A tantermi kísérletek megmutatják, hogyan terjedhet a koronavírus, és kit fenyeget a legnagyobb kockázat. Tom Werner a Getty Images-en keresztül
Nem sok időbe telik, amíg a levegőben levő koronavírus részecskék átjutnak egy szobán. Eleinte csak a fertőzött hangszóró közelében ülőknek van nagy kockázata, de az értekezlet vagy az osztály folytatásával a apró aeroszolok terjedhet.
Ez azonban nem jelenti azt, hogy mindenkinek ugyanaz a kockázati szint.
As egy mérnök, Kísérleteket végeztem az aeroszolok mozgásának nyomon követésére, beleértve azokat is, amelyek a mérettartományban vannak vírusokat hordozhat.
Fontos megértenem, hogy minél többen térnek vissza az egyetemekre, irodákba és éttermekbe, és több találkozó költözik bent a hőmérséklet csökkenésével. Rámutat a szobák legnagyobb kockázatú területeire, és miért a megfelelő szellőzés elengedhetetlen.
Ahogy láttuk Donald Trump elnökkel és másokkal Washingtonban, a koronavírus gyorsan elterjedhet szoros környezetben, ha nem tesznek óvintézkedéseket. Az egyetemi campusok is küzdöttek a COVID-19-szel. Esetek 18–22 évesek között több mint kétszeresére nőtt Középnyugaton és Északkeleten, miután az iskolák augusztusban újra megnyíltak.
Az ügyszám növekedésével növekszik annak kockázata is, aki időt tölt ezekben a helyiségekben.
Egy kísérlet megmutatja, hogy kit fenyeget a legnagyobb kockázat
A legtöbb jelenlegi modell leírja a szellőzés szerepét a a levegőben levő mikrobák sorsa egy szobában feltételezzük, hogy a levegő jól keveredik, a részecskekoncentráció végig egyenletes. Rosszul szellőző helyiségben vagy kis helyen ez valószínűleg igaz. Ezekben az esetekben az egész szoba nagy kockázatú régió.
Nagyobb helyiségekben, például tantermekben azonban a jó szellőzés csökkenti a kockázatot, de valószínűleg nem egységesen. Kutatásom azt mutatja, hogy mennyire magas a kockázat szintje, az nagymértékben függ a szellőztetéstől.
Annak megértése érdekében, hogy a koronavírus hogyan terjedhet, az emberhez hasonló méretű aeroszolrészecskéket fecskendeztünk be egy szobába, majd szenzorokkal figyeltük őket. Olyan 30 láb 26 láb magas egyetemi tantermet használtunk, amelyet 30 hallgató befogadására terveztünk, és amelyeknek megfelelő szellőzőrendszere volt az ajánlott szabványok.
Amikor részecskéket engedtünk el az osztályterem elején, 10-15 percen belül egészen a terem hátsó részéig eljutottak. Azonban a helyiség aktív szellőztetése miatt a hátsó, mintegy 20 láb távolságra lévő forrás koncentrációja a forráshoz közeli koncentrációk körülbelül egytizedét tette ki.
Ez azt sugallja, hogy megfelelő szellőzés mellett a COVID-19 megszerzésének legnagyobb kockázata a fertőzött beszélő közelében lévő emberek kis számára korlátozódhat. Ahogy nő a fertőzött hangszóróval bent töltött idő, a kockázat az egész szobára kiterjed, még akkor is, ha jó a szellőzés.
{vembed Y = GSPv04IJvpI}
A CDC végül elismeri az aeroszol kockázatát
A múltban a légzőszervi betegségek terjedése a nagyobb részecskék szerepére összpontosított, amelyek tüsszögéskor és köhögéskor keletkeznek. Ezek a cseppek gyorsan a földre hullanak, és a társadalmi távolságtartás és maszk viselése nagymértékben megakadályozhatja a fertőzést tőlük.
A nagyobb gond most a szerepe aeroszolként ismert apró részecskék amelyek akkor keletkeznek, amikor beszélgetünk, énekel vagy akár csak lélegezzen. Ezek a részecskék, amelyek gyakran 5 mikrométernél kisebbek, kijuthatnak a kendőből készült arcmaszkok és kb. 12 órán át tartózkodhat a levegőben. Végül a Betegségmegelőzési és Megelőzési Központok elismerte ezt a kockázatot október 5-én, miután Trump kórházba került, és az adminisztrációban vagy annak közelében lévő több más ember pozitívan tesztelte a COVID-19-et.
Míg ezek a kisebb részecskék átlagosan kevesebb vírust hordoznak, mint a nagyobb részecskék, amelyeket az emberek köhögéskor vagy tüsszentéskor bocsátanak ki, a SARS-CoV-2 magas fertőzőképessége a magas vírusterhelés mielőtt a tünetek megjelennének, ezek a részecskék fontosak a levegőben terjedő betegségek átvitelében.
Mennyi szellőzés elegendő?
A COVID-19 beltéri átvitel minimalizálása érdekében a CDC felső része ajánlást a fertőzés forrásának kiküszöbölése. A távoktatás ezt sok egyetemen hatékonyan meg is valósította. Szemtől szembeni oktatáshoz olyan mérnöki intézkedések, mint a szellőzés, a válaszfalak és a szűrőegységek, közvetlenül eltávolíthatják a részecskéket a levegőből.
Az összes mérnöki kontroll közül valószínűleg a szellőzés a leghatékonyabb eszköz a fertőzések terjedésének minimalizálására.
Annak megértése, hogy a szellőzés hogyan csökkenti a COVID-19 megszerzésének kockázatát, a levegő árfolyamától kezdődik. Óránként egy légcsere azt jelenti, hogy a helyiségbe egy órán át juttatott levegő megegyezik a helyiség levegőmennyiségével. Légi árfolyam kevesebb, mint egy otthoni körül 15-25 a kórházi műtők számára.
A tantermek esetében az elsődleges légáramlás jelenlegi szabályozása körülbelül óránként hat légcserének felel meg. Ez azt jelenti, hogy 10 percenként a helyiségbe behozott levegő mennyisége megegyezik a szoba térfogatával.
Az, hogy a koncentráció mennyire lesz magas, részben a szobában tartózkodók számától, kibocsátott mennyiségétől és a levegő árfolyamától függ. Mivel a társadalmi távolságtartás felére csökkenti a tantermi népességet, és mindenki maszkot visel, sok beltéri tér levegője jelenleg tisztább, mint a világjárvány előtt volt.
A helyiség kerülendő részei
Fontos megjegyezni, hogy a szoba nem minden részének van egyforma kockázata.
A szoba sarkaiban valószínűleg alacsonyabb lesz a levegőcsere - így a részecskék tovább elhúzódhatnak.
A levegő kimeneti nyílásának közelében lenni azt jelentheti, hogy a szoba többi részéből származó levegőben lévő részecskék átmosódhatnak rajtad. A szellőztető légáramlás egy étteremben Kínában nyomon követte szerepét számos COVID-19 betegségben az ottani védnökök körében.
A helyiségben lévő részecskék körülbelül 95% -át megfelelő működéssel távolítják el szellőzőrendszer 30 perc alatt, de a fertőzött személy a szobában azt jelenti, hogy azok a részecskék is folyamatosan kibocsátódnak. A részecskék eltávolításának üteme felgyorsítható a légcsere sebességének növelésével vagy más műszaki vezérlők, például szűrőegységek hozzáadásával. Az ablakok kinyitása gyakran növeli a tényleges levegőárfolyamot is.
Amint az iskolák, éttermek, bevásárlóközpontok és más közösségi terek egyre több embert fogadnak bent, megértve a kockázatokat és követve a következőket CDC ajánlásai minimalizálhatja a fertőzés terjedését.
Ezt a történetet frissítették (2020 október) a CDC újonnan kiadott útmutatója az aeroszolokról.
A szerzőről
Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson jeles gépész- és repüléstechnikai professzor, Clarkson Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
A test tartja a pontszámot: Az agy és a test a traumák gyógyításában
írta Bessel van der Kolk
Ez a könyv a trauma, valamint a fizikai és mentális egészség összefüggéseit tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva a gyógyuláshoz és felépüléshez.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Lélegzet: Egy elveszett művészet új tudománya
írta: James Nestor
Ez a könyv a légzés tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és technikákat kínálva a testi és lelki egészség javítására.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A növényi paradoxon: Az „egészséges” élelmiszerek rejtett veszélyei, amelyek betegségeket és súlygyarapodást okoznak
szerző: Steven R. Gundry
Ez a könyv az étrend, az egészség és a betegségek közötti összefüggéseket tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Az Immunity Code: A valódi egészség és a radikális öregedésgátlás új paradigmája
írta Joel Greene
Ez a könyv új perspektívát kínál az egészségről és az immunitásról, az epigenetika alapelveire támaszkodva, valamint betekintést és stratégiákat kínál az egészség és az öregedés optimalizálásához.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A böjt teljes útmutatója: Gyógyítsa meg testét időszakos, váltakozó napos és hosszabb böjtöléssel
Dr. Jason Fung és Jimmy Moore
Ez a könyv a böjt tudományát és gyakorlatát tárja fel, betekintést és stratégiákat kínálva az általános egészség és jólét javítására.
