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Partikelfreisetzungen der menschlichen Haut und Kleidung wurde als wichtiger Faktor bei der Partikelbelastung in Innenräumen identifiziert. Die Erkenntnisse aus Modellrechnungen zur Freisetzung grober Partikel durch Haut und Kleidung sind jedoch begrenzt. Im Rahmen dieser Studie wurde eine neue, empirisch validierte CFD-Modellierungsmethode für die Freisetzung und den Transport von Partikeln von in Büroräumen sitzenden Personen entwickelt.
Wir haben drei Modellierungskonzepte für Partikelemissionen getestet: Homogen, Homogen + Lokalisiert sowie Homogen + Lokalisiert mit Körperbewegungen. Diese wurden auf vier Büroszenarien angewendet, bei denen eine Person und zwei Personen im Abstand von 1m bzw. 2m einander gegenübersassen. Bei der homogenen Partikelemission von Haut und Kleidung wurde das persönliche Inhalationsrisiko um 55% bis 80% unterschätzt. Verband man homogene mit lokalisierten Emissionen von den Achseln, sank die Fehlerspanne drastisch auf weniger als 10%. Bei diesem Modellierungskonzept wurde jedoch der Partikelaustausch (Kreuzkontamination) zwischen den Personen stark unterschätzt. Die präzisesten Ergebnisse für die persönliche Exposition und für Kreuzkontaminationen wurden erzielt, als die Körperbewegungen der Personen mithilfe der Impulstheoriemethode berücksichtigt wurden. Die Fehlerspanne lag hier unter 12%.
Die Studie zeigt, dass für eine präzise Modellierung der Partikelfreisetzung und des Partikeltransports von in Innenräumen sitzenden Personen die lokalisierten Körperemissionen in Kombination mit vereinfachten Körperbewegungen berücksichtigt werden müssen. Die laufenden Bemühungen zielen darauf ab, die Auswirkungen von Gebäude-, Umwelt- und personenbezogenen Merkmalen auf die persönliche Exposition im Zusammenhang mit Partikelfreisetzungen von Haut und Kleidung zu charakterisieren.
Dieses Projekt hat die folgenden praktischen Auswirkungen:
• Die Studie liefert als Ergebnis eine CFD-Modellierungsmethode für Partikelemissionen von menschlicher Haut und Kleidung bei geringen Rechenkosten und hoher Genauigkeit. Dies ist für eine verfeinerte Modellierung der menschlichen Exposition und der Kreuzkontamination in verschiedenen Innenräumen von Nutzen.
• Die Ergebnisse weisen auf die grosse Bedeutung lokalisierter Körperemissionen und Bewegungen für die genaue Modellierung des Partikeltransports von menschlicher Haut und Kleidung hin.
• Das CFD-Modell kann bei künftigen Studien zur Entwicklung verbesserter Rechenmodelle für die Freisetzung von Haut- und Kleidungspartikeln genutzt werden. Es kann auch zur Begrenzung des Inhalationsrisikos von Partikeln genutzt werden, die von der menschlichen Hülle freigesetzt werden.