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SARS-COV-2(Covid-19)大流行病 为杀菌剂创造了前所未有的需求 紫外线(UV)光辐射设备,标志着建筑物中不充分的传染病控制技术的转折点。

对于近一个世纪,紫外线杀菌技术已经有效地用于破坏表面和空气传播的微生物,如结核病,麻疹等。但由于难以定位的原因,其应用主要仅限于急诊室和外科套房的这种高风险位置。在Covid-19爆发后的几个月里发生了变化。突然,来自教堂到发廊的各种设施正在寻找安全恢复正常的方法。毫不奇怪,他们的搜索LED很多紫外线杀菌辐照(UVGI),具体而言 上室 (UVGI),作为减轻感染风险的一种方式。本文将以所有建筑业主和管理者访问的方式解释,上室UVGI是如何从其他UV策略与其他UV策略不同的方式,以及今天为各种主流应用提供特别相关的解决方案。

对于那些可能没有意识到的人来说,应该强调的是,UVGI既不是新的也不是未经证实的。自20世纪30年代以来,已经研究了其在微生物失活的效果。它已成功用于控制麻疹和结核病的股票爆发的蔓延,它也被用来破坏额外的空气和表面微生物,包括水痘,腮腺炎和冷病毒。此外,疾病控制中心(CDC)和美国加热,制冷和空调工程师(ASHRAE)的疾病学会都有所有公认的UVGI,如控制病毒和细菌微生物的传播。

所有这一切都是如此,为什么没有杀菌紫外线(UV-C)光在建筑物中以更大的规律应用?为什么我们没有更多地听到这项技术?

除了说历史上,没有单一的答案,除了历史上药学和疫苗患有攻击传染病时已经阶段。作为一个社会,我们随着时间的推移从预防文化到事实后的治疗和疫苗之一。但是,如果Covid-19大流行的严重程度教导了我们任何东西,那就是等待疫苗可以令人忍受 - 更不用说经济毁灭性。

当发生不当,施用或使用时,也存在有限数量的案例,发生了临时伤害。但是,鉴于适当的应用和基本的安全措施,UVGI是非常安全的,与任何长期的健康效果无关。教育是这项技术的关键,在健康的建筑战略和大流行准备中担任其合法的地方。这首先是对紫外线辐照的简要说明以及如何操纵导致微生物的疾病。

 

什么是uvgi,它如何工作?

UV光,电磁辐射,分为四个波长范围,纳米(NM):真空UV(100至200nm),UV-C(200至280nm),UV-B(280至315nm) ,和UV-A(315到400 nm)。其中,UV-C光最有用作为消毒手段。在这种特定的范围内,UV光被生物生物的DNA,RNA和蛋白质吸收。当发生这种吸收时,生物体不再能够复制或感染包括人的其他生物。失活所需的UV-C暴露的持续时间和水平略有不同于微生物到微生物,但通常在几秒钟内取消激活。 (参见表1的表1,列出了通过UV-C光在本文的写入中被取消激活的众所周知的病原体的列表。)

表1:通过UVC失活的众所周知的病原体

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众所周知的病原体通过UVC表失活。

在UVGI应用中,接近254nm的波长的UV-C通过低压汞蒸汽灯输送,可以几种方式应用空气,表面甚至饮用水。

表面应用的UV-C灯可以固定或便携,旨在用于目前未占用的空间。用于空气消毒的UV-C灯通常以两种方式中的一种应用:它们可以安装在建筑物的机械空气处理系统(一种称为“管道内”UVGI)的机械空气处理系统内,以消毒建筑物供应空气;或者,它们可以作为专门设计的灯具的一部分包括在墙壁和/或天花板上安装,以消除空间内的空气。后一种方法,通常称为“上空”或“上室”UVGI,特别是靶向污染物 occupied space,虽然管道UV-C在向空间输送之前处理供应或再循环空气。因此,上室UVGI将空气靠近污染物源(人),使其在预防人对人的传播中特别有效。

上室UVGI夹具可以壁挂式,悬挂在天花板上,或两者,取决于房间的尺寸和几何形状。固定装置可以根据天花板高度打开或百叶窗。只要夹具的底部距离地板至少为7英尺,就可以安全地安装在八到九英尺高的房间里。百叶窗直接和限制从UV-C灯到杀菌领域的辐射,这通常从天花板上不超过六英寸。开放或非百叶窗的固定装置将杀菌能量直接直接进入整个上室内区域,可以安全地使用,在高度九英尺高的天花板上使用。

空气运动(由对流的自然崛起和对流,现有HVAC或在某些情况下划桨风扇创造)有助于将“群”呼出病毒和其他室内污染物进入辐照区。消除速度快,通常在几秒钟内,取决于UV-C辐照能量和特定病毒或细菌的剂量。

 

视觉安全感

是什么让上室UVGI在Covid-19时代特别吸引人的是,它可以很容易且价格合理地应用于现有建筑物。与导管系统不同,它不需要HVAC专业知识来应用或安装。一些应用可能需要隐藏的布线,在这种情况下,可能需要电工,但在许多情况下,灯可以通过适当培训的设施维护人员安装灯。 UVGI制造商及其代表代理可以访问特定的应用程序,并帮助选择合适的设备。

据汤姆巴托公司总裁Mike Shea介绍,鉴于Covid-19大流行的艰辛,这是尤其uvgi的文字和心理可见性,使其特别相关。 Shea提供了UV-C产品以及他公司已售出多年的许多磁空间HVAC产品。然而,直到近期大流行,他被迫专门面对如此高的需求 上室 UVGI.

“普通业务主人可以更容易理解。一方面,它没有隐藏在机械系统中。人们可以看到它的工作。现在人们真的希望当他们进入空间时,人们真的希望这种视觉安全感,“谢伊说。

自流行发育机开始以来,Shea已为牙医办公室,健身房,K-12教室,大学,办公室,教堂等牙医办公室的上室UVGI固定装置售出了上室UVGI固定装置。甚至在科学家有机会测试UV-C对新病毒的影响之前,需求甚至就在那里。从那时起,证据已经安装了UV-C对SARS-COV-2有效。

 

紫外线Vs. SARS-CoV-2

在Covid-19之前,丰富的证据证明了UV-C光作为对空气疾病传播的有效干预。最近,科学界已经发表了验证UV-C光的工作,如针对SARS-COV-2特别有效。

10月20日, 美国感染控制杂志 发布了一份报告,SARS-COV-2对紫外线照射的易感性,断言以下内容:

  • SARS-COV-2高易受紫外线照射的影响。
  • 高病毒载荷为5 x 106 通过UVC辐射可以在九分钟内灭活TCID50 / mL SARS-COV-2。
  • UVC辐射代表SARS-COV-2的合适消毒方法。

来自研究的数据“确认UV-C在失活病毒方面更有效的发现,并突出UVC辐照作为灭活SARS-COV-2的有效方法。”

由波士顿大学的科学家进行并起草的另一项研究表明,“UV-C是一个强大的工具,可以广泛地应用于各种公共机构,包括医院,护理家园,工作场所,学校,机场和购物中心消毒污染的设备和表面,以防止和降低SARS-COV-2接触传输。“截至本研究的初步报告已在线公布并等待同行评审。

关于上室UVGI,结果来自同行评审的可行性研究的结果“强烈建议上室UVGI,如果正确施用,应在消毒SARS-COV-2病毒中悬浮在空中的呼吸液滴中。”

 

申请和教育是安全的关键

安全仍然是许多人的思想令人担忧,主要是因为许多人未能认识到,这两种管道和上室UVGI设备都没有设计或打算 直接的 接触 对人体皮肤。但是,只要设备正确安装并且观察到的安全协议,就可以在各种空间中安全地安装上室UVGI。

与太阳能UV暴露不同,UV-C辐射不会穿过皮肤的“死”外层,因此与相同的长期效果无关。那个说,直接暴露于皮肤或眼睛对UV-C辐射会导致红斑(“晒伤”}和光电炎(“焊机的闪光”)到眼睛上。即使上室UVGI可能在房间占用时运行,这并不意味着乘客正在直接暴露,因为在狭窄的场上的非反射百叶窗辐射,远高于乘员的头部。教室的学生可以在他们的背上撒谎,盯着天花板而不会产生任何伤害。直接曝光会对某人爬上梯子并将自己放在照射领域。否则正常的房间运动和职业没有危险。

发生了什么事故已归因于安装不当和人为错误。这是在1997年至2004年的六个美国城市的14名无家可归者中的至少一项双盲,安慰剂对照场试验中的14名无家可归者。这项研究结束了:

  • “上室UVGI有可能以相对较低的成本提供显着的保护,特别适用于改造旧建筑。根据此处报告的结果,关于安全性的担忧 - 特别是来自过度UV-C暴露的光电炎结膜炎和皮肤红斑的可能性 - 不应妨碍仔细设计和维护的上室UVGI系统。
  • [...。]目前的上室UVGI技术,具有适当的工程,安装和维护,可以在各种室内空间中安全地放置在大型室内空间中,即使在建筑物中也是无家可归的避难所。 [...]更加了解uvgi的应用,这项技术的全部潜力应该实现改善建筑物中人类空中病原体的人类空中病原体的人的控制。“

除适当的安装和维护外,还有一些应观察到的预防措施和协议。这些包括但可能不限于工人培训,签署标牌的发布,这些标志通知乘员有关UVGI设备的存在,安全维护程序培训,以及在某些情况下,在某些情况下安装传感器以检测辐射场内的任何运动相关警报或关闭。 FDA还建议(和本文的作者CONG),考虑实施技术的人应询问UV-C设备制造商的以下问题:

  • 设备有哪些健康或安全风险?
  • 产品或提供哪些使用或培训的说明?
  • 产品是否生成臭氧? (注意:臭氧仅在低于200nm的波长下产生,因此254nm的杀菌UVGI灯应该自由臭氧。)
  • 如何处理和处理灯具破坏或损坏?

为确保未来不间断的服务,未来的买家还应询问更换灯的可用性。一些制造商在其固定装置中使用专有灯,这可能非常昂贵,难以找到,特别是在高需求期间。非专有灯通常广泛可用,更便宜,甚至可以在线订购。

 

再次制作旧空气

在整个大流行中,我们都得到了通风,过滤和稀释的价值,作为吹扫疾病导致病原体的室内空气,但这些并不是独立的策略。

例如,为了减轻Covid-19的风险,Ashrae现在建议在可能的情况下将HVAC空气过滤器升级到MERV-13或更高。

ASHRAE还建议在尽可能增加100%室外空气的通风和操作系统。不幸的是,许多建筑物旨在再循环一定数量的预处理返回空气。它们没有完全条件的能力(热,冷却,加湿和除湿)每一点室内供应空气。即使他们这样做,这也是大多数所有者的高度成本禁止。

“在过去的一年里,我们已经看到了这一点。一所大学决定在100%室外空气中运营所有建筑,尽管它不是这种方式运作。知道它可以创造出许多其他问题,如模具,“谢伊说。

通过灭活模具,细菌,细菌和病毒等生物污染物,可以将上室UVGI的应用再次进行旧空气。这在各种研究中,使用常用的公制进行通风,每小时空气变化(ACH)。

ACH,非常简单地是指空间中空气的频率被完全更换。 ACH越高,蔓延空气疾病的风险越低。例如,当前的卫生保健设施的CDC指南要求所有房间至少六个空气变化。一些空格,如手术室,需要15个或更多ACH。 ACH的四个是大多数商业建筑的最低推荐的空气变化率。通常,测量UVGI与灭活特定空气传播病原体的疗效的研究与使用正常通风的相同病原体所需的ACH的数量进行比较。

上室UVGI不仅比使用机械通风的物理造成空气变化便宜,而且更有效。在2002年发表的一项研究中,哈佛大学公共卫生学院的研究人员发现,当它来降低两种常见细菌的浓度时,一个导致结核病和其他与许多医院获得的感染相关的,上室UVGI产生等效通风在6.4 ACH到28.5 ACH使用天花板和壁挂式[UVGI]固定装置。

另一个研究,它专注于导致天花的病毒,在使用上室UVGI方面,在等同的空气变化方面产生更令人印象深刻的数据。

“使用痘苗病毒气溶胶作为Smallpox的替代品我们报告空气消毒的有效性,通过上室UVC灯,在模拟现实世界的条件下,包括对流,机械混合,温度和相对湿度的影响。在衰变实验中,通过传统的吊扇混合使用的上室UVC固定装置在空气中的病毒浓度下降,这需要额外的通风超过87个空气变化每小时。在稳态条件下,与上室UVC相关的每小时有效空气从18到1000。“

但是SARS-COV-2怎么样?可以使用高uvgi获得同样高的ACH速率,以消除导致Covid-19的病毒?根据本文早些时候引用的同一同行评审的可行性研究,预计它可以:

“通过分析预期和最坏情况场景,对狭窄空间中的Covid-19减少Covid-19变速器(具有适度但足够的天花板高度)的效果。此外,显示使用SARS-COV-2,应该使用上室UV空气消毒来实现高等效的空气变化率,这表明该技术可能特别适用于通风不良的空间。“

虽然由于Covid-19病毒的新颖性,缺乏直接证据,但表2总结了减少空气污染物的等效ACH率。

表2.

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相当于减少空气污染物表的ACH速率。

 

“这对建造业主没有夸大这一重要性。上室UVGI提供了一定程度的空气杀菌治疗,实际上和经济讲话,既不过滤也不能通风。它可以访问 - 倾向于庞大的大学以及酒吧和餐馆,“谢伊说。

谢伊还补充说,没有uvgi这样的一些补充策略,建立了寻求最新的Ashrae 90.1能源指南的业主最终将旋转轮子,同时也试图减轻Covid-19的蔓延和单独的过滤和通风。甚至在它的ashrae 2020关于传染性气溶胶的职位文件,承认HVAC系统的设计和操作仅是“感染控制包的一部分”,同时将UVGI称为“良好的研究和验证”策略。

 

结论

由于世界等待对Covid-19病毒的广泛免疫力,我们每个人都面临着同样的两个问题,几乎每天都有:我们能做什么才能保持安全(和溶剂) 同时?我们可以做些什么来减轻未来传染病的影响?上室UVGI是一种潜在的解毒剂,即无助的,许多感觉,特别是在去年的活动和生计的企业和机构。该解决方案很容易改装和视觉提醒,以建立给定空间内的空气连续清除有害病原体的空气。该技术得到了很好的研究,并对人类所知的一些最具传染性疾病的成功进行了良好的成功记录。它赢得了对抗Covid-19斗争中突出地位的权利,以及未来健康危机的准备策略。