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理事动态丨香港大学研究证实:空气通风不良是病毒在室内环境中传播的关键因素空气站点

发布时间:2025-06-22

作者:产品中心

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  香港大学机械工程系建筑环境讲座教授李玉国教授的团队与广东疾病预防控制中心、湖南疾病预防控制中心、中山大学和东南大学合作,对中国和日本东京爆发的三个新冠病毒传播案例进行了一系列流行病学和环境研究,确认空气通风不良是病毒在室内环境中传播的关键因素。

  李教授是室内环境通风的专家,专注于疾病的环境传播。在2003年非典爆发期间,李教授和香港大学的机械工程专家开发了一个先进的气流模型,利用计算流体力学模拟分析来跟踪和解释香港淘大花园和威尔斯亲王医院8A病房暴发的毒主要感染模式和特征。

  ——广州餐馆的案例(发生在2020年1月24日),来自三个非关联家庭的九名成员坐在三个单独的桌子(A、B和C)中,被位于中间的桌子A中的患者感染。同一张桌子上的4个人,A左侧B表的3个人,右侧C表的2个人,最终被感染。这三个家庭彼此不认识,在饭前、吃饭期间或饭后基本上没有任何联系。患者(A1)与最远感染者之间的距离为4.6米。

  ——湖南公交车案(发生于2020年1月22日),一名患者在下午乘坐两辆公交车从长沙到他的家乡,最终共感染了10名乘客。旅程的第一段是一辆载有46人(乘客/司机)的公共汽车,3小时20分钟的车程导致7名乘客感染。在一辆持续约一小时的小巴上的第二次旅程中,其他17人中有两人(乘客、司机和售票员)感染了病毒。患者与最远感染者之间的距离为9.5米。

  ——钻石公主号邮轮案(2020年1月至3月),截至2020年3月5日,在其舱室接受检测的2666名乘客和船上1045名船员中,共报告696例确诊病例(552名乘客和144名船员,其中410名无症状)。

  在广州餐馆案和湖南巴士案中,有证据表明空气传播是病毒的可能途径,因为感染者坐在远处,其中相当一部分人与患者相距超过2米,没有其他传播途径可以解释感染的原因,因此通风不良是病毒在环境中传播的主要因素。

  在病毒的短程空气传播中,受感染者呼出飞沫离开口腔,在呼出的气流比较够弱时,大约1.5米的距离外落地。但是,如果空气通风不足,短程空中传播路径可能被扩展,从而产生一条长距离的空中传播路径,从而在邻近区域感染更多的人。

  在广州餐馆的案例中,研究小组在3月中旬测量了餐厅空调的通风率,模拟病人呼出的细小液滴的扩散。据测量,餐厅内的通风率仅为每人1升/秒,而国际标准ASHRAE62.1要求每人至少5升/秒。

  这就可以解释为什么三张桌子上的人尽管彼此没有接触,却被感染了。跟踪气流路径还发现,A桌、B桌和C桌基本上位于同一空气循环回路上。这也解释了为什么餐厅服务员或其他15张桌子上的68位顾客都没有感染,这些桌子的空气循环回路是不同的。

  湖南公车传染案也有类似的调查结果。研究小组比较了巴士和小型巴士在两次旅程中的气流,并指出通风率的差异可能是造成传播风险的一个因素。公共汽车的平均通风量为1.7升/秒,而小型客车的平均通风量为每人3.2升/秒。感染分布也与呼出的病毒携带气溶胶的传播模式一致,这也许可以解释为什么小型巴士的感染率较低。

  在钻石公主号邮轮事件中,研究小组分析了检测在2月19日结束时286例有症状感染病例中的197例(149名乘客和48名船员),并根据流行曲线反算出他们的感染日期。研究发现2月6日检测开始后,旅客中的感染只限于与受感染旅客同住一个舱室的旅客,其余病例均在检测期前感染。因此,研究小组从研究结果中推断出,机舱内的中央空调系统并没有在疾病传播中起到作用,也就是说,无法确定客舱之间的远程空中传播路径。虽然研究小组无法在这一期间获得对船内通风率的测量,但是船内参考国际标准,如ISO7547:2004,该标准要求每人8升/秒,高于于ASHRAE 62.1中办公室和其他公共空间的最低通风率。

  从研究结果得出结论,当通风量低于3升/秒/人,且有足够的暴露时间时,室内环境中就有可能通过空气传播新冠病毒。李教授认为,每人8-10升/秒的换气速度足以将空气传播感染的风险降到最低。

  此外,研究小组研究了2020年2月11日之前湖北以外城市涉及三个或三个以上的感染病例,并评估了报告疫情的封闭空间的主要特征。在120个城市共发现318起3起以上感染病例,涉及1245例确诊病例。所有已确认的3例或3例以上病例的暴发都发生在室内环境中,这证实了共用室内空间是新冠病毒感染的主要风险。李教授表示:“虽然我们的研究不排除病毒在室外传播的可能性,但室外传播的概率似乎低于室内”。

  香港大学的研究团队确认了源于通风不良区域的空气传播,通常情况下非远程空气传播感染在通风不良的空间中变成了较远程空气传播,导致超级传播事件。

  ——室内大型活动场所比一般活动场所需要更高的通风量,避免在没有足够通风的室内环境中举行社交聚会。

  ——在房间里安装二氧化碳传感器,浓度超过1000ppm可能表明房间通风不足。李教授说:“通风不足的一个简单标准是,即使在远处也能闻到别人的呼吸气息。”

  中国建筑学会暖通空调分会成立于1978年,其前身为1962年成立的建筑设备委员会。中国制冷学会空调热泵专业委员会成立于1977年,其前身为第五学组。两学会均挂靠单位在中国建筑科学研究院建筑环境与能源研究院。自1978年在江苏南京联合召开“第一届全国暖通空调制冷学术年会”后合署办公,业内简称“全国暖通空调学会两委会”。第九届理事会共有理事、委员156人,由全国范围内科研院所、设计院、高等院校的专家学者及工程、生产制造现、运行管理等专业技术人员组成。下设供暖、通风、空调、热泵、计算机模拟、空气净化、青年、数据中心等技术专业工作组。

  暖通空调产业技术创新联盟是根据科技部等六部门《关于推动产业技术创新联盟构建的指导意见》(国科发政【2008】770号)等相关文件的要求,2019年4月由中国建筑科学研究院发起成立的以企业为主体、市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系新平台。CAHVAC宗旨是本着自主自愿的原则,集合优势资源,在专业化合理分工的基础上,以暖通空调技术创新为导向,依托于国家产业政策,以多样化、多层次的自主研发与开发合作创新相结合,建立暖通空调行业产学研用相结合的技术创新体系。下设供暖、通风、空调、热泵、计算机模拟、空气净化、青年、数据中心等专业委员会。

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