室內空間處理氣溶膠之『防疫思維』

新冠肺炎,從2019年底問世以來,輾壓全球,台灣在防疫上半場成功;但到2021年5月,因為變種病毒入侵,其強大的傳染力,讓先前成功的策略一時失效,台灣進入三級警戒,餐飲、旅遊、補教、服務業,哀鴻遍野。台灣一如全球大多數先進國家,需與國際接觸,終究因接觸引入各種變種病毒;但不論傳染力多強的病毒,終究要透過接觸和空氣傳遞,所以研擬一個讓空氣傳遞風險降低,甚至無風險的策略,是疫中與疫後,必需面對的議題,同時也可兼顧防疫和工商營運。

2021年5月經濟學人雜誌報導,2020年除夕夜,廣州一家餐廳在內用餐的人,其中有一帶原,但後來疫調發現,離這帶原的人超過一般認定飛沫(即顆粒大於5微米(10-6m))不會飛到的二至三米外的,居然也確診。2020年,我們還不認定這風險,但新的研究確認,「氣溶膠」(Aerosols,小於5微米在空氣中停留,大於5微米會沉掉下來),不只在醫療場所存在,封閉房間內也會存在氣溶膠。

經濟學人同時引述了Martin Z. Bazant(注1),對阻斷室內空氣傳播新冠肺炎的指引,該指引(如圖)提出呈現人的各種活動,會呼出的顆粒大小與濃度,唱歌(Singing)呼出最多,會形成氣溶膠的顆粒(難怪台中KTV唱歌的大學生、和新北合唱團的成年人,有這麼嚴重的傳遞);說話也有但量不多;口罩還是阻斷顆粒形成氣溶膠,最經濟又有效的工具。截2021年6月,英國、以色列等疫苗施打率高的國家,仍祭出室內要戴口罩,因變種病毒Delta(即首次發現在印度的新冠肺炎變種病毒)太強,防疫手段無法解除,Delta也進入台灣在社區傳播,Delta變種極為特別,它無症狀帶原的時間長,約二倍增加傳遞機會,其細胞組織的突起,能更有效結合人類細胞組織,進行傳染,所以除了口罩外,處理室內的氣溶膠,刻不容緩。

那怎麼量化量測室內氣溶膠呢?筆者認為,二氧化碳偵測和PM2.5濃度偵測,可有效量化室內氣溶膠的問題。因為台灣長期存有空污與PM2.5濃度過高的問題,不少家庭與營業空間,室內皆使用空氣清淨機。目前WHO對PM2.5(即顆粒直徑小於2.5微米之懸浮物質,當然也包含存在病毒的顆粒)的指引,是每立方米小於10微克的顆粒,台灣是15(台灣的標準較低);那對阻斷新冠肺炎的標準為何尚需建立?究其原因,讓室內PM2.5濃度愈小,阻斷肺炎通過空氣傳遞的效果就愈好。

另外就是二氧化碳濃度,二氧化碳濃度呈現的就是人的活動(人呼出二氧化碳),一般室外二氧化碳濃度,約為400ppm(百萬分之一),人呼出的氣體濃度約100倍(40,000ppm);室內空氣二氧化碳在500ppm以下就是「良好」,人呼出的「二氧化碳」氣體濃度使室內達
4,400ppm( 即約室外濃度的10倍)即有1成的空氣是他人呼出來就是「危險」。

我們可參考的是「室內吸菸室設置辦法」(2008),一如吸菸室的設置認證,需有一定的負壓和換氣需求(該辦法§6,一小時要換氣十次),要有檢查合格認證(§9)。肺炎病毒,就算不戴口罩的唱歌,也不會有吸菸吐出的顆粒來得多,所以換氣的需求不需那麼高就可達到效果,同時室內放置HEPA(高效濾網除去0.3微米以上顆粒)或殺菌燈,就物理與化性上來看,也可有效處理氣溶膠的問題。

同時,依消防法與建築技術規則,各營業空間進行消防的公共安全申報,應列入氣溶膠的處理,從不同的強度來規劃設計。比如KTV,就該有最高的通風換氣與殺菌過濾的要求,相對上來說,外帶的披薩店面就較低。

台灣終會解封,但變種病毒亦會一再活躍,測試台灣各層面的應對能力。建築物室內空間是人類文明的依托,也是經濟活動與發展的核心,傳統的飯店、餐廳甚至是辦公室,都將受到前所未有的沖擊與挑戰,若能透過工程的手段,讓室內空間病毒傳遞的風險降到最低,我們就可回復經營活動,讓大家的生計可以恢復,生活可以回到正常。從科學角度來看傳染病學,氣溶膠是個傳染的途徑,而用工程技術來處理氣溶膠的問題,將可有效阻絕這一傳染途徑。

注1: Martin Z. Bazant and John W. M. Bush, A guideline to limit indoor airborne transmission of COVID-19,美國國家科學院院刊,2021。

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