人类建造的环境,如我们生活的空间,可以通过微生物群(如细菌和病毒等微生物群落)影响我们的健康。长期以来,人们在无意识中通过设计建筑环境来影响微生物。有了正确的知识,我们可以有意地塑造这些微生物群落以支持更好的健康——这是菲律宾研究人员在最近一项研究中探讨的想法。
追求跨学科合作
德拉萨大学-圣贝尼尔德学院的Ma. Beatrice Villoria(也是本研究起源论文的作者)与菲律宾大学迪利曼分校理学院自然科学研究所(UPD-CS NSRI)的Vina Argayosa、奥雅纳香港有限公司菲律宾分公司(Ove Arup & Partners Hong Kong Limited – Philippines Branch)的Angelo Rosalinas、德拉萨大学的Daniel Nichol Valerio、LLUID的Christian Lyle La Madrid以及Fundamental Design Experts的Michael Xavier Ticzon展开合作。他们来自不同的专业领域,共同创建了一个概念框架,用于将微生物研究转化为城市建筑环境的设计工具。
研究发现,通风和空间内的人数对室内细菌的数量有很大影响。由建筑师、微生物学家和工程师组成的团队(由建筑学毕业生Villoria领导)开发了一个框架,展示了如何进行微生物研究以生成可供建筑师和其他设计师用于建筑设计的数据——类似于本研究中的实验。
“这个想法始于我的论文,我找到了一位愿意参与这项研究的微生物学家[Argayosa],努力最终得到了回报,”Villoria分享道。“在不断发展的社会中,不同领域的合作大有裨益。到目前为止,我已经与建筑学、微生物学和工程学领域的人合作过。当然,未来还需要与其他学科合作以进一步发展这项研究。”
应用到现有建筑规范
建筑规范(如《菲律宾国家建筑规范》)为一个国家内的设计和施工设定了标准。这些标准通常考虑当地的气候、场地条件、人体测量学等多方面因素。然而,建筑规范中规定的建筑设计对微生物存在所产生的影响尚未被深入探讨。
研究人员以《菲律宾国家建筑规范》为基础,特别是其中关于最小可居住房间的指南,展开了研究。研究团队在马尼拉大都会进行了三项实验,使用被动空气采样法(一种收集空气中细菌和真菌的方法)测量了不同条件下(通风、窗户大小和人员存在)的细菌和真菌数量。研究结果被用于概念设计一个考虑微生物存在的室内空间。
“我们如何测量建筑环境中健康的微生物数量?实际上定义这一点会很有帮助。医院和制造工厂根据可接受的微生物水平遵循某些标准。现在,我们正在以更科学的方式审视日常生活——尤其是在城市化程度不断提高的情况下,”Argayosa说道。
本地研究的全球相关性
尽管该研究是在菲律宾进行的,但其方法可以应用于世界其他地区。由于每个国家都有自己的建筑规范和法规,该框架可以根据不同背景进行调整——例如温度和湿度等因素。“其他国家有自己的设计标准,以满足本国需求。以我们的热带气候为例,它对湿度和温度的影响不同于其他国家,这会影响我国生长的微生物类型,”Villoria补充道。她表示,研究团队希望他们的研究结果能为国际上改善整体室内环境健康的举措提供参考。
框架的持续改进
这项工作不仅限于将概念框架应用于最小可居住房间;研究团队鼓励各领域的研究人员在此基础上扩展数据,包括其他类型的房间或空间用途。“如果人们更好地理解建筑环境与微生物之间的模式,他们就能在未来做出更有针对性的干预措施,”Villoria解释道。“我们需要从小处着手——比如微观层面——积累数据并形成模式。这个概念框架还可以进一步更新,并用于更大规模的应用,例如影响更多人群的城市分区规划。”
“我们没有意识到,但实际上我们周围充满了微生物。我们的身体有大量的微生物,周围的环境也是如此。仅仅意识到这些微生物的存在就已经是一个重要的事情,”Argayosa补充道。因此,这项研究提出了一个问题:我们在设计建筑物时能否采取一些措施?这些措施会产生什么样的影响?
该研究题为“将建筑规范整合到城市建筑空间中通风和人员存在下的微生物计数研究:一个模型”,发表在《建筑与环境前沿》(Frontiers in Built Environment)期刊上,该期刊专注于可持续方法论的发展,用于设计和管理具有韧性的建筑和基础设施。
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