Tõsi, kõigepealt peab uus meetod jõudma Euroopa standardisse, alles siis hakatakse ventilatsiooni uut moodi projekteerima. "See on tõsine paradigma muutus. Teadusartikkel on alles esimene samm," tõstab akadeemik ja Tallinna Tehnikaülikooli professorJarek Kurnitski saladuskatet oma värskelt teadustöölt, millest saab põhjalikumalt lugeda ajakirjast "Building and Environment".

Puhas siseõhk põhiõiguseks

Täna seisame silmitsi olukorraga, kus enamik hoonete ventilatsioonisüsteemidest nii-öelda ei tegele ega huvitu õhu teel levivatest haigustekitajatest. Nimelt pole inimesed viimaseid moodsal ajal eriti kartnud – kuni COVID-19 pandeemia alguseni.

Nii on ventilatsiooni projekteerimisel teadlikult piirdutud ainult tunnetuslikult mugava õhukvaliteedi kriteeriumiga – et ei oleks inimpõhiseid ega materjalide lõhnasid, et õhk poleks "liiga paks". Kuigi juba kaua on teada seos ventilatsiooni ja haiguspäevade vahel, kus ventilatsioonist pole kasu mitte ainult COVID-i, vaid ka tavaliste külmetushaiguste puhul, ei ole seda siiamaani hoonete projekteerimisel rakendatud.

Hügieeni olulisuse mõistmine tuli inimkonnal alles sajanditega. Näiteks kulus inimestel aega mõistmaks, kui tähtis on haiguste ennetamisel või ka tervenemisel puhas joogivesi, käte pesemine, mustade esemete steriliseerimine või ka kontaktide vältimine haigetega. COVID-i pandeemia mõjul on hakatud teadvustama siseruumide õhu kvaliteedi olulisust.

Seepärast on Kurnitski sõnul vaja paradigma muutust nõudmaks edaspidi hoonete projekteerimist selliselt, et õhu kaudu levivad nakkused oleks viidud miinimumini, võrreldavalt sellega, mida maailmas tehakse joogivee ja välisõhu puhtuse hoidmiseks.

Mida uus meetod sisuliselt tähendab?

Kurnitski, Kiili ja teiste projektis osalevate teadlaste väitel näitab olemasolev info COVID-19 kohta, et selle levik on seotud kas inimeste lähikontaktiga või puuduliku ventilatsiooniga rahvarohketes kohtades.

Viimast toetavad juhtumid, kus nakkus on saadud ruumi teises otsas ning ventilatsioon on olnud kõigest 1–2 liitrit sekundis inimese kohta. See on 5–10 korda madalam olemasolevates standardites ette nähtud nõudest 10 liitrit sekundis inimese kohta, mis omakorda tõstatab küsimuse, kui palju ventilatsiooni oleks vaja SARS-CoV-2 õhu kaudu levimise oluliseks vähendamiseks. Arvestada tuleb ka ruumi suurust, inimeste arvu ja õhu liikumist ehk õhujaotust ruumi ulatuses.

Välisõhu ventilatsioonimäära arvutamiseks pakuvad Kurnitski ja kolleegid välja uue meetodi, mis võimaldab määrata etteantud nakkuse riskitasemele vastava ventilatsiooni siseruumides. Ühtlasi teevad nad ettepaneku kasutada seda meetodit tulevastes ventilatsioonistandardites, et täiendada olemasolevaid ventilatsioonikriteeriume, mis põhinevad tunnetuslikult mugaval õhukvaliteedil ja saasteainete eemaldamisel.

Uus meetod võimaldab arvutada vajaliku ventilatsioonimäära lähtuvalt sellest, kui suure hulga viirust kvantides inimene ühes tunnis eraldab ja mis on taotluslik nakkuskordaja. Üks kvant on suhteline haigustekitaja doos, mille puhul haigestumise tõenäosus 63 protsenti. Erinevalt epideemia levikut kirjeldavast nakkuskordajast kasutakse meetodis sündmuse nakkuskordajat, mis näitab, kui mitmele inimesele viiruse kandja nakkuse edasi võib anda ruumis viibimise ajal. Kuna nakkuse levitajatega võib kokku puutuda mitme sündmuse jooksul, siis soovitatakse sündmuse nakkuskordaja väärtusena R=0,5.

Käesolevas uurimistöös kasutati ventilatsioonivajaduse arvutamisel just SARS-CoV-2 eraldust, aga seda meetodit saab edukalt kasutada ka teiste hingamisteede viiruste leviku takistamise eesmärgil, kasutades vastava viiruse eraldust.

Uut meetodit katsetati avalike hoonete ruumide põhjal. Selgus, et nakkusohu vähendamiseks osutus kõige olulisemaks parameetriks kogu ruumis liikuv õhuvool ühe nakkusohtliku inimese kohta, aga oluline oli ka ruumis viibivate inimeste arv. Praeguses sisekliimastandardis EN 16798-1 ettenähtud I kategooria ventilatsioonimäär sobis osade, kuid mitte kõigi ruumide puhul. Vajalikud ventilatsioonimäärad algasid umbes 80 liitrist sekundis ruumi kohta.

Kuna tulemuste suured erinevused muutsid võimatuks esitada lihtsat rusikareeglit praeguste ventilatsioonimäärade korrigeerimiseks, rõhutab Kurnitski koos teadusrühmaga uue projekteerimismeetodi olulisust madala nakkusohuga ruumide projekteerimisel.

Teadustöö kohta saab lugeda artiklist "Respiratory infection risk-based ventilation design method", mis ilmub detsembris 2021 ajakirjas "Building and Environment". Teadusprojekti rühma kuulusid akadeemik ja Tallinna Tehnikaülikooli professor Jarek Kurnitski, samuti Martin Kiil, Pawel Wargocki, Atze Boerstra, Olli Seppänen, Bjarne Olesen ja Lidia Morawska.