专业的室内空气质量测量技术可以挽救生命

针对建筑空调暖通的运行措施进行改善能够减少病毒的潜在传播风险。这类病毒被认为与一定大小的大型颗粒物存在联系。即便有一些特定大小的颗粒物能够穿透高效过滤介质，通风和过滤措施依然在减少病毒的传播方面扮演着重要的角色。正常安装过滤设备并定期对其进行维护能够减少病毒经由空气传播的风险，但我们不能想当然地认为过滤设备能完全剔除空气传播的风险。

良好的外部空气比例和空气交换率有助于建筑设施稀释包括病毒颗粒物在内的室内污染物，这些污染物存在于建筑环境内部的空气中，会经由呼吸进入人体。进一步打开空气调节单元上的外部空气挡板能够更好地增加外部空气比例，将室内空气中更多比例的病毒颗粒物排放出去。针对这些建筑设施的运行参数有以下几点需要注意。

• 第一点，提高外部空气比例会增加能源消耗。短期来看，这种缓解手段能够对人类的健康起到帮助，值得尝试。但是风险期过后大楼维护人员就会立即将空气比例调回正常状态。
• 第二点，并非所有的空气调节系统都能够大幅提高外部空气的比例，就算能做到也需要对过滤设备进行更为频繁的维护操作。
• 第三点，增强风速时如果只注重室内循环空气的输送却不考虑增加外部空气比例可能会导致传播风险进一步扩大。

输送空气的风速变快可能会导致传染媒介带来更多的悬浮物，由于风速变快、风量增加，室内空气更快速地流通到整栋建筑内，空气中可能再次悬浮堆积更多的超微粒子，最终将整栋建筑置于感染的风险之中。另外，增强室内空气循环也可能会将一个人多次暴露在其他室内活动者排放出的空气病毒颗粒物下。

管理者和大楼维护人员应该协作敲定是否可以增加外部空气比例，考虑限制和二次影响，围绕外部空气比例和换气率确定管理计划。大楼的通风源和通风管道长度会影响室内微生物群落的形成。从建筑周边将外部空气引入到邻近区域是给大楼通风的一种方式。这种措施无需依靠整座大楼本身的过滤功效，能够防止微生物在大楼各处传播。

将外部空气经由建筑物围护结构直接输送到与其邻近的空间区域中会增加室内细菌和霉菌群落的系统发育多样性，而且之后形成的微生物群落与HVAC系统输送到室内空气中的不同，其类型更接近室外微生物。有一些建筑通过分布式配置HVAC设备可实现类似的通风效果，例如在宾馆，汽车旅馆，高级住宿设施，公寓和套房里随处可见的组装式终端空调；或者通过周边被动通风来实现，如有缓冲的通风口。然而对于大多数建筑，直接将外部空气输送至室内的最简单的方式就是开窗。开窗通风不仅可以绕过通风管道，还能增加外部空气比例和总体换气率。

改善通风的同时需避免将室内人员暴露在极端的温度下，也要注意近距离接触可能会增加传染的风险。光照同样能够控制一些传染性因子的存活。涉及建筑设计时，日光这个元素具有普遍性和决定性，而现在微观研究表明经过日光照射的室内灰尘，其中细菌群落对人类造成的影响比那些阴暗空间中的要小。另外和处于阴暗空间中不同，紫外线和其他可见光也能够杀死部分细菌。

在一项模拟日光对流感病毒气溶胶影响的研究中，在阴暗空间中病毒31.6分钟的半衰期经过模拟光的照射大幅缩短至大约2.4分钟。建筑环境中，大部分的太阳光谱在穿过玻璃窗的时候会被过滤，导致大部分射入的紫外线都被建筑表面所吸收，不能进一步反射至建筑的内部空间。因此，要理解自然光对病毒的影响需要做进一步的调研，日光作为一种免费且大范围可用的资源，对于室内人员来说缺点极少，即使临时利用也未尝不可，而且对其的记录大多也是有益于人类身体健康。

目前在医疗卫生系统存在两处重大挑战，而医院的负责人需要解决这类问题所带来的考验。

• 第一处表现在尽管拥有健全的传染控制方法，许多住院患者仍然会遭受医护场所感染（以下简称为HAI），这类感染严重威胁到了患者们的健康与生存。
• 第二处矛盾则表现在尽管投入了大量的费用用于护理住院患者，病患康复却不太理想。这类现象在某些国家十分常见，但这种情况在全球都存在。

针对这两种失调需要考虑很多变化因素，但是这里有一个问题值得探讨-引起这两类失调的原因是否存在一定的共性？换句话说就是，医院在护理方面的巨大开支能否部分归结于治疗病患在医护场所感染时所投入的费用支出，目前的感染控制程序是否在防范时忽略了什么关键因素？

在所有追踪到的环境测量参数中，室内相对湿度和HAI的发生率关联最密切。相对湿度和HAI发生率成反比，也就是说，室内相对湿度越高，患者产生HAI的情况就越少。这些发现进一步证明：正确地理解，监测和管理室内空气的雾化和加湿过程对于减少患者HAI尤为重要。

室内空气相对湿度在40%-60%时，患者的病房环境呈现出了完全不同的情形。在这种环境下，呼吸道排出的飞沫直径维持在100微米左右。因为飞沫的直径决定了它们最后的落脚点和沉降速度，这些大型飞沫最后会落在距离其传播源头（喷嚏，厕所冲洗）4-6英尺内的建筑表面上，而对这些表面进行清理很快便能将飞沫抹除。经由室内空气或各种外力传播的现象会有所减少，因此二期患者暴露在病菌下的可能性也会成比例式地下降。

当相对湿度维持在40%-70%时，不但病原体的传播会减少，许多细菌和病毒的生存能力也会变弱。伴随着病原体自身数量的减少，病患的感染情况也会随之减少。

大多数医院内干燥的空气环境为一些微生物提供了栖息地，而这也增强了病原体的留存和传播效果。通过维持病患护理空间内相对湿度在40%到60%以上，可有效减少空气中病原体的传播与感染，因为悬浮和堆积的病原体更少了，建筑设施的表面清洁工作也会更为有效。除了能提供一个感染性更低的环境，对室内空气进行加湿还能够增强患者生理皮肤和呼吸道的防御能力，改善免疫细胞功能，加强伤口愈合能力和总体体液平衡在内，能够抵御HAI的天然防御机能。

本研究旨在增进对室内环境状况，微生物群落的构成及动态变化与患者临床结局三者之间关系的理解。芝加哥大学的微生物组工程医院曾进行过一项独立研究，对病原体的基因型进行分析。这项研究历时超过一年，确定了一所新建医院内来源于人类，建筑表面，空气和水分的微生物组成信息。研究监测了那些会影响微生物群落的室内空气参数，同时还记录了患者在同一环境参数下HAIs的发生情况。之后团队将研究结果与病患的诊断报告和住院时间一同进行交叉分析，得出了那些会发生HAIs的环境条件。

数据清楚地证明了室内活动者，病患HAIs和室内建筑环境之间的联系。在所有的环境参数中，室内湿度是尤为关键的驱动因素。具体来说，数据显示在相对湿度低于40%的环境条件下，病患的HAIs情况有所增多。除了目前的标准卫生规程，将室内相对湿度维持在40%-60%也是一种有效、性价比高但尚未被充分利用的预防措施。执行此类措施能有效减少传染性微生物和HAIs，从而改善病患结果，减少病患住院时间。

如今医学工程师和设备管理者有了更多可参考的数据来指导建筑设施的管理工作。通过将湿度和温度维持在最适宜预防感染的区间内，新增的感染患者和住院时间过长的患者数量可以得到控制。

致谢
微生物取样和分析工作由美国伊利诺伊州芝加哥大学，微生物组工程医院完成。相关工作由Simon Lax, Daniel Smith, Naseer Sangwan, Kim Handley, Peter Larsen, Miles Richardson, Emily Landon, John Alverdy, Jeffrey Siegel, Brent Stephens, Rob Knight 及Jack Gilbert参与，由Alfred P. Sloan基金会赞助

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