Nový výzkum ukazuje, že masky a ventilace zabraňují šíření COVID lépe než sociální distancování

Pro studii vědci vytvořili počítačový model učebny se studenty a učiteli, poté modelovali proudění vzduchu a přenos nemocí a vypočítali riziko přenosu ve vzduchu. Fotografický kredit: Michael Kinzel, UCF

Výsledky ukazují, že masky a adekvátní ventilace mohou být klíčem k zajištění větší kapacity ve školách, podnicích a jiných vnitřních prostorách.

Nová studie z University of Central Florida naznačuje, že masky a dobrý ventilační systém jsou pro snížení šíření vzduchem důležitější než sociální distancování. COVID-19 v učebnách.

Výzkum, který byl nedávno publikován v časopise Fyzika kapalin, přichází v kritické době, kdy školy a univerzity uvažují o návratu do osobních tříd letos na podzim.

“Výzkum je důležitý, protože poskytuje vodítka k tomu, jak chápeme vnitřní bezpečnost,” říká Michael Kinzel, odborný asistent na UCF Institute of Mechanical and Aerospace Engineering a spoluautor studie.

„Studie zjišťuje, že aerosolové přenosové trasy nevyžadují sociální metr šest stop, když jsou vyžadovány masky,“ říká. „Tyto výsledky ukazují, že masky nesnižují pravděpodobnost přenosu se zvyšujícím se fyzickým odstupem, což podtrhuje, jak mohou být mandáty masek klíčem ke zvýšení kapacity ve školách a na dalších místech.“

„Výsledky napovídají přesně to, co CDC dělá, že ventilační systémy a použití masek jsou pro zabránění přenosu nejdůležitější a že sociální relaxace je první věcí, která přispívá k relaxaci.“

Ve studii vědci vytvořili počítačový model učebny se studenty a učiteli, poté modelovali proudění vzduchu a přenos nemocí a vypočítali riziko přenosu vzduchem.

Model třídy byl 709 čtverečních stop s 9 stopovými stropy, podobně jako menší univerzitní učebna, říká Kinzel. Model měl maskované studenty – z nichž každý mohl být infikován – a maskovaného učitele v přední části třídy.

Vědci zkoumali učebnu pomocí dvou scénářů – jednoho s ventilací a jednoho bez ventilace – a dvou modelů, Wells-Riley a Computational Fluid Dynamics. Wells-Riley je široce používán k hodnocení pravděpodobnosti přenosu v interiéru a Computational Fluid Dynamics je široce používán k pochopení aerodynamiky automobilů, letadel a podvodního pohybu ponorek.

Ukázalo se, že masky jsou prospěšné v prevenci přímého vystavení aerosolům, protože masky dodávají slabý závan teplého vzduchu, který způsobuje vertikální pohyb aerosolů a brání jim v přístupu k sousedním studentům, říká Kinzel.

Navíc ventilační systém v kombinaci s dobrým vzduchovým filtrem snížil riziko infekce o 40 až 50% ve srovnání s učebnou bez větrání. Je to proto, že ventilační systém vytváří konstantní proud vzduchu, který cirkuluje mnoho aerosolů do filtru, který odstraňuje některé aerosoly, ve srovnání se scénářem bez ventilace, kdy se aerosoly shromažďují nad lidmi v místnosti.

Tyto výsledky potvrzují nejnovější pokyny Centra pro kontrolu a prevenci nemocí v USA, která doporučují omezit sociální distancování na základních školách ze šesti na tři stopy, když je použití masky univerzální, říká Kinzel.

„Pokud porovnáme pravděpodobnost infekce při nošení masek, tři stopy společenského distancování nenaznačují zvýšení šancí na infekci s ohledem na šest stop, což může poskytnout důkaz, že školy a další podniky mohou bezpečně přežít zbytek pandemie , “řekla Kinzel.

„Výsledky naznačují přesně to, co CDC dělá, že ventilační systémy a použití masek jsou pro prevenci přenosu nejdůležitější a že sociální relaxace je první věcí, která přispívá k relaxaci,“ říká výzkumník.

Při srovnání těchto dvou modelů vědci zjistili, že Wells-Riley a Computational Fluid Dynamics měly podobné výsledky, zejména v nevětraném scénáři, ale Wells-Riley podcenil pravděpodobnost infekce přibližně 29 procenty ve větraném scénáři.

Ve výsledku doporučují aplikovat některé z dalších komplexních efektů zachycených v Computational Fluid Dynamics na Wells-Riley, aby lépe porozuměli riziku infekce v místnosti, říká Aaron Foster, postgraduální student na UCF Department of Mechanics and Mechanics Aerospace Engineering a hlavní autor studie.

„I když podrobné výsledky z Computational Fluid Dynamics poskytly nový pohled na variace rizik a vzdálenosti, potvrdily také nejpoužívanější modely Wells-Riley, aby zachytily většinu výhod ventilace s odpovídajícím výkonem přesnost„Říká Foster.“ To je důležité, protože se jedná o veřejně dostupné nástroje, které může každý použít ke snížení rizika.

Odkaz: „Odhad expozice COVID-19 ve třídě: Porovnání matematických a numerických modelů“ od Aarona Fostera a Michaela Kinzela, 24. února 2021, Fyzika kapalin.
DOI: 10,1063 / 5,0040755

Výzkum je součástí většího celkového úsilí o kontrolu přenosu nemocí přenášených vzduchem a lepšího porozumění faktorům spojeným se superrozmetadlem. Vědci také testují účinky masek na přenosovou vzdálenost aerosolů a kapiček. Práce je částečně financována Národní vědeckou nadací.

Kinzel získal doktorát z leteckého inženýrství na Pensylvánské státní univerzitě a do UCF nastoupil v roce 2018. Kromě své práce jako člen UCF Institute of Mechanical Engineering and Aerospace Technology, který je součástí UCF College of Engineering and Computer Science, pracuje také s UCF Center for Advanced Turbomachinery and Energy Research.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Houby mohou léčit bakterie a obohatit půdu o živiny

Aeroskulární mykorhizní houby se rozprostírají přes dlouhé vláknité struktury zvané krásně až k zemi. Krásy, menší než lidské vlasy, lze vidět mezi kořeny...

Světlo zapíná barvy a vzory objektů

Nový systém využívá ultrafialové světlo, které se promítá na objekty natřené barvou aktivující světlo, ke změně reflexních vlastností barvy a vytváření obrazů během několika...

Ne! Je pravděpodobnější, že žádosti o půjčku zpracované kolem poledne budou zamítnuty

Úředníci bankovních půjček pravděpodobněji budou schvalovat žádosti o půjčky dříve a později během dne, zatímco „únava z rozhodování“ kolem poledne je spojena s nedodržováním...

Náročné modely před oddělením v Bothnian Bay

19. dubna 2021 Mořský led na severu Baltského moře vykazuje některé přesvědčivé vzory, než se na jaře roztaví a setře. Na rozdíl od mořského ledu, který...

Výjimečná biologická rozmanitost ve 14,7 milionu let starém tropickém deštném pralese a osvětluje vývoj

Ekologická rekonstrukce bioty Zhangpu. Obrazový kredit: NIGPAS Nově objevený miocénní biom osvětluje vývoj deštného pralesa Mezinárodní výzkumná skupina vedená profesorem WANG Bo a profesorem SHI...

Newsletter

Subscribe to stay updated.