Ilmanvaihdon mitoitus ilmavälitteisten infektioiden perusteella

REHVAn Covid-ohjeistuksen osana kehitetiin laskentamalli, jolla voidaan vertailla erilaisten ilmanvaihto- ja tilaratkaisujen vaikusta infektioriskiin. Laskentamalli perustuu kauan tunnettuun Wells-Rileyn malliin, jota on käytetty ilmavälitteisten tautien, kuten tuberkuloosin ja tuhkarokon, leviämisrikin arvioinnissa jo 1970-luvulta lähtien.

Laskentamalli lähtee siitä, että ihminen sairastuu 63 prosentin todennäköisyydellä, jos hän hengittää riittävän määrän virusta (taudinaiheuttajaa) – tästä määrästä käytetään nimitystä ja yksikköä quanta.

Tämän yksikön suuruus on määritelty raportoiduista epidemiatapauksista takaisinpäin laskemalla ja myös mittaamalla kontrolloiduissa oloissa. Sairastanut ihminen tuottaa uloshengityksen mukana tietyn määrän (quantan) viruksia. Virusten määrä (pitoisuus) uloshengitysilmassa kasvaa hengitystiheyden, aktiviteetin yms. mukana jopa satakertaiseksi lepotilaan verrattuna (Hengityksen pisaratuotosta on runsaasti mittaustietoja.).

Uloshengityksen mukana sisätilan viruspartikkelipitoisuus nousee. Altistunut ihminen hengittää näitä partikkeleita sitä suuremman määrän (quantan), mitä tiheämpää ja syvempää hengitys on. Ilman viruspitoisuuteen vaikuttavat lähteen (sairaiden henkilöiden määrän ja aktiviteetin) lisäksi ympäristö ja suojaustekijät: ilmanvaihto, hiukkasten tarttuminen pintoihin, virusten luontainen ”kuolema”, suodatus yms. ympäristötekijät.

Viruspitoisuuden lisäksi ratkaiseva tekijä sairastumisen kannalta on altistumisaika. Kun tehdään oletukset sairaiden ja altistuneiden henkilöiden määrästä tietyssä tilassa, voidaan laskea todennäköisyys/riski sairastuvien määrälle eri olosuhteissa ja samalla vertailla erilaisten ratkaisujen/torjuntakeinojen ”paremmuutta”. Mallin tekijät ovat korostaneet sitä, että mallin pääasiallinen käyttö on erilaisten ratkaisujen vertailu, eivät niinkään absoluuttiset riskitasot. Virusvariantit ja hengityssuojaimet on otettu huomioon kertoimilla.

Mallia voidaan käyttää apuna myös muiden ilmavälitteisten tautien torjunnassa. Primusmoottorina mallin kehityksessä on ollut professori Jarek Kurnitski, ja mallin kehityksessä sparraajia on ollut ympäri Eurooppaa.

Laskentatyökalu

Itse laskentaohjelma on yksinkertainen Excel-taulukko. Tämän perusmallin (yksi huone) lisäksi on kehitetty myös monivyöhykemalli, jossa huoneet voivat olla yhteydessä toisiinsa ilmanvaihtokanavien tai ovien välityksellä.

Excel-laskentamallin voi ladata REHVAn sivuilta. Laskentamalli on ilmainen, mutta se edellyttää rekisteröitymistä. Laskentamallin käyttöohjeet löytyvät täältä.

Laskentamallia käsiteltiin FINVACin järjestämässä webinaarissa 19.10. Webinaarin tallenne löytyy FINVACin sivulta.

Riskin arvioinnista ilmavaihdon mitoitukseen

Laskentamallia on kehitetty suunnitteluun tai suunnitteluohjeiden laadintaan sopivaksi. Laskenta suoritetaan toisinpäin: lähtöarvona on hyväksyttävä/valittu tartuntariski ja tuloksena vaadittu ilmanvaihdon suuruus tartuntariskin rajoittamiseksi. Tämän ilmanvaihdon mitoitusmenetelmä esiteltiin aiemmin syksyllä 2021 julkaistussa tieteellisessä artikkelissa: Respiratory infection risk-based ventilation design method, Building and Environment 2021 (Kurnitski J, Kiil M, Wargocki W, Boerstra A, Seppänen O, Olesen B, Morawska L).

Laskentamallia kehitetään edelleen pohjoismaisena yhteistyönä Nordic Ventilation Groupin (NVG) puitteissa. Myös REHVA jatkaa työtään ilmavälitteisten sairauksien leviämisen torjunnassa mm. CEN- Sisäilma- ja ilmanvaihtostandardin EN 16798-1 uusinnassa.

Teksti: Olli Seppänen, emeritusprofessori

Jaa artikkeli







Aiheesta Rakentaminen

BLOGIT

Matkakertomukset

Sisäilmauutiset on Sisäilmayhdistyksen julkaisema puolueeton ja riippumaton asiantuntijalehti.

© Sisäilmauutiset 2021