Bioaerosol dan mikroba di udara: ukuran partikel, pengendapan dan penyebaran, ventilasi dan pertukaran udara, filter dan efisiensinya, UV ruang, tekanan ruang, dan pekerjaan yang membangkitkan aerosol

Seorang teknisi rumah sakit menerima dua perintah kerja pada pagi yang sama. Pertama, mengganti filter unit pengolah udara yang melayani dua kamar isolasi; perawat kepala ruangan menulis bahwa pintu kamar "tidak lagi berdesis" sejak seminggu. Kedua, membersihkan kipas buang ruang sortir linen kotor yang berdebu tebal; petugas sortir mengeluh serat beterbangan sampai ke koridor linen bersih. Keduanya tampak sederhana, tetapi keduanya dapat melepaskan partikel pembawa mikroba ke udara yang dihirup teknisi, pasien, dan pekerja lain, dan keduanya menyentuh sistem yang menjaga arah aliran udara. Bab ini menjelaskan bagaimana mikroba bergerak di udara, apa yang dikerjakan ventilasi, filter, UV, dan tekanan ruang, dan di mana batas pekerjaan teknisi.

Batas pembahasan

Bab ini membahas mikroba di udara gedung dan cara mengendalikannya. Ukuran mikroba ada di Bab 2; dosis UV air di Bab 4; Legionella di Bab 10 · Utilitas tentang menara pendingin; ventilasi dan tekanan ruang laundry di Bab 16 · Bangunan & Fasilitas; AC split di Bab 14 · Fluida & Termal; respirator di Bab 5 · Keselamatan; kapang di Bab 9; dan rantai penularan di Bab 11. Sumbernya OpenStax Microbiology, halaman CDC, NIOSH, dan EPA yang dibaca lewat cuplikan pencarian, dan narasi Fluida dan Termal serta Teknik Air.

Ruang isolasi, ruang operasi, dan ruang lingkungan terlindung diatur tim pencegahan infeksi dan peraturan rumah sakit. Teknisi bekerja di sana dengan izin dan APD yang ditetapkan, tidak merancang atau mengubah sistemnya. Persyaratan Indonesia untuk ruang-ruang ini tidak tercatat di sumber bab ini; teknisi memakai ketentuan rumah sakitnya. Angka CDC, NIOSH, dan EPA dipakai untuk memahami besaran, bukan pengganti pedoman rumah sakit.

Bioaerosol dan sumbernya

Bioaerosol (bioaerosol) adalah partikel padat atau cair yang melayang di udara dan berisi atau berasal dari makhluk hidup, seperti bakteri, virus, spora jamur, serpihan kulit, dan debu kotoran hewan. Definisi ini pengetahuan umum; OpenStax mencatat bahwa debu dan partikel halus yang disebut aerosol dapat melayang dan membawa patogen. Sumber yang biasa ditemui teknisi:

Virion umumnya berukuran 20 sampai 900 nm dan bakteri rata-rata sekitar 1 µm; spora kapang sekitar 2 sampai 10 µm (nilai literatur umum, Bab 2). Di udara, virus dan bakteri biasanya terbawa di dalam percikan atau debu, sehingga perilakunya ditentukan ukuran partikel pembawanya (penalaran editorial). Jumlah kecil sudah berarti: tuberkulosis dapat dimulai oleh sekitar 10 sel, sehingga pasien TB dirawat di ruang berventilasi khusus dan orang yang masuk memakai masker. Rambut hidung menahan partikel besar seperti debu dan serbuk sari.

Ukuran partikel dan waktu mengendap

Kecepatan mengendap (settling velocity) adalah kecepatan tetap jatuhnya partikel di udara diam ketika gaya beratnya diimbangi hambatan udara. Untuk partikel bulat kecil berlaku hukum Stokes (nilai literatur umum):

$v_s = \frac{\rho_p\, g\, d^2}{18\,\mu}$

dengan $v_s$ kecepatan mengendap (m/s), $\rho_p$ massa jenis partikel (kg/m³), $g = 9{,}81$ m/s², $d$ diameter (m), dan $\mu$ viskositas udara, sekitar $1{,}81 \times 10^{-5}$ Pa·s. Rumus ini berlaku bila bilangan Reynolds partikel kecil; partikel 100 µm sudah di batasnya. Untuk massa jenis 1.000 kg/m³ dan jatuh 1,5 m di udara diam (Contoh 1):

Di ruangan nyata, arus udara dari AC, kipas, dan orang jauh lebih cepat daripada kecepatan mengendap partikel kecil, sehingga partikel di bawah sekitar 10 µm praktis mengikuti aliran udara (nilai literatur umum). Akibatnya (penalaran editorial), butiran besar dari semprotan jatuh dalam hitungan detik ke permukaan di dekatnya dan menjadi soal kontak, seperti di Bab 11 tentang cara penularan, sedangkan partikel halus bertahan berjam-jam dan dikendalikan dengan ventilasi, filter, dan pelindung napas.

Percikan dan aerosol halus

OpenStax menyebut penularan lewat percikan pada jarak satu meter atau kurang sebagai penularan percikan langsung, dan pada jarak lebih dari satu meter sebagai penularan lewat udara. Buku yang sama mencatat bahwa percikan halus dari batuk atau bersin dapat melayang lama, dapat cepat mengering menjadi inti percikan, dan dipengaruhi suhu serta kelembapan udara. Inti percikan (droplet nucleus) adalah sisa percikan yang airnya sudah menguap dan masih dapat membawa patogen.

Batas satu meter adalah penyederhanaan buku teks; tabel Stokes menunjukkan rentang ukuran yang bersambung, bukan dua golongan yang terpisah tegas. Istilah resmi terbaru WHO untuk penularan lewat udara belum dapat dipastikan dari sumber resmi per 18 Oktober 2026. Bagi teknisi, yang berguna adalah dua pertanyaan: berapa lama partikel bertahan, dan ke mana aliran udara membawanya.

Ventilasi dan pengenceran

Pertukaran udara per jam (air changes per hour, ACH) adalah perbandingan debit udara yang dipasok atau dibuang dari sebuah ruang setiap jam terhadap volume ruang. Bab 16 · Bangunan & Fasilitas menyebutnya pergantian udara per jam. Rumusnya (pengetahuan umum):

$\text{ACH} = \frac{\dot V}{V}$

dengan $\dot V$ debit udara (m³/jam) dan $V$ volume ruang (m³). Pada ruang yang tercampur sempurna dan tanpa sumber baru, kadar partikel meluruh menurut (pengetahuan umum)

$C(t) = C_0\, e^{-\text{ACH} \cdot t} \qquad t_{99\%} = \frac{\ln 100}{\text{ACH}} \qquad t_{99{,}9\%} = \frac{\ln 1000}{\text{ACH}}$

dengan $C_0$ kadar awal dan $t$ waktu (jam). Pada 2, 6, 12, dan 15 ACH, penurunan 99 persen memerlukan sekitar 138, 46, 23, dan 18 menit, dan penurunan 99,9 persen sekitar 207, 69, 35, dan 28 menit (Contoh 3). Ruangan nyata tidak tercampur sempurna, sehingga waktu sebenarnya lebih lama. Tabel serupa di pedoman resmi belum dapat dipastikan dari sumber resmi per 18 Oktober 2026; angka di atas adalah hitungan model.

Ruang isolasi infeksi lewat udara (airborne infection isolation room) adalah kamar pasien yang dirancang untuk menahan partikel infeksius di dalamnya dengan tekanan negatif terhadap koridor, pertukaran udara tinggi, dan udara buang yang dikendalikan. Definisi ini pengetahuan umum. Menurut pedoman lingkungan CDC, ruang ini sekurang-kurangnya 12 ACH untuk bangunan baru atau renovasi dan 6 ACH untuk fasilitas lama. Evaluasi lapangan NIOSH mendapati sebagian besar ruang yang diukur memenuhi syarat, tetapi satu ruang jauh di bawahnya, sehingga ruang isolasi dibuktikan dengan pengukuran. Laboratorium BSL-3 memakai aliran udara berarah dari area bersih ke area yang mungkin tercemar, tanpa resirkulasi. AC split hanya mensirkulasikan udara ruang dan tidak memenuhi fungsi ruang isolasi, seperti dicatat Bab 14 · Fluida & Termal.

Filter dan efisiensinya

Efisiensi filter (filter efficiency) adalah bagian partikel berukuran tertentu yang tertahan filter, dinyatakan dalam persen. Bagian yang lolos disebut penetrasi, $P = 1 - \eta$; untuk dua filter seri berlaku $P_\text{total} = P_1 \cdot P_2$ (pengetahuan umum). OpenStax menggambarkan tiga cara serat filter menangkap partikel: intersepsi (partikel menyentuh serat), impaksi (partikel besar menabrak serat), dan difusi (partikel sangat kecil bergerak acak lalu menempel).

Filter HEPA (high-efficiency particulate air filter) adalah filter mekanis berlipit yang menurut EPA secara teori menangkap sekurang-kurangnya 99,97 persen partikel berukuran 0,3 µm. EPA menjelaskan bahwa 0,3 µm adalah ukuran yang paling sulit ditangkap; partikel yang lebih besar atau lebih kecil ditangkap lebih efisien. Ukuran partikel paling tembus (most penetrating particle size) adalah ukuran partikel yang paling sulit ditahan sebuah filter. OpenStax menulis HEPA "berukuran pori efektif 0,3 µm"; uraian itu penyederhanaan, karena filter serat tidak bekerja seperti saringan berpori. OpenStax mencatat bahwa unit luka bakar, ruang operasi, atau unit isolasi dapat memerlukan sistem HEPA khusus.

MERV (minimum efficiency reporting value) adalah angka peringkat filter udara menurut uji ASHRAE 52.2 yang menyatakan efisiensi minimum pada tiga pita ukuran partikel. Menurut EPA, pitanya 0,3 sampai 1 µm, 1 sampai 3 µm, dan 3 sampai 10 µm; MERV 13 menangkap rata-rata sekurang-kurangnya 50, 85, dan 90 persen pada ketiga pita itu, sedangkan MERV 11 cukup 20 persen pada pita terkecil. Peringkat HEPA adalah satu efisiensi pada satu ukuran, sedangkan MERV rata-rata per pita, dan sebutan "HEPA" pada produk konsumen tidak punya definisi yang diterima luas. Keduanya dinilai dengan cara berbeda.

Buku pengetahuan teknik pendinginan dan tata udara dalam narasi menggambarkan udara yang melewati prafilter, lalu setelah kipas melewati filter absolut, dan menyebut filter dari serat kaca submikron. Filter unit split biasa hanya saringan kasar pelindung koil (Bab 14 · Fluida & Termal). Efisiensi di kertas tidak berarti bila udara memintas lewat bingkai dan paking yang tidak rapat (Contoh 5; penalaran editorial). Filter resirkulasi dapat dinyatakan sebagai pertukaran udara bersih setara $\text{ACH}_\text{setara} = \dot V \eta / V$ (pengetahuan umum, Contoh 6).

UV ruang atas

UV membentuk dimer timin pada DNA yang berujung pada mutasi mematikan, dan tidak menembus permukaan, plastik, atau kaca, sehingga mikroba harus terpapar langsung. Narasi Teknik Air mencatat bahwa UV gelombang pendek (UVC) dianggap UV germisida. Panjang gelombang lampu germisida sekitar 254 sampai 260 nm: OpenStax menyebut lampu germisida di ruang bedah umumnya memancarkan 260 nm, sedangkan pedoman NIOSH memakai 254 nm; lampu raksa tekanan rendah memancar sekitar 254 nm dan serapan DNA memuncak dekat 260 nm (pengetahuan umum). Dosis UV untuk air ada di Bab 4.

UV ruang atas (upper-room ultraviolet germicidal irradiation) adalah pemasangan lampu UV germisida berpelindung di bagian atas ruangan sehingga udara yang naik ke zona atas disinari, sedangkan orang di zona bawah terlindung. Definisi ini pengetahuan umum. Menurut cuplikan pedoman NIOSH 2009 untuk pengendalian tuberkulosis, sistem yang dirancang baik dapat efektif bila rata-rata laju fluens di zona atas sekitar 30 µW/cm², dan perancang memakai 0,2 µW/cm² sebagai iradiansi maksimum di zona huni, yaitu batas 8 jam 6 mJ/cm² pada 254 nm dibagi masa kerja. Atribusi tiap angka ke satu dokumen belum pasti, dan belum diperiksa apakah edisi 2009 sudah diganti. CDC mengingatkan bahwa energi UV yang diarahkan atau dipantulkan ke ruang huni berpotensi merusak mata atau kulit untuk sementara, sedangkan studi dosimeter pribadi melaporkan petugas dan pasien dapat menempati ruang ber-UV ruang atas tanpa iritasi mata atau kulit.

Bagi teknisi (penalaran editorial): lampu, pelindung, dan arah pancaran tidak diubah tanpa perancang; lampu dimatikan dan dikunci sebelum bekerja di zona atas (Contoh 7); plafon atau cat baru yang lebih memantul dilaporkan; dan pengukuran keselamatan dilakukan petugas terlatih.

Tekanan ruang dan aliran lewat celah

Menurut pedoman CDC, ruang isolasi infeksi lewat udara bertekanan lebih negatif daripada minus 2,5 Pa terhadap koridor, setara 0,01 inci kolom air. Ruang operasi dan ruang lingkungan terlindung umumnya bertekanan positif agar udara mengalir keluar dari ruang bersih (pengetahuan umum); angka syaratnya tidak tercatat di sumber bab ini. Di laundry, Bab 14 · Laundry mencatat bahwa sisi bersih dibuat bertekanan lebih tinggi daripada sisi kotor oleh sistem ventilasi ruang, bukan oleh mesin cuci.

Beda tekanan dibentuk oleh selisih debit: ruang negatif membuang lebih banyak udara daripada yang dipasok, dan selisihnya masuk lewat celah, menurut persamaan lubang (pengetahuan umum)

$\dot V = C_d\, A \sqrt{\frac{2\,\Delta p}{\rho}}$

dengan $\dot V$ debit (m³/s), $C_d$ koefisien buang sekitar 0,6, $A$ luas celah (m²), $\Delta p$ beda tekanan (Pa), dan $\rho$ massa jenis udara sekitar 1,2 kg/m³. Celah pintu 0,02 m² pada 2,5 Pa melewatkan sekitar 88 m³/jam, sedangkan pintu terbuka memerlukan ribuan meter kubik per jam, sehingga beda tekanan runtuh setiap kali pintu dibuka (Contoh 4). Pintu ruang isolasi dijaga tertutup, dan bunyi desis hanyalah petunjuk; beda tekanan dibaca dari pengukur terpasang atau alat ukur terkalibrasi (penalaran editorial).

Di ruang sortir linen kotor, kipas buang yang kotor dapat menurunkan debit buang di bawah debit pasok, sehingga ruang menjadi positif dan udara kotor terdorong ke koridor bersih (Contoh 8). Perawatan kipas dan filter adalah bagian dari pengendalian infeksi.

Pekerjaan teknisi yang membangkitkan aerosol

Kolom pengendalian adalah penalaran editorial kecuali yang dirujuk, mengikuti hierarki: kurangi pembentukan aerosol, pisahkan dari orang, keluarkan dengan ventilasi, lalu lindungi pekerja dengan APD. Pelindung napas dipilih menurut Bab 5 · Keselamatan; respirator hanya melindungi bila rapat ke wajah dan lolos uji kerapatan. Penilaian risiko infeksi untuk pekerjaan konstruksi di rumah sakit tidak dibahas karena sumbernya belum diperiksa.

Bekerja di ruang isolasi dan area perawatan

Urutan kerja yang aman di area perawatan (penalaran editorial dari Bab 14 · Fluida & Termal dan Bab 11):

1. Izin dan koordinasi. Perawat ruangan dan tim pencegahan infeksi menetapkan apakah pasien dipindah, kapan sistem boleh dimatikan, dan APD yang dipakai.
2. Persiapan. Filter pengganti, kantong tertutup, dan alat disiapkan di luar ruang.
3. Selama bekerja. Pintu dijaga tertutup, dan kisi udara balik, setelan, alarm, atau peredam tidak diubah.
4. Selesai. Debit dan beda tekanan diukur, dicatat, dan dilaporkan kepada tim sebelum ruang dipakai lagi; APD dilepas dengan urutan di Bab 5 · Keselamatan.

Pada kasus pembuka, pintu yang "tidak lagi berdesis" mungkin menunjuk filter buang tersumbat atau kipas melemah; langkah pertamanya melapor dan mengukur, bukan menambah kipas.

Contoh kerja

Contoh 1: waktu mengendap. Untuk $d = 5$ µm: $v_s = 1.000 \times 9{,}81 \times (5 \times 10^{-6})^2/(18 \times 1{,}81 \times 10^{-5}) = 7{,}5 \times 10^{-4}$ m/s, sehingga jatuh 1,5 m memerlukan $1{,}5/7{,}5 \times 10^{-4} = 2.000$ detik, sekitar 33 menit. Untuk 1 µm kecepatannya 25 kali lebih kecil, sekitar 14 jam. Untuk 100 µm, $v_s = 0{,}30$ m/s dan bilangan Reynolds $1{,}2 \times 0{,}30 \times 10^{-4}/(1{,}81 \times 10^{-5}) = 2{,}0$, di batas Stokes.

Contoh 2: pertukaran udara kamar isolasi. Kamar 4 m kali 5 m kali 3 m = 60 m³ dengan debit buang terukur 500 m³/jam (angka latihan): $\text{ACH} = 500/60 = 8{,}3$. Angka ini di atas 6 ACH untuk fasilitas lama, tetapi di bawah 12 ACH untuk bangunan baru menurut CDC; 12 ACH memerlukan $12 \times 60 = 720$ m³/jam (0,20 m³/s). Keputusan menaikkan debit ada pada perancang dan tim.

Contoh 3: waktu pengenceran. Pada 12 ACH, $t_{99\%} = \ln 100/12 = 4{,}61/12 = 0{,}38$ jam = 23 menit, dan $t_{99{,}9\%} = 6{,}91/12 = 0{,}58$ jam = 35 menit. Pada 6 ACH waktunya dua kali lipat, 46 dan 69 menit. Setelah 30 menit, sisa kadar pada 12 ACH $e^{-6} = 0{,}25$ persen dan pada 6 ACH $e^{-3} = 5{,}0$ persen, bila ruang tercampur sempurna.

Contoh 4: tekanan dan celah pintu. Batas CDC 0,01 inci kolom air setara $0{,}01 \times 249 = 2{,}5$ Pa. Celah 0,02 m² (angka latihan): $\dot V = 0{,}6 \times 0{,}02 \times \sqrt{2 \times 2{,}5/1{,}2} = 0{,}0245$ m³/s = 88 m³/jam, sekitar 12 persen dari 720 m³/jam. Pintu terbuka 0,9 m kali 2,0 m = 1,8 m² (angka latihan) memerlukan $0{,}6 \times 1{,}8 \times 2{,}04 \times 3.600 = 7.900$ m³/jam untuk menahan 2,5 Pa, jauh di atas kemampuan sistem.

Contoh 5: HEPA dan kebocoran bingkai. Udara hulu membawa 100.000 partikel 0,3 µm per m³ (angka latihan). HEPA 99,97 persen meloloskan $100.000 \times 0{,}0003 = 30$ partikel. Bila 1 persen udara memintas lewat paking yang tidak rapat (angka latihan), yang lolos menjadi $0{,}01 \times 100.000 + 0{,}99 \times 30 = 1.030$, 34 kali lebih banyak; pintasan 0,1 persen memberi 130.

Contoh 6: pertukaran udara bersih setara. Unit resirkulasi 600 m³/jam dengan filter MERV 13 melayani ruang 60 m³ (angka latihan). Untuk pita 0,3 sampai 1 µm, $\text{ACH}_\text{setara} = 600 \times 0{,}50/60 = 5$; untuk pita 1 sampai 3 µm, $600 \times 0{,}85/60 = 8{,}5$. Dengan MERV 11 (20 persen pada pita terkecil) nilainya hanya 2. Ditambah udara luar 2 ACH, pita terkecil dengan MERV 13 mendapat sekitar 7 ACH, dan penurunan 99 persen memerlukan $60 \times \ln 100/7 = 39$ menit.

Contoh 7: paparan UV. Pada 0,2 µW/cm² selama 8 jam: $0{,}2 \times 8 \times 3.600 = 5.760$ µJ/cm² = 5,8 mJ/cm², di bawah 6 mJ/cm². Teknisi di tangga dalam zona atas dengan lampu menyala menerima sekitar 30 µW/cm² (perkiraan kasar dari rata-rata zona; dekat lampu lebih tinggi), sehingga mencapai 6 mJ/cm² dalam $6.000/30 = 200$ detik, sekitar 3 menit.

Contoh 8: ruang sortir linen kotor. Ruang 144 m³, debit buang 2.000 m³/jam (13,9 ACH) dan pasok 1.700 m³/jam (angka latihan). Selisih 300 m³/jam = 0,0833 m³/s masuk lewat celah 0,05 m² dengan kecepatan $0{,}0833/(0{,}6 \times 0{,}05) = 2{,}78$ m/s dan beda tekanan $1{,}2 \times 2{,}78^2/2 = 4{,}6$ Pa negatif. Bila kipas yang kotor turun 30 persen menjadi 1.400 m³/jam, pasok melebihi buang 300 m³/jam dan udara ruang sortir terdorong ke koridor bersih.

Contoh 9: membersihkan AC kaset restoran dengan semprotan. Restoran 450 m³ berventilasi 4 ACH (angka latihan). Butiran 50 µm dari unit setinggi 2,7 m jatuh dalam $2{,}7/0{,}075 = 36$ detik ke meja di bawahnya, butiran 10 µm sekitar 15 menit. Kabut yang tersisa memerlukan $\ln 100/4 = 1{,}15$ jam, sekitar 69 menit, untuk turun 99 persen, sehingga pekerjaan dilakukan saat restoran kosong dengan meja ditutup.

Kondisi berhenti

Hentikan pekerjaan dan serahkan kepada orang yang berwenang bila:

1. Diminta bekerja di ruang isolasi, ruang operasi, ruang lingkungan terlindung, atau di atas plafonnya tanpa izin dan ketentuan APD dari tim pencegahan infeksi.
2. Diminta "membuat tekanan negatif", memasang kipas tambahan, atau mengubah setelan, alarm, dan peredam ruang khusus tanpa rancangan dan persetujuan tim.
3. Pengukur beda tekanan ruang isolasi tidak menunjukkan tekanan negatif atau alarm berbunyi; laporkan segera kepada perawat dan tim.
4. Lampu UV ruang atas belum dimatikan dan dikunci sebelum bekerja di zona atas, atau penghuni mengeluh mata perih atau kulit kemerahan.
5. Menara pendingin, pelembap, atau pengabut akan disemprot bertekanan tanpa pelindung napas untuk aerosol dan tanpa membatasi area (Bab 10 · Utilitas).
6. Ditemukan tumpukan kotoran tikus, burung, atau kelelawar di plafon, atap, atau ruang mesin.
7. Respirator yang ditetapkan tidak tersedia atau tidak lolos uji kerapatan, atau filter kotor tidak dapat dikantongi tertutup di tempat.

Salah tafsir yang sering terjadi

1. "HEPA berpori 0,3 µm, jadi virus yang lebih kecil lolos." Menurut EPA, 0,3 µm adalah ukuran yang paling sulit ditangkap; partikel yang lebih kecil tertangkap lebih baik lewat difusi.
2. "Pintu berdesis berarti tekanan negatif cukup." Beda tekanan diukur terhadap batas CDC lebih negatif dari minus 2,5 Pa; NIOSH pernah menemukan ruang isolasi jauh di bawah syarat.
3. "Partikel di udara jatuh dalam beberapa menit." Partikel 1 µm memerlukan sekitar 14 jam untuk jatuh 1,5 m di udara diam.
4. "AC split dan pintu tertutup sudah membuat ruang isolasi." AC split hanya mensirkulasikan udara ruang; ruang isolasi memerlukan sistem yang dirancang dan diukur (Bab 14 · Fluida & Termal).
5. "Lampu UV menyala berarti udara steril dan aman didekati." UV hanya bekerja pada mikroba yang terpapar langsung dan dapat merusak mata dan kulit.

Hubungan dengan bab lain

Ukuran mikroba ada di Bab 2, UV untuk air di Bab 4, Legionella di Bab 10 · Utilitas, ventilasi dan udara pengganti laundry di Bab 16 · Bangunan & Fasilitas, AC ruang di Bab 14 · Fluida & Termal, alur kotor-bersih linen di Bab 14 · Laundry, dan APD di Bab 5 · Keselamatan dan Bab 21 · Laundry. Kapang sebagai sumber spora dibahas di Bab 9, rantai penularan di Bab 11, dan hama di Bab 12.

Latihan dan pembahasan

1. Berapa lama partikel 3 µm bermassa jenis 1.000 kg/m³ jatuh 2 m di udara diam?
2. Kamar 3 m kali 4 m kali 2,8 m dengan debit buang 300 m³/jam. Hitung ACH dan waktu penurunan 99 persen, lalu bandingkan dengan 12 ACH.
3. Hitung debit lewat celah pintu 0,015 m² pada beda tekanan 5 Pa.
4. Udara melewati filter MERV 13 lalu HEPA. Berapa paling banyak partikel 1 sampai 3 µm yang lolos dari 100.000 partikel?
5. Teknisi bekerja 10 menit di zona atas dengan lampu UV menyala pada sekitar 30 µW/cm². Bandingkan dosisnya dengan batas 8 jam.
6. Teknisi diminta menjadikan kamar rawat biasa kamar isolasi dengan kipas buang di jendela dan AC split yang ada. Apa jawabannya?

Kunci jawaban beralasan

1. Dengan Stokes, $v_s = 2{,}7 \times 10^{-4}$ m/s, sehingga waktunya $2/2{,}7 \times 10^{-4} = 7.400$ detik, sekitar 2 jam. Di ruang nyata partikel sebesar ini mengikuti aliran udara dan dapat terbawa ke ruang lain.
2. Volume 33,6 m³, sehingga ACH $= 300/33{,}6 = 8{,}9$ dan penurunan 99 persen memerlukan $\ln 100/8{,}9 = 0{,}52$ jam, sekitar 31 menit. Angka itu di bawah 12 ACH; untuk 12 ACH diperlukan sekitar 403 m³/jam, dan keputusan perubahan ada pada perancang dan tim pencegahan infeksi.
3. $\dot V = 0{,}6 \times 0{,}015 \times \sqrt{2 \times 5/1{,}2} = 0{,}026$ m³/s, sekitar 94 m³/jam. Selisih debit buang dan pasok harus sekurang-kurangnya sebesar itu agar beda tekanan 5 Pa terjaga lewat celah tersebut.
4. MERV 13 meloloskan paling banyak 15 persen partikel 1 sampai 3 µm, dan HEPA paling banyak 0,03 persen karena partikel di atas 0,3 µm ditangkap lebih baik. Penetrasi gabungan paling banyak $0{,}15 \times 0{,}0003 = 4{,}5 \times 10^{-5}$, sekitar 4,5 partikel dari 100.000, bila bingkai tidak bocor.
5. Dosisnya $30 \times 10^{-3} \times 600 = 18$ mJ/cm², tiga kali batas 8 jam 6 mJ/cm² yang dipakai perancang. Karena dekat lampu nilainya lebih tinggi, lampu wajib dimatikan dan dikunci sebelum bekerja di zona atas.
6. Ruang isolasi memerlukan rancangan dengan pertukaran udara, tekanan negatif terukur, dan udara buang yang dikendalikan, sedangkan AC split hanya mensirkulasikan udara dan kipas jendela dapat membalik aliran saat pintu dibuka. Teknisi tidak mengerjakannya tanpa rancangan perancang dan persetujuan tim pencegahan infeksi, tetapi dapat menawarkan pengukuran debit dan tekanan sebagai data awal.

Referensi