Công nghệ thông gió mới giúp các tòa nhà tương lai mở cửa trong đại dịch

Mới đây, nhóm nghiên cứu Estonia do Jarek Kurnitski và Martin Kiil dẫn dắt đã phát triển một phương pháp mới để thiết kế hệ thống thông gió cho phép nhiều người ở trong nhà hơn, ngay cả khi có đại dịch. Kết quả này mới được công bố trên tạp chí Building and Environment. 

Cần thay đổi các mô hình thiết kế các tòa nhà sao cho giảm thiểu lây lan bệnh dịch trong không khí. Nguồn: archello.com

Hiện nay, chúng ta đang phải đối mặt với việc hệ thống thông gió trong hầu hết các tòa nhà không có khả năng hạn chế lây lan mầm bệnh trong không khí. Bởi lẽ, trước đây chúng ta chưa bao giờ lo sợ về vấn đề này cho tới khi đại dịch COVID-19 xuất hiện. Vì vậy, các hệ thống thông gió thông thường được thiết kế chỉ nhằm để có không khí thoáng mát và không có mùi, mặc dù mối liên hệ giữa việc thông gió và số ngày nghỉ ốm ngắn hạn đã được biết đến từ lâu, nghĩa là việc thông gió không chỉ có ý nghĩa với COVID-19 mà còn với cảm lạnh thông thường.

Phải mất nhiều thế kỷ nhân loại mới hiểu được tầm quan trọng của vệ sinh, chẳng hạn như sử dụng nước sạch, rửa tay, khử trùng các vật dụng bị bẩn, tránh tiếp xúc với người bệnh hoặc người đang trong quá trình hồi phục. Và đến khi đại dịch COVID-19 xuất hiện, tầm quan trọng của chất lượng không khí [trong nhà] mới bắt đầu được công nhận. GS. Jarek Kurnitski ở Đại học Công nghệ Tallinn (Estonia) cho biết, đây là lý do tại sao cần thay đổi các mô hình thiết kế các tòa nhà sao cho giảm thiểu lây lan bệnh dịch trong không khí, giống như việc từng xảy ra với việc bảo vệ nước sạch và không khí ngoài trời trên khắp thế giới. 

Theo thông tin hiện nay, COVID-19 lây nhiễm thông qua tiếp xúc gần với người bệnh hoặc thiếu sự thông gió nơi đông người. Trên thực tế đã có nhiều trường hợp nhiễm bệnh từ phía đối diện căn phòng với mức thông gió từ 1 – 2 lít/giây cho mỗi người. Mức này thấp hơn 5 – 10 lần so với mức 10 lít/giây/người theo các tiêu chuẩn hiện hành. Điều này đã đặt ra câu hỏi về mức thông gió cần thiết để giảm lây truyền SARS-CoV-2 qua không khí. Những thứ cần tính đến ở đây là kích thước phòng, số lượng người và chuyển động không khí bằng cách phân phối không khí trong phòng.

Nhóm nghiên cứu của Kurnitski đã đề xuất một phương pháp mới nhằm tính toán tốc độ thông gió của không khí ngoài trời, từ đó đưa ra lượng thông gió trong nhà tương ứng với mức độ lây nhiễm nhất định. Họ cũng đề xuất áp dụng phương pháp này trong các tiêu chuẩn thông gió trong tương lai để bổ sung cho các tiêu chuẩn hiện tại.

Phương pháp mới cho phép tính toán tốc độ thông gió cần thiết dựa trên lượng virus một người thải ra trong một giờ (quanta/giờ), và tốc độ lây nhiễm dự kiến. 1 quanta là lượng mầm bệnh cần thiết trong trường hợp có 63% khả năng lây nhiễm. Khác với hệ số lây nhiễm cơ bản dùng để mô tả sự lây lan dịch bệnh, phương pháp này sử dụng hệ số lây nhiễm sự kiện cho biết có bao nhiêu người trong phòng có thể nhiễm bệnh khi có người mang virus. Do khả năng tiếp xúc với người lây lan virus trong nhiều sự kiện, nên hệ số lây nhiễm sự kiện có giá trị là R = 0,5. 

Nghiên cứu đã sử dụng tốc độ phát tán SARS-CoV-2 khi tính toán nhu cầu thông gió, ngoài ra phương pháp này cũng có thể dùng để ngăn chặn sự lây nhiễm của các loại virus đường hô hấp khác. 

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp này trên những căn phòng ở các tòa nhà công cộng. Họ thấy rằng thông số quan trọng nhất để giảm nguy cơ lây nhiễm là luồng không khí cung cấp trong toàn bộ căn phòng trên mỗi người bị nhiễm, tuy nhiên số lượng người trong phòng cũng rất quan trọng. Tốc độ thông gió loại I, theo tiêu chuẩn khí hậu trong nhà EN 16798-1 phù hợp với một số, nhưng không phải tất cả các phòng. Tốc độ thông gió yêu cầu bắt đầu từ khoảng 80 lít/giây mỗi phòng.

Do những khác biệt lớn nên không thể đưa ra quy tắc chung đơn giản để điều chỉnh tốc độ thông gió hiện tại,  Kurnitski nhấn mạnh tầm quan trọng của phương pháp thiết kế mới trong việc thiết kế các phòng có nguy cơ lây nhiễm thấp.□

Thanh An dịch
Nguồn: https://sciencebusiness.net/network-updates/taltech-future-buildings-could-stay-open-during-pandemics-thanks-new-ventilation