Od 4 maja znów mogą działać galerie handlowe, które wcześniej zamknięto z powodu epidemii. Wiele osób zastanawia się jednak, czy wejście do galerii może zwiększyć ryzyko zarażenia wirusem choćby ze względu na działające tam systemy wymiany powietrza.

O tym, czy rzeczywiście mamy się czego obawiać i co możemy zrobić, żeby ograniczyć ryzyko infekcji opowiada dr inż. Andrzej Bugaj z Katedry Klimatyzacji, Ogrzewnictwa, Gazownictwa i Ochrony Powietrza na Wydziale Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej.

Michał Ciepielski: – Czy mógłby Pan wyjaśnić na jakich zasadach działają systemy wymiany powietrza w galeriach handlowych i na czym polega proces recyrkulacji powietrza?

Dr inż. Andrzej Bugaj: – W galeriach handlowych można spotkać bardzo różne rozwiązania systemów klimatyzacji. W każdy przypadku czerpie się powietrze z zewnątrz budynku, które jest w centralach klimatyzacyjnych odpowiednio uzdatniane. W zależności od potrzeb może być ogrzewane, ochładzane lub nawilżane. Centrale są zwykle zaopatrzone w dodatkowe wymienniki ciepła do odzysku ciepła z wywiewanego, czyli zużytego powietrza, które jest usuwane na zewnątrz. Mamy więc strumień powietrza nawiewanego i wywiewanego. Takie rozwiązanie nazwijmy w skrócie systemem opartym w 100 proc. na powietrzu zewnętrznym, który zapewni nam w sposób mechaniczny efektywne przewietrzanie pomieszczeń, oczywiście po spełnieniu szeregu koniecznych wymogów technicznych.

Takie systemy można również spotkać w niewielkiej ilości w galeriach handlowych. Przeważają jednak systemy, nazwijmy je, mieszanymi. To znaczy istnieje część instalacji, która pracuje na powietrzu zewnętrznym i druga część pracująca na powietrzu, można powiedzieć dla uproszczenia, zużytym przez ludzi i tym samym niemającym waloru świeżego powietrza, które znajduje się w pomieszczeniach.

To powietrze z pomieszczeń podlega recyrkulacji w dwojaki sposób – centralnie i lokalnie. Centralna recyrkulacja oparta jest na odprowadzeniu powietrza z pomieszczenia do centrali klimatyzacyjnej (może ona przyjmować różne formy rozwiązania technicznego) i po zmieszaniu z powietrzem zewnętrzny otrzymujemy zmieszany strumień powietrza nawiewany do pomieszczenia.

Recyrkulacja lokalna polega na zastosowaniu w pomieszczeniach urządzeń, które same zasysają powietrze wewnętrzne, aby je odpowiednio podgrzać lub schłodzić i następnie podać z powrotem do pomieszczenia. Do tej wentylowanej przestrzeni doprowadzamy również powietrze zewnętrzne, które miesza się z powietrzem wewnętrznym i tym samy mamy do czynienia z mieszaniną powietrza „zużytego” i powietrza zewnętrznego. W skrajnych przypadkach proporcje są tak niekorzystne, że ilość powietrza zewnętrznego jest absolutnie minimalna.

Czy w takiej sytuacji możemy założyć, że w tym systemie napływ „świeżego” powietrza zawsze obniży nam koncentracje patogennych elementów w powietrzu „zużytym”?

To dość ryzykowny pomysł. To tak jakby w pokoju, który musimy gruntownie przewietrzyć, rozszczelnimy tylko okna, zamiast otworzyć je szeroko tak, aby całe powietrze zostało wymienione. Jednocześnie trzeba pamiętać o szeregu uwarunkowań i rozwiązań technicznych, na omówienie których tutaj nie ma miejsca.

Jakie wobec tego rozwiązanie związane z wymianą powietrza w galeriach handlowych byłoby w obecnej sytuacji najkorzystniejsze?

W galeriach handlowych i innych obiektach klimatyzowanych najlepsze byłoby całkowite zrezygnowanie z recyrkulacji powietrza na poziomie centralnym i lokalnym. Proces wentylowania powinien być oparty na strumieniu powietrza zewnętrznego i tym samym można by było osiągnąć w miarę efektywne przewietrzanie pomieszczeń.

Galerie są dość dobrym przykładem, ponieważ wszystkie zaopatrzone są w działające w jakiś sposób systemy klimatyzacji. Proces przestawienia pracy instalacji wyłącznie na powietrze zewnętrzne może się odbyć właściwie bezkosztowo. Operatorzy mogą zmienić, zwykle z pozycji centralnego systemu zarządzania, odpowiednie algorytmy i strategie działania układów automatycznej lub w innych warunkach ustawić ręcznie instalację po instalacji.

Warto też pamiętać, aby temperatura nawiewu była niższa od temperatury w pomieszczeniu o kilka stopni – dla powierzchni sklepowych różnica temperatur powinna wynieść 6-7 st. C, natomiast dla wysokich korytarzy i holi 8-10 st. C. Wszystko po to, aby „świeże”, chłodniejsze powietrze dotarło do strefy przebywania ludzi. W wielu instalacjach z powietrzem zewnętrznym istnieje możliwość zwiększenia wydajności powietrza na wentylatorach poprzez podwyższenie prędkości obrotowej. Wszystko w myśl zasady, że więcej „świeżego” powietrza oznacza lepsze przewietrzenie obiektu.

Wiem, że dotychczas nie były jeszcze prowadzone odpowiednie badania, ale czy recyrkulacja powietrza, z braku odpowiednich filtrów, może zwiększyć ryzyko zakażenia koronawirusem? Ten problem dotyczy zresztą nie tylko koronawirusa, ale i innych chorób, w których do zakażenia dochodzi drogą kropelkową.

Badania dotyczące rozprzestrzeniania się wszelkich patogenów poprzez recyrkulacje powietrza nie były prowadzone w sposób systemowy na prawdziwych instalacjach. W zwykłych klimatyzowanych obiektach użyteczności publicznej stosuje się jedynie podstawowe filtry w układach jednostopniowych lub dwustopniowych, które nie stanowią bariery dla wirusów zaczepionych w niewidocznym aerozolu. Jedynie zastosowanie trzystopniowej filtracji zakończonej prawdziwym filtrem HEPA lub wyższej klasy może stanowić taką barierę. Takie rozwiązania można spotkać w tzw. „czystych pomieszczeniach” jak sale operacyjne, sale krytycznej opieki czy specjalne pomieszczenia produkcyjne.

W nawiązaniu do obecnego koronowirusa, można znaleźć udokumentowany przypadek z Korei Południowej, gdzie jedna osoba w ciągu jednego dnia pracy zaraziła na jednym piętrze call center 88 innych pracowników, z większością których nie miała żadnego kontaktu. W tym biurowcu istniała na piętrze lokalna cyrkulacja powietrza w postaci kasetonowych klimakonwektorów. To są jednak tylko doniesienia prasowe niemające waloru badań naukowych. Istnieją natomiast badania na tzw. „dymie testowym”, które pokazują, jak cyrkulowane powietrze przemieszcza się w pomieszczeniu i jeśli drobny aerozol tak by się przemieszczał z powietrzem, to nie wygląda to najlepiej.

Co wobec tego z innymi systemami wymiany powietrza, które są np. w autobusach, małych sklepach osiedlowych, samochodach czy w prywatnych domach? Czy wszędzie powinniśmy zrezygnować z recyrkulacji i korzystać przede wszystkim z zewnętrznego powietrza, przynajmniej dopóki za oknem jest odpowiednia temperatura?

Odpowiedź na to pytanie wydaje się oczywista. Tak, powinniśmy zrezygnować z recyrkulacji i korzystać przede wszystkim z zewnętrznego powietrza. Obecnie rzeczywiście jest odpowiednia temperatura, ale wcale nie musimy być od niej zawsze zależni. Pamiętajmy, że w centralach klimatyzacyjnych możemy ogrzać lub ochłodzić powietrze. Oczywiści nie zastąpi to mocy chłodniczych, jeżeli zyski ciepła zaczną gwałtownie rosnąć. W sytuacji jeżeli nie mamy do dyspozycji instalacji, która może pracować wyłącznie na powietrzu zewnętrznym, to lepiej jest przewietrzać w sposób naturalny, otwierając okna i drzwi. Dotyczy to wszystkich wymienionych obiektów.

Czy wybierając się do galerii w maseczce i zachowując podstawowe środki ostrożności jak odpowiednia odległość i korzystanie z płynów do dezynfekcji, mamy się więc czego obawiać?

Na to pytanie naprawdę trudno odpowiedzieć. Ważne jest, żeby zachować zdrowy rozsądek. Mam wrażenie, że nie ma takich specjalistów, którzy autorytatywnie potrafią nam doradzić, co robić. Nie ma również stosownych rozporządzeń, które w obecnej sytuacji kazałyby właścicielom obiektów zrezygnować z recyrkulacji powietrza. Krok ten wydaje się jednak korzystny dla wszystkich – i właściciel, i klientów.

Z mojego punktu widzenia ważna jest możliwość poprawy jakości powietrza w obiektach, w których przebywamy. Sądzę, że w związku z pandemią zmieni się zasadniczo paradygmat projektowania i eksploatacji systemów klimatyzacyjnych. Zasadniczym kryterium może się okazać jakość powietrza, a nie jedynie odpowiednie temperatury i wilgotności. Oczywiście wszystko przy jak najmniejszych kosztach.

mic