新风是最好的防疫手段

2020-04-23

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一、       何为“新风”

二、       基本传播数R0

三、       防疫重“防”,新风为王

四、       新风的利与弊

五、       几点呼吁

何鲁敏

20204

新冠疫情迟迟未了,大家都很焦虑。何时正常生活?何时安心上班?何时尽情交友?孩子上学安全吗?疫情何时结束?听说新冠会卷土重来,听说要长期抗疫.....,种种疑惑,因为没有答案,才令人焦虑。

其实完全不必焦虑,从预防流行性呼吸道疾病的角度看,在没有疫苗的前提下,最有效的防疫措施只需两条。

一是新风,有新风机开机,没新风机安装,不愿装开窗通风。

二是距离,实测表明:距离2米,病毒稀释万倍,可保无恙。实在不能保持距离,哪怕擦身而过,也要戴上口罩,自求多福。

这么简单?对,就是这么简单。不仅如此,和疫苗免疫相比,新风覆盖不但适应性更广,几乎可以应付所有呼吸道传染病,而且对身体健康有益无害。化学污染、CO2污染、PM 2.5等有害物一并“搂草打兔子”扫地出门。

一、何谓“新风”?

l   新风指引入室内的室外新鲜空气。

l   获得新风有两个方法:一是机械式,安装“净化新风机”,优点是稳定可靠,不受气候影响;二是开窗通风换气,优点是不花钱,缺点是不稳定,受室外冷热影响

l   在建筑行业,最初引入新风是为了空气新鲜和舒适,后来发现新风具有排除置换污染物的作用,同时在医学上发现其稀释和防传染的功能。我国自2003年非典之后,新建的洁净手术室和传染病房已全部采用“全新风系统”。

l   记得江亿院士曾说起过他在非典期间的一件事,当时在北京人民医院参与非典救治的科研人员发现,靠窗且开窗通风的科室几乎无人感染。本次新冠疫情同样有参与救治的专家谈到类似的经历,由此我们猜测,开窗通风即足量新风是防疫的有效措施之一,但是我们不知道有多大的新风量可以抑制传染。

二、基本传染数R0

流行病学有个参数叫“基本传染数R0”,指在没有外力介入时,一个病人可以传染几个人,如R0>1,则病人越来越多,成为流行性传染病,R0越大,传染性越强。反之R0<1,则病人越来越少,只会有人中招,不会流行蔓延,所以R0>1,是流行性传染病发生的必要条件。如果采取恰当的人为干预措施,使原本R0>1的基本传染数变为R<1,就可认为是有效的防疫措施。在这种情况下,仍会有人生病,但不会蔓延扩散,更不会发展为流行性传染病。

下表是部分典型的空气传播的流行性传染病的基本传染数R0

          空气传播的流行性传染病

传染病

传播媒介

基本传染数

R0

病死率

备注

天花

空气传播


5-7

95%


流行性腮腺炎

空气传播


4-7

-


百日咳

空气传播


5.5

-


SARS

(2003,中国)

空气传播


0.83-3

11%


流感

1918流感)

空气传播


2-3

2.5%


新冠肺炎

2019-NCOV

空气传播


2.2-5

2-5%

WHO数据、香港中文大学、中国CDC数据

三、防疫重“防”,新风为王

l   R0是一个概数,假如有一种防疫措施,使可能被传染的人数减少一定比例,则俗称为该措施的“传染减少率”且采取该措施后的实际传染数R= R0(1-传染减少率),如R<1,则该措施为有效防疫措施(可能是组合措施)。

假定R0=7(呼吸道传染病最大值),为使实际传染数R<1,传染减少率不应低于:传染减少率>1-1/7

即:传染减少率大于85.7%,为保险起见,传染减少率应不低于90%

l   根据非典期间有关流行病学的统计资料,关于各种防疫措施有效性的统计:

l   每天洗手10次,降低感染30-40%

l   固体表面每天消毒两次,降低感染30-40%

l   戴口罩(N95),降低感染63%

l   开窗换气或足量新风,降低感染90%以上;

l   物理隔离,降低感染99%以上。

在上述防疫措施中,可称为长效措施的只有足量新风,其他均为卫生习惯或应急措施。就算医生常说的“开窗通风”也有四大忌:

太冷不敢开,太热不想开,雾霾不能开,噪声不可开。算一算,一年中可开窗换气的日子只有百余天,剩下的日子怎么办?——这也是我们推崇净化新风机的原因。只有净化新风机可以长期使用,且不妨碍正常的工作生活。

由此可见,在各种防疫措施中,新风为王!(无疫苗的前提下)。

四、新风的利与弊

新风机降低传染率的效果主要取决于“空间稀释”和“污染置换”两个因素:

l   空间稀释——如同一滴墨水滴入水中的效果一样,一个病人呼出有毒气体(按1m³/h计)会扩散到周围空间,空间越大,有害气体越稀薄,其他人被感染的可能性越低。例如在60㎡高3米的教室里,一个病人的呼出气体会被稀释到1/180,而在厢式电梯里(3*2.5m=7.5m³)只能被稀释到1/7.5,所以越大的空间越安全。

l   污染置换——被稀释的有毒物质在封闭空间会逐渐积累,时间越长浓度越高。假定在上例的教室中,每小时用室外新风将室内空气置换一遍,(称为换气次数N=1,则室内毒气浓度不会超过原值的1/180,传染减少率达99.4%,如果N=2,传染减少率达99.7%。除非距离过近或当面对喷,基本上可以排除被感染的可能性。

l   场景模拟——按照教育部新标准<中小学校园环境空气质量指标及解决方案>为假定场景:教室面积60㎡,高3M,体积180m³,学生30人,人均新风量20m³/h,换气次数N=3.3/h。如果基本传染数R0=7,且学生携菌比例10%3人),计算结果为:

毒素浓度稀释至3/180*3.3 =0.5%

传染减少率99.5%

实际传染数R= R01-99.5%=0.035,远小于1.

由此可见,即使教室再拥挤些,病患数再多些,足量新风也可有效控制疫情扩散。

l   事实上,我们按照国家标准(GB18883)核算了各种场景,包括家居、学校、商场。发现除了医院电梯和公共交通工具外,只要按国标规定:保证人均20-30m³/h新风,就可以确保R<1,足以抑制空气传播的流行性传染病的发生和扩散。

l   其实,新风机不是什么新鲜事,早在1995年就诞生了<亚都新风节能技术公司>。在我国推广应用已有25年之久,新风机已从第一代发展到第五代,新风机的技术和产能稳居世界前列。但是新风设备却没有在SARS和新冠疫情的预防和剿灭中发挥应有的作用,其原因主要有:

1.     装备率低——很多人认为新风机可有可无,锦上添花,不知此乃空气安全的卫士。据有关资料,新风机的家居装备率不足10%,最需要的中小学教室不足2%,……可见普及率之低。

2.     装而不用——在一些安装了新风设备的大商场、写字楼,普遍存在“装而不用”的现象,原因是“耗能”。

3.     设计不当——早期的新风机净化效率较低,存在“引霾入室”现象,或热回收效率过低导致室温变动,或采用走廊楼梯等人居通道作回风道,造成尾流(回风)传染……

这些原因,极大影响了新风机应用的效果。

此外,作为临时且比较经济的防疫手段,“开窗通风+空气净化器”的组合,也具有比较好的防疫效果,前提是:足量CARD(洁净空气量)和高效过滤(H11H13

五、呼吁:

新风稀释是与疫苗防疫效果相当的呼吸道传染病防疫手段,其长效性、广谱性更优于疫苗,这一点已经非典和中国预防医学的实践所证实。即使面对境外“全民免疫”者涌入,也足以抑制其扩大与传播,是应对可能出现的长期抗疫的首选方案。

另一方面,我国新风产业实力雄厚,科研水平居全球前列,新风机产业的五代升级都是由我国引领实现的。更重要的是,新风产业和应用的标准完备,可以做到“有法可依”。

为此,我们呼吁:

l   加快新风机的普及应用和推广,特别对大、中小学、幼儿园等人员密集,社会交流活跃的场所尽快实现全面新风覆盖。

l   支持和鼓励公共交通领域的专用新风设备的研发,尽快实现公交车、公交场站的新风覆盖。

l   重新审核大型公共建筑,如体育场馆、电影院等场所的新风设施标准,并依据新国标、部标准予以改进。

l   从事新风机科研、制造的企业应列为“抗疫企业”予以支持。