Вентиляция колодца на даче: Вентиляция колодца на даче —

Строительство и оборудование технического водопроводного колодца — ВикиСтрой

Подключение к магистральному водопроводу выполняется с соблюдением ряда технических требований. Речь не только о самой точке врезки, но также о ряде технических устройств, которые должны быть установлены между питающей магистралью и системой потребителей. К таковым относятся:

1. Шаровый кран или задвижка.
2. Грязевой фильтр.
3. Водомерное устройство.
4. Редуктор.

У каждого из этих элементов сантехнического оборудование есть определённые требования к условиям эксплуатации. Регламентом ограничиваются диапазон температур и предельная влажность, плюс ко всему есть необходимость защитить оборудование от механических повреждений. Безусловно, всё упомянутое оборудование можно разместить в доме, но у такого решения есть ряд недостатков. Не каждому захочется впускать в своё жильё инспектора, проверяющего состояние узла учёта и соответствие показаний.

С другой стороны, ряд точек водоразбора может находиться по пути пролегания вводного трубопровода и тянуть в обратном направлении дополнительную ветку водоснабжения нецелесообразно. Также может быть запланировано использование централизованного водопровода совместно с собственным источником — скважиной или колодцем, а значит, размещение вводного узла в доме вызывает ещё более серьёзные трудности.

В конце концов, вынесение из жилого пространства всех технических элементов жизнеобеспечения — концепция, доказавшая своё удобство на практике. Подземное размещение сантехнического оборудования отвечает всем требованиям, так исключается замерзание системы и любое вредоносное воздействие, важно лишь правильно соорудить и оборудовать колодец.

Наиболее разумно копать яму на этапе прокладки вводной водопроводной трубы. Это значительно упростит врезку запорно-регулирующей арматуры и её прохода через стенки колодца. Как правило, яма имеет форму квадрата со стороной 1,2 м, однако в случае организации сложных разветвлённых систем может потребоваться больше внутреннего пространства. Увеличение ямы может диктоваться необходимостью вместить больше сантехнического оборудования, либо из-за потребности в нанесении наружной гидроизоляции.

Защита от грунтовых вод требуется лишь при достаточно высоком их уровне, когда есть риск подмывания грунта и обрушения. В остальных случаях зачастую выгоднее применять специальную арматуру, устойчивую к затоплению. Стенки так называемого мокрого колодца выкладывают в один кирпич по лучевой схеме, при этом дно остаётся грунтовым и в нём обязательно выкапывают углубление, которое позволяет быстро откачать всю воду в случае экстренной необходимости. Сухой кессон представляет собой герметичную бетонную чашу. Вместо проведения монолитных работ, требующих значительно больших сил и материалов, можно прибегнуть к проверенным сборно-монолитным конструкциям из круглой плиты на дне и колец, соединённых бентонитовыми замками.

В простейших водопроводных колодцах есть только одна единица запорно-регулирующей арматуры: кран при условном проходе труб до 50 мм, а на более крупных магистралях — задвижка. Однако при установке в колодце узла учёта требуется установка дополнительного сантехнического оборудования.

Во-первых, сам счётчик. В мокром колодце допускается устанавливать только водомеры, способные длительное время работать в воде под давлением. Их характерная черта — литой металлический корпус и небольшое смотровое окошко с толстым стеклом, иногда оборудованное увеличительной линзой. В последнее время всё более популярны подводные счётчики электронного типа, не имеющие циферблата как такового. Часто водомеры с усиленной защитой устанавливают и в сухих кессонах: просто из подстраховки или непонимания требований нормативов.

Между краном и счётчиком обязательна установка грязевого сетчатого фильтра с размером ячейки от 200 мкм до 0,1 мм. Точные технические параметры фильтра лучше уточнить в паспорте счётчика, но одно требование едино для всех водомерных устройств — фильтр не должен иметь возможности промывки, иначе с водопоставляющей организацией неизбежно возникнут проблемы при опломбировании. Третий обязательный элемент обвязки счётчика — обратный клапан — может быть любого типа и устанавливаться как непосредственно перед водомером, так и сразу после него.

Обвязка счётчика воды в кессоне: 1 — запорный кран; 2 — сетчатый фильтр грубой очистки; 3 — обратный клапан; 4 — счётчик воды; 5 — кран для слива воды из системы

Также может требоваться установка крана после счётчика. Это сильно облегчит демонтаж счётного устройства без слива воды из системы для отправки на поверку и включения в работу альтернативного источника водоснабжения без каких-либо доработок. Также сразу после счётчика и его обвязки крайне рекомендовано установить тройник с обычным краном на 1/2″ для экстренного слива воды из системы.

Распределительный узел водопроводного колодца удобно организовывать на системе полипропиленовых труб . Возможные риски заужения условного прохода из-за некачественной пайки легко нивелировать, просто увеличив диаметр труб на 1–2 типоразмера. При этом полипропилен весьма терпим к затоплению и замерзанию, а при необходимости обвязку колодца можно легко изменить.

Этому же способствуют и наиболее распространённые виды водопроводных коллекторов. Они выполнены методом литья из ППР пластика и имеют от 3 до 6 отводов с шаровыми кранами. Их качество — ключевой показатель долговечности коллектора, поэтому откровенно дешёвых изделий китайского производства лучше избегать.

При диаметрах отходящих труб свыше 32 мм подобрать подходящий коллектор бывает довольно непросто, потребуется изготовление нетипичного устройства. Как правило, оно представляет из себя заглушенный с обеих сторон отрезок трубы диаметром до 100 мм, в который вварены резьбовые отводы для подключения отходящих линий через сгон или накидную гайку.

Также можно не устанавливать коллекторный узел как таковой, а просто смонтировать последовательно ряд ответвительных фитингов под основной диаметр вводной магистрали. Таким образом, труба после водомера опоясывает стенки колодца, в нужных местах в неё врезаются ответвления системы. Такой способ устройства требует гораздо больше затрат на дорогостоящую арматуру и годится лишь в качестве временной меры из-за большого числа соединений, каждое из которых является уязвимым местом.

При близком расположении коллекторного узла от скважины или колодца имеет смысл переместить комплекс оборудования водонасосной станции под землю. Так снимается необходимость в прокладке дополнительных труб, а всё электрическое и сантехническое оборудование будет эксплуатироваться в подходящих условиях. Разумеется, монтировать насосную и фильтрующую станции допускается только внутри сухого кессона.

Хотя затопление оборудования в гидроизолированном колодце невозможно, весьма вероятно образование на металлических элементах конденсата. Поэтому следует избегать использования стальных фитингов в пользу бронзовых или, в худшем случае, латунных. Также желательно выбрать аккумулятор с корпусом из нержавеющей стали вместо стандартного стального, покрытого краской. Корпусы насоса и фильтров также должны иметь исполнение, соответствующее условиям размещения по ГОСТ 15150–69.

При размещении станции подготовки воды в кессоне не будет лишним продумать конструкцию двойной крышки. Перегородка с лядой или разборный дощатый настил должны располагаться на уровне промерзания грунта или ниже и иметь глухую пароизоляцию. Если размещение перегородки на такой высоте невозможно, следует продумать её наружное утепление, для чего удобно использовать самый дешёвый пенополистирол марки ПСБ. Только при выполнении правильного утепления можно с уверенностью исключить риск замерзания колодца и порчи дорогостоящего оборудования.

Колодец на даче, как копать и устанавливать колодец на садовом участке

Не у каждого хозяина загородного дома есть возможность подключиться к централизованной системе водоснабжения, поэтому многие предпочитают поставить на участке колодец. Это гидротехническое сооружение считается наиболее бюджетной альтернативой. Плюс на него не требуется разрешения.

Этапы обустройства

Работы по строительству дачного колодца происходят в несколько этапов:

• выбирают место для источника воды.
• проведение земляных и монтажных работ.
• гидроизолируют шахту.
• устанавливают донный фильтр.
• обустраивают верхнюю часть гидротехнического сооружения.

Рассмотрим подробно ключевые этапы.

Выбор места

Для начала стоит отталкиваться от санитарных норм, которые должны строго соблюдаться. Для того чтобы выкопать колодец на дачном участке, необходимо соблюдать два аспекта:

• Длина от источника до жилища должна составлять не менее 5 метров. Водоносные слои медленно вымывают грунт, а это может негативно отразиться на целостности фундамента.
• Длина от источника до всех сооружения, связанных с канализацией (туалетов, выгребных ям, компостных ям, септиков, полей фильтрации и т.п.) должна быть не менее 25 метров, а лучше 50 метров. Сюда же относятся свалки, сточные канавы, автомобильные мойки.

Далее стоит выбрать максимально точное место, где близко расположен водный пласт. Существует несколько способов:

• гидрогеологическое исследование. В услугу входит и анализ воды. Лучше всего воспользоваться именно этим методом, так как он самый надежный. Хотя к бюджетным не относится.
• метод всепоглощения. Найти водоносный слой можно с помощью силикагеля, поваренной соли или дробленого красного кирпича, а также глиняной посуды или стеклянных банок. Влагопоглотитель высушивают в духовке, засыпают в емкость, обматывают сосуд натуральной тканью. Взвешивают и подписывают. Далее закапывают емкости на глубину около 0,5 м в предполагаемых местах обустройства источника. Через сутки емкости взвешивают вновь. Соответственно, емкость, впитавшая больше всего влаги, и укажет идеальное место. 
• метод наблюдения за природными явлениями. Ранним теплым утром или теплым вечером можно понаблюдать, где сгущается туман. Выбирать стоит то место, где сгусток тумана объемнее, так как именно там ближе подземные воды. Также утром в этих местах сконцентрировано больше росы.
• метод наблюдения за насекомыми. Мошки и комары в местах близости подземных вод собираются в стаи и кружат. Особенно это явление можно наблюдать теплым вечером. Рыжие муравьи, наоборот, избегают мест, где стоит оборудовать источник.
• метод наблюдения за растениями. О близости водоносного слоя говорят такие растения (особенно их заросли), как: болиголов, крапива, осока, щавель, сныть, мать-и-мачеха. О близости грунтовых вод свидетельствуют также: береза, ольха, ель. О том, что водоносный слой расположен далеко, говорит наличие яблони и вишни. 
• метод биолокации. Метод не научный, но некоторые его считают действенным. Из двух металлических проволок изготавливают рамки в виде буквы L. Взяв рамки в обе руки, за короткие плечи, медленно идут по участку. Там где водоносный слой близок, рамки будут интенсивно двигаться и перекрещиваться.

Сделать правильный выбор места вам поможет применение сразу нескольких методов. Как только с местом определились, применяют бурение в разведочных целях. Для этого обычным садовым буром бурят шахту на 5-10 м, наращивая его. Водный пласт определен правильно, если по мере углубления бура появляется влага.

Виды технологий копки

Вырыть колодец на даче можно двумя способами. Рассмотрим плюсы и минусы каждого. 

Закрытый способ

Применяется и на глинистом, и на сыпучем грунте. Выкапывают яму 80 см в глубину. Диаметр ямы должен превосходить бетонное кольцо на 20 см. Устанавливают в яму бетонное кольцо, на него устанавливают второе кольцо, далее третье и т.д.. Последнее кольцо должно быть выше уровня грунта. Скрепляются бетонные кольца с помощью металлических пластин. Обязательно герметизируются швы. Таким образом, роют весь колодец, выкапывая грунт до водоносных слоев.  

Плюсы

• исключен обвал грунта.
• особенностью сборки бетонных колец является то, что для этого не нужна спецтехника.
• бюджетность. Необходимы затраты только на доставку ЖБ колец.

Минусы

• копать источник внутри ЖБ кольца тяжело физически, так как специалист работает в ограниченном пространстве.
• сложно будет изъять большие валуны, попавшие под стенки источника.

Открытый способ

Как правило, применяется на глинистом грунте. Шахта выкапывается на необходимую глубину, далее устанавливают бетонные кольца, которые также необходимо соединить и загерметизировать. 

Плюсы

• более простое обустройство, ведь шахта удобна для копки.
• встретившийся на пути валун просто обкапывается, в отличие от предыдущего метода, где изъять его проблематично.

Минусы

• объемные земляные работы.
• вертикаль шахты нуждается в перманентном контроле.
• необходима спецтехника для опускания колец в шахту.
• имеется риск обрушения. Это очень опасно, если внутри находится человек.

Установка донного фильтра

Донный фильтр нужен для того, чтобы вода в колодце была чистая. Нет необходимости его использовать, только если дно у источника представляет из себя плотную глину. В этом случае фильтр может даже навредить, перекрыв родники. 

Фильтры бывают двух типов.

• Прямой. Применяют в шахтах, где дно мягкое и глинистое. Используется фильтр для того, чтобы дно не размылось. Укладывают его в следующей последовательности: камни или крупная щебень, средняя щебень (меньше предыдущей в 5 раз), кварцевый песок или мелкая галька. Каждый слой 15-20 см.
• Обратный. Применяют в шахтах с песчаным дном. Используется фильтр для того, чтобы очистить воду от песчинок и не дать частичкам мусора попасть на дно. Укладывают его в следующей последовательности: промытый речной песок, далее слой речной гальки, гравия или шунгита (размер фракции 10 мм), крупный щебень или камни (размер фракции минимум 50 мм). Каждый слой 15-20 см.

Обустройство верхней части сооружения

После того как вы поставили колодец, формируется его наружная часть, которая должна быть выше уровня грунта примерно на 0,8-1 м. Обязательно устанавливают крышку. Она необходима для того, чтобы в открытый колодец не попадал различный мусор, листья, насекомые. Сейчас большинство источников обеспечивает хозяев водой с помощью насосной системы, но вОрот и ведро все-таки установить стоит. Так как в случае отключения электричества у вас будет альтернативный способ получения воды. Оголовок колодца бывает декоративно оформлен с помощью дерева, кирпича, камня или штукатурки.  

Вентиляционные системы для охлаждения | Министерство энергетики

Вентиляция — наименее затратный и наиболее энергоэффективный способ охлаждения зданий. Лучше всего вентиляция работает в сочетании с методами предотвращения перегрева в доме. В некоторых случаях для охлаждения будет достаточно естественной вентиляции, хотя обычно ее необходимо дополнить точечной вентиляцией, потолочными вентиляторами и оконными вентиляторами. Для больших домов домовладельцы могут захотеть исследовать вентиляторы для всего дома.

Внутренняя вентиляция неэффективна в жарком влажном климате, где перепады температуры днем ​​и ночью небольшие.В таком климате естественная вентиляция чердака (часто требуемая строительными нормами) поможет сократить использование кондиционеров, а вентиляторы чердака также могут оказаться полезными. Однако альтернативный подход — герметизировать чердак и сделать его частью кондиционированного пространства в вашем доме, поместив изоляцию на внутреннюю часть крыши, а не на пол чердака. Герметичные чердаки более целесообразны при строительстве новых домов, но их можно переоборудовать в существующий дом.

Понимание роли теплопроводности, конвекции, излучения и потоотделения.

Предотвращение тепловыделения

Сохранение наружного тепла снаружи, отказ от тепловыделения и точечная вентиляция могут помочь сохранить прохладу в вашем доме в жаркие дни.

Чтобы избежать перегрева в доме, спланируйте заранее, благоустроив участок, чтобы он затенял дом. Если вы заменяете крышу, используйте светлый материал, чтобы она лучше отражала тепло. Изолируйте свой дом по крайней мере до рекомендованного уровня, чтобы не допустить попадания тепла, и подумайте об использовании лучистого барьера.

В жаркие дни, когда температура наружного воздуха выше, чем температура внутри вашего дома, плотно закройте все окна и входные двери.Также установите оконные шторы или другие оконные покрытия и закройте шторы. Шторы помогут заблокировать не только прямой солнечный свет, но и тепло, излучаемое снаружи, а утепленные шторы уменьшат теплопроводность вашего дома через окна.

Приготовление пищи может быть основным источником тепла в доме. В жаркие дни избегайте использования духовки; готовьте на плите, а еще лучше используйте только микроволновую печь. При приготовлении пищи на плите или в духовке используйте точечную вентиляцию вытяжки духовки, чтобы отвести тепло из дома (это приведет к засасыванию горячего наружного воздуха в ваш дом, так что не переусердствуйте).Приготовление на гриле на открытом воздухе — отличный способ не готовить в помещении, и, конечно же, не ходить в ресторан или заказывать работу на вынос.

Купание, стирка белья и другие занятия также могут накачать ваш дом теплом. Когда вы принимаете душ или ванну, используйте точечную вентиляцию с помощью вентилятора для ванной, чтобы удалить тепло и влажность из вашего дома. Ваша прачечная также может выиграть от точечной вентиляции. Если вы используете электрическую сушилку, убедитесь, что она выходит наружу (в целях безопасности газовые сушилки ВСЕГДА должны выходить наружу).Если вы живете в старом доме с отстойником, в который сливается белье, слейте его после загрузки горячей воды (или, что еще лучше, избегайте использования горячей воды для стирки).

Наконец, избегайте любых действий, которые выделяют много тепла, таких как работа за компьютером, сжигание открытого огня, работа посудомоечной машины и использование горячих устройств, таких как щипцы для завивки или фены. Даже стереосистемы и телевизоры добавят тепла вашему дому.

В некоторых частях США естественная конвекция и прохладный ветерок достаточны для охлаждения домов.

Вентиляторы, обеспечивающие циркуляцию воздуха в доме, могут повысить уровень комфорта. Оконные вентиляторы потребляют относительно мало электроэнергии и обеспечивают достаточное охлаждение домов во многих частях страны.

В больших домах вентилятор для всего дома обеспечивает отличную вентиляцию для достижения более низких температур в помещении. Для домов с воздуховодами альтернативный подход использует эти воздуховоды для подачи вентиляционного воздуха по всему дому.

Рекомендации по вентиляции для школ: COVID-19

Приведенная ниже информация предназначена для школьных администраторов и руководителей учреждений, у которых могут возникнуть вопросы о вентиляции и COVID-19.Здания со сложными системами отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) обычно работают с профессионалами HVAC для оценки и / или улучшения потока воздуха. Обратите внимание, что перечисленные ниже требования к воздуху в помещении также применимы к палаткам, устанавливаемым для учебных занятий или других образовательных мероприятий. Определение палатки — наличие по крайней мере двух или более сторон.

Хотя вентиляция важна для хорошего качества воздуха в помещениях, рассматривайте ее как часть более крупных усилий по обеспечению здоровой школьной среды во время пандемии.

COVID-19 распространяется в основном между людьми, находящимися в тесном контакте друг с другом. В помещении меньше воздушного потока для рассеивания и разведения вирусных частиц при выдохе, поэтому риск распространения COVID-19 на другого человека поблизости выше, чем на открытом воздухе.

Защитите себя и других и укрепите здоровье

Улучшение качества воздуха в помещении само по себе не остановит распространение COVID-19, но правильная вентиляция, используемая вместе с другими действиями, может помочь уменьшить распространение болезни.Учитывайте вентиляцию в сочетании с другими действиями, такими как надевание маски для лица, нахождение на расстоянии не менее 6 футов от других, частая гигиена рук, а также чистка и дезинфекция поверхностей, к которым часто прикасаются.

Изменения в вентиляции должны быть частью оценки качества воздуха внутри ваших зданий. При внесении изменений, направленных на увеличение притока наружного воздуха в здания, школьная администрация и управляющие должны всегда консультироваться с лицом, назначенным для управления программой обеспечения качества воздуха в помещениях.

Вентиляция наружным воздухом

В крупных зданиях, таких как школы, для поступления свежего воздуха извне используются системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). В последние годы корректировка систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для уменьшения количества поступающего наружного воздуха снизила затраты на энергию для отопления и охлаждения. Однако во время пандемии увеличение количества наружного воздуха, поступающего в здания, снижает количество вирусов в воздухе и сводит к минимуму рециркуляцию воздуха. Лучшее время для внесения изменений и обновления системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха — это когда школа не работает.Системы HVAC должны полностью функционировать, когда люди находятся в школьных зданиях.

• Включите все системы HVAC в режиме для жилого здания в течение как минимум одной недели, прежде чем люди займут здание, чтобы обеспечить правильную работу системы. См. Контрольный список № 2 в Контрольном списке для запуска систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха перед вводом в эксплуатацию на странице 5 документа ASHRAE Epidemic Task Force, Schools & Universities (PDF).
• Открытые системные заслонки для системы HVAC, которые у вас уже есть, чтобы обеспечить максимальный приток наружного воздуха.Увеличьте приток воздуха до уровня, превышающего минимум ASHRAE, для улучшения здоровья при сохранении комфорта в помещении для людей, находящихся в здании, в соответствии с расчетной температурой и относительной влажностью.
• Сведите к минимуму рециркуляцию воздуха внутри здания и вместо этого введите больше воздуха снаружи.
• Вентиляция по требованию (DCV) должна быть отключена во время пандемии.
• Наружные воздухозаборники должны располагаться на расстоянии более 10 футов от наружных вытяжных вентилей.
• По возможности поддерживайте отрицательное давление в медицинском кабинете и ванных комнатах.
• Каждый день, когда в здании живут люди, системы вентиляции должны запускаться как минимум за два часа до того, как люди войдут в здание, и оставаться включенными в течение как минимум двух часов после того, как люди покинули здание.
• Открытие окон может способствовать притоку большего количества свежего воздуха для увеличения естественной вентиляции, но количество зависит от разницы температуры и давления между внутренним и наружным воздухом. Чтобы еще больше увеличить естественную вентиляцию, может помочь вентилятор в окне. Однако в зданиях с системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха открывание окон может повлиять на механическую вентиляцию в некоторых местах и ​​изменить направление воздушного потока.Проконсультируйтесь со специалистом по HVAC, чтобы изменить естественную вентиляцию.
• Имейте в виду, что пыльца, загрязнение воздуха из-за дорожного движения и другие факторы могут вызывать приступы астмы у некоторых людей. Фильтрация воздуха может помочь решить потенциальные проблемы, которые могут усугубить попадание наружного воздуха в здание.

Повышение эффективности фильтра

Оптимизируйте вашу текущую систему HVAC. ASHRAE рекомендует фильтры с рейтингом минимального отчетного значения эффективности (MERV) 13 или выше для SARS-CoV-2.

• Обновите системные фильтры до фильтра MERV 13 или до фильтра с самым высоким рейтингом MERV, который позволяет ваша система HVAC.
• Регулярно проверяйте фильтры, чтобы убедиться, что они установлены правильно, без зазоров или перепуска воздуха.
• Меняйте или обслуживайте фильтры в соответствии с рекомендациями производителя.

Дополнение с переносными воздухоочистителями

Переносные воздухоочистители могут использоваться в дополнение к фильтрации воздуха в системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Важно использовать только тип с фильтрацией HEPA.Ионизирующие устройства и воздухоочистители, выделяющие озон, могут нанести вред здоровью.

• Выбирайте только фильтрующие типы устройств для очистки воздуха с высокоэффективными воздушными фильтрами (HEPA).
  • Если вам нужно сделать приоритетным использование фильтров HEPA, медицинское учреждение должно быть в верхней части списка.
• Выбранные устройства должны основываться на размере помещения с использованием скорости подачи чистого воздуха (CADR). Этот показатель отражает количество воздуха, которое устройство может обработать за единицу времени.
  • Рассмотрите возможность использования нескольких устройств в разных частях комнаты.
  • Следует учитывать характер воздушного потока и расположение людей в помещении.
  • Учитывать шум, создаваемый устройством очистки воздуха.
• Некоторые переносные устройства очистки воздуха и воздуховоды могут выделять озон, который может быть вредным для здоровья.
• Гарвард: специалисты дают советы по очистителям воздуха для учебных аудиторий
  Получите доступ к калькулятору портативного воздухоочистителя.
• Калифорнийский совет по воздушным ресурсам: очистители воздуха и озонопроизводящие продукты

Прочие меры

• В сложных системах оцените вентиляцию и фильтры, чтобы оптимизировать работу HVAC, или перед внесением серьезных изменений, а затем проверьте изменения, чтобы подтвердить ожидаемые результаты, так называемые «ввод в эксплуатацию» и «повторный ввод в эксплуатацию».
• Оцените с экспертом, как работает система HVAC.
• Чтобы предотвратить блокировку воздушного потока, оставляйте в классных комнатах свободное пространство в 3 фута вокруг вентиляторов.
• Убедитесь, что диффузоры приточного воздуха, вытяжные и возвратные решетки в классных комнатах не заблокированы. Они должны быть прозрачными, чистыми и сухими.
• Для помещений с высокой заполняемостью используйте углекислый газ (CO2) в качестве показателя эффективности вентиляции. Уровни углекислого газа легко проверить с помощью недорогого прибора с автоматическим считыванием. В идеале во время пандемии поддерживайте уровень CO2 на уровне 800 ppm или ниже.
• Поддерживайте уровень относительной влажности воздуха в помещении от 40% до 60% весной и осенью.Зимние условия могут потребовать более низкого уровня относительной влажности, чтобы предотвратить избыток влаги на окнах и других поверхностях. Слишком высокая влажность может привести к появлению пылевых клещей и плесени, которые могут быть триггерами для людей, страдающих аллергией и / или астмой.
• Неизвестно, насколько эффективны ультразвуковые волны, ультрафиолетовое излучение высокой интенсивности, синий светодиод и другие альтернативные методы дезинфекции против вируса, вызывающего COVID-19.

Ресурсы и руководство

В гонке за создание лучшего аппарата для искусственной вентиляции легких за 500 долларов

Когда этой весной разразился кризис с коронавирусом, заголовки о том, как США могут найти выход из надвигающейся нехватки аппаратов ИВЛ, разошлись почти так же быстро, как и сама пандемия.

Житель Нью-Йорка представил «МакГайверы, решающие проблему нехватки вентиляторов», инициативу, инициированную не врачом или инженером, а активистом блокчейна. Университет Миннесоты создал дешевый вентилятор под названием Ковентор; Массачусетский технологический институт имел Аварийный вентилятор Массачусетского технологического института; Университет Райса, ApolloBVM.НАСА создало VITAL, и компания, занимающаяся фитнес-мониторами, вступила в игру с Fitbit Flow. Ценники варьировались от 150 долларов за Coventor до 10 000 долларов за Fitbit Flow — и все это значительно меньше, чем у коммерческих аппаратов искусственной вентиляции легких премиум-класса, которые могут стоить 50 000 долларов за штуку.

Примерно в то же время К. Натарадж, профессор инженерного колледжа Вилланова, получил известия от врачей первой линии в больницах Филадельфии, которые опасались, что у пациентов с COVID-19 не хватит аппаратов ИВЛ. Вынужденная помочь, Натарадж собрала команду добровольцев SWAT, состоящую из инженеров и медиков, чтобы изобрести идеальный аппарат для экстренной вентиляции легких.Цель: построить что-то, что могло бы работать по крайней мере с 80% функций типичного больничного аппарата ИВЛ, но с 20% или меньше затрат.

На протяжении десятилетий Натарадж работала над медицинскими проектами — например, над поиском лучшего способа диагностики потенциально смертельной черепно-мозговой травмы у недоношенных детей — в основном с врачами Детской больницы Филадельфии и системой здравоохранения Гейзингер в сельской Пенсильвании, поэтому ключевые участники клинической практики объединились быстро. К 23 марта он обратился на инженерный факультет с просьбой о совместной работе над многомесячной работой по созданию NovaVent, базового недорогого аппарата ИВЛ с деталями, которые стоили около 500 долларов.Схемы будут иметь открытый исходный код, чтобы другие могли использовать их бесплатно для массового производства устройства.

Электронная почта для регистрации

Подпишитесь на бесплатный утренний брифинг KHN.

Житель Нью-Йорка был не единственным, кто сослался на сериал 80-х «МакГайвер», главным героем которого был секретный агент швейцарской армии с ножом, который выполнял работу с умом и всем, что было под рукой. Предполагалось, что эти аппараты ИВЛ достаточно просты, чтобы их можно было собрать вместе с деталями из медицинского шкафа или хозяйственного магазина по соседству.«Каждый может это сделать», — соблазнительно гласил один заголовок. Считалось, что эти чудо-машины могут быть полезны в больницах США, испытывающих критическую нехватку, возможно, в городах, переполненных больными пациентами.

Чтобы понять потенциальную полезность и истинную стоимость этих аппаратов для экстренной вентиляции, компания KHN в течение трех месяцев следила за командой Виллановы по мере ее разработки, тестирования и подготовки к отправке NovaVent на утверждение Управления по контролю за продуктами и лекарствами.

Команда обнаружила производителя автомобильных запчастей вместе с робототехниками.Он собрал информацию от анестезиологов, а также инженеров, занимающихся электрическими, механическими, жидкостными системами и компьютерами. Он обратился к медсестрам, чтобы гарантировать, что пользователи сразу же узнают, как управлять аппаратом ИВЛ. Местные производители напечатали детали машины на 3D-принтере.

Когда разразилась пандемия, профессор инженерии Вилланова собрал команду добровольцев SWAT, состоящую из инженеров и медицинских специалистов, чтобы изобрести экстренный аппарат искусственной вентиляции легких, который предлагает не менее 80% функций типичного больничного аппарата искусственной вентиляции легких, но по цене 20% или меньше.Готовый прототип NovaVent будет показан в инженерном колледже Вилланова 3 июня (Университет Вилланова / Пол Крейн)

Натарадж и его команда поняли, что некоторые из других сверхмощных аппаратов не будут соответствовать стандартам современной системы здравоохранения США. Но они также считали, что у команды Виллановы есть много возможностей для инноваций между этими устройствами и дорогими устройствами высокого класса от таких корпораций, как Philips или Medtronic.

Ясно одно: аппарат ИВЛ за 500 долларов — это что-то вроде единорога.

В то время как детали для NovaVent стоят примерно столько же, умственные способности и рабочие часы добавили неисчислимой ценности. По словам Натарадж, на ранних этапах основная группа — все добровольцы — работала от 20 до 25 часов в неделю, в основном посредством звонков Zoom из дома в дополнение к своей повседневной работе.

Команды из двух или трех человек были допущены к работе в лаборатории — фактически единственные люди в университетском городке. В конце концов, эти усилия были в соответствии с августинской миссией университета, которая ставит стремление к знаниям, руководству и сообществу выше человека.

К тому времени, когда они поняли, чего можно достичь с помощью модели за 500 долларов, первая волна кризиса прошла. Однако в те недели по всей стране прокатилась тревога по поводу плачевного состояния американской системы здравоохранения.

Итак, миссия NovaVent изменилась: построить лучшие недорогие вентиляционные отверстия для больниц в бедных и сельских общинах США, в которых мало аппаратов ИВЛ, если таковые вообще имеются.

Одним из непосредственных наследников инноваций, происходящих в Вилланове и других местах, является общественный характер усилий, сказал д-р.Джулиан Голдман, анестезиолог из Массачусетской больницы общего профиля, который помогает устанавливать стандарты для медицинских устройств: «Люди из разных слоев общества с точки зрения их навыков — инженеры, клиницисты, чистые ученые — все думают и работают, пытаясь понять, как правильно двигаться. быстро решить многогранную чрезвычайную ситуацию в стране: как сделать пациента более безопасным? Как мы можем сделать тех, кто за ними ухаживает, в большей безопасности? Как мы справляемся с ограничениями цепочки поставок? »

Новые разработки других предприятий уже использовались в качестве отправной точки для создания аварийных вентиляторов за рубежом.Они также увеличили запасы Нью-Йорка и могут также пополнить государственные и национальные резервы.

Ранние срочные опасения по поводу надвигающейся нехватки аппаратов ИВЛ были вполне обоснованными: 13 марта в США было около 200000 аппаратов ИВЛ, по данным Общества интенсивной терапии. Но из-за большого количества пациентов с COVID было предсказано, что скоро стране может понадобиться 960 тысяч человек.

Мы сказали: «Ну, GM делает это. Почему мы это делаем? »Но с эпидемиологическими моделями было много неуверенности.Мы не знали, насколько все будет плохо. Или [кривая] может полностью рухнуть, и в этом вообще не будет необходимости.

К. Натарадж, профессор инженерного колледжа Вилланова

В начале апреля губернатор Нью-Йорка Эндрю Куомо заявил, что в штате закончатся аппараты искусственной вентиляции лёгких через шесть дней, в результате чего у врачей останется мрачный расчет, о котором они слышали из сильно пострадавшей северной Италии: «Если человек придет и нужен вентилятор, а у вас нет вентилятора, человек умирает ».

В Филадельфии, в 12 милях к востоку от Виллановы, администрация больниц приготовилась к нехватке и сообщила о нехватке лекарств, необходимых для успокоения пациентов на аппаратах ИВЛ.

Президент Дональд Трамп сослался на Закон об оборонном производстве, чтобы заставить крупных производителей производить вентиляторы, хотя GM уже работала над этим. Когда GM подписала контракт на 500 миллионов долларов на поставку 30 000 аппаратов ИВЛ правительству США к августу, команда NovaVent задалась вопросом, будут ли ее собственные усилия тщетными.

«Мы сказали:« Ну, GM делает это. Почему мы это делаем? »- сказала Натарадж. «Но с эпидемиологическими моделями была большая неопределенность. Мы не знали, насколько все будет плохо.Или [кривая] может полностью рухнуть, и в этом вообще не будет необходимости ».

И в течение нескольких недель казалось, что худшее позади. В первых эпицентрах страны количество новых случаев заболевания начало снижаться. Горячие точки вспыхивали почти в каждом уголке страны, но и они в основном сдерживались.

Люди вернулись к нормальной жизни, собираясь на задних дворах, на пляжах и в барах. В июне освещение новостей перешло к призывам к расовой справедливости и массовым протестам после видеозаписи убийства Джорджа Флойда, находившегося под стражей в полиции Миннеаполиса.

На заднем плане очень заразный коронавирус пронесся по югу, через Флориду, Джорджию, Техас и Аризону и поднялся в Калифорнии. В некоторых штатах сообщалось, что койки интенсивной терапии быстро загружались или превышали их. Этот ртутный вирус оказался неконтролируемым, и перспектива нехватки аппаратов ИВЛ снова увеличилась.

***

Прошлые пандемии были матерью инноваций. Серьезный прогресс в области искусственной вентиляции легких начался после вспышки полиомиелита в Копенгагене, Дания, в 1952 году.По данным Американского журнала респираторной медицины и реанимации, в инфекционную больницу Блегдамс ежедневно поступало 50 пациентов. У многих были парализованы дыхательные мышцы; почти 90% умерло.

Профессор инженерии Вилланова К. Натарадж стоит с готовым прототипом вентилятора NovaVent в инженерном колледже Вилланова 3 июня. 12 июня он был успешно протестирован на искусственном легком в Детской больнице Филадельфии (Университет Вилланова / Пол Крейн)

Анестезиолог в больнице понял, что пациенты умирают от дыхательной недостаточности, а не от почечной недостаточности, как считалось ранее, и рекомендовал нагнетать кислород в легкие пациентов.Это сработало — смертность упала до 40%. Но оставалась одна большая проблема: пациентов приходилось «запихивать в мешки вручную»: более 1500 студентов-медиков сжимали пакеты для реанимации в течение 165 000 часов.

«Они нанимали медсестер и студентов-медиков, чтобы они стояли и сжимали сумку», — говорит доктор С. Марк Полер, анестезиолог Geisinger Health из группы NovaVent. «Иногда они были настолько истощены, что засыпали и перестали дышать. Совершенно очевидно, что это была катастрофа, так что это было мотивацией для создания механических вентиляторов.”

Первые были простыми аппаратами, очень похожими на базовые аппараты ИВЛ для экстренной помощи, созданные во время кризиса COVID. Но они были сопряжены с опасностями, такими как повреждение легких из-за слишком большого количества воздуха. Более сложные машины обеспечат лучший контроль. Эти чудеса инженерной мысли — мониторы, различные режимы вентиляции, удобные элементы управления с сенсорным экраном, призванные минимизировать риск травм или ошибок — улучшили лечение пациентов, но также привели к резкому увеличению затрат.

Экстренные аппараты ИВЛ 2020 года были сосредоточены на моделях, которые, как правило, использовали мешок Амбу и какую-то механическую «руку», чтобы сжать его.Большинство людей знакомы с сумками Амбу из сцен в телепрограммах, таких как «Скорая помощь», где парамедики сжимают ручные пакеты реанимации, чтобы помочь пациентам дышать, когда их вбрасывают из машины скорой помощи. Пакеты уже широко доступны в больницах, стоят от 30 до 40 долларов и одобрены FDA.

Но создание таких простых машин может сделать их бесполезными (или, что еще хуже, опасными). Медицинские эксперты, наблюдающие, как этой весной по всей стране объединяются бригады университетов и больниц для разработки недорогих аппаратов ИВЛ, обратили на это внимание и забеспокоились.

Они смотрят на что-то и думают: ну, это не так уж сложно построить. Просто дует воздух. «Я возьму пылесос и включу задний ход. … Это вентилятор! »

Доктор Джулиан Голдман, анестезиолог из Массачусетской больницы общего профиля, который помогает устанавливать стандарты для медицинских устройств

***

Голдман, главный анестезиолог Массачусетса, был среди медицинских экспертов, нервничавших из-за всех собранных аппаратов ИВЛ.

«Сообщество производителей восстало очень быстро, но они не знают того, чего не знают», — сказал Голдман, председатель рабочей группы по COVID-19 Ассоциации по развитию медицинского оборудования. источник стандартов для индустрии медицинского оборудования.«В Интернете были видеоролики с безрассудными идеями создания вентиляторов, снятыми людьми, не знающими ничего лучшего, и мы были очень обеспокоены этим».

По словам Голдмана, широкая публика не понимает нюансов, необходимых для создания безопасного медицинского устройства.

«Они смотрят на что-то и думают: ну, это не так уж сложно построить. Это просто дует воздух », — сказал он. «Я возьму пылесос и включу задний ход. … Это вентилятор! »

AAMI хотел поощрять инновации, но также и безопасность.Таким образом, Goldman собрал собрание из 38 инженеров, регуляторов и клиницистов, чтобы быстро написать краткие инструкции по использованию аппаратов ИВЛ в экстренных случаях.

Самые простые вентиляторы были основаны на идее поршня в двигателе автомобиля, сказал Полер: поместите поршень на коленчатый вал, подсоедините его к двигателю и используйте лопасть или «руку», чтобы сжать мешок Амбу.

«Это лучше, чем совсем отказаться от вентилятора, но он работает с одной скоростью. У него на самом деле нет никаких средств контроля, — сказал Полер, — не идеально, когда пациенты нуждаются в наблюдении за изменениями в том, как их легкие реагируют на лечение или нет.

Вилланова поняла, что самые простые аппараты ИВЛ, которые интересовали AAMI, похоже, игнорировали некоторые основные практические соображения: в каких больницах они будут использоваться и при каких условиях? Какие типы пациентов будут помещены на эти аппараты ИВЛ? На сколько долго? Будут ли они использоваться в качестве резервных копий для аппаратов ИВЛ более высокого класса? А как насчет сигналов об ошибках?

Все хорошие вопросы, сказал Полер, но ответ на все из них: «Мы надеемся никогда не использовать их.”

Их лучшее применение? «Ситуация скачка напряжения, когда вам просто не хватает современных аппаратов ИВЛ».

***

Команда Вилланова разработала устройства так, как будто они когда-нибудь будут использоваться в современном здравоохранении.

, которые контролируют вентиляцию легких пациента, стоят несколько сотен долларов, поэтому команда разработала собственный в лаборатории и напечатала его на 3D-принтере за 50 центов, благодаря успехам в технологии 3D-печати, которые значительно сократились. цена такого количества устройств.Southco, глобальный производитель из Пенсильвании, который производит такие детали, как защелка на перчаточном ящике вашего автомобиля, был привлечен к использованию своих 3D-принтеров для изготовления трубок воздушного потока и соединений для вентилятора.

Гаррет Клейтон, директор Центра нелинейной динамики и управления Виллановы, был повседневным хранителем прототипа. Он был особенно взволнован добавлением ручки, которая упростила для него, а в конечном итоге и других, перетаскивание 20-фунтового устройства из лаборатории в дом и обратно.

Clayton измеряет скорость потока воздуха, поступающего в пациента, и преобразует его в объем, как это делают обычные аппараты ИВЛ. Это контролирует, насколько сильно и быстро сжимается мешок Амбу; он сделан из платы микроконтроллера Arduino для хобби. Двигатель постоянного тока, прикрепленный к линейному приводу с кусочком ПВХ в форме кулака на конце, толкает мешок внутрь и наружу. Оператор аппарата ИВЛ может контролировать частоту дыхания (количество вдохов в минуту), а также соотношение между вдохом и выдохом и объем поступающего воздуха.

В то время как традиционные аппараты ИВЛ имеют множество методов контроля, команда Клейтона сосредоточила внимание только на одном: какой объем нагнетается в дыхательные пути. «У нас есть уставка, чтобы не повредить легкие», — сказал он.

Полли Тремулет, психолог-исследователь из Университета Роуэн и консультант по человеческим факторам, была привлечена, чтобы сосредоточить внимание на сообщениях об ошибках и убедиться, что кнопки и дисплеи аппаратов ИВЛ «говорят на языке пользователя», независимо от того, был ли этот пользователь анестезиологом из Нью-Джерси или медсестра из Индии заехала в палату интенсивной терапии COVID.

Аспирантка Эмили Хилтон и другие студенты-медсестры были приглашены, чтобы высказать свое мнение об использовании NovaVent и задать такие вопросы, как: Все ли элементы управления и мониторы будут выглядеть знакомыми медсестрам, сидящим у постели больного?

Сама перспектива этих недорогих устройств относительно нова, сказал Натарадж, из-за цены на микроконтроллеры любой реальной емкости: «Двадцать лет назад они стоили, черт возьми, 20 000 долларов, а теперь они стоят 20 долларов».

К 30 мая был готов первый прототип NovaVent.Он был успешно протестирован на искусственном легком в Детской больнице Филадельфии 12 июня. Вилланова подала заявку на патент на NovaVent, чтобы гарантировать, что он не будет коммерциализирован другими.

«Если вы сделаете это бесплатно, не имея патента, другие люди могут взять его и взимать плату», — сказал Клейтон. «Патент защищает его открытый исходный код».

Как только предварительный патент будет получен, команда отправит аппарат ИВЛ на разрешение на экстренное использование от FDA — в соответствии с инструкциями, установленными AAMI.

***

В течение нескольких недель после запуска проекта NovaVent кривая на восточном побережье действительно сгладилась, и в штатах было достаточно стандартных аппаратов ИВЛ для лечения каждого пациента. Опасной для жизни нехватки вентиляторов не произошло. Некоторые из аппаратов ИВЛ для экстренных случаев, разработанные другими командами, например, в Массачусетском технологическом институте, были запущены в производство, но даже они не попали в больницы, а вместо этого пошли на городские запасы, чтобы снизить потенциальную зависимость от них в будущем. Федеральное правительство.Таким образом, команда Вилланова взялась за новую глобальную миссию.

«Мы думали, что, если это бесполезно на рынке США, — сказал Натарадж, — мы знаем развивающиеся страны, особенно страны Африки к югу от Сахары, Латинскую и Центральную Америку, у них нет таких объектов, как у нас». делать здесь. »

Прямо сейчас, в Пакистане или в любой стране с ограниченными ресурсами, член семьи искусственно вентилирует ребенка вручную. До COVID и после COVID это проблема.

Доктор Стивен Ричардсон, кардиолог-анестезиолог

Еще неизвестно, где могут оказаться аппараты ИВЛ.Вначале Пенсильвания проявила интерес к оказанию помощи Вилланове в поиске производственных партнеров. Команда поговорила с инженерами из Индии, Камбоджи и Судана (у которых, как сообщается, всего 80 аппаратов ИВЛ на всю страну), которые заинтересованы в возможном поиске способа производства NovaVent.

По словам доктора Стивена Ричардсона, кардиолога-анестезиолога, работавшего над этим проектом, в США было произведено шесть тысяч аппаратов искусственной вентиляции легких, разработанных по проекту Миннесотского университета.Три тысячи были изготовлены компанией Appareo, производящей авиацию и сельскохозяйственную продукцию из Северной Дакоты, для государственных чрезвычайных запасов в Северной Дакоте и Южной Дакоте. UnitedHealth Group предоставила 3 ​​миллиона долларов для производства еще 3000 единиц продукции Boston Scientific, которые были переданы в такие страны, как Перу и Гондурас, через организации США; другие были отправлены правительству США.

Ричардсон, как и команда Виллановы, считает, что наиболее многообещающий потенциал для этих аппаратов ИВЛ находится в развивающихся странах.

«Когда мы договаривались о передаче их в Гондурас, мы разговаривали с врачом, который говорил мне, что [в] его больнице сейчас студенты-медики — это просто пациенты с ручной вентиляцией. Для всего, и конкретно для COVID », — сказал Ричардсон. «Прямо сейчас, в Пакистане или в любой стране с ограниченными ресурсами, член семьи делает искусственное дыхание малышу вручную. До COVID и после COVID это проблема ».

Для Полера этот проект был напоминанием о том, что стране необходимо заботиться о своих запасах.«Люди думали о [резервах вентилятора] в 90-х годах, а затем они практически перестали думать об этом», — сказал он. «COVID — шокирующее напоминание о том, что мы не должны были прекращать думать об этом».

Голдман сказал, что национальные усилия не могут привести к наводнению дешевых аппаратов ИВЛ в больницах США. Международное использование также может быть сложной задачей. В странах с ограниченными ресурсами даже очень дешевые аппараты ИВЛ могут оказаться невозможными из-за отсутствия электричества или сжатого кислорода, хотя есть «потенциально золотая середина потребности и возможностей, где эти устройства могут быть развернуты».”

С другой стороны, по его словам, пандемия положила начало почти беспрецедентным глобальным инженерным усилиям по обмену информацией и решению проблемы.

«Если из этого выйдет волшебная пуля, то это будут возможности наших сообществ и нашей инфраструктуры», — сказал он. «Люди встали, внедрили соответствующие процессы и дух, много работали, чтобы это произошло. Мы повысили устойчивость сектора здравоохранения. Вот и результат.

Что касается NovaVent, члены команды были рады, что им не пришлось спешить с производством, поскольку этой весной COVID-19 пронесся по северо-востоку благодаря агрессивным усилиям по сглаживанию кривой.«У нас не было недостатка в вентиляторах, и это прекрасно», — сказал Клейтон. «Но с увеличением числа случаев сейчас, очень вероятно, что к некоторым из них можно привыкнуть».

Для развития проекта Вилланова собирает деньги для лаборатории доступных медицинских технологий под названием NovaMed. Лаборатория формализует процесс производства недорогого медицинского оборудования, соответствующего правилу 80-20 функций к стоимости. В университете говорят, что лаборатория «мотивирована убеждением, что доход не должен определять, кто имеет доступ к спасательной помощи».”

Усилия по предотвращению нехватки вентиляторов, сказал Натарадж, заставили его более критически относиться к американской системе здравоохранения в целом.

«Почему мы не создали технологии, экономические и социальные системы, которые могут справиться с подобной ситуацией — особенно когда что-то подобное предсказывалось?» он сказал. «Это полная чушь. Почему одинокий человек должен умереть, потому что мы не были готовы? »

Связанные темы

Как рестораны работают над улучшением вентиляции — Quartz

Для обычного посетителя таверна Sewickley в Пенсильвании выглядит как типичный американский паб, украшенный темным деревом и оловянными потолками.Но у недавно отремонтированного бара есть что-то другое под капотом. В августе он стал первым рестораном в США, получившим сертификат RESET, что является показателем исключительного качества воздуха в помещении.

Хотя изменения в помещении начались задолго до пандемии, владельцы таверны, вероятно, особенно счастливы, что они предприняли их из-за Covid-19. Ученые все больше сходятся во мнении, что коронавирус передается воздушно-капельным путем. Это причина того, что внутренние помещения, особенно плохо вентилируемые, представляют особый риск.По мере того как рестораны и другие малые предприятия стремятся выжить, возобновляя работу в помещениях, некоторые из них работают над тем, чтобы вернуть доверие посетителей, уделяя особое внимание вентиляции своих заведений –, если они могут себе это позволить.

Чтобы измерить, насколько хорошо вентилируется помещение, большинство инженеров смотрят на скорость воздухообмена — как часто воздух заменяется незагрязненным наружным воздухом. В дни, предшествовавшие Covid-19, большинство помещений не было рассчитано на высокую скорость воздухообмена; на самом деле они использовались только для ограничения запаха тела, количества углекислого газа и присутствия других химических или твердых загрязнителей в помещениях, говорит Дэвид Краузе, промышленный гигиенист и основатель Healthcare Consulting and Contracting, фирмы, которая оценивает и снижает опасность для здоровья на рабочем месте.

«За пределами здравоохранения проблемы с инфекционным контролем не были в поле зрения людей и не ожидались», — говорит Краузе. «Теперь работодатели действительно сталкиваются с тем, что их могут обвинить в заражении сотрудников, их семей, клиентов, пациентов и посетителей из-за того, что они… не справляются с опасностями, которые существуют на их рабочем месте».

Все больше владельцев предприятий и управляющих зданиями стремятся повысить скорость воздухообмена в своем помещении либо за счет улучшения вентиляции (скорости воздухообмена), либо за счет фильтрации (удаление частиц в воздухе).

Некоторым, возможно, вообще не придется много делать. В некоторых местах это так же просто, как держать окна и двери открытыми, хотя это невозможно в очень жаркую или очень холодную погоду. По словам Краузе, во многих ресторанах хибачи, например, уже есть высокий уровень воздухообмена, чтобы контролировать запахи при приготовлении пищи. Другие используют фильтры более высокого качества в своих системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или добавляют очистители воздуха в свои помещения, чтобы улучшить фильтрацию воздуха. С самим Краузе связалась национальная сеть ресторанов быстрого питания, стремящаяся повысить уровень воздухообмена с шести воздухообменов в час, что уже довольно много.«Многие потребители были бы удивлены [высокими] показателями смены воздуха в ресторанах сегодня», — говорит Краузе.

Но многие другие, особенно малые предприятия и рестораны с автономными структурами, не совсем уверены, насколько хороша их вентиляция и как ее улучшить. «Жаль, что [федеральное правительство и правительства штатов] не поддерживают малый бизнес в оценке их вентиляции и получении воздухоочистителей», — заявила Шелли Миллер, профессор машиностроения в Университете Колорадо в Боулдере на недавней пресс-конференции, проведенной Американская ассоциация исследований аэрозолей .

Компании, которые хотели бы проверить свою вентиляцию, могли нанять инженера-механика, промышленного гигиениста или фирму, занимающуюся тестированием, регулировкой и балансировкой (TAB), которая провела бы испытания качества воздуха в помещении и внесла предложения о том, как Улучши это. По словам Краузе, для небольших предприятий такой процесс может стоить несколько тысяч долларов; для большого офисного здания он может исчисляться сотнями тысяч. Сейчас большую часть этого обучения проводят продавцы или представители компаний, продающих продукты для фильтрации воздуха; их рекомендации по понятным причинам могут иметь некоторую предвзятость.

Но для некоторых предприятий, которые хотят снова встать на ноги, такие расходы могут окупиться. Повторное открытие во многом зависит от общественного доверия. Что, если, как предлагает Миллер, предприятия и рестораны укажут процент смены воздуха в витринах своих магазинов, как некоторые обязаны делать в соответствии со стандартами гигиены пищевых продуктов?

«Например, если я хотел пойти в ресторан, и там был сертификат, в котором говорилось, что этот объект был проинспектирован и имеет шесть воздухообменов в час с наружным воздухом и что столы расположены на расстоянии шести футов — если я это прочитал, я будет больше шансов поесть внутри, — говорит Миллер.«Прямо сейчас я этого не знаю, поэтому я не собираюсь идти есть внутрь, вместо этого я возьму на вынос».

До сих пор ни одно правительство штата или федеральное правительство не предлагало требовать такой рейтинг, помимо вентиляции, требуемой в строительных нормах (Миллер говорит, что она разговаривала с городским чиновником в Боулдере и планировала поговорить с губернатором Колорадо, но из этого пока ничего не вышло. ). Но это не остановит компании, которые хотят публиковать их самостоятельно. «Это может быть проверка или валидация, выполненная инженерами-механиками или промышленными гигиенистами путем измерения скорости воздухообмена на предприятии и публикации этого результата», — говорит Краузе.

Постоянные модификации пространства могут иметь преимущества помимо Covid-19. «В долгосрочной перспективе вентиляция — это всегда то, что может улучшить здоровье внутренней среды и ее жителей», — говорит Миллер. «Я думаю о ресторанах, люди тусуются час или два, но большинство не обращает внимания на то, насколько здоровым является это место». Выбросы от приготовления пищи (в ресторанах в основном удаляются через вытяжные шкафы) и другие летучие соединения могут быть вредными для здоровья.

Более вентилируемые помещения могут иметь и другие преимущества, связанные с инфекционными заболеваниями, такими как сезонный грипп.«Covid — не первая наблюдаемая нами вспышка пандемии», — говорит Краузе. «Было бы безрассудно думать, что это последнее».

Специальный отчет: По мере распространения вируса врачи переосмысливают спешку на вентиляцию.

БЕРЛИН (Рейтер) — Когда ему поставили диагноз COVID-19, Андре Бергманн точно знал, где он хочет лечиться: клиника легких больницы Бетаниен в Мерсе, недалеко его дом на северо-западе Германии.

На снимке компьютерной томографии показаны легкие Андре Бергманна, 48-летнего пациента с коронавирусной болезнью (COVID-19), на этом снимке экрана, выпущенном 14 апреля 2020 года клиникой легких больницы Бетаниен в Мерсе, Германия.БОЛЬНИЦА BETHANIEN MOERS / THOMAS VOSHAAR / Раздаточный материал через REUTERS

Клиника известна своим нежеланием помещать пациентов с затрудненным дыханием на механические аппараты ИВЛ — такие, которые включают трубки в глотку.

48-летний врач, отец двоих детей и начинающий триатлонист опасался, что инвазивный аппарат ИВЛ может нанести вред. Но вскоре после поступления в клинику, по словам Бергманна, он изо всех сил пытался дышать даже с кислородной маской, и ему стало так плохо, что вентилятор казался неизбежным.

Тем не менее, его врачи никогда не ставили ему аппарат, который дышал бы за него. Через неделю он поправился и пошел домой.

Случай Бергманна иллюстрирует сдвиг на переднем крае пандемии COVID-19, поскольку врачи переосмысливают, когда и как использовать механические аппараты ИВЛ для лечения тяжелых больных, а в некоторых случаях стоит ли их вообще использовать. Если изначально врачи заполняли отделения интенсивной терапии интубированными пациентами, то теперь многие изучают другие варианты.

Машины, помогающие людям дышать, стали основным оружием медиков, борющихся с COVID-19, от которого на сегодняшний день погибло более 183 000 человек.В течение нескольких недель после глобального появления болезни в феврале правительства всего мира поспешили построить или купить аппараты ИВЛ, поскольку большинство больниц заявили, что их не хватает.

Германия заказала 10 000 штук. Инженеры от Великобритании до Уругвая разрабатывают версии на базе автомобилей, пылесосов или даже двигателей стеклоочистителей. Администрация президента США Дональда Трампа тратит 2,9 миллиарда долларов на почти 190 000 аппаратов ИВЛ. Правительство США заключило контракты с такими автопроизводителями, как General Motors Co и Ford Motor Co, а также с производителями медицинского оборудования, и полная поставка ожидается к концу года.На этой неделе Трамп заявил, что США теперь «король вентиляторов».

Однако по мере того, как врачи лучше понимают, что COVID-19 делает с организмом, многие говорят, что они стали более бережно относиться к оборудованию.

Reuters опросило 30 врачей и медицинских специалистов в таких странах, как Китай, Италия, Испания, Германия и США, которые имеют опыт работы с пациентами с COVID-19. Почти все согласны с тем, что аппараты ИВЛ жизненно важны и помогают спасать жизни.В то же время многие указали на риски, связанные с использованием наиболее инвазивных их типов — аппаратов искусственной вентиляции легких — слишком рано или слишком часто, либо с их использованием неспециалистами без надлежащей подготовки в переполненных больницах.

В период пандемии медицинские процедуры эволюционировали по мере того, как врачи лучше понимали болезнь, включая типы лекарств, используемых при лечении. Переход к вентиляторам может иметь далеко идущие последствия, поскольку страны и компании наращивают производство устройств.

ГРАФИКА: Вентиляторы: мост между жизнью и смертью? — здесь

«ЛУЧШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ»

Во многих формах вентиляции используются маски, которые помогают доставить кислород в легкие. Основное беспокойство врачей вызывает искусственная вентиляция легких, при которой в дыхательные пути пациента вводят трубки для нагнетания воздуха. Этот процесс известен как интубация. Пациентам вводят сильные седативные препараты, чтобы их дыхательные мышцы не сопротивлялись механизму.

Пациентам с острой нехваткой кислорода или гипоксией обычно интубировали и подключали к аппарату искусственной вентиляции легких на срок до двух-трех недель, с шансом выжить в лучшем случае пятьдесят на пятьдесят, по данным врачей, опрошенных Reuters и недавних медицинских исследований. .Картина частичная и развивается, но она предполагает, что у интубированных людей с COVID-19, по крайней мере на ранних стадиях пандемии, был более высокий уровень смертности, чем у других пациентов на аппаратах ИВЛ с такими заболеваниями, как бактериальная пневмония и т. Д. коллапс легких.

Это не доказательство того, что аппараты ИВЛ ускорили смерть. Врачи говорят, что связь между интубацией и уровнем смертности требует дальнейшего изучения.

В Китае 86% из 22 пациентов с COVID-19 не выжили при инвазивной вентиляции в отделении интенсивной терапии в Ухане, городе, где началась пандемия, согласно исследованию, опубликованному в The Lancet в феврале.Обычно, говорится в документе, вероятность выживания у пациентов с серьезными проблемами дыхания составляет 50%. Недавнее британское исследование показало, что две трети пациентов с COVID-19, подключенных к аппаратам искусственной вентиляции легких, все равно умерли, а исследование в Нью-Йорке показало, что 88% из 320 пациентов с COVID-19, находящихся на искусственной вентиляции легких, умерли.

Совсем недавно ни один из восьми пациентов, которые проходили искусственную вентиляцию легких в больнице Cleveland Clinic Abu Dhabi, не умер по состоянию на 9 апреля, сообщил Reuters врач. А один врач отделения интенсивной терапии в университетской больнице Эмори в Атланте сказал, что у него была «хорошая» неделя, когда почти половина пациентов с COVID-19 были успешно отключены от аппарата искусственной вентиляции легких, тогда как он ожидал, что умрут еще больше.

Опыт может сильно отличаться. Среднее время, проведенное пациентом с COVID-19 на аппарате искусственной вентиляции легких в пяти больницах Scripps Health в округе Сан-Диего в Калифорнии, составило чуть более недели по сравнению с двумя неделями в медицинском центре Хадасса Эйн Керем в Иерусалиме и тремя неделями в медицинском центре Университета Малайя в в столице Малайзии Куала-Лумпуре, сообщили медики в больницах.

В Германии, когда пациент Бергманн изо всех сил пытался дышать, он сказал, что он слишком отчаялся, чтобы заботиться о нем.

«Настал момент, когда это уже не имело значения», — сказал он Рейтер. «В какой-то момент я был настолько истощен, что спросил врача, поправлюсь ли я. Я говорил, что если бы у меня не было детей или партнеров, было бы легче просто остаться в покое ».

Вместо того, чтобы подключить Бергманну к аппарату искусственной вентиляции легких, в клинике ему дали морфин и держали в кислородной маске. С тех пор он прошел тестирование на отсутствие инфекции, но полностью не выздоровел. Глава клиники, немецкий пульмонолог Томас Вошаар, категорически возражает против ранней интубации пациентов с COVID-19.Доктора, в том числе Вошаар, беспокоит риск того, что аппараты ИВЛ повредят легкие пациентов.

Врачи, опрошенные Reuters, согласились с тем, что механические аппараты ИВЛ являются жизненно важными устройствами, спасающими жизнь, особенно в тяжелых случаях, когда состояние пациентов внезапно ухудшается. Это случается с некоторыми, когда их иммунная система выходит из строя во время так называемого «цитокинового шторма» воспаления, которое может вызвать опасно высокое кровяное давление, повреждение легких и, в конечном итоге, органную недостаточность.

Новый коронавирус и COVID-19, болезнь, которую вызывает вирус, сравнивают с пандемией испанского гриппа 1918-1919 годов, унесшей жизни 50 миллионов человек во всем мире.Сейчас, как и тогда, болезнь является новой, тяжелой и быстро распространяется, выходя за пределы возможностей общественного здравоохранения и медицинских знаний, необходимых для борьбы с ней.

Когда в Луизиане начал расти заболеваемость коронавирусом, врачи крупнейшей больничной системы штата, Ochsner Health, заметили приток людей с признаками острого респираторного дистресс-синдрома, или ОРДС. У пациентов с ОРДС есть воспаление легких, из-за которого они могут испытывать затруднения при дыхании и частые короткие вдохи.

«Первоначально мы довольно быстро интубировали этих пациентов, поскольку у них увеличился респираторный дистресс», — сказал Роберт Харт, главный врач больничной системы.«Со временем мы узнали, что стараемся этого не делать».

Вместо этого в больнице Харта испробовали другие формы вентиляции с использованием масок или тонких носовых трубок, как Вошаар сделал со своим немецким пациентом. «Похоже, мы видим лучшие результаты», — сказал Харт.

ИЗМЕНЕНИЕ ЛЕГКИХ

Другие врачи нарисовали похожую картину.

В Ухане, где появился новый коронавирус, врачи больницы Тунцзи при Хуачжунском университете науки и технологий заявили, что сначала они быстро обратились к интубации.Ли Шушэн, заведующий отделением интенсивной терапии больницы, сказал, что у некоторых пациентов не наступило улучшение после лечения на ИВЛ.

«Болезнь, — объяснил он, — изменила их легкие за грань нашего воображения». Его коллега Сюй Шуюнь, врач респираторной медицины, сказал, что больница адаптировалась за счет сокращения интубации.

Лучано Гаттинони, приглашенный профессор кафедры анестезиологии, неотложной и интенсивной терапии Геттингенского университета в Германии и известный эксперт в области аппаратов ИВЛ, был одним из первых, кто задал вопросы о том, как их следует использовать для лечения COVID. -19.

«Я понял, как только я увидел первую компьютерную томографию … что это не имеет ничего общего с тем, что мы видели и делали за последние 40 лет», — сказал он Рейтер.

В статье, опубликованной Американским торакальным обществом 30 марта, Гаттинони и другие итальянские врачи написали, что COVID-19 не вызывает «типичных» респираторных заболеваний. Легкие пациентов работали лучше, чем они ожидали при ОРДС, писали они — они были более эластичными. Поэтому, по его словам, ИВЛ нужно проводить «с более низким давлением, чем то, к которому мы привыкли».«

Вентиляция некоторых больных COVID-19, как если бы они были стандартными пациентами с ОРДС, неуместна, — сказал он Reuters. «Это похоже на поездку в магазин по соседству на Ferrari, когда вы нажимаете на педаль газа и разбиваете окно».

За итальянцами быстро последовал Кэмерон Кайл-Сиделл, врач из Нью-Йорка, который выступил на YouTube с докладом о том, что, готовясь поставить пациентов на искусственную вентиляцию легких, больницы в Америке лечат «неправильную болезнь». Он опасался, что вентиляция нанесет «огромный вред большому количеству людей за очень короткое время.«Это остается его точкой зрения, — сказал он на этой неделе агентству Рейтер.

Когда в середине марта разразилась вспышка заболевания в Испании, многие пациенты сразу обратились к аппаратам искусственной вентиляции легких, потому что рентгеновские снимки легких и другие результаты анализов «напугали нас», — сказала Делия Торрес, врач Университета Аликанте. Теперь они больше сосредотачиваются на дыхании и общем состоянии пациента, чем только на рентгеновских снимках и тестах. И интубируют меньше. «Если пациенту может стать лучше без этого, то в этом нет необходимости», — сказала она.

В Германии также был обеспокоен специалист по легким Вошаар.По его словам, сам механический вентилятор может повредить легкие. Это означает, что пациенты дольше остаются в отделении интенсивной терапии, блокируя специальные кровати и создавая порочный круг, в котором требуется все больше аппаратов ИВЛ.

Из 36 пациентов с острым COVID-19 в его отделении в середине апреля, сказал Вошаар, один был интубирован — мужчина с серьезным нервно-мышечным расстройством — и он был единственным пациентом, который умер. Еще 31 человек выздоровел.

«ЖЕЛЕЗНЫЕ ЛЕГКИЕ»

Некоторые врачи предупредили, что впечатление о том, что спешка на вентиляцию вредна, может быть частично связано с огромным количеством пациентов в сегодняшней пандемии.

Люди, работающие в отделениях интенсивной терапии, знают, что уровень смертности интубированных пациентов с ОРДС составляет около 40%, — сказал Тьерри Фюмо, глава отделения интенсивной терапии в Ньоне, Швейцария, и президент Швейцарского общества интенсивной медицины. Это высокий показатель, но может быть приемлемым в обычное время, когда в отделении три или четыре пациента, а один из них не выживает.

«Когда у вас 20 или более пациентов, это становится очевидным», — сказал Фюмо. «Итак, у вас есть ощущение — и я много это слышал, — что вентиляция убивает пациента.«Это не так, — сказал он. «Нет, пациента убивает не вентиляция, а заболевание легких».

Марио Риччио, заведующий отделением анестезиологии и реанимации больницы Оглио По недалеко от Кремоны в Ломбардии, наиболее пострадавшем регионе Италии, говорит, что аппараты — единственное средство для спасения пациента с COVID-19 в тяжелом состоянии. «Тот факт, что люди, помещенные на искусственную вентиляцию легких, в некоторых случаях умирают, не опровергает это утверждение».

Первоначально прозванные «железными легкими», когда они были представлены в 1920-х и 1930-х годах, механические вентиляторы иногда также называют респираторами.Они используют давление, чтобы вдувать воздух или смесь газов, таких как кислород и воздух, в легкие.

Их также можно настроить на выдох, эффективно принимая на себя весь процесс дыхания пациента, когда его легкие отказывают. Цель состоит в том, чтобы дать организму достаточно времени для борьбы с инфекцией, чтобы он смог самостоятельно дышать и выздороветь.

Некоторым пациентам они нужны, потому что они теряют способность дышать, — сказал Йорам Вайс, директор медицинского центра «Хадасса Эйн Керем» в Иерусалиме.«Очень важно проветрить их, прежде чем они рухнут». К 13 апреля в его больнице 24 из 223 человек с COVID-19 были подключены к аппарату искусственной вентиляции легких. Из них четверо скончались, а трое отключились от аппаратов.

АЭРОЗОЛИ

Более простые формы вентиляции — например, маски для лица — легче применять. Но респираторные маски могут выделять микрокапли, известные как аэрозоли, которые могут распространять инфекцию. Некоторые врачи сказали, что они избегали масок, по крайней мере, сначала из-за этого риска.

Хотя механические вентиляторы не производят аэрозолей, они сопряжены с другими рисками. Интубация требует, чтобы пациенты находились под сильным седативным действием, чтобы их дыхательные мышцы полностью расслабились. Выздоровление может быть длительным с риском необратимого повреждения легких.

Теперь, когда первая волна случаев COVID-19 достигла пика во многих странах, у врачей есть время изучить другие способы борьбы с этим заболеванием и отрегулировать свой подход.

Вошаар, немецкий специалист по легким, сказал, что некоторые врачи подходят к проблемам легких с COVID-19, как и к другим формам пневмонии.У здорового пациента насыщение кислородом — мера того, сколько кислорода содержит гемоглобин в крови — составляет около 96% от максимального количества, которое кровь может удерживать. По словам Вошаара, когда врачи проверяют пациентов и видят более низкие уровни, указывающие на гипоксию, они могут слишком остро отреагировать и поспешно интубировать.

«Мы, лечащие врачи, видим это все время», — сказал Вошаар агентству Рейтер. «Мы видим 80%, но при этом ничего не делаем и позволяем им дышать спонтанно. Пациент плохо себя чувствует, но может есть, пить и сидеть на краю кровати.

Он и другие врачи считают, что перед интубацией могут помочь другие тесты. Вошаар оценивает комбинацию показателей, включая скорость дыхания пациента и частоту сердечных сокращений. Его команда также руководствуется сканированием легких.

«СЧАСТЛИВЫЕ ГИПОКСИКИ»

Несколько врачей в Нью-Йорке заявили, что они тоже начали думать о том, как лечить пациентов, известных как «счастливые гипоксики», которые могут говорить и смеяться без признаков помутнения ума, даже если их кислород может быть критически важным. низкий.

Вместо того, чтобы спешить с интубацией, врачи говорят, что теперь они ищут другие способы повысить кислород пациентов.По словам Скотта Вейнгарта, главы отделения неотложной реанимации в Медицинском центре Университета Стоуни-Брук на Лонг-Айленде, один метод, известный как «пронизание», заключается в том, чтобы помочь пациентам перевернуться и лечь на лоб.

«Если пациентов оставляют в одном положении в постели, у них происходит обесцвечивание, они теряют кислород в крови», — сказал Вейнгарт. Лежание на передней поверхности перемещает любую жидкость из легких вперед и освобождает заднюю часть легких для лучшего расширения. «Смена положения оказывает радикально впечатляющее влияние на сатурацию кислорода пациента.

Вайнгарт действительно рекомендует интубировать коммуникативного пациента с низким уровнем кислорода, если он начинает терять ясность ума, если он испытывает цитокиновый шторм или если ему действительно трудно дышать. Он считает, что в его больнице для таких пациентов достаточно аппаратов ИВЛ.

Но для счастливых гипоксиков: «Я все еще не хочу, чтобы эти пациенты находились на искусственной вентиляции легких, потому что я думаю, что это им больно, а не помогает».

КАЧЕСТВО, НАВЫК

Поскольку правительства США и других стран прилагают все усилия, чтобы увеличить мощность вентиляторов, некоторые врачи опасаются, что быстровозводимые аппараты могут быть не на высоте.

Врачи в Испании написали местному правительству письмо с жалобой на то, что купленные аппараты ИВЛ предназначены для использования в машинах скорой помощи, а не в отделениях интенсивной терапии, и некоторые из них были низкого качества. В Великобритании правительство отменило заказ на тысячи единиц простой модели, потому что необходимы более сложные устройства.

По мнению многих врачей, еще важнее то, что дополнительные машины потребуют высококвалифицированных и опытных операторов.

«Дело не только в исчерпании аппаратов ИВЛ, это нехватка опыта», — сказал Дэвид Хилл, пульмонолог и реаниматолог из Уотербери, штат Коннектикут, который посещает больницу Уотербери.

Долгосрочное управление ИВЛ — сложная задача, но Хилл сказал, что некоторые больницы США пытались быстро научить врачей, не занимающихся интенсивной терапией, с помощью вебинаров или даже рекомендаций. «Это рецепт плохих результатов».

«Мы, реаниматологи, не проводим искусственную вентиляцию легких по протоколу», — сказал Хилл. «Мы можем выбрать начальные настройки, — сказал он, — но мы их изменяем. Все сложно.»

(Эта история была переработана для исправления ссылки на графику; добавлено пропущенное название больницы в разделе 2)

Эскритт сообщил из Берлина, Алоизи из Милана, Бизли из Лос-Анджелеса, Бортер из Нью-Йорка и Келланд из Лондона.Дополнительные репортажи: Александр Корнуэлл в Абу-Даби, Пану Вонгчаум в Бангкоке, Мааян Любелл в Иерусалиме, А. Ананталакшми и Розанна Латиф в Куала-Лумпуре, Кристина Кук в Лос-Анджелесе, Соня Доусетт в Мадриде, Джонатан Аллен и Николас Браун в Нью-Йорке , Джон Мэр в Сиднее, Костас Питас в Лондоне, Дэвид Шепардсон в Вашингтоне, округ Колумбия, Бренда Го в Ухане и Джон Миллер в; Цюрих. Написано Эндрю Маршаллом и Кейт Келланд; Под редакцией Сары Ледвит и Джейсона Сзепа

Мнение | Ваше здание может сделать вас больным или сохранить здоровье

Вот что мы должны делать.Во-первых, приток большего количества наружного воздуха в здания с системами отопления и вентиляции (или открытие окон в зданиях, в которых их нет) помогает разбавить переносимые по воздуху загрязнители, снижая вероятность заражения. В течение многих лет мы поступали наоборот: закрывали окна и рециркулировали воздух. В результате школы и офисные здания хронически не вентилируются. Это не только способствует передаче болезней, в том числе таких распространенных бедствий, как норовирус или грипп, но и значительно ухудшает когнитивные функции.

Исследование, опубликованное только в прошлом году, показало, что обеспечение даже минимального уровня вентиляции наружным воздухом снижает передачу гриппа на столько же, сколько вакцинация от 50 до 60 процентов людей в здании.

В зданиях обычно рециркулируют некоторое количество воздуха, что, как было доказано, приводит к более высокому риску заражения во время вспышек, поскольку загрязненный воздух в одной зоне распространяется в другие части здания (как это было в школе с корью). Когда очень холодно или очень жарко, воздух, выходящий из вентиляционного отверстия в школьном классе или офисе, может быть полностью рециркулирован.Это рецепт катастрофы.

Если воздух абсолютно необходимо рециркулировать, вы можете минимизировать перекрестное загрязнение, повысив уровень фильтрации. В большинстве зданий используются низкокачественные фильтры, которые могут улавливать менее 20 процентов вирусных частиц. Однако в большинстве больниц используется фильтр с так называемым рейтингом MERV 13 или выше. И не зря — они могут улавливать более 80 процентов вирусных частиц, переносимых по воздуху.

Для зданий без систем механической вентиляции или если вы хотите дополнить систему вашего здания в зонах повышенного риска, портативные очистители воздуха также могут быть эффективными для контроля концентрации частиц в воздухе.В большинстве качественных портативных очистителей воздуха используются фильтры HEPA, которые улавливают 99,97% частиц.

Эти подходы подтверждаются эмпирическими данными. В недавней работе моей группы, только что представленной на экспертную оценку, мы обнаружили, что для кори, болезни, в которой преобладает передача воздушно-капельным путем, можно значительно снизить риск за счет увеличения частоты вентиляции и повышения уровней фильтрации. (Корь сопровождается чем-то, что работает еще лучше, чем у нас еще нет от этого коронавируса, — вакциной.)

Существует также множество доказательств того, что вирусы лучше выживают при низкой влажности — именно то, что происходит зимой или летом в помещениях с кондиционированием воздуха. Некоторые системы отопления и вентиляции оборудованы для поддержания влажности в оптимальном диапазоне от 40 до 60 процентов, но большинство из них — нет. В этом случае переносные увлажнители могут повысить влажность в помещении, особенно в доме.

Пандемия выявляет проблемы со школьными зданиями Америки

Счетная палата правительства сделала ужасное предупреждение: каждый третий ученик государственной школы — около 14 миллионов — учился в здании, нуждающемся в капитальном ремонте.

В Новом Орлеане это означало гниющие здания без кондиционеров. В сельской местности Калифорнии это означало, что портативные классы, в которых было трудно поддерживать, были трудными в обслуживании. Один наблюдатель сказал, что школьные учреждения Америки были «национальным кризисом».

Этот отчет был выпущен в 1995 году.

Когда то же ведомство, независимое подразделение федерального правительства, провело еще одну экспертизу в июне этого года, результаты были знакомы: в большинстве школьных округов страны строительные системы — такие как водопровод, кровля и противопожарная защита — нуждались в ремонте. основные обновления или полная замена.По оценкам, одна треть государственных школ не имеет надлежащих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Теперь школы изо всех сил стараются следовать рекомендациям Центров по контролю и профилактике заболеваний по улучшению вентиляции, что считается критически важным для минимизации распространения COVID-19 в помещениях. Между тем, серия недавних исследований связала кондиционирование воздуха, воздушные фильтры и другие улучшения зданий с успехами в обучении студентов.

Это означает, что ставки на улучшение школьных зданий в Америке выше, чем когда-либо.Что до сих пор неясно, так это то, смогут ли школы решить проблемы вентиляции в краткосрочной перспективе, чтобы убедить недоверчивых учителей и семьи, что возвращение безопасно, и получат ли они в долгосрочной перспективе ресурсы для решения проблем строительства, которые усложняют задачу. для студентов, чтобы учиться.

«Так много проблем с инфраструктурой и качеством воздуха, которые учителя так старались решить … просто игнорируются», — сказала Кристен Рекорд, учитель физики в средней школе в Стратфорде, штат Коннектикут.«К сожалению, сейчас мы видим последствия этого в разгар глобальной пандемии».

Основное внимание уделяется вентиляции, поскольку ученые обычно считают, что COVID-19 в основном распространяется по воздуху, особенно в помещениях, где застойный воздух позволяет частицам из дыхания или чихания инфицированного человека задерживаться.

«Самые опасные места — это внутренние помещения с большим количеством людей, которые имеют очень плохую вентиляцию, и вы находитесь там много часов», — сказал Джефф Винсент, директор и соучредитель Центра городов и школ Калифорнийского университета. , Беркли.

Это описание применимо к некоторым классам. Исследователи уже давно выражают озабоченность по поводу качества воздуха в школах: исследования в США и других странах показали, что классные комнаты, как правило, недостаточно вентилируются.

Это побудило чиновников здравоохранения добавить адекватную вентиляцию к более широкому списку соображений безопасности в школах. В частности, в зданиях следует регулярно подавать свежий воздух в каждое помещение или обеспечивать фильтрацию воздуха.

Один из способов установить эти флажки — просто открыть окна в классе, если они функционируют и позволяет погода.(В некоторых местах это может оказаться затруднительным. Согласно последнему отчету GAO, примерно в каждом четвертом школьном округе необходимо обновить или заменить окна в большинстве школьных зданий.)

Другой вариант — установить переносные воздушные фильтры. И в-третьих, убедиться, что система вентиляции здания работает хорошо и правильно запрограммирована.

«Когда система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха настроена правильно и работает, — говорит Тереза ​​Писточини, технический менеджер Института энергоэффективности Калифорнийского университета в Дэвисе, — мы, по сути, получаем эту комбинацию удаления частиц и разбавления.В целом это снизит передачу болезней, передающихся воздушно-капельным путем ».

Признание роли вентиляции в передаче COVID вызвало волну модернизации школьных зданий по всей стране, хотя еще слишком рано оценивать их успех. Государственные школы Денвера вложили почти 5 миллионов долларов в улучшение систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и установку новых воздушных фильтров. Школы округа Хиллсборо во Флориде модернизируют свои воздушные фильтры. Вермонт предложил федеральные доллары помощи школам, заинтересованным в модернизации своих систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и улучшении качества воздуха; в течение нескольких недель большинство школ записались.

Но года наблюдения за тем, как проблемы с оборудованием остаются нерешенными, заставили многих учителей и их профсоюзы насторожиться.

Кэрол Саттон начала свою педагогическую карьеру в средней школе Гринвич в Коннектикуте в 1980-х годах. По ее словам, в течение десятилетий окна здания не открывались, а система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха не работала даже в одном из самых богатых районов страны.

«Внезапно вы понимаете, что потеете и хоть немного не дышали воздухом», — сказала она.Сейчас Саттон, президент местного профсоюза, говорит, что она искала у эксперта свидетельство о том, что существующие системы хорошо функционируют, но не получила его.

«Независимо от того, является ли система вентиляции адекватной во время пандемии, существует мнение, что это не так», — сказал Саттон .

Тони Джонс, директор школ Гринвича, отметил в своем заявлении, что замена систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха требует больших затрат и времени. «У нас есть много других протоколов безопасности, включая социальное дистанцирование [и] обязательные маски для лица», — сказал Джонс.

Этот разрыв в доверии имеет значение, потому что опасения преподавателей являются важным фактором при принятии школьным округом решения о возобновлении очного обучения. Школьные власти Нью-Йорка проверили вентиляцию в десятках тысяч классных комнат и объявили подавляющее большинство из них безопасными, но многие учителя и некоторые эксперты по-прежнему обеспокоены.

Неадекватная вентиляция — это всего лишь симптом более широкой проблемы школьных помещений, особенно в районах с низким уровнем доходов.

Согласно отчету за 2016 год, на национальном уровне строительство и обслуживание высококачественных зданий будет стоить на 46 миллиардов долларов больше каждый год, хотя проблема варьируется от штата к штату.

Как мы сюда попали?

Один фактор: школьные округа стали меньше тратить на свои объекты со времени последней рецессии.

Годовые расходы на одного студента на капитальные проекты резко упали с 2009 года и не восстановились к 2016 году, согласно федеральным данным. Глубокие сокращения там, возможно, помогли школам избежать увольнений учителей, например, но могли вызвать проблемы в долгосрочной перспективе. Расходы на содержание зданий в этот период были в основном неизменными.

«Многие школы по всей стране находятся в аварийном состоянии, и это хроническое, продолжающееся отсроченное обслуживание каждый год, которое со временем усугубляется», — сказал Винсент из Центра городов и школ.

Поскольку большая часть денег на школьные объекты собирается на местах, более бедные районы также, как правило, находятся в невыгодном положении. Отчет GAO показал, что в то время как богатые округа тратят более 1000 долларов на студента в год на капитальное строительство, районы с высоким уровнем бедности тратят около 700 долларов на студента. Согласно федеральному отчету 2014 года, школы с высоким уровнем бедности также чаще сообщали, что их здания находятся в удовлетворительном или плохом состоянии.

Еще одна проблема, которая могла отвлечь внимание и ресурсы от модернизации основных объектов: в отчете GAO говорится, что безопасность зданий была главной заботой школьных чиновников, несмотря на то, что школы в целом очень безопасны.

Ирония борьбы школьных учреждений в Америке заключается в том, что, хотя расходы не изменились или снизились, объем исследований , связывающих такие расходы с успехами в обучении, растет.

Одно недавнее исследование показало, что учащиеся, особенно учащиеся с низкой успеваемостью, добились больших успехов в тестах по математике и чтению в округах Техаса, где избиратели соглашались тратить больше на школьные помещения. В другом исследовании было обнаружено, что старшеклассники показали худшие результаты по тесту PSAT, когда сдавали экзамен в особенно жарких классах.

Есть некоторые исключения из этих выводов. Но вес исследования показывает, что усилия по решению проблем школьного строительства в краткосрочной перспективе могут иметь долгосрочные выгоды. Это также поддержало таких сторонников, как Мэри Филардо, которая начала настаивать на улучшении школьных условий, когда ее дети посещали государственную школу Вашингтона, округ Колумбия, в 1980-х годах.

По ее словам, они получили прекрасное образование. Но ее дети пропускали школу, потому что в классах было невыносимо жарко в теплое время года, слишком холодно и без рабочего тепла в холодные дни, а также из-за нарушений правил пожарной безопасности.

«Здание было просто ужасным, — говорит она сейчас. «Мне казалось, что это та область, в которой мы могли бы работать лучше».

Филардо с тех пор основал Фонд школ 21 века, который выступает за федеральное финансирование школьных помещений. Ее воодушевило то, что Палата представителей недавно приняла закон о выделении 130 миллиардов долларов на помощь школам в улучшении их зданий и безопасном открытии их зданий, хотя Сенат никуда не делся.

Сейчас, признала она, задача состоит в том, чтобы сделать эти физические потребности приоритетными, а многие другие образовательные потребности накапливаются благодаря пандемии.