Veel eelmisel aastal panid 36 tippteadlast WHO tunnustama viiruse levikut õhu kaudu. Nüüd on nende hulgast Jarek Kurnitski koos Martin Kiiliga töötanud välja ventilatsiooni projekteerimiseks uue meetodi, mille kasutuselevõtt võimaldaks pandeemia ajal hoida hooneid inimeste jaoks lahti.
Tõsi, kõigepealt peab see jõudma Euroopa standardisse, alles siis hakatakse ventilatsiooni uut moodi projekteerima.„See on tõsine paradigma muutus. Teadusartikkel on alles esimene samm,“ tõstab akadeemik ja Tallinna Tehnikaülikooli professor Jarek Kurnitski saladuskatet oma värskelt teadustöölt, millest saab põhjalikumalt lugeda ajakirjast „Building and Environment“*.
Puhas siseõhk põhiõiguseks!
Täna seisame silmitsi olukorraga, kus enamik hoonete ventilatsioonisüsteemidest “ei tegele“ ega „huvitu“ õhu teel levivatest haigustekitajatest, sest viimaseid pole inimesed moodsal ajal eriti kartnud – kuni COVID-19 pandeemia alguseni. Nii on ventilatsiooni projekteerimisel teadlikult piirdutud ainult tunnetuslikult mugava õhukvaliteedi kriteeriumiga – et ei oleks inimpõhiseid ega materjalide lõhnasid, et õhk poleks „liiga paks“. Kuigi juba kaua on teada seos ventilatsiooni ja haiguspäevade vahel, st ventilatsioonist ei ole kasu mitte ainult COVIDi, vaid ka tavaliste külmetushaiguste puhul, ei ole seda siiamaani hoonete projekteerimisel rakendatud.
Hügieeni olulisuse mõistmine tuli inimkonnal alles sajanditega. Näiteks see, kui tähtis on haiguste ennetamisel või ka tervenemisel puhas joogivesi, käte pesemine, mustade esemete steriliseerimine või ka kontaktide vältimine haigetega. COVIDi pandeemia mõjul on hakatud teadvustama siseruumide õhu kvaliteedi olulisust.
Seepärast on Kurnitski sõnul vaja paradigma muutust, et nõuda edaspidi hoonete projekteerimist selliselt, et õhu kaudu levivad nakkused oleks viidud miinimumini, võrreldavalt sellega, mida maailmas tehakse joogivee ja välisõhu puhtuse hoidmiseks.
Mida uus meetod sisuliselt tähendab?
Kurnitski, Kiili jt projektis osalevate teadlaste väitel näitab olemasolev info COVID-19 kohta, et selle levik on seotud kas inimeste lähikontaktiga või puuduliku ventilatsiooniga rahvarohketes kohtades. Viimast toetavad juhtumid, kus nakkus on saadud ruumi teises otsas ning ventilatsioon on olnud kõigest 1–2 l/s inimese kohta. See on 5–10 korda madalam olemasolevates standardites ette nähtud nõudest 10 l/s inimese kohta, mis omakorda tõstatab küsimuse, kui palju ventilatsiooni oleks vaja SARS-CoV-2 õhu kaudu levimise oluliseks vähendamiseks. Arvestada tuleb ka ruumi suurust, inimeste arvu ja õhu liikumist ehk õhujaotust ruumi ulatuses.
Välisõhu ventilatsioonimäära arvutamiseks pakuvad Kurnitski koos teadusprojekti meeskonnaga välja uue meetodi, mis võimaldab määrata etteantud infektsiooni riskitasemele vastava ventilatsiooni siseruumides. Ühtlasi teevad nad ettepaneku kasutada seda meetodit tulevastes ventilatsioonistandardites, et täiendada olemasolevaid ventilatsioonikriteeriume, mis põhinevad tunnetuslikult mugaval õhukvaliteedil ja saasteainete eemaldamisel.
Uus meetod võimaldab arvutada vajaliku ventilatsioonimäära lähtuvalt sellest, kui suure hulga viirust inimene ühes tunnis eraldab (quanta/h) ja mis on taotluslik nakkuskordaja. 1 quanta on suhteline haigustekitaja doos, mille puhul haigestumise tõenäosus 63%. Erinevalt epideemia levikut kirjeldavast nakkuskordajast kasutakse meetodis sündmuse nakkuskordajat, mis näitab, kui mitmele inimesele viiruse kandja nakkuse edasi võib anda ruumis viibimise ajal. Kuna nakkuse levitajatega võib kokku puutuda mitme sündmuse jooksul, siis soovitatakse sündmuse nakkuskordaja väärtusena R=0,5.
Käesolevas uurimistöös kasutati ventilatsioonivajaduse arvutamisel just SARS-CoV-2 eraldust, aga seda meetodit saab edukalt kasutada ka teiste hingamisteede viiruste leviku takistamise eesmärgil, kasutades vastava viiruse eraldust.
Uut meetodit katsetati avalike hoonete ruumide peal. Selgus, et nakkusohu vähendamiseks osutus kõige olulisemaks parameetriks kogu ruumis liikuv õhuvool ühe nakkusohtliku inimese kohta, aga oluline oli ka ruumis viibivate inimeste arve. Praeguses sisekliimastandardis EN 16798-1 ettenähtud I kategooria ventilatsioonimäär sobis osade, kuid mitte kõigi ruumide puhul. Vajalikud ventilatsioonimäärad algasid umbes 80 l/s ruumi kohta.
Kuna tulemuste suured erinevused muutsid võimatuks esitada lihtsat rusikareeglit praeguste ventilatsioonimäärade korrigeerimiseks, rõhutab Kurnitski koos teadusgrupiga uue projekteerimismeetodi olulisust madala nakkusohuga ruumide projekteerimisel.
Loe teadustöö kohta artiklist „Respiratory infection risk-based ventilation design method“, mis ilmub detsembris 2021 ajakirjas „Building and Environment“. Teadusprojekti gruppi kuulusid akadeemik ja Tallinna Tehnikaülikooli professor Jarek Kurnitski, samuti Martin Kiil, Pawel Wargocki, Atze Boerstra, Olli Seppänen, Bjarne Olesen ja Lidia Morawska.
Teadusprojekti info ja rahastus: COVSG38 “Respiratoorsete viiruste aerosoolidega kokkupuudet vähendav ventilatsioon ja dimensioneerimine SARS-CoV-2 viirusele (1.11.2020−31.12.2021), SARS-CoV-2 viirusega seonduvate probleemide lahendamise sihtgrant (COVSG)