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当Covid-19 Superspreaders交谈时,您坐在房间的位置很重要

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空气中的冠状病毒颗粒可以很快进入房间。刚开始时,只有坐在受感染发言人附近的人处于高风险中,但是随着会议或课堂的进行,微小的气溶胶会扩散。


但是,这并不意味着每个人都面临相同的风险。

作为一名工程师,我一直在进行跟踪气溶胶运动的实验,包括那些可以携带病毒的大小范围内的气溶胶。

随着越来越多的人回到大学,办公室和餐馆,并且随着温度下降,越来越多的会议在室内举行,我所发现的东西很重要。它指出了房间中风险最高的区域,以及为什么适当的通风至关重要。

正如我们在华盛顿与唐纳德·特朗普总统和其他人一起看到的那样,如果不采取预防措施,冠状病毒可以在近距离迅速传播。大学校园也一直在努力应对COVID-19。自8月份学校重新开放以来,中西部和东北地区18至22岁年龄段的病例增加了一倍以上。

随着案件数量的增加,在这些房间中度过的任何人的风险也会增加。

实验表明谁的风险最高
当前描述通风对房间中空气中微生物命运的作用的大多数最新模型都假设空气充分混合,整个颗粒浓度均匀。在通风不良的房间或狭小的空间中,这很可能是正确的。在这些情况下,整个房间都是高风险区域。

但是,在较大的空间中,例如教室,良好的通风可以降低风险,但可能不会均匀。我的研究表明,风险的高低很大程度上取决于通风状况。

为了了解冠状病毒如何传播,我们将大小类似于人类的气溶胶颗粒注入了一个房间,然后用传感器对其进行监控。我们使用了30英尺x 26英尺的大学教室,该教室旨在容纳30名通风系统符合建议标准的学生。

当我们在教室前部释放粒子时,它们在10到15分钟内一直到达教室的后部。但是,由于房间内的通风良好,所以背部的浓度(距排放源约20英尺)约为排放源附近浓度的十分之一。

这表明,在适当的通风条件下,获得COVID-19的最高风险可能仅限于感染者附近的一小部分人。但是,随着室内扬声器被感染的时间增加,即使通风良好,风险也会扩展到整个房间。

CDC最终承认存在气溶胶风险
过去,呼吸系统疾病的传播主要集中在打喷嚏和咳嗽时产生的较大颗粒的作用。这些飞沫会迅速掉落到地面上,与社会保持距离并戴好口罩可以很大程度上防止它们被感染。

现在,更大的问题是当我们说话,唱歌或什至呼吸时产生的称为气溶胶的微小颗粒的作用。这些粒子通常小于5微米,可以从布口罩中逸出并在空气中停留约12个小时。疾病控制与预防中心最终在特朗普住院治疗后于10月5日承认该风险,并在政府内部或附近的其他几人对COVID-19呈阳性反应。

虽然这些较小的颗粒平均携带的病毒少于人们咳嗽或打喷嚏时散发的较大病毒,但SARS-CoV-2的高感染力以及症状出现之前的高病毒载量使这些颗粒对于空气传播的疾病传播很重要。

多少通风足够?
为了最大程度地减少室内的COVID-19传播,疾病预防控制中心的最高建议是消除感染源。远程学习已在许多校园中有效地做到了这一点。对于面对面的教学,通风,隔断罩和过滤装置等工程措施可以直接从空气中清除颗粒。

在所有工程控制中,通风可能是使感染扩散最小化的最有效工具。

了解通风如何降低您获得COVID-19的风险始于空气交换率。每小时进行一次空气交换,意味着在一小时内提供给房间的空气等于房间中的空气量。空气交换率的范围从家庭不到1个到医院手术室的大约15-25不等。

对于教室,当前的主要空气流量规定对应于每小时大约六次的空气交换。这意味着每10分钟进入房间的空气量等于房间的空气量。

浓度的高低部分取决于房间中的人数,他们的排放量和空气交换率。随着社会距离的减少,教室人口减少了一半,而且每个人都戴着口罩,现在许多室内空间的空气实际上比大流行之前更清洁。

房间要避免的部分
重要的是要记住,并非房间的所有部分都处于同等风险。

房间的角落可能会减少空气交换,因此颗粒会在那儿停留更长的时间。

靠近出风口可能意味着房间其他地方的空气传播颗粒可能会冲洗您。对中国一家餐馆的通风气流的研究追踪了它在当地顾客中几种COVID-19疾病中的作用。

正常运行的通风系统将在30分钟内清除房间中约95%的颗粒,但是房间中的受感染者意味着这些颗粒也不断散发出去。可以通过增加空气交换速率或添加其他工程控制(例如过滤单元)来加快​​清除颗粒的速度。打开窗户通常也会增加有效的空气交换率。

随着学校,饭店,购物中心和其他公共场所开始在室内容纳更多人,了解风险并遵循CDC的建议可以帮助最大程度地减少感染传播。
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