Убей вирус! (Часть 10)

Комаров С.М.
(«ХиЖ», 2020, №)

Коронавирус в интерьере

 

Даже когда острая фаза пандемии Ковид-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Один из способов дальнейшей борьбы с ним – совершенствование принципов конструирования зданий и сооружений. Так сказать, создание архитектуры и интерьеров посткоронавирусной эпохи. Обсуждение этой проблемы можно найти в свежем мини-обзоре, который подготовили Лесли Диец из Орегонского университета и его коллеги («Applied and Environmental Science», 2020, 5, 2, e00245-20).

По их мнению, архитекторы и дизайнеры интерьеров теперь должны учитывать, что этот вирус передается от человека к человеку с каплями слюны, соплей, а также с фекалиями. То есть в виде аэрозоля или грязи на руках. Соответственно, проникнуть в другого человека вирус может либо с воздушным потоком, либо с грязью, которая оказалась на руках при соприкосновении с какой-то поверхностью. Первоначальные оценки, сделанные, скажем, на основании расползания вируса по планете с международными авиарейсами, отправлявшимися из аэропорта Ухани 25 декабря 2019 года по 19 января 2020 года, показали, что один человек может заразить вирусом Ковид-19 до трех человек. Это меньше, чем при кори (12—18 человек), но несколько больше, чем при гриппе, – там максимальный уровень заражения составляет два человека. Однако потом появилась прямая статистика по замкнутым помещениям с большим количеством людей, например на круизном судне «Diamond Princess», простоявшем в самом начале пандемии две недели у берегов Японии; она показала, что заразность вируса Ковид-19 гораздо больше: 5—14 человек.

Так у создателей интерьеров появляется вопрос: как долго вирус может жить вне человека и нельзя ли это время сократить? Прямые эксперименты с вирусом Ковид-19 показали, что меньше всего он живет в виде аэрозоля, распределенного по влажному воздуху, – при влажности 65% половина его частиц погибает спустя 2,74 часа (время полужизни). Дольше всего он живет на пластике: при влажности 40% — 15,4 часа. Далее идут сталь (13,1), картон (8,45) и медь (3,4). Поскольку осевшая на какую-то поверхность вирусная частица может в любой момент подняться с нее, подхваченная потоком воздуха, который приходит в движение из-за проходящего человека, очевидно, что никакой материал дверей, стен, полов в общественном помещении не помешает заражению, если по нему время от времени проходят кашляющие люди, зараженные вирусом.

Поэтому бороться можно лишь средствами личной гигиены. Во-первых, систематически обрабатывать антисептиками поверхности, за которые часто хватаются люди, – дверные ручки, ручки тележек в магазине, клавиатуры банкоматов и платежных терминалов. А во-вторых, тщательнее мыть руки после того, как побывал в общественном здании. Соответственно, необходимые приспособления для санитарной обработки должны быть предусмотрены инструкциями по эксплуатации зданий с большим скоплением людей.

Важнейший атрибут борьбы с распространением инфекции – система вентиляции и кондиционирования. Если это замкнутая система, которая лишь перераспределяет воздух между помещениями, то она не поможет в борьбе с вирусом, а, наоборот, разнесет его по всем комнатам. Казалось бы, должны помочь фильтры. Это не так: стандартные фильтры системы вентиляции улавливают частицы размером 3—10 мкм, а размер вирусной частицы менее 1 мкм. Можно ли поставить более качественные фильтры? Конечно, и такие фильтры существуют. Вот только они быстрее засоряются, а на прокачивание сквозь них воздуха тратится значительно больше энергии. Такие фильтры, отлавливающие частицы размером 0,3 – 10 мкм, применяют, в частности, в больницах. В систему фильтрации воздуха в общественных зданиях без крайней необходимости никто не станет их ставить, чтобы не повышать затраты. Поэтому важнейший способ вентиляционной борьбы с вирусом – это разбавление воздуха помещений уличным воздухом. Тогда концентрация аэрозоля в нем будет падать, соответственно, и уменьшится вероятность заражения посетителей.

Как ни странно, для этого необязательно делать какие-то сложные системы вдобавок к имеющейся вентиляции – достаточно просто время от времени открывать окна. Увы, это можно сделать отнюдь не во всяком здании, поскольку большинство общественных зданий лишено открывающихся окон, а в разного рода гигантских торговых центрах зачастую окон нет вовсе. Вот в них нужно делать отдельную систему подачи свежего воздуха. В любом случае, воздух с улицы потребует затрат энергии на свой нагрев или охлаждение до комфортной температуры.

Другой довольно простой способ борьбы — повышение влажности воздуха. Так, относительная влажность более 60% при комнатной температуре снижает заразность вируса. Тут есть два механизма. Во-первых, во влажной среде капельки аэрозоля оказываются крупнее, значит, они гораздо быстрее оседают на различных поверхностях, убирая вирус из воздуха. А во-вторых, по другим коронавирусам известно, что влага воздействует на их оболочку и несколько ее трансформирует, тем самым лишая вирус возможности присоединяться к клеткам. Увы, игры с влажностью могут привести к развитию плесени, а это окажется похуже коронавируса. Поэтому выше 60% влажность поднять не удастся.

Очень эффективно применение ультрафиолета. Давно известно, что даже простой солнечный свет снижает время полужизни вируса гриппа с 31,6 минуты в темном месте до 2,4 минуты в освещенном (считается, что излучение повреждает генетический аппарат вируса). Коронавирус атипичной пневмонии (SARS) полностью обезвреживается менее чем за две минуты выдержки под ультрафиолетом. Конечно, оконные стекла задерживают значительную часть солнечного спектра, особенно в коротковолновой области, однако солнечный свет – совершенно бесплатный ресурс и его надо максимально использовать для борьбы с коронавирусом. Поэтому в архитектуре общественных зданий посткоронавируса темных закоулков быть не должно – напротив, все должно быть залито солнечным светом.

Конечно, это требование вряд ли применимо к огромным торговым центрам, где окон нет и все освещение – искусственное. Однако и тут есть возможность для борьбы: добавить источники ультрафиолета к освещению. Речь идет не об опасном ультрафиолете в диапазонах УФ-А и УФ-В, а о более коротковолновом свете в диапазоне С, его длина волны 207—222 нанометра. Пока что негативное воздействие на кожу и глаза человека у излучения этого диапазона не выявлено, и, если в широкомасштабных опытах эта безопасность будет доказана, оснащение общественных зданий такими ультрафиолетовыми светильниками окажется важнейшим средством борьбы с коронавирусом, да и с другими вирусами, распространяющимися через воздух. В противном случае можно и нужно включать ультрафиолетовый блок в систему вентиляции для обеззараживания проходящего через нее воздуха.

Отдельно стоит проблема вентиляции в больницах. Там помимо обычных помещений есть такие, в которых давление специально повышено или понижено. Например, в первые помещают пациентов со сниженным иммунитетом, чтобы предотвратить проникновение инфекции извне. Однако если такой пациент заражен коронавирусом, его палата окажется источником внутрибольничной инфекции – благодаря разнице давлений она станет разноситься по всему помещению. С другой стороны, в палаты с пониженным давлением станет засасываться, возможно, зараженный воздух из других помещений. Для предотвращения таких эффектов в новых больницах при входе в такие палаты нужно располагать специальные тамбуры, а все палаты желательно оснастить индивидуальной вентиляцией, связанной с улицей, чтобы воздух разных помещений не смешивался.

Другое помещение, которое в посткоронавирусную эпоху становится весьма опасным, – это офис. С конца ХХ века большую популярность в офисных помещениях приобрела так называемая архитектура «открытого пространства» (open space), когда работники располагаются в огромном помещении без каких-либо разделяющих стен. Считается, что отсутствие границ способствует взаимному обмену идеями. Так вот, эта конфигурация рабочего пространства столь же эффективно способствует обмену бактериями и вирусами. Видимо, это обстоятельство придется принять во внимание в будущем, если оно будет связано с долговременной необходимостью поддерживать социальную дистанцию.

123

Разные разности

07.07.2020 18:00:00

…проект ИТЭР по созданию крупнейшего в мире термоядерного реактора прошел важную веху — на место установлено основание криостата, самая большая и тяжелая часть токамака...

…созданы структуры для фотосинтеза, более эффективного, чем природный, — капли размером с клетку, содержащие мембраны хлоропластов шпината и компоненты ферментативного цикла для синтеза органических молекул из углекислого газа…

…каждая третья женщина европейского происхождения имеет «неандертальский» вариант рецептора гормона прогестерона, связанный с повышенной рождаемостью, более редким кровотечением на ранних сроках беременности и меньшим количеством выкидышей…


>>
20.05.2020 18:30:00

Вакцины – какие, сколько и на какой стадии?

Даже когда острая фаза пандемии COVID-19 закончится и меры карантина больше не будут нужны, сам вирус никуда не денется, а продолжит жить среди нас. Самый эффективный способ от него защититься – сделать вакцину.

>>
18.05.2020 19:00:00

Коронавирусы: в семье не без урода

Найдены молекулярные отличия более патогенных коронавирусов от менее патогенных. Пока не вполне ясно, как эти отличия работают. Но возможно ученые смогут понять, почему настолько похожие инфекционные агенты приводят к таким разным последствиям для человека.

>>
13.05.2020 17:00:00

…из-за снижения транспортных потоков во время пандемии коронавируса уменьшились сейсмические шумы в коре Земли; специалисты считают, что это облегчит мониторинг слабых землетрясений, вулканической активности и других сейсмических событий...

…6 марта с мыса Канаверал стартовала миссия Space X CRS-20, которая доставит на МКС 250 пробирок со стволовыми клетками человека; на протяжении месяца они будут развиваться в кости, хрящи и другие ткани в условиях невесомости...

…по мере того как на рынок выходят художественные произведения, разработанные с помощью генеративных алгоритмов и когнитивной робототехники, встает вопрос об авторском праве на них…

>>
05.05.2020 17:00:00

Смартфон может незаметно передавать секретные сведения посторонним через неучтенную разработчиками прореху на границе между столом и смартфоном. Как же это может быть? Ответ в ходе серии экспериментов получили исследователи из Вашингтонского университета.

>>