Аэробиологическая инженерия - это наука о проектировании зданий и систем для контроля переносимых по воздуху патогенов и аллергенов в помещениях. Чаще всего используются коммерческие здания, жилые дома и больницы. Эта область исследований важна, потому что контролируемый климат в помещениях обычно способствует выживанию и передаче заразных патогенов человека, а также определенных видов грибов и бактерий .
Аэробиологическая инженерия в медицинских учреждениях
Поскольку в медицинских учреждениях могут содержаться различные типы пациентов с потенциально ослабленной иммунной системой , аэробиологическая инженерия имеет большое значение для инженеров больниц . Аэробиология, которая волнует проектировщиков больниц, включает вирусы , бактерии , грибки и другие микробиологические продукты, такие как эндотоксины , микотоксины и микробные летучие органические соединения (MVOC). Бактерии и вирусы из-за своего небольшого размера легко переносятся по воздуху в виде бактериальных аэрозолей и могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов. В связи с этим в больницах, работающих с инфекционными заболеваниями, необходимо принимать соответствующие меры предосторожности и методы смягчения в отношении качества воздуха в помещениях .
Системы вентиляции
Как минимум, системы вентиляции обеспечивают разбавление и удаление переносимых по воздуху загрязняющих веществ, что в целом приводит к улучшению качества воздуха в помещении и более счастливым жителям. Если фильтры проверять и заменять по мере необходимости, они могут стать неотъемлемым компонентом иммунной системы, предназначенной для предотвращения распространения болезней воздушно-капельным путем. Их также можно использовать для создания избыточного давления в помещениях зданий с целью контроля загрязнения .
Биозагрязнение в системах вентиляции
Системы вентиляции могут способствовать микробной нагрузке в помещении, втягивая микробы из наружного воздуха и создавая условия для роста. Когда микробы попадают на влажный фильтр, который собирал пыль, у них есть идеальная среда для роста, а если они прорастают через фильтр, они могут быть аэрозольными и разноситься по всему зданию через систему управления HVAC .
Скорость разбавления
Бактерии в больницах могут быть аэрозольными, когда больные пациенты кашляют и чихают, и из-за большого количества продуцируемых микробов необходимо, чтобы количество воздухообменов в час (ACH) оставалось высоким в лечебных и операционных . Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха , как правило , рекомендует 12-25 ACH в лечении и операционных залах и 4-6 ACH в интенсивной терапии помещениях. Для комнат, содержащих больных туберкулезом , Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют ACH от 6 до 12, при этом отработанный воздух перед отправкой на улицу направляется через высокоэффективные воздушные фильтры ( HEPA ).
Герметизирующие помещения
Чтобы обеспечить безопасность пациентов, больницы используют ряд технологий для борьбы с болезнетворными микроорганизмами, переносимыми по воздуху. Изолирующие помещения могут быть спроектированы с учетом потоков воздуха с положительным или отрицательным давлением. Комнаты с положительным давлением используются, когда есть пациенты, которые чрезвычайно восприимчивы к заболеваниям, например, пациенты с ВИЧ . Для этих пациентов крайне важно предотвратить проникновение любых микроорганизмов, включая обычные грибы и бактерии, которые могут быть безвредными для здоровых людей. Эти системы фильтруют воздух перед доставкой с помощью HEPA-фильтра, а затем под высоким давлением закачивают его в изолированное помещение, которое вытесняет воздух из изолированного помещения в коридор. В системе с отрицательным давлением основное внимание уделяется изоляции инфекционных заболеваний за счет управления воздушным потоком и отвода вредных аэрозолей от медицинских работников и других занятых мест. Изоляционные помещения с отрицательным давлением предотвращают попадание загрязняющих веществ и патогенов во внешние зоны. Наиболее распространенное применение этих кабинетов в сфере здравоохранения сегодня - изоляция больных туберкулезом. Для этого воздух удаляется из помещения с большей скоростью, чем его подача. Это затрудняет распространение воздушно-капельной болезни из зараженной зоны в коридор больницы, потому что воздух постоянно втягивается в комнату, а не выходит из нее.
Процессы стерилизации воздуха
Обычным средством фильтрации в медицинских учреждениях являются низкоэффективные воздушные фильтры за пределами вентиляционной установки, за которыми следуют фильтры HEPA (High Efficiency Particulate Air), расположенные после вентиляционной установки. Чтобы получить сертификат HEPA, фильтры должны удалять частицы диаметром 0,3 мкм с эффективностью не менее 99,97%. Воздушные горелки стерилизуют воздух, покидающий зараженные изоляционные помещения, нагревая его до 300 ° C (572 ° F) в течение шести секунд. Ультрафиолетовое бактерицидное облучение (УФГИ) - еще один метод специальной стерилизации воздуха. Он определяется как электромагнитное излучение в диапазоне от 200 до 320 нм, которое используется для уничтожения микроорганизмов. Когда фильтры HEPA используются вместе с инструментами УФ-стерилизации, результаты могут быть чрезвычайно эффективными. Фильтр удаляет более крупные и выносливые споры, и все, что остается, - это более мелкие микробы, которые более эффективно уничтожаются УФ-обработкой высокой интенсивности.
Смотрите также
- Среда обитания человека
- Человеческий форпост (искусственно созданная контролируемая среда обитания человека)
- Болезнь легионеров
Рекомендации
- CS Cox Аэробиологический путь микроорганизмов . Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons 27, стр. 118-119.
- Годиш, Тад. Качество окружающей среды в помещении . Бока-Ратон, Флорида, США: Lewis Publishers, 2001. стр. 190.
- Ковальский, Владислав Ян. Справочник по аэробиологической инженерии . Блэклик, Огайо, США: McGraw-Hill Professional Publishing, 2005. стр. 6, 185, 231, 260, 528, 530.