Aeromikróby v interiéroch budov

Článok sa zaoberá analýzou mikrobiálnej kvality vzduchu v komerčných administratívnych priestoroch a v čistých priestoroch určených na zdravotnícke účely. Na základe vykonaného merania možno konštatovať, že vzduchotechnické zariadenie môže kvalitu vzduchu nielen zlepšovať, ale aj zhoršovať. Zároveň splnenie podmienok mikrobiálnej čistoty v čistom priestore nie je zďaleka len otázkou správneho návrhu vzduchotechniky.

Parametre nízkej energetickej náročnosti budov, ktoré sú obsiahnuté v požiadavkách na stavby s takmer nulovou spotrebou energie, vedú k inštaláciám núteného vetrania aj v takých budovách, v ktorých sa predtým zvyklo voliť prirodzené vetranie. Nútené vetranie prináša so sebou mnohé výhody, ale aj určité riziká, najmä hygienické – pri nedostatočnej údržbe môže byť vzduchotechnické zariadenie zdrojom aj distribútorom mikrobiálnej kontaminácie vzduchu. Rad meraní mikrobiálnej kvality vykonaných v rozličných budovách ukazuje rôzne výsledky.

Požiadavky na mikrobiálnu mikroklímu

Podmienky mikrobiálnej mikroklímy upravuje v Českej republike vyhláška č. 6/2003 Sb. (pozn. redakcie: na Slovensku je to vyhláška č. 259/2008 Z. z.), ktorá stanovuje metódu merania aj prípustné limity pre pobytové miestnosti stavieb. Požadovaná odberová metóda na posúdenie prítomnosti baktérií aj plesní využíva aeroskop, pri oboch kategóriách je limit 500 KTJ/m³ vzduchu. Stav vnútorného ovzdušia však závisí od vonkajšieho prostredia, kde výskyt baktérií aj plesní kolíše počas roka vo veľkom rozsahu, takže nie je jednoduché splniť túto podmienku. Navyše k tomu pristupujú vnútorné zdroje, najmä v dôsledku prítomnosti ľudí alebo potravín.

Vždy sa samostatne hodnotí CPM (celkové množstvo mikroorganizmov), ktoré reprezentuje baktérie a plesne. Ak medzi sebou porovnáme predpis EUR 14988 a vyhlášku č. 6/2003 Sb., zistíme, že požiadavka podľa vyhlášky č. 6/2003 Sb. spadá podľa EUR 14988 do kategórie nízkeho až stredného znečistenia. Na lekárske a predovšetkým farmaceutické priestory sa kladú špecifické požiadavky, ktoré sú približne o dva rády prísnejšie – podľa druhu priestoru sa požaduje koncentrácia 0 až 200 KTJ/m³ vzduchu.

Veľkopriestorová kancelária s chladiacimi trámami

S nástupom veľkopriestorových kancelárií sa vzduchotechnika rozšírila aj do administratívnych budov. Okrem núteného vetrania je bežná aj funkcia chladenia, takže vzduchotechnika zabezpečuje aj klimatizáciu. Merania mikrobiálnej mikroklímy sme vykonali v administratívnej budove v Olomouci, kde zabezpečuje komfort pracovného prostredia kombinovaný systém klimatizácie s chladiacimi trámami. Meranie prebehlo cez pracovný deň v polovici júna, ktorý bol v roku 2017 nadpriemerne teplý. Vonkajšie koncentrácie boli pomerne nízke, 100 KTJ/m³ CPM a 170 KTJ/m³ plesní. Podlažie sa podľa obr. 1 člení na dve veľkopriestorové kancelárie s východnou a západnou fasádou. Uprostred sú komunikačné priestory a je tam aj hygienické a prevádzkové zázemie pre zamestnancov.

Obr. 1 Pôdorysná schéma veľkopriestorových kancelárií

V tab. 1 sú uvedené hodnoty aeroskopického vyšetrenia vzduchu v absolútnych a relatívnych hodnotách. Objektívnejšie posúdenie kvality vzduchu si vyžaduje oddeliť vnútorné a vonkajšie zdroje, čo sa ľahko realizuje vyjadrením pomeru medzi vnútornou a vonkajšou koncentráciou I/E. Odporúčaná hodnota je menšia ako 2,0, t. j. hodnota aeromikróbov v interiéri by nemala dvojnásobne presiahnuť vonkajšiu koncentráciu. Ako vidieť na základe výsledkov, táto podmienka je veľmi bezpečne splnená pri plesniach, čo možno prisúdiť filtrácii vzduchu pri nútenom vetraní. Spóry plesní majú veľkosť desiatok mikrometrov, preto ich možno účinne zachytiť už na filtroch M5 a lepších. Čisté prostredie kancelárií, absencia voľne ležiacich potravín a minimum kvetín v kvetináčoch znamenajú minimalizáciu zdrojov plesní v interiéri.

Naopak, bakteriologický nález je podstatne vyšší. Aj keď limitné hodnoty nie sú prekročené, oproti vonkajšiemu vzduchu je koncentrácia výrazne vyššia. To je sprievodným javom každého priestoru, kde sa vyskytujú ľudia, ktorí ich do vzduchu vo veľkej miere emitujú. Podobné meranie realizované v menších kanceláriách s prirodzeným vetraním ukázalo pomer I/E 2,4 až 4,4. Naopak, v rodinných domoch, kde sa vyskytujú bežne rozličné domáce zvieratá, črepníkové rastliny, voľne ležiace potraviny, príp. koberce a iné plochy vhodné na kumuláciu prachu, sú koncentrácie plesní spravidla rádovo vyššie než v strohom pracovnom prostredí s pravidelným upratovaním a s hladkými podlahami.

Čisté priestory v zdravotníctve

Medzi najprísnejšie hodnotené priestory v zdravotníctve patria operačné sály. Podľa vykonávaných lekárskych zákrokov sú zatriedené do tried podľa ČSN ISO 14644-1 (z hľadiska pevného aerosólu) a podľa SUKL LEK17 (z hľadiska mikrobiálnej čistoty). Hodnoty príslušné k jednotlivým triedam sú uvedené v tab. 2. Pri mikrobiálnej čistote možno využiť ako aktívne, tak aj pasívne metódy odberu vzoriek. Aktívna metóda spočíva v záchyte mikróbov na živnú pôdu pri nasávaní vzduchu aeroskopom, zobrazuje teda kvalitu vzduchu v dýchacej zóne osôb. Pasívna metóda spočíva v zachytení prirodzene sedimentujúcich častíc na živnej pôde, čím táto metóda vystihuje, ako mikróby dopadajú na povrchy. Počtom usadených mikroorganizmov v závislosti od času expozície možno odhadnúť mieru prípadnej kontaminácie sledovanej plochy.

Prepočet výsledkov všeobecne nie je možný, ako vidieť, hodnoty spolu výrazne nekorelujú, čo ukazujú výsledky v tab. 2. K podobnému záveru dochádza aj [1], kde sa konštatuje, že pri expozičnom čase 15 min nemožno spádovou metódou detegovať koncentrácie približne do 400 KTJ/m³, a to ako CPM, tak aj plesní. Z našich meraní nevyplýva taká ostrá hranica, nulové hodnoty spádu však možno získať pri hodnotách desiatok KTJ/m³ vzduchu zachytených aktívnym nasávaním. Výskyt plesní a kvasiniek možno bežne eliminovať dostatočnou výmenou vzduchu s vytesňovacím systémom distribúcie vzduchu v miestnosti, použitím filtrov mikročastíc H13/U14 a, samozrejme, riadeným pohybom materiálu a osôb. Pri baktériách, ktoré sú menšie než spóry plesní a ktorých zdrojom je najmä človek, ktorý sa v priestore nachádza, je situácia zložitejšia.

Z hodnôt v tab. 2 vidieť, že zatiaľ čo limity na počty častíc sú väčšinou splnené s veľkou rezervou (výsledky sú o jeden rád menšie než povolená hodnota), splnenie podmienok mikrobiálnej čistoty je často na prvý pokus neúspešné a až po poriadnej dezinfekcii sa podarí dosiahnuť limit, aj to nie vždy. Miestnosti v budove označené pod písmenom B boli na začiatku kontaminované tak, že na povrchu steny sa zistilo 100 KTJ/10 cm². Po prvom čistení a dezinfekcii klesla hodnota na 30, po druhom na 22 KTJ/10 cm². Vzorky sa odoberali bodovo, odtlačkovou metódou, takže sa do toho nedala zahrnúť celá miestnosť, no výsledky aj tak dobre vypovedajú len o čiastočnej účinnosti dezinfekcie – a to ide o čistenie rovných a ľahko dostupných plôch.

Táto neutešená situácia nás priviedla k otázke, či samotné vzduchotechnické zariadenie môže byť zdrojom mikrobiálnej kontaminácie. Aj keď ako VZT jednotka, tak aj potrubie majú kovový povrch, ktorý nie je priaznivý pre rast mikroorganizmov, výsledky rozborov boli prekvapujúce.Z vnútorného povrchu VZT jednotky sa vzorky odobrali takisto odtlačkovou metódou. Na rovnakej odberovej ploche sa vo VZT jednotke a v priľahlom potrubí zistili na štyroch miestach povrchové koncentrácie na úrovni okolo 1 000 KTJ/10 cm², pričom žalúzia na satie vzduchu mala hodnoty o viac než rád nižšie. Absolútne bežné kancelárske miestnosti majú aj na podlahách koncentrácie mnohonásobne nižšie.

Koncentrácia mikróbov v ovzduší nemocníc je závažná z toho dôvodu, že je tam množstvo ľudí s oslabenou imunitou, ktorí sa tam už liečia s inými chorobami, takže sú náchylní na infekcie, ktoré môžu získať v nemocničnom prostredí okrem svojej pôvodnej choroby. Tieto infekcie sa označujú ako nozokomiálne nákazy a ich prevencia je z hľadiska úspechu celého liečebného procesu významná. Uvádza sa [2], že nozokomiálne nákazy postihujú na jednotkách intenzívnej starostlivosti až 30 % pacientov a že tieto nákazy môžu mať závažný priebeh. Tieto infekcie vyvolávajú často pôvodcovia rezistentní na lieky, čo ešte podčiarkuje význam prevencie, pretože najčastejšie bývajú postihnuté dýchacie cesty. Pacienti s umelým dýchaním nemôžu využiť prirodzené obranné mechanizmy ako kašeľ alebo kýchanie a sú teda pri respiračných infekciách zraniteľní. Rovnako (bežné) podávanie liekov s imunosupresívnym účinkom zvyšuje riziko prepuknutia choroby.

Záver

Z vykonaných analýz vyplýva, že pri prevádzke budov s ľuďmi sa hodnoty aktuálneho ovzdušia v budove významne neviažu na vonkajšie podmienky, len v zime sú hodnoty plesní a baktérií nižšie než po zvyšok roka. Ak zabezpečuje kvalitu vzduchu vzduchotechnické zariadenie, je dominantným faktorom hygienická úroveň tohto zariadenia. Aj bežná komfortná klimatizácia môže vytvárať hygienicky vhodné prostredie, ako ukazuje príklad administratívnej budovy. Naopak, aj VZT zariadenie v hygienickom vyhotovení môže pri nevhodnej údržbe zhoršovať mikrobiálnu mikroklímu. Základom zdravého vnútorného prostredia je teda nielen správny návrh zariadenia, ale ak ide o čisté priestory, najmä jeho svedomitá údržba spojená s čistením. Predovšetkým v nemocničnom prostredí je totiž relevantné predpokladať, že vďaka pravidelnej dezinfekcii všetkého druhu sa tu namiesto zmiešanej populácie baktérií, ktorá je bežná v iných budovách, budú vyskytovať vyselektované rezistentné kmene so silným potenciálom ku kolonizácii akéhokoľvek povrchu.

Ing. Olga Rubinová, PhD., Ing. Karolína Vyhlídalová
Autorky pôsobia v Ústave technických zariadení budov Stavebnej fakulty VUT v Brne.

Obrázok: autorky

Ilustrační foto: Dano Veselský

Literatúra

1. Kunová, G. – Peroutková, J. – Pechačová, M. – Roubal, P.: Využití aktivní a pasivní metody při monitoringu mikrobiální kontaminace ovzduší. Mlékařské listy č. 123.
2. Vincent, J.-L.: Nozokomiální infekce na jednotce intenzivní péče. Lancet, Vol 361, 2003, č. 9374, preklad Vladimír Plesník.

Článok bol uverejnený v časopise TZB Haustechnik 2/2018.