Geskryf deur Suresh Dhaniyala
Klaseksperimente wys hoe die koronavirus kan versprei en wie die grootste risiko loop. Tom Werner via Getty Images
Dit duur nie lank voordat die koronavirusdeeltjies in die lug deur 'n kamer kom nie. Aanvanklik loop slegs mense wat naby 'n besmette spreker sit 'n hoë risiko, maar namate die vergadering of klas aangaan, is die klein aërosols kan versprei.
Dit beteken egter nie dat almal dieselfde vlak van risiko het nie.
As 'n ingenieurEk het eksperimente gedoen om op te spoor hoe aerosols beweeg, insluitend dié in die grootte virusse kan dra.
Wat ek gevind het, is belangrik om te verstaan ​​namate meer mense na universiteite, kantore en restaurante terugkeer en meer vergaderings binnenshuis beweeg soos die temperatuur daal. Dit wys op die gebiede met die grootste risiko in kamers en waarom behoorlike ventilasie is van kardinale belang.
Soos ons gesien het met president Donald Trump en ander in Washington, kan die koronavirus vinnig van naby versprei as daar nie voorsorg getref word nie. Universiteitskampusse sukkel ook met COVID-19. Gevalle onder 18- tot 22-jariges meer as verdubbel in die Midde-Ooste en Noordoos nadat skole in Augustus heropen is.
Namate die getalle styg, verhoog die risiko ook vir almal wat tyd in daardie kamers spandeer.
'N Eksperiment toon aan wie die grootste risiko loop
Die meeste huidige modelle wat die rol van ventilasie op die lot van mikrobes in 'n kamer neem aan dat die lug goed gemeng is, en dat die deeltjie konsentrasie deurgaans eenvormig is. In 'n slegte geventileerde kamer of klein ruimte is dit waarskynlik waar. In hierdie scenario's is die hele kamer 'n hoërisikogebied.
In groter ruimtes, soos klaskamers, verminder goeie ventilasie egter die risiko, maar waarskynlik nie eenvormig nie. My navorsing toon dat die hoogte van die risikovlak baie afhang van ventilasie.
Om te verstaan ​​hoe die koronavirus kan versprei, het ons aërosoldeeltjies soortgelyk aan dié van mense in 'n kamer ingespuit en dit dan met sensors gemonitor. Ons het 'n universiteitsklaskamer van 30 voet en 26 voet gebruik om 30 studente te akkommodeer wat 'n ventilasiestelsel gehad het die aanbevole standaarde.
Toe ons deeltjies aan die voorkant van die klaskamer loslaat, bereik dit binne 10 tot 15 minute tot agter in die kamer. As gevolg van aktiewe ventilasie in die kamer, was die konsentrasies aan die agterkant, ongeveer 20 voet van die bron, ongeveer 'n tiende van die konsentrasies naby die bron.
Dit dui daarop dat die hoogste risiko om COVID-19 te kry, beperk kan word tot 'n klein aantal mense naby die besmette luidspreker met gepaste ventilasie. Namate die tyd binnenshuis met 'n geïnfekteerde luidspreker toeneem, strek die risiko egter na die hele kamer, selfs al is ventilasie goed.
CDC erken uiteindelik die aerosolrisiko
In die verlede het die oordrag van asemhalingsiektes gefokus op die rol van groter deeltjies wat gegenereer word wanneer ons nies en hoes. Hierdie druppels val vinnig op die grond, en sosiale afstand en masker dra kan besmetting deur hulle grootliks voorkom.
Die grootste bekommernis is nou die rol van klein deeltjies bekend as aërosols wat gegenereer word as ons praat, sing of selfs net asemhaal. Hierdie deeltjies, dikwels kleiner as 5 mikrometer, kan uit die gesigmasker van lap ontsnap en vertoef tot ongeveer 12 uur in die lug. Die sentrums vir siektebeheer en -voorkoming uiteindelik erken dat die risiko op 5 Oktober nadat Trump in die hospitaal opgeneem is en verskeie ander mense in of naby die regering positief getoets is vir COVID-19.
Terwyl hierdie kleiner deeltjies gemiddeld minder virus dra as groter deeltjies wat mense uitstoot as hulle hoes of nies, is die hoë besmetbaarheid van SARS-CoV-2 tesame met die hoë virale lading Voordat simptome verskyn, maak hierdie deeltjies belangrik vir oordrag deur die lug.
Hoeveel ventilasie is genoeg?
Om die COVID-19-oordrag binnenshuis te verminder, is die CDC se top aanbeveling is om die bron van infeksie uit te skakel. Afstandsonderrig het dit op baie kampusse effektief gedoen. Vir onderrig van aangesig tot aangesig kan ingenieursmaatreëls soos ventilasie, afskermskerms en filtreereenhede deeltjies direk uit die lug verwyder.
Van al die ingenieursbeheermaatreëls is ventilasie waarskynlik die mees effektiewe instrument om infeksies te verminder.
Om te verstaan ​​hoe ventilasie u risiko's om COVID-19 te kry, verlaag, begin met lugwisselkoerse. 'N Luguitruiling van een per uur beteken dat die lug wat meer as een uur aan die kamer voorsien word gelyk is aan die volume lug in die kamer. Lug wisselkoers wissel van minder as een vir huise tot rond 15-25 vir hospitaaloperasies.
Vir klaskamers kom die huidige regulasies van primêre lugvloei ooreen met 'n lugwisseling van ongeveer ses per uur. Dit beteken dat die hoeveelheid lug wat elke 10 minute ingebring word, gelyk is aan die volume van die kamer.
Hoe hoog die konsentrasie word, hang gedeeltelik af van die aantal mense in die kamer, hoeveel hulle uitstraal en die lugwisselkoers. Die sosiale bevolking verminder die helfte van die klasbevolking en almal dra maskers, en die lug in baie binnenshuise ruimtes is nou skoner as voor die pandemie.
Dele van die kamer om te vermy
Dit is belangrik om te onthou dat nie alle dele van 'n kamer dieselfde risiko loop nie.
Die uithoeke van die kamer het waarskynlik 'n laer luguitruiling - sodat deeltjies langer daar kan vertoef.
As u naby 'n luguitgang is, kan die lugdeeltjies uit die res van die kamer oor u spoel. 'N Studie van ventilasie lugvloei in 'n restaurant in China het sy rol in verskeie COVID-19-siektes onder die beskermhere daar opgespoor.
Ongeveer 95% van die deeltjies in die kamer sal verwyder word deur goed te funksioneer ventilasie stelsel binne 30 minute, maar 'n besmette persoon in die kamer beteken dat die deeltjies ook voortdurend vrygestel word. Die tempo van die verwydering van deeltjies kan versnel word deur die lugwisselkoers te verhoog of ander ingenieurskontroles soos filtrasie-eenhede by te voeg. Deur vensters oop te maak, verhoog dit ook die effektiewe lugwisselkoers.
Aangesien skole, restaurante, winkelsentrums en ander gemeenskaplike ruimtes meer mense binnenshuis begin huisves, die risiko's verstaan ​​en die volgende volg CDC se aanbevelings kan help om die verspreiding van infeksies te verminder.
Hierdie verhaal is opgedateer (Oktober 2020) met die CDC se nuut vrygestelde leiding oor aerosols.
Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson Uitnemende professor in Meganiese en Lugvaartkundige Ingenieurswese, Clarkson Universiteit
Jy is hier: Tuis > Lewe > Gesondheid > Siektes en toestande > Baie van die borskanker pasiënte ly uit chemo-brein