Istorija dokumenata - kgh-drustvo.rskgh-drustvo.rs/images/vebinari/30042020/Ljubomir... · •KGH sistema sa kapacitetom za pojačanje filtracije •mogućnosti povećanja ventilacije

30/04/2020

Prof Ljubomir Janković 1

Prof. Ljubomir Janković

Profesor naprednog projektovanja zgradaUniversity of Hertfordshire

Predsednik 2019-2020, ASHRAE UK London & SE Poglavlje

KGH mere za zaštitu protiv prenosa zaraznih bolesti kroz vazduhuključujući mere za promene postojećih sistema

Bazirano na dokument o položaju ASHRAE na Zarazne Aerosole Deo ASHRAE resursa za COVID-19 spremnost

1

Istorija dokumenata

Dokument o poziciji ASHRAE za Prenos zaraznih bolesti kroz vazduh je prvobitno odobren u junu 2009

Prošao je kroz više revizija do februara 2020

Zamenjen je novim pozicionim dokumentom za Infektivne Aerosole14.og februara 2020

2

30/04/2020


Cilj prezentacije

Da se sazna o ASHRAE resursu u vezi sa epidemijom COVID-19

Da se prikaže uvid u dokument o Infektivnim Aerosolima, u vezi sa radom sistema za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju

Da se razmotre praktične implikacije za vlasnike zgrada, operatore i inženjere

3

Resursi na Internetu

The ASHRAE COVID-19 Preparedness Resources webpage: https://www.ashrae.org/technical-resources/resources

Uključujući ASHRAE odobreni pozicioni dokumenat pod naslovomInfectious Aerosols – Infektivni Aerosoli

4

https://www.ashrae.org/technical-resources/resources

30/04/2020


ashrae.org/COVID19 resurs

“ASHRAE je nedavno najavila stvaranje operativne epidemijske grupe za pomoć u primeni tehničkih resursa ASHRAE, kako bi se rešili izazovi sadašnje pandemije i buduće epidemije, u vezi sa radom sistema za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju u odnosu na prenos bolesti u zdravstvenim ustanovama, radnom mestu, kućnim, javnim i rekreacionim sredinama.Članovi će biti redovno obaveštavani dok se ASHRAE prilagođava ovim okolnostima koje se brzo menjaju.”2019-20 ASHRAE Predsednik Darryl K. Boyce

5

ashrae.org/COVID19 resourcesStranica "Resursi za spremnost" sadrži mnoštvo dokumenata:• Preporuke od ASHRAE operativne epidemijske grupe • ASHRAE dokument za Infektivne Aerosole• Saveti za zdravlje sredine• Dokumenti za orijentaciju• Saopštenja za štampu• ASHRAE operativna epidemijska grupa prikazana u medijima• ... i drugo

6

30/04/2020


ashrae.org/COVID19 resurs

Usredsredićemo se na:

Dokument o položaju ASHRAE na Infektivne Aerosole

7

Infektivni Aerosoli - pozicioni dokument (PD)Informacije o sledećem:

režimi prenosa infektivnih bolesti

implikacije za projektovanje, montažu i rad sistema za grejanje, ventilaciju i klimatizaciju (KGH)

informacije za podršku upravljanjem objekata, za planiranje svakodnevne operacije, i za planiranje kriznih situacija

8

30/04/2020


Infektivni Aerosoli PD

PD pokriva širenje infektivne bolesti putem malih vazdušnih čestica (aerosola) koji sadrže mikroorganizme

PD ne pokriva prenos putem direktnog kontakta sa pojedincima ili površinama

9


Efektivne strategije sprečavanja prenosa su:

• razblaživanje i ekstraktivna ventilacija

• stavljanje prostorija na diferencijalne pritiske

• distribucija i optimizacija vazdušnih tokova

• mehanička filtracija

• ultraljubičasto germicidno zračenje (UVGI)

• kontrola vlažnosti

10

30/04/2020



Širenje u vazduhu se odvija kroz

• Kašljanje• Kijanje• Vikanje• Disanje• Ispiranje toaleta• Izvesne medicinske procedure• Pevanje• Razgovor

11

Intenzivniji prenos u rastojanju od 1 do 2 m (zona rizika veća od 6 – 8m?)

Dijagram kretanja vazdušnih kapljica Turbulentno mešanjerazblažuje koncentracijukapljica

Kapljice ispare i postanu čestice

Balistička trajektorijavelikih kapljica nastalih kijanjem

Krevet

1 do 2 metra

Pod

Vazdušna struja Otpor

vazduha

Gravitacija

Kretanje vazduha nosi kapljice, koje padnu usled gravitacije. Njihov pad je usporen otporom vazduha.

Kapljice padnu na površinu, osuše se, i postanu čestice.

Nameštane kreveta ili hodanje može da ponovo lansira kapljice u vazduh.

Razblaživanje kontaminiranog vazduha nastalog disanjem

12

30/04/2020


Taloženje cestica u mirnom vazduhu

Vreme taloženje cestica u zavisnosti od veličine

41 sat 12 sati 1,5 sat8,2 minuta

5,8 sekundi

13

Disanje, kašljanje I kijanje (non-ASHRAE)

1 m/s, do 1m10 m/s, do >2 m

50 – 100 m/s, do 8m razdaljine

DisanjeKašljanjeKijanje

14

30/04/2020


Vazdušni prenos infektivnih bolesti PDStepen izloženosti vazdušnoj infekciji

D = I ⋅ q ⋅ p ⋅ t / QI – broj infektoraq – broj doza vazdušne infekcije

p – ventilacija pluća po osobi

t – vreme ekspozicijeQ – količina svežeg ili dezinfikovanog vazduha

15

Vazdušni prenos infektivnih bolesti PDWells-Riley standardni model prenosa infekcije vazduhom

C = S(1 – e–Iqpt/Q)

C – broj novih infekcija

S – broj podložnih ljudi

I – broj infektora

q - broj doza vazdušne zaraze

p - ventilacija pluća po osobi

t – vreme ekspozicije

Q – količina svežeg ili dezinfikovanog vazduha

stepen izloženosti infekciji

verovatnoća jedne infekcije

16

30/04/2020




C – broj novih infekcijaS – broj podložnih ljudi

I – broj infektora - smanjenje broja I (gustine ljudi) smanjuje izloženost q - broj doza vazdušne zaraze - smanjenje doza q (>2m udaljenost) smanjuje izloženost p - ventilacija pluća po osobi - individualna osobinat – vreme ekspozicije - smanjenje vremena t (trajanje u zoni visoke gustine) smanjuje izloženost Q – količina svežeg ili dezinfikovanog vazduha -/povećanje ventilacije Q smanjuje izloženost


verovatnoća jedne infekcije

17




verovatnoća pojedinačne infekcije

0,10 0,10

0,99 0,63


Verovatnoća pojedinačne infekcije

18

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjere

prenos preko KGH sistema i strujanje vazduha između zona mora se uzeti u obzir

KGH sistemi mogu doprineti i za prenos bolesti...

... i potencijalno, do smanjenja rizika prenosa

19

Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjere• U zdravstvenim ustanovama:• kontrola unutrašnjeg vazduha je postala kritična za uspešnu

prevenciju• upotreba višestrukih modaliteta koji se istovremeno koriste, na

primer, kombinacija• administrativnih propisa • ekološke kontrole • i protokola za ličnu zaštitnu opremu

20

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereStrategije za ventilaciju i čišćenje vazduha:

• ventilacija za razblaživanje • laminarni i ostali režimi protoka vazduha u prostoriji• uvođenje razlike pritisaka između prostorija• personalizovana ventilacija • ventilacija zadržavanja zaraznih čestica na izvoru• filtracija (centralna ili lokalna)• relativna vlažnost vazduha• ultraljubičasto zračenje u gornjem delu prostorije (UVGI)

21


• ventilacija predstavlja primarnu strategiju kontrole prenosa infektivne bolesti putem razblaživanja vazduha u prostoriji

• efikasna filtracija će smanjiti broj infektivnih čestica

• usmereno snabdevanje i/ili izduvna ventilacija je važna u nekoliko slučajeva, uključujući operacione sale

• tretiranje izduvne ventilacije da ne dođe do kontaminacije svežeg vazduha

22

30/04/2020



Razblaživanjesvežim

vazduhom

Filtriranje

100%

Kapljice generisane kašaljem 0,65 μm do 3,3 μmKapljice usled normalnog disanja: 80% u opsegu 0,3 μm - 1 μmVeličina Korona virusa 0,12 μm - 0,16 μm, nalazi se u kapljicamaHEPA filteri eliminišu 99,97% kapljica veličine ≥ 0,3 μmUltraljubičasto zračenje se može kombinovati sa filtriranjem

< 100%

23

Laminarno strujanje vazduha malom brzinom

Turbulentno strujanje vazduha velikom brzinom

~

~

Strategije za ventilaciju i čišćenje vazduha:


Filteri visoke efikasnosti ostvaruju usmeren protok vazduha

24

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereUltraljubičasto filtriranje (UV) je veoma efikasno za dezinfekciju:

• UV zračenje mora da bude u UV-C spektu sa talasnom dužinom od 100-280 nm

• deaktivira ili uništava RNK i DNK • 265 nm predstavlja optimalnu talasnu dužinu • može prodreti kroz spoljašnju površinu očiju i kože • oči su najpodložnije oštećenju • zaštita očiju je potrebna da bi se sprečilo direktno izlaganje

25


• strategije za uštedu energije, uključujući i ventilaciju po potrebi, treba oprezno koristiti

• prirodna ventilacija putem ručnog otvaranja prozora nije pokrivena kao metod kontrole infekcije u većini standarda i uputstava

• ... ali u mnogim zemljama se upotrebljava prirodna ventilacija i socijalna izolacija kao mere kontrole infekcije

26

30/04/2020



• razlika pritisaka između prostorija je važna mera za kontrolisanje protoka vazduha između delova zgrade

• bolničke prostorije za izolaciju infekcije se drže na negativnom pritisku u odnosu na okolne prostorije

• bolničke prostorije sa osobama smanjenog imuniteta se drže na pozitivnom pritisku u odnosu na okolne prostorije

27


negativan pritisak pozitivan pritisak

Bolničke prostorije za izolaciju infekcije

okolne prostorije

28

30/04/2020



pozitivan pritisak

bolničke prostorije sa osobama smanjenog imuniteta

negativan pritisak

okolne prostorije

29


• personalizovani sistemi za ventilaciju koji snabdevaju 100% visoko filtriranog ili UV dezinfikovanog vazduha mogu biti zaštitni

• ali ne postoje epidemiološke studije koje potvrđuju efikasnost ovakvih sistema

30

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereTemperatura i vlažnost:

• ASHRAE ne daje definitivne preporuke za unutrašnju temperaturu i relativnu vlažnost vazduha za kontrolu prenosa preko infektivnih aerosola

• relativna vlažnost od 40% do 60% je najmanje podesna za mikroorganizme

• neophodan je odgovarajući izbor, rad, i održavanje sistema za vlaženjevazduha

31

Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereTemperatura i vlažnost (nastavljeno):

• relativna vlažnost ispod 40% doprinosi povećanju mogućnosti infekcije na tri načina:

• Infektivne kapljice se smanje, postanu čestice, i kao takve mogu da dugo lebde u vazduhu i da putuju na veće razdaljine

• mnogi virusi i bakterije imaju veću održivost pod niskom relativnom vlažnošću

• relativna vlažnost ispod 40% narušava sluzne membrane u disajnim putevima i dovodi do smanjenog imuniteta

32

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereDruge ne-KGH strategije:

• omogućavanje i podsticanje zaposlenih da ostanu kod kuće kada vlada infekcija je efikasnije od bilo kakvih KGH intervencija

• rana identifikacija obolelih pacijenata i upotreba respiratorne kontrole higijene izvora

• može se uzeti u obzir i lična zaštitna oprema (N95 respiratori uklanjaju 95% ≥ 0,3 μm čestica)

33

Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereKrizno planiranje uključuje:

• Kontrolne mere upravljanja rizikom - primena hijerarhije mera za nove patogene

• Ovo treba da bude zasnovano na:

• verovatnoći pojave patogena

• trajanju ekspozicije

• infektivnosti/mogućnost prenosa

• virulencija/jačini patogena

34

30/04/2020


Praktične implikacije zavlasnike zgrada, operatore i inženjereKrizno planiranje uključuje:

• povećanje količine vazduha, povećanje relativne vlažnosti, ili brzo uvođenje ultraljubičastog zračenja u gornjim delovima prostorije, pod uslovom da ovo ne stvara

• protok vazduha u manje kontaminirane oblasti ili

• uslove ekstremne neudobnosti

• kreiranje razlike pritiska između prostorija može biti odgovarajuća strategija

• ove mere treba preduzeti u saradnji sa stručnjacima kontrole zaraze

• poznavanje rada sistema i izvora zaraze je veoma važno

35

Preporuke

Svi projekti treba da slede najnovije standarde, što se tiče:

• tehničkog prijema, održavanja i pravilnog funkcionisanja objekata i sistema za kontrolisanje infektivnih bolesti

• mogućnosti unapređenja KGH sistema sa dopunom filtriranja, ultraljubičastog zračenja (UVGI) i pojačanom ventilacijom

Filtriranje i UVGI se mogu brzo primeniti sa malim dodatnim troškovima.

36

30/04/2020


PreporukeSledeće treba uključiti u zavisnosti od procene rizika:

• Poboljšano filtriranje sa većim učinkom u odnosu na minimalni standard

• Ultraljubičasto zračenje u gornjem delu prostorije (sa mogućim ventilatorima u prostoriji) kao dodatak za snabdevanje vazduhom

• Lokalna izduvna ventilacija uz kontrolu izvora

• Personalizovani ventilacioni sistemi za određene pozicije visokog rizika

• Prenosni i slobodo-stojeći, visokokvalitetni HEPA filteri

• Kontrola temperature i vlažnosti

37

PreporukeZdravstvena infrastruktura treba da brzo reaguje na pandemiju u urgentnim prostorijama, u prijemnim prostorijama, čekaonicama, i ostalim prometnim mestima putem:

• KGH sistema koji razdvajaju oblasti visokog rizika

• KGH sistema sa kapacitetom za pojačanje filtracije

• mogućnosti povećanja ventilacije na 100% svežeg vazduha

• mogućnosti vlaženja vazduha

• omogućavanja efektivnog ultraljubičastog zračenja u gornjem delu prostorije na visini od najmanje 2,4 m

38

30/04/2020


PreporukeProjektovanje i rad sistema u zdravstvenim ustanovama treba da uzme u obzir sledeće:

• Kontrolisanje izduvnih aerosola sa • odvodima na tavanici • šatorima ili • odvodnim cevima/ kanalima• pregradnim zidovima pune visine sa dovodom vazduha kroz vrata i odvodom

direktno od pacijenta • i upotrebom lokalnih HEPA filtera

• Obaveznu ekstrakciju vazduha iz toaleta i krevetne opreme

• Održavanje temperature i vlažnosti prema vrsti infektivnog aerosola

• Dovođene prečišćenog vazduha zdravstvenim radnicima

39

PreporukeProjektovanje i rad sistema u zdravstvenim ustanovama treba da uzme u obzir sledeće (nastavljeno):

• Održavanje negativnog pritiska u jedinicama za intenzivne negu gde infektivni aerosoli mogu biti prisutni

• Održavanje negativnog pritiska u prostorijama sa infektivnim aerosolima

• Omogućavanje 100% odvodnog protoka vazduha

• Upotreba ultraljubičastog zračenja (UVGI)

• Povećanje protoka ventilacije u sobama sa pacijentima od 2 do 6 puta kompletne promene vazduha na sat

• KGH tretiranje bolesničkih soba između smene pacijenata

40

30/04/2020


PreporukeU ostalim zgradama treba da postoji plan za krizne situacije.

Projektovanje i rad sistema u ostalim zgradama treba da uzme u obzir sledeće:

• Povećanje ventilacije svežim vazduhom

• Islkjučenje ventilacije po potrebi i otvaranje regulatora protoka na 100% svežeg vazduha

• Poboljšanje filtriranja prema MERV-13 ili najvišem mogućem standardu

• Omogućenje rada Sistema 24 časa dnevno

41

PreporukeProjektovanje i rad sistema u ostalim zgradama treba da uzme u obzir sledeće (nastavljeno):

• Uvesti pokretne uređaje za filtriranje sa HEPA ili MERV filterima

• Uvesti ultraljubičasto zračenje u kanalima ili uređajima za pripremu vazduha i pokretne ultraljubičaste uređaje povezane sa ventilatorima u čekaonicama, zatvorima i skloništima

• Održavati temperaturu i vlažnost vazduha u skladu sa konkretnim infektivnim aerosolom

• Izolovati sistem za povratak toplote koji može da dovede do kontaminacije dovodnog svežeg vazduha

42

30/04/2020


Preporuke

Generalno, treba projektovati i ugraditi inherentne mere u vezi sa novim rizicima, i planirati i praviti probe za takve rizike

43

Više informacija

Ova prezentacija je bila pregled ASHRAE dokumenta sa mojim dodatnim profesionalnim tumačenjem.

Za originalni izvor pogledajte sledeće detalje:

COVID-19 (CORONAVIRUS) PREPAREDNESS RESOURCES

https://www.ashrae.org/technical-resources/resources

Uključujući

ASHRAE Position Document on Infectious Aerosols

44

30/04/2020


Ostale relevantne informacije (non-ASHRAE)

• Wan, G.-H.; Wu, C.-L.; Chen, Y.-F.; Huang, S.-H.; Wang, Y.-L.; Chen, C.-W. Particle Size Concentration Distribution and Influences on Exhaled Breath Particles in Mechanically Ventilated Patients. PLoS ONE 2014, 9, e87088.

• Ward, P. COVID-19/SARS-CoV-2 Pandemic Available online: https://www.fpm.org.uk/blog/covid-19-sars-cov-2-pandemic/ (accessed on Apr 11, 2020).

• Liu, F.; Qian, H.; Zheng, X.; Song, J.; Cao, G.; Liu, Z. Evaporation and dispersion of exhaled droplets in stratified environment. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2019, 609, 042059.

• Tang, J.W.; Nicolle, A.D.; Klettner, C.A.; Pantelic, J.; Wang, L.; Suhaimi, A.B.; Tan, A.Y.L.; Ong, G.W.X.; Su, R.; Sekhar, C.; et al. Airflow Dynamics of Human Jets: Sneezing and Breathing - Potential Sources of Infectious Aerosols. PLoS ONE 2013, 8, e59970.

• Xie, X.; Li, Y.; Chwang, A.T.Y.; Ho, P.L.; Seto, W.H. How far droplets can move in indoor environments - revisiting the Wells evaporation-falling curve. Indoor Air 2007, 17, 211–225.

• Wells, W.F. Airborne Contagion and Air Hygiene: An Ecological Study of Droplet Infections; Commonwealth Fund, 1955;

• Bourouiba, L. Turbulent Gas Clouds and Respiratory Pathogen Emissions: Potential Implications for Reducing Transmission of COVID-19. JAMA 2020.

• Wells, W.F. ON THE MECHANICS OF DROPLET NUCLEI INFECTION. American Journal of Epidemiology 1948, 47, 1–10.

• Pantelic, J.; Tham, K.W. Assessment of the mixing air delivery system ability to protect occupants from the airborne infectious disease transmission using Wells–Riley approach. HVAC&R Research 2012, 18, 562–574.

• Ansys COVID-19 Simulation Solutions | Ansys Available online: https://www.ansys.com/about-ansys/covid-19-simulation-insights (accessed on Apr 26, 2020).

45

Hvala na pažnjiProf. Ljubomir Janković

University of Hertfordshire

[email protected]

Ove slajdove možete naći na:www.ljubomirjankovic.com/slides/Jankovic30042020.pdf

46

http://herts.ac.uk

http://www.zerocarbonlab.com/

http://www.ashrae-london.com/

Documents

Istorija dokumenata - kgh-drustvo.rskgh-drustvo.rs/images/vebinari/30042020/Ljubomir... · •KGH sistema sa kapacitetom za pojačanje filtracije •mogućnosti povećanja ventilacije