Natuurlijke ventilatie als infectiepreventiemaatregel

Veel pathogene micro-organismen, waaronder het coronavirus, het influenzavirus en de tuberculosebacterie, worden via de lucht overgedragen. Sinds de coronapandemie is er meer aandacht voor preventie van infectie door deze pathogenen. Behalve gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen, is ventilatie hierbij een effectieve maatregel. Het voordeel van inzetten van adequate ventilatie is dat dit een technische maatregel is, waardoor men niet afhankelijk is van het gedrag van individuen. In oudere gebouwen is mechanische ventilatie vaak afwezig en is men afhankelijk van natuurlijke ventilatie door wind via bijvoorbeeld kieren en open ramen en deuren, en door temperatuurverschillen. Hoewel natuurlijke ventilatie kosten- en energievoordelen kan opleveren, kan luchtverversing beperkt zijn en kunnen onvoorspelbare luchtstromen tussen binnenruimtes ontstaan. Daarnaast kunnen externe weersomstandigheden de luchtstromen verder beïnvloeden. Pathogenen kunnen zich via deze luchtstromen verplaatsen en ophopen. Bij voldoende aantallen en ongunstige omstandigheden ontstaat het risico op infecties. Edwards et al (2024) vroegen zich af hoe een complexe ruimte-indeling met natuurlijke ventilatie en variërende weersomstandigheden het risico op luchtoverdraagbare aandoeningen beïnvloeden.

Materiaal en methode

Met CONTAM-software werd een model van een ziekenhuisafdeling voor luchtwegaandoeningen met meerdere zones gesimuleerd, met inbegrip van externe weersomstandigheden. De afdeling bestond uit 12 zones met 1- en meerpersoonskamers, onderzoeksruimtes, een kantoor, een pauzeruimte en gangen. Door dit te koppelen aan een model voor infectie via de lucht, onderzocht deze studie het infectierisico in onderling verbonden ruimten, vooral gericht op bezettings-, ziekte- en ventilatiescenario’s.

Resultaten

Natuurlijke ventilatie met wisselende weersomstandigheden en windrichtingen veroorzaakte onregelmatigheden in het ‘ventilatievoud’ tussen verbonden zones. Ventilatievoud is een maat voor verversing van alle lucht in een ruimte, in het Engels air changes per hour (ACH) genoemd. Door deze onregelmatigheden ontstonden kortdurende maar hoge concentraties pathogenen in de lucht van bepaalde ruimtes. Gemiddeld werd 53% van de individuen per week blootgesteld. In de meest ongunstige zone, waar de bron zich niet eens bevond, werd zelfs iedereen blootgesteld. Natuurlijke ventilatie van de modelafdeling bereikte een gemiddeld ventilatievoud van 0,6 ACH. Het voldeed hiermee niet aan het aanbevolen ventilatievoud van 6 ACH. Bij aanvullende mechanische ventilatie van 3 ACH werd het infectierisico al aanzienlijk verlaagd en werd slechts 8% van de individuen per week blootgesteld. In een ander scenario waarbij alle ramen en deuren werden geopend, werd het infectierisico ook aanzienlijk verlaagd.

Beschouwing

Deze studie is op een ziekenhuisafdeling uitgevoerd, waardoor de omstandigheden verschillen van de mondzorgpraktijk. De inrichting van veel mondzorgpraktijken is minder complex dan de gemiddelde ziekenhuisafdeling en zeer infectieuze patiënten blijven vaak weg omdat ze te ziek zijn voor een mondzorgbehandeling. Voor een lage klasse operatiekamer of isolatiekamer worden in Nederland strenge voorwaarden van 6 ACH aanbevolen (FMS, 2022). 

Toch kunnen waardevolle lessen worden getrokken voor de mondzorgpraktijk. Wanneer de praktijk in een ouder gebouw is gevestigd, kan men afhankelijk zijn van natuurlijke ventilatie. Wanneer de inrichting wordt aangepast ten opzichte van het oorspronkelijke ontwerp, kan dit effect hebben op de ventilatie. Het gedrag van de gebruikers kan de ventilatie ook beïnvloeden. Wanneer ramen worden gesloten om veiligheidsredenen of voor een aangename temperatuur en wanneer deuren worden gesloten of zelfs toegevoegd voor privacy of isolatie tegen infectieziekten, neemt de natuurlijke ventilatie drastisch af. Toevoeging van mechanische ventilatie of luchtreinigers kan de ventilatie weer verbeteren. Daarnaast zijn sommige klinieken in staat om zeer effectief gebruik te maken van natuurlijke ventilatie door middel van grotere open ruimtes, hoge plafonds en grote ramen. In grotere ziekenzalen in Engeland werd 3,4-6,5 ACH gemeten en in tuberculoseklinieken in Peru werd gemiddeld 28 ACH bereikt (Escombe et al., 2007; Gilkeson et al., 2013). 

Ventilatie heeft niet alleen invloed op de afvoer van micro-organismen, maar ook op het verdere binnenklimaat van temperatuur, luchtvochtigheid en CO₂. Het binnenklimaat draagt bij aan werkcomfort en dient deel uit te maken van het arbobeleid. Bij nieuwbouw of verbouw van een mondzorgpraktijk is het verstandig om beheersing van het binnenklimaat mee te nemen in het ontwerp. In de meeste gevallen zal alleen natuurlijke ventilatie onvoldoende zijn.