Цвет безопасности – ультрафиолет. Перспективы использования UV‑C для защиты от пандемии

Если бы человечество научилось тотально уничтожать вирус COVID-19 в первые дни его распространения, возникла ли в принципе необходимость в карантине и глобальном локдауне? Пандемия кардинально изменила существующие подходы к безопасности пространств, а дезинфекция из узкой проблемы превратилась в задачу, которую теперь необходимо решать руководителям любого уровня и во всех сферах — менеджерам офисов, предприятий торговли, HoReCa. А также администраторам, отвечающим за городскую инфраструктуру, и членам правительств. Актуален этот вопрос и для проектировщиков, архитекторов, дизайнеров.

Одним из самых позитивных открытий карантинного 2020 г. стало научное подтверждение версии о том, что ультрафиолетовое излучение, уже давно используемое в медицине с целью обеззараживания, эффективно для инактивации SARS-CoV-2. Внедрение усовершенствованных систем UV‑C позволяет отказаться от такой токсичной меры, как обработка поверхностей и помещений химикатами. Профилактика необходима, ведь в ВОЗ предупредили, что вирус постоянно мутирует. Рассказываем о технологии подробно с примерами реализованных проектов от компании Signify (ex-Philips Lighting).

 

Свет исцеляет и убивает

«Ультрафиолетовая история» начинается в 1800 г. Английский оптик и астроном Уильям Гершель, изучая солнечный спектр и экспериментируя со стеклянной призмой, обнаружил, что за пределами красной границы рассеянного солнечного луча существует не видимая глазу зона, в которой нагреваются предметы. Эту тепловую энергию Гершель назвал инфракрасными лучами и предположил, что с другой стороны радуги — за границей фиолетового цвета — тоже что‑то есть. Буквально сразу после публикации этого научного труда, немецкий физик Иоганн Вильгельм Риттер описал электромагнитное излучение за пределами фиолетовой части спектра как «ультрафиолетовые лучи».

Следующие два столетия ученые исследовали влияние ультрафиолета и на живую материю — тело человека и микроорганизмы. Ультрафиолет нормализует биологические процессы, позитивно влияет на развитие скелета, является регулятором циркадных ритмов, провоцируя выработку мелатонина. Но может быть и опасным, а для микроорганизмов — просто убийственным. Все зависит от длины световой волны.

В современных соляриях используются лампы, генерирующие излучение с длиной волны от 315 до 400 нм, в медицинских целях — для фототерапии — в узком диапазоне от 280 до 315 нм. А коротковолновое ультрафиолетовое излучение от 180 до 280 нм — незаменимо для дезинфекции, обозначается аббревиатурой UV‑C. Ультрафиолет с длиной волны ниже 230 нм при взаимодействии с кислородом в воздухе генерирует озон — сильнейший окислитель, опасный для здоровья. При этом максимальные дезинфицирующие свойства имеет излучение с длиной волны 263 нм. Если при работе лампы в помещении пахнет озоном — это четкий маркер того, что она работает в диапазоне не оптимальном для дезинфекции.

 

Новейшая история UV‑C

Если обеззараживание с помощью ультрафиолета — это более чем двухвековая история, то почему в первые месяцы пандемии COVID-19 всем рекомендовалось использовать санитайзеры, а про ультрафиолет информации практически не было? Использованию UV‑C в качестве оружия для борьбы с пандемией COVID-19 предшествовали научные исследования. Ученым было важно понять, как именно реагирует вирус SARS-CoV-2 на ультрафиолетовое излучение, какая доза является критической, каково оптимальное расстояние от источника до цели и сколько времени необходимо для эффекта.

Тесты, проведенные весной и летом 2020 г. учеными Национальной лаборатории новых инфекционных заболеваний (NEIDL) при Бостонском университете, показали, что UV‑C свет определенной мощности буквально разрушает ДНК и РНК SARS-CoV-2. В качестве опытных образцов ученые использовали бактерицидные светильники Signify (ex-Philips Lighting) — лидера отрасли светотехнического оборудования. Сотрудники лаборатории обрабатывали поверхности, на которых находился вирус, разными дозами UV‑C излучения, вырабатываемыми лампами Philips TUV. Лабораторные испытания показали, что лампы UV‑C инактивируют 99 % вирусов SARS-CoV-2, находящихся на поверхности, в течение 6 сек.

Десятки медицинских клиник по всему миру усиливают меры безопасности, оборудуя пространства UV‑C установками для инактивации вирусов SARS-CoV-2. Источник изображения: Signify

«Результаты наших тестов показывают, что вирусы были полностью инактивированы: в считаные секунды мы больше не могли обнаружить ни одного вируса», — эту хорошую новость публично огласил 16 июня 2020 г. доктор Энтони Гриффитс, адъюнкт-профессор микробиологии Школы медицины Бостонского университета. Полный научный отчет находится в открытом доступе.

После получения столь позитивных результатов исследований на рынке ультрафиолетовых приборов произошел всплеск активности. Так, компания Signify объявила о покупке Germicidal Lamps & Applications (GLA). Эта нидерландская фирма специализировалась на выпуске потолочных приборов для дезинфекции воздуха и накопила большой опыт в UV‑C обеззараживании. Вливание GLA в состав отраслевого гиганта позволило объединить разработки компаний и вывести производство на новый уровень мощности. Как результат, на рынке появились инновационные и эффективные устройства от Signify, способные оказать значительную помощь в борьбе с распространением пандемии.

Позднее выводы Бостонского университета подтвердили в лаборатории Innovative Bioanalysis в Коста-Меса (Калифорния, США) и в Варшавском институте биотехнологии пищевой и сельскохозяйственной индустрии. В десятках стран официально одобрили использование световых приборов Signify для профилактических мероприятий, направленных на борьбу с пандемией. Рекомендации по использованию ультрафиолетового излучения для дезинфекции можно также прочитать на сайте Центра общественного здоровья МОЗ Украины.

Генеральный директор Signify Эрик Рондола сделал публичное заявление: «Учитывая потенциал технологии для помощи в борьбе с коронавирусом, Signify не будет хранить технологию для исключительного использования, а сделает ее доступной другим компаниям.»

 

Три главные задачи

Итак, в рамках стратегии по борьбе с пандемией COVID-19 перед бактерицидными ультрафиолетовыми светильниками ставятся три главные задачи:

  •  дезинфекция поверхностей;
  •  деактивация вируса в воздухе;
  •  обеззараживание мелких и крупных предметов.

Использование дезинфекционных реек Philips UV‑C для обеззараживания общественных пространств различного типа. Источник изображения: Signify

Лабораторные испытания показали, что лампы UV‑C инактивируют 99 % вирусов SARS-CoV-2, находящихся на поверхности, в течение 6 секунд

Универсальная мобильная тележка из линейки Philips UV–C для дезинфекции помещений. Источник изображения: Signify

В ассортименте Signify сегодня уже представлены приборы для полного решения первых двух задач, и частично для третьей. Так, для дезинфекции объектов Signify предлагает использовать камеры со встроенным UV‑C светом. Их можно устанавливать на вокзалах и в аэропортах — в камерах хранения для дезинфекции багажа, а также в офисах и учреждениях для того, чтобы за считаные секунды обеззаразить бейджи, ключи, телефоны, сумки, ноутбуки. В магазинах одежды камеры или стенды с ультрафиолетом идеально подойдут для дезинфекции вещей, которые вернули из примерочных. Словом, подобные боксы будут уместны практически везде.

 

Офисы, магазины, аптеки, школы

Чтобы наглядно объяснить, как именно работают UV‑C системы в помещениях, можно привести в качес­тве примера несколько уже реализованных кейсов.

Крупная румынская компания Forte Partners, специализирующаяся на городском планировании, проектировании, а также архитектурном дизайне, стала первым клиентом Signify, установившим в своей штаб-квартире в Бухаресте — в опенспейсах и в комнатах для совещаний — потолочные UV‑C системы для дезинфекции верхних слоев воздуха. Логично, что архитекторы должны быть пионерами в приме­нении, тестировании подобных инноваций, поскольку их опыт используется в дальнейшем при проектировании объектов.

Потолочные светильники Philips UV‑C прежде всего удобны тем, что их можно использовать в помещениях с людьми круглосуточно. Естественное движение воздуха в комнатах происходит снизу вверх. На уровне потолка воздушные потоки облучаются губительным для вирусов ультрафиолетом и опускаются очищенными. Поскольку свет направлен не вниз, а параллельно потолку, люди могут безопасно находиться в дезинфицируемом пространстве. Лампы Philips излучают ультрафиолет с длиной волны 253,7 нм, что обеспечивает максимальный уровень дезинфекции и отсутствие побочной выработки озона.

«Благодаря естественной вентиляции в помещении, продезинфицированный в верхних слоях воздух циркулирует и очищается с максимальной эффективностью. Поэтому мы рассматриваем его как идеальное применение для наших офисов и других жилых зданий», — сообщил Стивен Берк, директор по строительству Forte Partners.

Использование установок Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха в офисах Forte Partners. Бухарест, Румыния. Источник изображения: Signify

В феврале 2021 г. компания Signify объявила об успешной реализации пилотного проекта в фармацевтической отрасли: в 40 филиалах словацкой сети аптек dm уже установили 280 потолочных светильников Philips UV‑C, которые безопасны для людей, но уничтожают коронавирус.

Примеру словацких фармацевтов последовали и менеджеры крупнейшей польской торговой сети Społem, которая объединяет более 3 тыс. магазинов. «Для нас важно, что устройства для дезинфекции Philips UV‑C снижают риск заражения клиентов и сотрудников Społem в магазинах. Это повышает безопасность и не доставляет дискомфорт. Мы считаем, что инвестиции в дезинфекцию с помощью устройств Philips UV‑C подтверждают авторитет нашего бренда, особенно в такой сложной ситуации, как пандемия коронавируса», — считает Агнешка Дерлецка, президент сети магазинов Społem.

Потолочные светильники Philips UV‑C удобны тем, что их можно безопасно использовать в помещениях с находящимися там людьми в любое время суток

В Społem не ограничились установкой потолочных систем дезинфекции воздуха во всех своих магазинах, а решили использовать для обеззараживания поверхностей дополнительные UV‑C излучатели, которые автоматически активируются ночью, когда супермаркеты пусты, и обрабатывают ультрафиолетом стеллажи и прилавки.

Еще более мощную трехступенчатую защиту выбрало руководство сети офтальмологических клиник OPTIMAX в Малайзии. Даже на пике пандемии правительство страны не закрывало жизненно важные медицинские учреждения, потребовав от управляющих максимально усилить меры безопасности. Чтобы свести к минимуму риск заражения для пациентов и персонала, в OPTIMAX оснастили клиники не только стационарными потолочными бактерицидными системами и рейками, но и мобильными тележками для дезинфекции, которые можно использовать в любых пространствах в отсутствие людей. Разные модели тележек ориентированы на площадь покрытия от 20 до 36 кв. м, они удобны для стерилизации операционных и лабораторных комнат. Все стационарные и автономные бактерицидные устройства интегрированы с системой интеллектуального управления, благодаря чему ответственный сотрудник может контролировать их работу в режиме реального времени и удаленно.

Использование установок Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха в магазинах сети Społem в Словакии. Источник изображения: Signify

Подобную стратегию новой системы безопасности приняли и в известной парижской многопрофильной клинике Avec La Clinique Vauban, а в Амстердаме с подачи муниципалитета приступили к монтажу потолочных систем обеззараживания в школах, готовясь к новому учебному сезону.

 

Альтернатива для рестораторов

Весной 2020 г., когда вирус SARS-CoV-2 только начинал атаковать европейские города, итальянские архитекторы Массимилиано и Дориана Фуксас из Studio Fuksas вместе с коллегами написали правительству Италии открытое письмо, в котором предлагали отказаться от использования общедомовых кондиционеров. Они напомнили о том, что ранее эти системы являлись распространителями возбудителей «болезни легионеров» и других инфекций. «Одной из основных задач новых зданий и архитектурных пространств должна быть очистка и обеззараживание воздуха с помощью простых и эффективных устойчивых систем, к примеру, UV-ламп, способных за короткое время дезинфицировать любую среду», — говорилось в обращении.

Если в жилых пространствах можно даже в жаркую погоду обойтись без кондиционера, выбрав как альтернативу эффективную защиту от солнца (подробнее читайте в статье «Как солнцезащита помогает решать проблемы современной архитектуры и строительства» в 16 томе PRAGMATIKA.MEDIA), то отказаться от вытяжек в заведениях общепита — как в залах, так и на кухнях — невозможно.

Один из ресторанов гонконгской сети Tao Heung, недавно оборудованный системой ламп UV‑C, инактивирующей вирусы SARS-CoV-2. Источник изображения: Signify

Правительство Гонконга в настоящее время рассматривает вопрос ужесточения нормативных требований для ресторанов и кафе. Оно может ввести на законодательном уровне оснащение всех систем централизованной вентиляции и отопления HVAC (англ. Heating, Ventilation, Air Conditioning) фильтрами очистки HEPA последнего поколения. Рестораторы серьезно обеспокоены, поскольку глобальная модернизация систем вентиляции — это существенные затраты не только на перепроектирование и монтаж, но также и увеличение расхода электроэнергии, ведь фильтры создают дополнительное сопротивление, из‑за чего приходится увеличивать мощность вентиляторов.

«Обновление системы и доработка воздуховодов требует существенных дополнительных вложений и занимают много времени», — пояснил Винни Яу, вице-президент Tao Heung Group Limited. Оснащение всех ресторанов, работающих под брендом Tao Heung, системами потолочной дезинфекции Philips UV‑C заняло всего несколько дней. По мнению Винни Яу, подобный способ — идеальное решение для сферы HoReCa.

 

Управляемое оружие

Необходимо помнить, что ультрафиолетовое излучение — это источник потенциальной опасности, пренебрежение которой может привести к серьезным последствиям. Ультрафиолетовое излучение может вызвать ожог кожи, поражение роговицы и хрусталика. Крайне важно, чтобы оборудование, которое используется в общественных местах, поставлялось и устанавливалось специалистами.

К примеру, крайне распространенные на нашем рынке рециркуляторы — приборы, состоящие из закрытой кожухом UV-лампы и снабженные вентиляторами, — не являются эффективной системой обеззараживания воздуха, поскольку в каждый момент времени воздействию излучения подвергается незначительное по сравнению с объемом помещения количество воздуха, а за счет использования некачественных ламп они могут еще и генерировать озон, который вреден для человека. На сайте Центра общественного здоровья Украины, кстати, официально не рекомендовано применение UV-рециркуляторов для дезинфекции воздуха, в связи с их неэффективностью.

Потолочные установки Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха устанавливаются в детских садиках и школах Амстердама. Источник изображения: Signify

Осознавая, что пандемия приведет к взрывному спросу на дезинфицирующее оборудование, еще летом 2020 г. Глобальная ассоциация освещения (GLA) собрала мировых экспертов, чтобы дополнить существующие международные стандарты фотобезопасности новыми требованиями. Signify ратифицировала «Руководство по безопасности UV‑C», изданное Глобальной ассоциацией освещения, и применяет его требования в сочетании с другими профессиональными стандартами.

Требованиями безопасности ни в коем случае нельзя пренебрегать, особенно когда речь идет об объектах социальной сферы

Чтобы уберечь пользователей от нежелательного влияния ультрафиолета, в Signify дополняют приборы UV‑C блокираторами несанкционированного доступа, таймерами, датчиками движения и голосовым предупреждением. Для полной безопасности предпочтительно применять интеллектуальную систему управления, подобную тем, о которых PRAGMATIKA.MEDIA писала ранее в статьях «Если небо становится слишком ярким. Экология света и friendly-lighting», «Светлая сторона города. Архитектурное освещение и его перспективы», «Connecting city. Свет на мостах».

Инсталляции систем ультрафиолетовой дезинфекции предшествуют светотехнические расчеты и проектирование. Задача Signify — обеспечить одновременно и эффективность системы, и ее безопасность. После того как приборы установлены, специалисты проверяют соответствие фактических параметров расчетным, чтобы быть уверенными в результате.

Это необходимые требования безопасности, которыми ни в коем случае нельзя пренебрегать, особенно когда речь идет об объектах социальной сферы — детских садиках, школах, больницах, домах престарелых, санаториях.

 

Большие перспективы

Поскольку пандемия, с которой столкнулся мир, глобальная, затяжная и рецидивирующая, то неизбежна и дальнейшая трансформация приборов, в том числе дизайнерская. Если они станут привычной частью любого интерьера, то повысятся и эстетические требования к моделям, возникнет (уже возник!) спрос на расширение ассортимента.

Маскировать, камуфлировать оборудование, или, напротив, подчеркивать его наличие? Ведь интерьер любого пространства — идет ли речь о лобби жилого комплекса, квартире или зале ожидания в аэропорту — должен на подсознательном уровне формировать у людей ощущение безопасности. Только тогда они будут чувствовать себя комфортно. Этот аспект, в частности, обсуждался в рамках организованной PRAGMATIKA.MEDIA в марте 2021 года панельной дискуссии «В поисках «нового черного». Чего ждать от дизайна интерьеров публичных пространств в 2021 году». Пандемия подталкивает к изменению и возникновению новых типологий общественных мест.

Использование установок Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха в комнатах футбольного клуба RB Leipzig, на стадионе Red Bull Arena. Лейпциг, Германия. Источник изображения: Signify

«Я думаю, это крайне важная и перспективная тема, которая затрагивает каждого из нас. К примеру, в школах и детских садиках сейчас кварцуют классы, но для этого необходимо устраивать перерывы и организованно выводить детей. А это потери времени и определенные организационные сложности. Необходимо внедрять более современные решения», — считает архитектор Ольга Чернова. По мнению сооснователя архитектурного бюро archimatika Александра Попова, не менее остро стоит вопрос о будущем централизованных систем вентиляции и кондиционирования зданий: «Важно выяснить перспективы — насколько эффективны системы UV‑C для очистки воздушных потоков при работающих климатических установках? Справятся ли они с инактивацией вируса, если учесть, что воздух в помещении будет циркулировать с большей скоростью, чем при естественной конвекции? Это важно для нас как для проектировщиков. И как для пользователей — также».

Директор Signify Ukraine Алексей Шершень считает вполне закономерным то, что у специалистов из смежных отраслей возникают подобные вопросы, поскольку несмотря на то, что дезинфекция ультрафиолетом применяется с прошлого века, современные комплексные UV-решения — являются инновационными.

Использование установок Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха на стадионе и в кампусе футбольного клуба PSV. Эйндховен, Нидерланды. Источник изображения: Signify

«Если в здании работает централизованная система принудительной вентиляции, увеличение скорости циркуляции воздуха не окажет существенного влияния на эффективность обеззараживания воздуха нашей UV‑C установкой, если кратность воздухообмена будет находится в рамках норм, определенных СанПиН (для офисов).

Идея интеграции UV‑C приборов непосредственно в централизованную климатическую установку представляется не самым удачным вариантом симбиоза. Причины: высокая стоимость внедрения такой системы, необходимость разработки новой проектной документации, повышение сложности обслуживания и требований к квалификации обслуживающего персонала. Отдельно размещенные приборы дают больше гибкости, ведь их можно разместить именно там, где действительно нужна дезинфекция, а не нести затраты на обработку всего объема воздуха, циркулирующего по зданию», — поясняет Алексей Шершень.

Поскольку максимально высокая эффективность UV-дезинфекции по борьбе с вирусами и бактериями уже доказана, то имеет смысл сравнивать разве что стоимость эксплуатации UV‑C систем и систем с фильтрацией воздуха при помощи «усиленных» HEPA фильтров.

Бактерицидные UV‑C системы успешно подавляют большинство известных патогенов, например, вирусы сезонного гриппа

«Этот вопрос лучше оставить специалистам, которые знают цену на подобные фильтры и сроки их службы. UV‑C лампы Philips, например, имеют срок полезной службы 15 000 часов — это более чем 1.5 года непрерывной работы и 4–5 лет эксплуатации при стандартном режиме работы офиса.

Что действительно важно понимать и осознавать, так это риски, связанные с опасностью UV-излучения. Расчет и установку систем должны выполнять только профессионалы», — еще раз акцентирует внимание на безопасности Алексей Шершень.

С каждым месяцем все больше компаний и учреждений принимают решение о необходимости дополнительных инвестиций в безопасность, продиктованных пандемией. Применение стратегий использования нового оборудования позволит девелоперам, представителям бизнеса снизить риски, связанные с вероятностью повторения пандемий. А также получить конкурентное преимущество на рынке, по сравнению с теми, кто проигнорировал уроки прошлого.

Использование установок Philips UV‑C для дезинфекции верхних слоев воздуха в офисах Forte Partners. Бухарест, Румыния. Источник изображения: Signify

Впрочем, немаловажно и то, что бактерицидные UV‑C системы столь же успешно подавляют большинство известных патогенов, например, вирусы сезонного гриппа, возбудителей респираторных инфекций и т. д. Поэтому целесообразность их применения столь же оправдана, как и систем противопожарной безопасности, которая сегодня не подвергается сомнениям.

«Если правительства и городские власти сумеют извлечь уроки из пандемии коронавируса, наши города станут намного комфортнее», — считает Дэвид Барнс, адъюнкт-профессор истории и социологии Школы искусств и наук Пенсильванского университета. Ранее страх перед новой вспышкой холеры в 1858 г. заставил власти Лондона проложить централизованную канализационную магис­траль, а реформы барона Османа подарили Парижу не только водопровод и канализацию, но и крупные парки — «легкие города». Подобно тому как это происходило ранее, когда мир сталкивался с глобальными эпидемиями, пандемия COVID-19 подтолкнула нас к новому цивилизационному скачку, радикально изменив требования к безопасности.

 

/Материал опубликован на страницах #32 тома PRAGMATIKA.MEDIA/