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建筑物有它们自己的微生物群——我们正努力使它们成为健康的地方

建筑物有它们自己的微生物群——我们正努力使它们成为健康的地方

在流行病期间,社会如何保护建筑物或房屋不受病毒病原体的侵害?如何重新设计公共建筑和公共机构建筑,使它们能够帮助“拉平曲线”,而不是简单地疏散居民?如果人们可以塑造和改变建筑物内的微生物群落,从而最大限度地减少有害病原体的接触,那会怎么样呢?

在俄勒冈大学的生物和建筑环境(BioBE)中心,我们研究人类、建筑和微生物之间的相互作用。我们认为,建筑需要适应和进化,以帮助人们管理室内微生物群落来支持健康。在一篇新论文中,我们将微生物在室内如何工作的研究与新型冠状病毒的知识结合起来,概述了在建筑物中最小化covid19传播的方法。

培养或杀死微生物

即使在经济繁荣时期,特别是在大流行期间,人们通常想知道的关于微生物的主要事情是如何杀死它们。但事实上,绝大多数微生物对人类的帮助大于它们对我们的伤害。我们身边的微生物在我们的生活中扮演着重要的角色这一观点被称为老朋友假说或卫生假说。

我们每个人都有自己的微生物群落——一个细菌、真菌、病毒和原生动物的集合,栖息在我们的皮肤和身体上,可能和我们的指纹一样独特。这些微生物中的一些帮助我们保持健康,而另一些可能会使我们生病。

这些微生物帮助调节我们的消化,影响我们的情绪和体重。皮肤微生物有免疫保护作用。

室内空间中还有复杂得令人吃惊的微生物生态系统。从这些环境中去除所有的微生物会产生问题。例如,肠易激疾病、哮喘和一些情绪障碍与我们的微生物接触的总体减少有关。在儿童时期缺乏接触被认为会在以后的生活中引发过度反应性的免疫功能,潜在地导致炎症的增加并导致这些痛苦。

只专注于杀死微生物可能会产生意想不到的后果。例如,我们的实验室最近发现,抗菌化合物的浓度与室内抗药性细菌的数量之间存在相关性。这一发现促使我们的团队更广泛地重新审视室内清洁方法。

设计室内微生物

建筑师可以使用许多设计特性来塑造和修改住宅和办公楼内的微生物群落。它们包括空间配置和居住者密度;室内材料选择;窗户位置、大小及玻璃种类;电力照明的光谱和强度;以及空气流动和通风策略。

建筑经理也扮演着一个角色。它们可以调整进入室内的外部空气量和与室内空气交换的频率。其他手段包括加湿和除湿,当然,还有清洁产品和实践。

我们最近的研究表明,许多自然系统,如日光和自然通风,不仅降低了能源消耗和支持人类健康,还支持更多样化的室内微生物生态系统,并减少了潜在病原体的数量。类似地,天然未加工的木材表面被证明比其他常见的室内表面,如不锈钢或塑料,更快地减少一些病毒的丰度。

加湿是影响室内环境的一个重要因素。大多数室内环境在供暖季节非常干燥。潮湿会产生霉菌,但是非常干燥的空气也是一个问题。它使我们的粘膜和皮肤脱水,并将微粒带入呼吸道深处,使我们更容易受到感染。

干燥的空气也会减少颗粒沉积,使超细颗粒在空气中停留的时间更长。这增加了微生物通过空气传播的风险。

相对湿度为40%-60%的室内空气可以避免这些有害影响。它也被证明可以通过破坏病毒的外膜来降低病毒的传染性

这些策略几乎适用于每一栋建筑。例如,增加室外空气,增加空气交换,保持40%-60%的相对湿度,打开窗户提供自然通风和冲洗室内空间,增加获得日光的机会,以及实施有针对性的消毒技术,例如在卫生保健设施中使用UV-C灯。

人们可以使用类似的策略来减少家里的风险。如果家里有人感染了病毒或出现了症状,我们建议让他们在浴室旁边的地方自我隔离,那里有一个可以连续运转的排风扇。这将把空气从家里其他地方通过受感染的空间和浴室排气。

我们团队的下一个目标是确定有益微生物群落的组成。我们正在与行业、机构和政府组织合作,开发实时室内微生物监测技术,以支持更好的操作实践和改进接触者追踪策略。有了这些知识,我们可以监测病原体,并使用数据科学来提高我们对健康室内微生物群落的理解。

人们如何培养一个室内有益微生物群落?几家清洁产品制造商已经在探索在室内环境中添加特定微生物的想法,以战胜或攻击有害微生物并保护其他微生物。这些产品避免了许多传统清洁剂依赖腐蚀性和挥发性成分的“焦土”方法。

我们认为这一概念值得探讨,但应该建立在强有力的研究和有效的监督基础上。这一领域的主要机构是环境保护署,它负责管理抗菌药物的生产。注册为农药,包括清洁产品。

几十年来,建筑设计和建筑业一直在制定标准来指导建筑性能,包括与人类健康相关的方面。在我们看来,是时候专注于塑造健康的室内微生物群落了,这样它们才能塑造我们。

建筑物有它们自己的微生物群——我们正努力使它们成为健康的地方

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