建筑通风

目前尚不清楚通过通风系统传播新型冠状病毒肺炎2019（COVID-19)致病病毒的风险。据报道，在回风格栅、回风管道以及暖气、通风和空调（HVAC）过滤器上均发现了病毒RNA，但仅检测到病毒RNA并不意味着捕获的病毒能够传播疾病。一个研究小组报告说，采用一种新的空气采样方法，他们在一名COVID-19患者的病房中发现了活性病毒颗粒external iconexternal icon，该病房通风良好，经过过滤和紫外线消毒（距离患者16英尺）。然而，检测到的活性病毒浓度被认为太低，不会导致疾病传播。这些发现虽然可能与暖通空调系统有一定的关系，但现在下结论还为时尚早。虽然特定空间内的气流可能有助于在该空间内的人群中传播疾病，但迄今还没有证据表明活性病毒会通过暖通空调系统传播，导致疾病传播到同一系统服务的其他空间的人群。

医疗卫生机构应符合相关通风要求，帮助预防和控制与医疗卫生环境相关的传染病。如需了解更多信息，请参阅CDC的医疗卫生机构环境感染控制指导方针。

非医疗卫生（企业和学校）建筑物业主和管理者应根据州/地方建筑规范和适用指导方针保证建筑物通风系统正常运作。保证适当的室外空气流入和通风率，是建筑物业主和管理者为确保良好室内空气质量所应采取的实用措施。

大飞沫（100微米[µm]和更大）会在几秒钟内附着在周围的表面上，而较小的颗粒可以在空气中停留更长时间。10µm大小的颗粒可能需要几分钟沉降，而5µm及更小的颗粒可能需要数小时甚至数天才能沉降。稀释通风和颗粒过滤常用来去除空气中的这些小颗粒。较大的颗粒也可以用这些方法去除，但由于它们会迅速从空气中掉落，它们可能没有机会被过滤系统捕获。一旦不再存在传染性颗粒源并且稀释空气中没有新的传染性颗粒（例如，未污染的供应空气或来自高效微粒空气（HEPA）风扇/过滤系统的清洁排气[请参见以下关于HEPA过滤的讨论]），就可估算从空间清除空气中的颗粒所需的时间。CDC的医疗卫生机构环境感染控制指导方针（2003）中的表B.1提供了通过通风稀释、排气和过滤从空气中清除空气中污染物（包括空气中病毒颗粒）所需时间的估计值。该表根据房间的通风速率估算清除空气中污染物所需的时间，以每小时换气量（ACH）和所需的清除效率（99％或99.9％）来衡量。

尽管对于某些传染性很高的空气传播疾病（例如麻疹），CDC为99.9％的清除等待时间提供了具体指导，但CDC的医疗卫生机构环境感染控制指导方针中的一般建议是，等到空气中产生的任何颗粒减少99%之后再进入房间。在没有针对导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒更长等待时间的具体指导情况下，与99％清除率相关的等待时间适用于医疗卫生机构和其他场所。无论使用表B.1的99％还是99.9％列，表中的值通常是对实际稀释清除时间的低估，如表的脚注所示，其中包括以下说明：“在给定假设空间中空气是完美混合（即混合因子= 1）。但是，通常不会发生完美混合。在不完全混合或空气停滞的房间或区域中，清除时间会更长。”适当使用表B.1来确定任何空间的清除时间需要将表中的时间乘以介于1到10之间的混合因子（k）。该因子表示通风系统混合和稀释室内空气中颗粒浓度的情况。根据经验，具有较高气流速率（6 ACH和更高）以及供气和排气格栅位置良好的房间（医院空气传播感染隔离室）被认为具有“良好”的混合效果，因此，这些空间通常使用k = 3的混合因子。在这种情况下，应将表B.1中确定的时间乘以3，以便确定重新进入之前的实际清除时间。非通风或通风不良空间的k值通常在8到10之间。ACH的增加通常会导致k的减少，尽管k也可以通过使用空间中的风扇来减少，但这不会影响ACH。最终，可以通过增加ACH、减少k或两者结合来减少等待时间。

例1：一个12英尺x10英尺、天花板高度为9英尺的房间配有100％室外空气通风系统，该系统可提供每分钟65立方英尺（cfm）的供应空气（Q_s = 65 cfm）并排出72 cfm的房间空气（Q_e = 72 cfm）。 房间内空气平均混合，因此设为k=5。需要多少时间才能将空气中颗粒物的浓度降低99％？

由于Q_e比Q_s大7 cfm，因此供暖、通风和空调（HVAC）系统会将7 cfm的空气从相邻区域（即房间处于负压状态）吸入房间。对于此示例，假定7 cfm的输送空气不含传染性空气传播颗粒。清洁的空气体积流量（Q）是Q_s和Q_e之间的较大值，因此Q =72 cfm。 现在，计算每小时的换气量：

ACH = [Q x 60] /（房间容量）= (72 cfm x 60) / (12' x 10' x 9') = 4320/1080 = 4.0 ACH

使用表B.1，基于4 ACHh和减少空气悬浮颗粒99％的理想混合等待时间为69分钟。

使用混合因子5，估计减少99％的室内空气污染物的等待时间为5 x 69 = 345分钟或5小时45分钟。

注：确定混合因子的真实值很困难，需要专门的设备来测量空气流量和进行示踪气体衰减测试。因此，通常使用k的保守估值（如上所述）。 此外，在同一房间内增加空气清洁装置（例如便携式HEPA过滤装置）将减少等待时间。将空气净化装置的流量加到上述确定的Q上，会增加房间内的整体ACH。空气净化装置产生的空气流动也会降低k值。同时，ACH的增加和k的减少可以大大减少等待时间。要了解更多相关信息，请参见例 2，包括计算示例。

供暖、通风和空调（HVAC）系统中使用的过滤器通常按照ANSI/ ASHRAE标准52.2-2017概述的程序进行测试，该程序按粒度测试一般通风空气清洁装置的去除效率。要使用该标准，最终用户通常必须购买该标准，但ASHRAE作为致力于建筑系统、室内空气质量和建筑环境可持续性的全球性社会，已在疫情期间免费提供免费在线查看external icon 。根据测试程序确定的过滤效率，为过滤器分配最小效率报告值（MERV）。在测试程序规定的颗粒尺寸范围内，MERV提供过滤器效率的测量。MERV值范围从1到16，较高的MERV值对应于更有效的过滤器。

研究表明，导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒颗粒大小约为0.1微米（µm），但病毒通常不会自行通过空气传播。这些病毒颗粒是人为产生的，因此病毒被困在比单个病毒大的飞沫和飞沫核（干燥的飞沫）中。说话、唱歌、呼吸和咳嗽时呼出的飞沫和颗粒大部分小于5 µm。CDC建议使用尽可能高效率的通风过滤器，而不会对总体HVAC系统性能产生不利影响。ASHRAE也有类似的指导方针，但是，他们建议将过滤效率的最低目标定为MERV 13，前提是对暖通空调系统性能和使用者舒适度没有实质性的负面影响。MERV 13过滤器在0.3 µm到1.0 µm大小范围内的捕捉效率至少为50%，在1 µm到3 µm大小范围内的捕捉效率为85%。总的来说，这些颗粒能够在空气中停留数小时，并且通常会引起深层肺部渗透。MERV 14过滤器在捕获相同颗粒时的效率分别至少为75％和90％。MERV 15和MERV 16过滤器的效率更高。因此，与典型的MERV 8过滤器相比，推荐的过滤器在捕获重点颗粒方面效率显著提高，前者在1 µm至3 µm大小范围内的效率仅为20%左右，而对于较小的0.3 µm至1.0 µm大小的颗粒则不适用。

提高过滤效率会增加整个过滤器的压降。这可能导致风扇能量增加、气流速率降低和/或控制室内温度和相对湿度水平的问题。过滤器设计的科学发展减少了增加的压降及其对HVAC操作的影响，但并非所有过滤器都采用了更新的技术。在进行过滤升级之前，应对正在考虑的特定过滤器进行研究，以确定其在预期使用流量下的压降额定值，并评估该压降对现有HVAC系统能力的潜在影响。

高效微粒空气（HEPA）过滤器在过滤人类产生的传染性颗粒方面甚至比MERV 16过滤器更有效。然而，除了一些独特的应用之外，高效微粒过滤器很少用于中央暖通空调系统。[请参阅有关便携式HEPA过滤的问题，以了解有关它们的更多信息及其在保护性空气清洁中的应用]。

定向气流是一种保护性通风概念，是指空气流动的方向从清洁区域到不太清洁的区域。这种通风概念适用于“清洁”环境需要更高防护等级的区域和/或“不太清洁”环境含有空气污染物的风险较高的区域（感染风险较高人群的活动或住所）。“清洁”空间的示例可能包括医疗卫生机构分诊台或靠近高风险活动的房间/走廊。“不太清洁”空间的示例可能包括存在已知/疑似感染者的空间，或已知的活动增加了产生传染性空气传播颗粒的可能性的空间。

定向气流可以在特定空间内或在两个相邻空间之间形成。可以通过有意设置供暖、通风和空调（HVAC）送风和排风格栅，或者通过偏置排气和送风气流速度有意在相邻空间之间产生压差，以此来被动实现定向气流。也可以主动形成定向气流，通过打开窗户使用风扇排除气流、在重要位置放置连接至便携式HEPA过滤装置的管道系统，或利用专用排气系统（安装式或便携式）产生所需的气流，将空气通过窗户、门口或临时导管排出。  在特定环境中，也可使用专门的局部控制通风干预措施形成所需气流方向（参见NIOSH通风床头板）。

应务必仔细评估定向气流。可以使用采用“烟管”的可视示踪剂技术或手持式“烟雾发生器”进行定向气流有效性检测。当两个相邻空间之间形成定向气流时，可使用其他工具来监控压差，如电子监控器或视觉辅助设备。为了减少将气流从传染性空间居住者转移至非感染性空间居住者的可能性，应务必使用感染控制风险评估注意事项确定“清洁”空间和“不太清洁”的空间。

研究表明，导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒颗粒大小约为0.1微米（µm），但病毒通常不会自行通过空气传播。这些病毒颗粒是人为产生的，因此病毒被困在比单个病毒大的飞沫和飞沫核（干燥的呼吸飞沫）中。说话、唱歌、呼吸和咳嗽时呼出的飞沫和颗粒大部分小于5 µm。根据定义，高效微粒空气（HEPA）过滤器在捕获大小为0.3 µm颗粒时的效率至少为99.97％。 这个0.3 µm的颗粒近似于通过过滤器的最大穿透颗粒大小（MPPS）。 HEPA过滤器在捕获比MPPS更大和更小颗粒时效率更高。 因此，HEPA过滤器在捕获由SARS-CoV-2引起的人类产生病毒颗粒方面的效率不低于99.97％。

结合HEPA过滤器和动力风扇系统的便携式HEPA过滤装置是辅助空气净化的绝佳选择，特别是在高风险环境中，如诊所、医疗检测场所、健身房或公共等候区。通过使用典型的风险评估参数，如社区发病率、佩戴口罩遵守率预期值和房间居住者密度，可以确定其他可受益于便携式HEPA过滤器的环境。在选择便携式HEPA装置时，需要选择尺寸适合于其安装区域的系统。对室内空气净化器执行此操作的一种方法是选择HEPA风扇系统，其清洁空气传输率（CADR）[请参阅EPA的家用空气净化器指南pdf iconexternal icon]要符合或超过使用其的房间面积。CADR越大，清洁室内空气的速度就越快。如果要使用空气净化器的房间高过8英尺，请选择CADR比率较高而不仅仅是面积较大的空气净化器。虽然这些系统不会引入室外稀释空气，但它们能非常有效地净化空间内的空气，降低包括SARS-CoV-2病毒颗粒在内的空气颗粒浓度。因此，它们无需调节室外空气即可进行有效的空气交换。

HEPA风扇系统可以用作独立装置，或者用于许多较大装置，允许灵活的管道系统连接到空气进口和出口（请注意，较大管道装置不属于所描述的“房间空气净化器”，可能没有CADR额定值）。使用风管系统，并在空间中策略性地放置HEPA系统可以帮助在需要时提供所需的从“清洁”到“不太清洁”的气流模式。管道式HEPA系统还可以用于为患者治疗和/或检测场所建立直接的源头捕获干预措施（请参阅CDC/NIOSH关于通风床头板的讨论）。根据HEPA风扇/过滤器装置的大小以及使用它们的设施的配置方式，部署在高风险区域中的多个小型便携式HEPA装置可能比用于组合空间的大型HEPA装置更有用。

例2：例1中所述的房间现在增加了便携式HEPA空气清洁设备，其CADR为145 cfm（Q_hepa = 145 cfm）。 通过在房间内增加空气流动可以改善整体混合效果，因此设定为k=3。通过将便携式HEPA设备添加到房间中，可以节省多少时间来达到同样减少99%空气污染物的目标？

添加HEPA过滤器为房间提供了更多的清洁空气。在这种情况下，清洁的空气体积流量（Q）为：Q = Q_e + Q_hepa = 72 cfm + 145 cfm = 217 cfm。

ACH = [Q x 60] /（房间容量）= (217 cfm x 60) / (12' x 10' x 9') = 13,020/1080 = 12.06 ACH （四舍五入到12）。

使用表B.1，基于12 ACHh和减少空气悬浮颗粒99％的理想混合等待时间为23分钟。

使用混合因子3，房间内空气污染物减少99%的估计等待时间是3×23 = 69分钟。因此，由便携式HEPA过滤装置增加的ACH值和降低的k值将等待时间从原来的5小时45分钟减少到1小时9分钟，在房间可以安全重新使用之前总共节省了4小时36分钟。

总而言之，添加便携式HEPA装置提高了有效通风率，并改善了室内空气混合，使清除室内具有潜在传染性空气传播颗粒的时间减少了80％。

可以。

杀菌紫外线（GUV）或紫外杀菌照射是一种用于许多不同环境（例如住宅、商业、教育和医疗机构）的消毒工具。如果正确设计和安装，该技术可利用紫外线（UV）能量来灭活（杀死）包括病毒在内的微生物。

关于SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）以及空气传播的病毒颗粒和传播的可能性，还有很多有待了解。但是，GUV可以灭活空气中和表面上的病毒*。有效的GUV消毒系统的设计和规模需要特定的知识和经验。

在安装GUV系统之前，请务必咨询有信誉的GUV制造商或经验丰富的GUV系统设计师。这些专业人员可以协助进行必要的计算，选择装置，正确安装系统，测试特定设置的正确操作。*注：CDC对于在居住环境中对主要表面进行消毒的建议是根据CDC/EPA关于表面消毒的指导方针提出的。

**注：CDC对于在居住环境中对主要表面进行消毒的建议是根据CDC/EPA关于表面消毒的指导方针提出的。

• 上层GUV
  上层空间（或高空）GUV使用专门设计的GUV固定装置安装在墙壁或天花板上，以创建一个紫外线（UV）能量消毒区域，该区域集中在高处并远离人群。这些固定装置对从机械通风、吊扇或自然空气流动中循环的空气进行消毒。上层空间GUV的优点是能够消毒接近人群且处于人群上方的房间空气。自1980年代以来，GUV系统已广泛用于控制结核病（TB）。CDC的结核病的环境控制：医疗卫生机构的上层紫外线杀菌照射基本指导方针pdf icon提供了有关适当的GUV系统设计、相关安全操作和维护的信息。根据来自其他人类冠状病毒的数据，旨在防止结核传播的GUV系统应能有效灭活引起COVID-19的SARS-CoV-2病毒，从而防止其传播。 GUV系统通常需要一些GUV装置才能有效。例如，一个容纳10-30人的长方形候车室需要2-3个高空GUV装置。值得注意的是，使用上层房间GUV系统，紫外线可能会反射到较低的使用空间，这是一个潜在的安全隐患。但是，有信誉的GUV制造商或经验丰富的GUV系统设计师应该了解预防技术，以防止使用空间的人群受到有害的紫外线照射。[潜在应用：可在任何室内环境中使用；在有病人或可能生病的人高度拥挤的地方非常有用。]
• 管道内GUV
  管道内GUV系统安装在供暖、通风和空调（HVAC）系统中。 这些系统旨在满足以下两个目的之一：
  • 盘管处理GUV保持暖通空调线圈、排水盘和潮湿的表面没有微生物生长。这些装置产生的紫外线能量相对较低。这种能量每天持续传递24小时，这就是它们有效的原因。盘管处理GUV装置不是为空气消毒而设计的，也不应出于空气消毒目的而安装。 [可能的应用：可用于减少大型商用HVAC系统或住宅HVAC系统内的HVAC维护并提高运营效率；不建议用于灭活空气中的病原体。]
  • 空气消毒GUV 系统可以有效地灭活空气传播的病原体，因为它们在HVAC管道中流动。暖通空调空气消毒GUV系统通常需要功能更强大的UV灯或更多数量的灯，或同时使用这两种灯，以提供在短时间内灭活病原体所需的必要GUV。空气消毒系统通常位于HVAC盘管的下游。该位置可使盘管、排水盘和湿润的表面保持无微生物生长，并消毒流动的空气。 [可能的应用：可以在任何HVAC系统中用于消毒空气传播的病原体。]
• 远紫外线（或远紫外线C）
  远紫外线是在COVID-19疫情期间流行起来的众多新兴技术之一。虽然标准GUV装置会发射254纳米左右波长的紫外线能量，但远紫外线设备会使用不同的灯发射222纳米左右波长的紫外线能量。除了波长以外，这两种技术之间的主要区别在于，标准的GUV系统是专门设计用来使人们避免暴露在紫外线能量下，而市面上出售的许多远紫外线设备据称可以安全地将人及其直接环境暴露在紫外线能量下。对同行评审文献的回顾表明，当使用适当的紫外线剂量时，远紫外线波长可以有效地灭活包括人类冠状病毒在内的微生物。关于杀死微生物的机制和整体安全性仍然存在疑问。远紫外线在消毒空气和表面方面可能被证明是有效的，而不需要一些标准GUV所需的安全预防措施。最好将远紫外线设备视为新兴技术。 [可能的应用：尚待确定。] 考虑采用Far-UV等新兴技术的消费者可以研究所提议的系统。要求供应商提供证明其具有显著保护作用的有效性和性能。与通风工程师联系，如果工程师建议安装这样的系统，请保证预期的消毒性能。在评估系统有效性的证据时，应将重点放在研究出版物而不是传闻上，并考虑以下问题：
  • 是否有独立研究证明该技术具有理想的性能？
  • 研究环境是否代表了您的环境和预期用途？
  • 性能结果是否已在科学或医学杂志上发表？
  • 是否对该技术进行了潜在不利健康影响或职业接触评估？
  • 技术在哪里使用？

CDC不就支持或反对使用任何制造商或产品提供建议。在COVID-19全球流行病持续期间，有大量空气过滤设备进入市场。其中最常见的有电离和/或干式双氧水装置。有些设备甚至包含这两种技术。尽管相对于其他空气清洁或消毒技术，这些技术的变体已经存在了几十年，但在对供暖、通风和空调（HVAC）系统甚至单个房间内大量快速流动的空气进行清洁/消毒方面，这些技术的文献记载却很少。这并不一定意味着这些技术不能发挥广告中所述的作用。但是，由于缺乏公认的同行评审证据证明这些技术在具体使用条件下的有效性和安全性，许多人仍认为这些技术是“新兴技术”。与所有新兴技术一样，我们鼓励消费者谨慎行事，提前深入了解。消费者应研究这些技术，尝试将任何特定的宣传功能与产品的预期用途相匹配。消费者应要求提供试验数据，根据数据证明在与预期用途相符的条件下，产品具有明显的保护作用和使用者安全性。最佳做法是，应从多个来源获得具体使用条件下记录的性能数据，其中一些应该是独立的第三方来源。应该对未经证实的性能宣称或一个房间内只有一台设备且无参照控制的有限案例研究提出质疑。如果您正在考虑购买和使用此类设备，您至少需要确保该设备在产生可接受水平的臭氧方面符合UL 867标准认证（静电空气过滤器标准），或者最好符合旨在验证无臭氧产生的UL 2998标准认证（空气过滤器零臭氧排放的环境要求验证程序（ECVP））。