《BUILDING AND ENVIRONMENT》:Seasonal Dynamics of Bacterial and Fungal Contamination in Mechanical Ventilation Systems of a Renovated University Building
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微生物污染在现代化HVAC系统中的季节性变化及湿度影响研究|通风系统|室内空气质量|湿度控制|建筑翻新
Jurgis Zemitis | Marta Zemite | Arturs Palcikovskis | Heidi Salonen | Linda Mezule
拉脱维亚里加技术大学可持续建筑材料与工程系统研究所,Kispalas街6A号,LV-1048,里加
摘要
机械通风系统中的微生物污染仍然是维持健康室内环境的挑战,尤其是在人员密度较高的教育建筑中。尽管现代暖通空调(HVAC)系统旨在确保良好的室内空气质量,但不利的条件可能会为微生物生长创造条件,从而导致“病态建筑综合症”和呼吸系统健康风险。
本研究调查了2022年全面翻新的某大学建筑内通风系统和礼堂中的细菌及真菌污染情况。该建筑配备了仅使用100%室外空气、无循环系统的现代化空气处理装置(AHU),使用F7/M5过滤器,并实行连续运行模式。采样工作在两个不同的时间段进行:夏季(无人期间)和秋季(有人期间),以探讨人员使用情况和环境条件(温度和相对湿度)对污染模式的影响。空气样本通过微生物空气采样器收集,风管表面也进行了擦拭;同时记录了每个采样点的温度和相对湿度。此外还在空气处理装置附近采集了样本。
房间空气中的细菌数量范围为65至265 CFU/m3,在空气处理装置附近则高达12,100 CFU/m2,且在秋季有人期间细菌数量有所增加。真菌污染通常较低(0–70 CFU/m3),但在高湿度条件下(>80% RH)会加剧。
这些发现表明,仅靠翻新和现代化通风系统并不能消除微生物风险,湿度控制和维护等运营因素仍然至关重要。本研究通过提供现代系统中污染动态的证据,填补了相关研究的空白,并强调了在教育设施中采取预防措施以保障室内空气质量的必要性。
部分内容摘录
引言
室内空气质量(IAQ)已成为影响使用者健康、舒适度和生产力的关键因素,尤其是在个人花费大量时间的机构和办公环境中。在影响IAQ的各种因素中,供暖、通风和空调(HVAC)系统的微生物污染一直被认为是导致不良健康后果(包括“病态建筑综合症”)的主要因素之一。
采样
与机械通风系统相关的微生物污染研究在里加技术大学土木与机械工程学院进行。该建筑于2022年9月完成全面翻新,期间所有通风系统也进行了更换,安装了全新的全自动机械通风系统。该建筑共有5层楼和4个独立区域,共有超过10个通风系统。
培养结果的视觉观察
58个培养皿中有45个(占78%)至少形成了一个微生物菌落。视觉观察显示,TSA(见图5)和MEA+C(见图6)培养基上出现了多种细菌和真菌生长。细菌菌落主要为小型、圆形、黄色色素,偶尔也有直径较大的白色或奶油色菌落,以及一些橙色至红色的菌落。真菌菌落具有丝状结构并伴有气生菌丝,色素多样,包括绿色、黑色和白色。
局限性与未来工作
本研究仅针对一栋大学建筑及其一个区域的三个通风系统进行了分析,可能无法全面反映整个设施或其他建筑类型的实际情况。采样工作在夏季(无人期间)和秋季(有人期间)两个不同时间段进行,以观察季节性差异;然而,这两个时期的相对湿度、温度和室外微生物负荷也存在差异,因此人员使用情况和环境因素并未得到完全考虑。
结论
本研究在配备了使用100%室外空气且运行模式连续的现代化HVAC系统的全面翻新大学建筑中发现了可测量的微生物污染。虽然污染程度总体较低,但在潮湿的夏季月份真菌数量明显增加,在人员密集期间细菌数量也有所上升,这表明存在季节性风险。分析显示,TSA培养基上的细菌生长量始终高于真菌生长量。
作者贡献声明
Jurgis Zemitis:概念设计、方法论制定、调查实施、初稿撰写、审稿与编辑、资金筹集、项目管理工作。Marta Zemite:方法论制定、数据管理、初稿撰写、审稿与编辑。Arturs Palcikovskis:数据管理、初稿撰写。Heidi Salonen:方法论制定、初稿撰写。Linda Mezule:方法论制定、初稿撰写。
作者贡献声明
Jurgis Zemitis:审稿与编辑、初稿撰写、项目管理工作、方法论制定、调查实施、资金筹集、概念设计。Marta Zemite:审稿与编辑、初稿撰写、方法论制定、数据管理。Arturs Palcikovskis:初稿撰写、数据管理。Heidi Salonen:初稿撰写、方法论制定。Linda Mezule:初稿撰写、方法论制定。