Prezračevanje prostorov: Povečana izmenjava zraka bistvena za omejevanje okužb

Mitja Lenassi. FOTO: Jure Eržen/Delo Foto:

Videti je, da so se pomena zračenja bivalnih prostorov nekdaj bolj zavedali kot danes. Medtem ko je bilo v predmetniku gospodinjskih šol na Slovenskem, ki segajo v sredo 19. stoletja, poudarjeno kot nujni del skrbi za zdrav dom, se zdi, da se v zadnjih desetlet­jih o njegovi potrebnosti javno govori šele zadnje leto, od pojava novega koronavirusa. Je vtis napačen?

Iz zornega kota pooblaščenega inženirja s področja strojništva je vtis zagotovo napačen, saj morajo objekti ves čas svoje življenjske dobe izpolnjevati t. i. bistvene zahteve. Tretja od osmih je higienska in zdravstvena zaščita ter zaščita okolja, vanjo se uvršča tudi prezračevanje. Res pa je, da se v zadnjih letih na splošno veliko bolj izpostavlja in obravnava šesta zahteva, ki se nanaša na energijske lastnosti stavb. Po potresu v Petrinji so bili mediji polni prve bistvene zahteve, mehanske odpornosti in stabilnosti.

Kako je bilo prezračevanje morebiti z zakoni urejeno ob koncu 19. stoletja na Slovenskem, ne znam povedati ničesar, na drugi strani Atlantika pa se je znanost na področ­ju prezračevanja gibala v dveh smereh. Inženirji in arhitekti v ZDA so se trudili z udob­jem in odstranjevanjem vonjav, zdravniki so bili zaskrbljeni zaradi širjenja bolezni. Zdravnik J. Billings je leta 1893 določil količino zunanjega zraka 24 l/s (~86 m3/h), da bi se zmanjšalo širjenje tuberkuloze, in 14 l/s (~50 m3/h) za zagotavljanje udobja. Nekaj let prej je država Massachusetts že sprejela zakonik, po katerem je bila za javne stavbe predpisana najmanjša količina zunanjega zraka na uporabnika 14 l/s (~50 m3/h). Kako so se zavedali pomena prezračevanja, pokaže tudi nagovor prvega predsednika inženirskega združenja A.S.H.V.E., predhod­nika ASHRAE, Ameriškega združenja inženirjev gretja, hlajenja in obdelave zraka, leta 1894. E. F. Bates je poudaril, da inženirji ne smejo prenehati delati, dokler ne bo primerno prezračevana prav vsaka stavba. Prezračevanje, tako je povedal članom, gre skupaj s pobožnostjo, a mora biti nujno korak pred njo.

Se je potreba po prezračevanju domačih in javnih prostorov zelo spremenila s sodobnim načinom gradnje stavb? Kaj je razlog?

Zaradi sodobnega načina gradnje, katerega izpostavljeni lastnosti sta močno povečana toplotna izolativnost in zrakotesnost stavb­nega ovoja, se je močno povečala potreba po nadziranem prezračevanju prostorov. Dodatna potrebna lastnost, ki jo omogoča sistem prezračevanja, je sposobnost prostega hlajenja, saj so sodobne stavbe, katerih temperaturna ravnotežna točka (temperatura okolice, pri kateri toplotne izgube skozi ovoj uravnotežijo notranji in sončni dobitki) je zdaj že precej blizu temperature ledišča, nagnjene k pregrevanju. V stanovanjskih stavbah večinoma zadoščajo delujoča okna, za druge vrste stavb pa so zelo primerni t. i. zračni ali tekočinski varčevalniki.

Ker se daje šesti bistveni zahtevi za objekte prednost pred tretjo, se pojavljajo tudi nasveti različnih »strokovnjakov«, naj se v kuhinje ne vgrajujejo nape z odvodom zraka na prosto, ampak na obtočni zrak. Tako je prof. John Straube leta 2012 takšen nasvet komentiral z besedami: »Nikoli se ne bi odločili za stranišče na obtok, kajne? Pritisnete tipko in vse v školjki se zavrtinči. Nikoli je ne zapusti, samo kroži.« Nekdo je še dodal, da se nekateri že tako trudijo z zrakotesnostjo stavbnega ovoja, da ni daleč čas, ko bo vsakokratno zapiranje vhodnih vrat (zaradi nezmožnosti izenačitve tlakov) povzročilo samodejno izpiranje školjke.

Kako je prezračevanje stavb opredeljeno v slovenskih predpisih? Je ureditev ustrezna za današnji način življenja? Je v tujini to bolje predpisano?

Slovenskim predpisom, ki obravnavajo področje prezračevanja, je rok uporabe potekel že dolgo tega. Tako velja Pravilnik o prezračevanju in klimatizaciji stavb iz leta 2002, ki za bivalne prostore zahteva prezračevanje skladno s prevzetim nemškim standardom SIST DIN 1946-6, ta pa nosi izvorno letnico 1998. Medtem je bil nemški standard posodobljen že dvakrat, prvič 2009 in drugič 2019. Za zdravstvene objekte pa velja prostorska tehnična smernica TSG-12640-001 iz leta 2008, s katero so opredeljene bistvene zahteve. Glede prezračevanja se sklicuje na nemški standard DIN 1946-4 iz leta 1999, ki je bil medtem posodobljen leta 2008, nato še enkrat 2018. Je na podlagi povedanega mogoče narediti drugačen zaključek od razumnega, da prezračevanje stavb v slovenskih predpisih ni ustrezno urejeno?

Kot primer urejenega področja prezračevanja v tujini velja omeniti prakso inženirskega združenja ASHRAE in njegove ločene standarde za nestanovanjske stavbe, stanovanjske stavbe in zdravstvene ustanove, slednje skupaj z negovalnimi domovi. Združenje vse uvršča med tiste, za katere velja program neprestanega posodabljanja. Ta ima vzpostavljeno dokumentirano redno objavo dodatkov ali revizij, vključno z vsemi za to potrebnimi postopki, zato so pravila stroke vsak trenutek aktualna. Zelo pomembni pri nastajanju, spreminjanju in posodabljanju teh standardov sta močna vključenost njihovih dejanskih uporabnikov, ne zgolj teoretikov, ter zato uporaba jasnega in izvršljivega jezika.

Zakaj se v zvezi s prenašanjem koronavirusa tako poudarja zadostno prezračevanje?

Prenos virusa sars-cov-2 po zraku je prepoznan s tako visoko verjetnostjo, da je izpostavljenost virusu, ki je v zraku, treba nadzirati. Izpostavljenost virusu v zraku je mogoče zmanjšati s spremenjenim načinom delovanja ogrevalnih, prezračevalnih in klimatskih sistemov, pri čemer je povečana stopnja menjave prostorskega zraka z zunanjim izhodiščni ukrep.

Ali bi bilo treba spričo izkušnje, ki jo je prinesla epidemija, standarde za prezračevanje bivalnih prostorov, šol, poslovnih prostorov, bolnišnic in domov za starejše urediti drugače?

Brez dvoma bi bilo treba poskrbeti za obvez­no mehansko prezračevanje, saj naravno praviloma ne more zagotavljati ustreznih bivalnih razmer že v vsakem času leta brez prekinitev dejavnosti. Tudi zato smo v matični sekciji strojnih inženirjev v Inženirski zbornici Slovenije v začetku leta pripravili in izdali smernico Prezračevanje učilnic – usmeritve za izvedbo učinkovitega mehanskega prezračevanja.

V novih zdravstvenih ustanovah, vključno z vhodno/izhodnimi mesti, prostori prve pomoči, sprejemnicami in čakalnicami, pa bi morala veljati obveznost vključevanja naprav in sistemov, ki omogočajo hitro odzivanje na pandemijo. Takšna infrastruktura bi na primer vključevala: pri sistemih gretja, prezračevanja in obdelave zraka (HVAC) ločitev območij z visokim tvegan­jem; prazen prostor in zmogljivost sistema HVAC za nadgradnjo dodatne filtracije; možnost povečanja intenzivnosti prezračevanja in/ali delovanja samo s 100-odstot­no zunanjim zrakom; možnost vlaženja in razvlaženja zraka; prazen zgornji del prostora in dovolj visok strop, da bi bila mogoča učinkovita uporaba ultravijoličnega germicidnega obsevanja.

Ob predpripravi takšne infrastrukture bi v nujnih primerih lahko zelo hitro umestili dodatne filtrske elemente, HVAC-napravam povečali količino zunanjega zraka in v zgornje dele prostorov dogradili ultravijolično germicidno obsevanje. Pristojni pa bi morali spodbuditi takojšnje sodelovanje inženirjev s strokovnjaki za preprečevanje okužb, ki imajo znanje o prenosu okužbe v skupnosti in na delovnih mestih ter o strategijah za preprečevanje in zmanjšanje tveganja.

Pri tem bi opomnil tudi na pomen varnega izvajanja navadnih vzdrževalnih posegov na prezračevalnih sistemih. Že običajna menjava zračnih filtrov na strani zavrženega zraka je v času epidemije poseg, ki zahteva ustrezno zaščitno ravnanje serviserja (zaščitna obleka in maska, rokavice, spravilo zamenjanega vložka filtra v tesno zaprto vrečo ipd.).

Bi se lahko koronavirus v stavbah širil po zastarelih ali slabo vzdrževanih prezračevalnih napravah? Kakšne so v zvezi s tem najpogostejše zmote, ki krožijo v javnosti in ki so najbrž pripeljale tudi do navodil ministra za delo, družino in socialne zadeve, da je treba v domovih za ostarele izključiti prezračevalne naprave?

HEPA-filtri
»Premer virusa sars-cov-2 je približno 0,125 mikrona, vendar pri kašljanju in kihanju potuje po zraku v bioloških aerosolih velikosti od 0,5 do 3 mikrona. HEPA-filtri omogočajo visokozmogljivo izločanje trdnih delcev iz zraka, ki zajame mikrobe, prah in druge delce do najmanjše velikosti 0,3 mikrona. Dograditev takšnih filtrov je v prezračevalnih sistemih z obtočnim zrakom smiselna, vendar je vprašanje, ali to dovoljuje ventilator, saj znaša že začetni padec tlaka skozenj običajno več kot 100 Pa. Zato je pomembno, da se o takšni tehnični rešitvi razmišlja vnaprej,« opozarja Mitja Lenassi.

Problem zastarelih, predvsem pa slabo vzdrževanih prezračevalnih naprav in sistemov pomeni resno higiensko težavo nasploh, ne posebej za širjenje koronavirusa. Razlog za širjenje (ne samo) koronavirusa zanesljivo predstavljajo neustrezne tlačne razmere znotraj samih prezračevalnih naprav z zajemanjem toplote zavrženega zraka vrste zrak/zrak, za kar je pomembna postavitev ventilatorjev za dovod in odvod zraka. V teh primerih mora biti tlak na strani zunanjega zraka v primerjavi s tlakom na strani zavrženega zraka višji najmanj za 125 Pa. Pri tem združenje ASHRAE ne dela razlike med različnimi menjalniki toplote (pogosto imenovanimi rekuperatorji) vrste zrak/zrak, saj niso zrakotesni že oni sami ali pa ni zrakotesna njihova vgradnja. Drugo nevarnost za širjenje virusa predstav­lja morebitna vgradnja mešalne komore za uporabo obtočnega zraka, ki prav tako povzroči vračanje dela odvedenega zraka v prostore. Problematične so tudi neustrezne tlačne razmere znotraj posameznih prostorov, ustvarjene zaradi nepravilnih nastavitev količine zraka: problem bi bil denimo lokalni nadtlak v prostoru, v katerem se zadržuje koronavirusni bolnik, saj bi povzročil iztiskanje zraka v sosednje prostore.

Verjamem, da je bilo z opisanim povezano navodilo ministrstva o izključitvi naprav, čeprav bi bilo pravilno izvesti pregled in presojo stanja naprave in sistema od primera do primera ter nato sprejeti ustrezno odločitev. Vsekakor pa ustavitev prezračevalnega sistema ne izniči pojava razlik v tlaku med prostori, saj so te odvisne tudi od drugih vplivov, kot sta na primer veter in vzgon.

Ali so bodisi v Sloveniji ali kje na tujem dokumentirani primeri, ko je k širjenju koronavirusa pripomogel prezračevalni sistem ali je prenos zakrivil »tok zraka« v prostoru, ki ga ustvarja prezračevalna naprava?

Poteka več študij za boljše razumevanje razmer, v katerih se prenaša aerosol zunaj zdravstvenih ustanov. To, kar izpostavlja tudi Svetovna zdravstvena organizacija, je, da se prenos aerosola lahko zgodi v določenih okoljih, zlasti v zaprtih, prenatrpanih in neustrezno prezračevanih prostorih, kjer okuženi preživijo dlje časa z drugimi, kot so restav­racije, prostori za zborovsko petje, telovadnice, nočni klubi, pisarne in prostori, namenjeni bogoslužju. To pomeni, da je težava v predvsem v neustrezno prezračevanih prostorih, ne v prezračevanih prostorih. Merilo za ustrezno prezračevan prostor je vrednost vsebnosti CO2 do 800 ppm, z alarmom pri 1000 ppm.

Ne sme se spregledati tudi vlaženje zraka pozimi in razvlaženje poleti, saj je nalezljivost patogenov najmanjša pri vzdrževani prostorski vlažnosti med 40 in 60 odstotkov.

Bi bilo treba tudi v starejše stanovanjske stavbe vgraditi prezračevalne naprave? Je to sploh mogoče brez velikih gradbenih posegov?

Brez dvoma bi bilo to potrebno vedno, ko se pri starejših (ne samo) stanovanjskih stavbah izvaja ureditev stavbnega ovoja, ki je že sama po sebi gradbeni poseg. V vseh teh primerih je treba poskrbeti tudi za prezračevanje, saj zrakotesen ovoj ne omogoča več zadostnega samodejnega naravnega prezračevanja.

Kakšne značilnosti mora imeti sistem mehanskega prezračevanja v stanovanjih, da lahko zagotovi dovolj zraka za vsakdanje aktivnosti in zdravo okolje tudi v bolj »občutljivih« razmerah (npr. ob epidemiji, kakršna je današnja)?

ASHRAE postavlja v svojem standardu poleg zahteve za ustrezno prezračevanje tudi s preizkusom dokazano doseganje predpisane zrakotesnosti med posameznimi stanovanji v večstanovanjskih stavbah, kar je za čas epidemije še kako pomembno. Sicer na splošno velja tudi njegovo priporočilo, da naj bi bili sistemi prezračevanja v času epidemije sposobni zagotoviti vsaj 150 odstotkov najmanjše s standardom predpisane količine zunanjega zraka.

Naj se pri stanovanjih vrnem še k odvodu zraka skozi kuhinjske nape. Že omenjeni standard ASHRAE za običajno kuhinjsko napo, to je prekrivno, zahteva odtočno količino zraka najmanj 50 l/s (180 m³/h) in za zdaj zelo moderne bočne in tudi z odvodom skozi špranje ob kuhalni površini navzdol celo trikrat več, to je 150 l/s (540 m³/h).