dotyczącymi środowiska wewnętrznego: PN-EN 16798 [7] i ISO 17772-1:2017 [8], z zastosowaniem kryteriów opartych na stężeniu konkretnych zanieczyszczeń oraz na postrzeganej jakości powietrza (kryterium komfortu), jednak z pominięciem przenoszenia chorób układu oddechowego drogą powietrzną.

Dlatego Nordic Ventilation Group, jeden z zespołów roboczych REHVA, zaproponował metodę projektowania wentylacji, której podstawą jest kryterium zdrowotne. Szczegółowe omówienie tej metody, wraz z przykładami projektowymi, zawarte jest w opracowaniu pt. Health-based target ventilation rates and design method for reducing exposure to airborne respiratory infectious diseases. REHVA proposal for post-COVID target ventilation rates [9], wydanym pod koniec grudnia 2022 roku. Dla polskich czytelników dostępne jest także tłumaczenie przygotowane przez PZITS pt. Strumień objętości powietrza wentylacyjnego wyznaczony na podstawie kryterium zdrowotnego oraz metoda projektowania wentylacji ograniczająca narażenie układu oddechowego na choroby zakaźne przenoszone przez powietrze [10].

Zaproponowana metoda oparta jest na badaniach i modelach naukowych dotyczących rozprzestrzeniania chorób zakaźnych przenoszonych drogą powietrzną, realizowanych w ciągu ostatnich trzech lat i wykorzystujących zdobycze epidemiologii, medycyny, fizjologii, mechaniki płynów i techniki [1–6]. Przeznaczona jest dla budynków niemieszkalnych innych niż przemysłowe i ochrony zdrowia. Umożliwia obliczenie docelowych wartości strumienia powietrza wentylacyjnego ograniczających ryzyko przenoszenia chorób zakaźnych do poziomu, w którym jedna zakażona osoba zakaża nie więcej niż jedną inną osobę w okresie przedobjawowym [9].

Nowe podejście do projektowania wentylacji

Zgodnie z propozycją REHVA [9], w budynkach niemieszkalnych jako główny wskaźnik wentylacji należy przyjąć docelowy strumień powietrza wentylacyjnego, rozumiany jako wymagany strumień objętości powietrza zewnętrznego w strefie przebywania (oddychania) ludzi, określony jako najwyższa z wartości wynikających z:

1. metody projektowania opartej na kryterium komfortu i

2. metody projektowania opartej na kryterium zdrowotnym [9].

Literatura

1. Morawska Lidia et al., How can airborne transmission of COVID-19 indoors be minimised?, „Environ. Int.”, Vol. 142, 2020, p. 105832

2. Buonanno Giorgio, Morawska Lidia, Stabile Luca, Quantitative assessment of the risk of airborne transmission of SARS-CoV-2 infection: prospective and retrospective applications, „Environ. Int.”, Vol. 145, 2020, p. 106112, https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.106112

3. Kurnitski Jarek, Kiil Martin, Wargocki Paweł, Boerstra Atze, Seppänen Olli, Olesen Bjarne, Morawska Lidia, Respiratory infection risk-based ventilation design method, „Building and Environment”, 206, 2021, https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108387

4. Van Doremalen Neeltje et al., Aerosol and surface stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1, „N. Engl. J. Med.”, Vol. 382, No. 16, 2020, p. 1564–1567

5. Aganovic Amar, Cao Guangyu, Kurnitski Jarek, Wargocki Paweł, New dose-response model and SARS-CoV-2 quanta emission rates for calculating the long-range airborne infection risk, „Building and Environment” (2023), https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109924

6. Guo Yong et al., Assessing and controlling infection risk with Wells-Riley model and spatial flow impact factor (SFIF), „Sustainable Cities and Society”, Vol. 67, 2021, https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.102719

7. PN-EN 16798-1:2019 Charakterystyka energetyczna budynków. Wentylacja budynków. Część 1: Parametry wejściowe środowiska wewnętrznego do projektowania i oceny charakterystyki energetycznej budynków w odniesieniu do jakości powietrza wewnętrznego, środowiska cieplnego, oświetlenia i akustyki. Moduł M1-6

8. ISO 17772-1:2017 Energy performance of buildings. Indoor environmental quality. Part 1: Indoor environmental input parameters for the design and assessment of energy performance of buildings

9. Kurnitsky Jarek, Aganovic Amar, Schild Peter, Seppänen Olli et al., Health-based target ventilation rates and design method for reducing exposure to airborne respiratory infectious diseases. REHVA proposal for post-COVID target ventilation rates, REHVA, 21.12.2022, https://www.rehva.eu/fileadmin/user_upload/2022/Health_based_target_ventilation_09012023.pdf (dostęp: 23.02.2023)

10. Strumień objętości powietrza wentylacyjnego wyznaczony na podstawie kryterium zdrowotnego oraz metoda projektowania wentylacji ograniczająca narażenie układu oddechowego na choroby zakaźne przenoszone przez powietrze, http://pzits.pl/2023/01/25/propozycja-rehva-dotyczaca-projektowania-wentylacji-pomieszczen-na-bazie-doswiadczen-z-okresu-pandemii-covid-19/ (dostęp: 23.02.2023)

11. Ueki Hiroshi et al., Effectiveness of face masks in preventing airborne transmission of SARS-CoV-2, „MSphere”, Vol. 5, No. 5, 2020

12. Chughtai Abrar A., Seale Holly, Macintyre Raina C., Effectiveness of Cloth Masks for Protection Against Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, „Emerg Infect Dis.” 2020 Oct; 26(10):e200948, DOI:10.3201/eid2610.200948, Epub 2020 Jul 8

13. Binazzi Barbara et al., Breathing pattern and kinematics in normal subjects during speech, singing and loud whispering, „Acta Physiol.”, Vol. 186, No. 3, 2006, p. 233–246

14. REHVA: Criteria for room air cleaners for particulate matter, March 2021, https://www.rehva.eu/fileadmin/content/documents/Downloadable_documents/REHVA_COVID-19_Recommendation_Criteria_for_room_air_cleaners_for_particulate_matter.pdf (dostęp: 27.02.2023)

15. Chu Derek K., Akl Elie A., Duda Stephanie, Solo Karla, Yaacoub Sally, Schünemann Holger J. et al., Physical distancing, face masks, and eye protection to prevent person-to-person transmission of SARS-CoV-2 and ­COVID-19: a systematic review and meta-analysis, „The Lancet” Vol. 395, Issue 10242, p. 1973–1987, June 27, 2020, https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31142-9

16. https://www.rehva.eu/activities/post-covid-ventilation