Các thí nghiệm trong lớp học cho thấy coronavirus có thể lây lan như thế nào và ai là người có nguy cơ cao nhất. Tom Werner qua Getty Images

Không mất nhiều thời gian để các hạt coronavirus trong không khí có thể đi xuyên qua phòng. Lúc đầu, chỉ những người ngồi gần người nói bị nhiễm bệnh mới có nguy cơ cao, nhưng khi cuộc họp hoặc lớp học diễn ra, bình xịt nhỏ có thể lây lan.

Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là mọi người đều phải đối mặt với cùng một mức độ rủi ro.

As một kỹ sư, Tôi đã tiến hành các thử nghiệm theo dõi cách sol khí di chuyển, bao gồm cả những bình xịt trong phạm vi kích thước có thể mang virus.

Những gì tôi thấy là quan trọng cần hiểu khi ngày càng có nhiều người quay trở lại các trường đại học, văn phòng và nhà hàng và nhiều cuộc họp di chuyển trong nhà hơn khi nhiệt độ giảm. Nó chỉ ra các khu vực có nguy cơ cao nhất trong các phòng và tại sao thông gió thích hợp là rất quan trọng.

Như chúng ta đã thấy với Tổng thống Donald Trump và những người khác ở Washington, coronavirus có thể lây lan nhanh chóng trong khoảng thời gian gần nếu không thực hiện các biện pháp phòng ngừa. Các trường đại học cũng đang phải vật lộn với COVID-19. Trường hợp từ 18 đến 22 tuổi tăng hơn gấp đôi ở Trung Tây và Đông Bắc sau khi các trường học mở cửa trở lại vào tháng Tám.

Khi số trường hợp tăng lên, rủi ro đối với bất kỳ ai dành thời gian trong những căn phòng đó cũng tăng lên.

Một thử nghiệm cho thấy ai có nguy cơ cao nhất

Hầu hết các mô hình hiện tại mô tả vai trò của thông gió đối với số phận của vi khuẩn trong không khí trong phòng giả sử không khí được trộn đều, với nồng độ hạt đồng đều trong suốt. Trong một căn phòng thông gió kém hoặc không gian nhỏ, điều đó có thể đúng. Trong những trường hợp đó, toàn bộ căn phòng là một khu vực có rủi ro cao.

Tuy nhiên, trong những không gian lớn hơn, chẳng hạn như lớp học, hệ thống thông gió tốt sẽ giảm thiểu rủi ro, nhưng có khả năng không đồng nhất. Nghiên cứu của tôi cho thấy mức độ rủi ro cao đến đâu phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống thông gió.

Để hiểu cách thức lây lan của coronavirus, chúng tôi đã tiêm các hạt sol khí có kích thước tương tự như hạt từ người vào một căn phòng và sau đó theo dõi chúng bằng các cảm biến. Chúng tôi đã sử dụng một phòng học đại học rộng 30 foot x 26 foot được thiết kế để chứa 30 sinh viên có hệ thống thông gió đáp ứng các tiêu chuẩn được đề nghị.

Khi chúng tôi thả các hạt ở phía trước lớp học, chúng sẽ đi đến phía sau phòng trong vòng 10 đến 15 phút. Tuy nhiên, do có hệ thống thông gió chủ động trong phòng, nồng độ ở phía sau, cách nguồn khoảng 20 feet, bằng khoảng XNUMX/XNUMX nồng độ gần nguồn.

Điều đó cho thấy rằng với hệ thống thông gió thích hợp, nguy cơ nhiễm COVID-19 cao nhất có thể được giới hạn ở một số ít người ở gần người nói bị nhiễm bệnh. Tuy nhiên, khi thời gian ở trong nhà với loa bị nhiễm bệnh tăng lên, nguy cơ sẽ lan rộng ra toàn bộ căn phòng, ngay cả khi hệ thống thông gió tốt.

{vembed Y = GSPv04IJvpI}

CDC cuối cùng cũng thừa nhận rủi ro của bình xịt

Trước đây, việc lây truyền các bệnh đường hô hấp tập trung vào vai trò của các hạt lớn hơn được tạo ra khi chúng ta hắt hơi và ho. Những giọt nước này nhanh chóng rơi xuống đất, làm xã hội xa cách và đeo mặt nạ phần lớn có thể ngăn ngừa nhiễm trùng từ chúng.

Mối quan tâm lớn hơn bây giờ là vai trò của các hạt nhỏ được gọi là sol khí được tạo ra khi chúng ta nói chuyện, ca hoặc thậm chí chỉ thở. Những hạt này, thường nhỏ hơn 5 micromet, có thể thoát ra khỏi khẩu trang bằng vải và tồn tại trong không khí lên đến khoảng 12 giờ. Cuối cùng là Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh thừa nhận rủi ro đó vào ngày 5 tháng 19 sau khi Trump nhập viện và một số người khác trong hoặc gần chính quyền có kết quả dương tính với COVID-XNUMX.

Mặc dù các hạt nhỏ hơn này trung bình mang ít vi rút hơn các hạt lớn hơn mà con người thải ra khi họ ho hoặc hắt hơi, khả năng lây nhiễm cao của SARS-CoV-2 kết hợp với tải lượng vi rút cao trước khi các triệu chứng xuất hiện làm cho các hạt này trở nên quan trọng đối với việc truyền bệnh trong không khí.

Thông gió bao nhiêu là đủ?

Để giảm thiểu sự truyền COVID-19 trong nhà, đầu CDC sự giới thiệu là loại bỏ nguồn lây nhiễm. Học tập từ xa đã thực hiện hiệu quả điều này ở nhiều cơ sở. Đối với việc giảng dạy trực diện, các biện pháp kỹ thuật như thông gió, tấm chắn phân vùng và bộ lọc có thể loại bỏ trực tiếp các hạt ra khỏi không khí.

Trong tất cả các biện pháp kiểm soát kỹ thuật, thông gió có lẽ là công cụ hiệu quả nhất để giảm thiểu sự lây lan nhiễm trùng.

Hiểu cách thông gió làm giảm nguy cơ nhiễm COVID-19 của bạn bắt đầu với tỷ giá hối đoái không khí. Sự trao đổi không khí một giờ có nghĩa là không khí cung cấp cho phòng trong một giờ bằng với thể tích không khí trong phòng. Tỷ giá hối đoái hàng không phạm vi từ ít hơn một cho nhà vòng quanh 15-25 cho phòng mổ bệnh viện.

Đối với các lớp học, các quy định hiện hành về luồng không khí sơ cấp tương ứng với sự trao đổi không khí khoảng sáu mỗi giờ. Điều đó có nghĩa là cứ sau 10 phút, lượng không khí đưa vào phòng bằng thể tích của phòng.

Nồng độ cao đến mức nào phụ thuộc một phần vào số lượng người trong phòng, lượng khí thải ra và tỷ lệ trao đổi không khí. Với việc cách xa xã hội làm giảm dân số lớp học xuống một nửa và tất cả mọi người đều đeo khẩu trang, không khí ở nhiều không gian trong nhà hiện nay thực sự sạch hơn so với trước đại dịch.

Các bộ phận trong phòng cần tránh

Điều quan trọng cần nhớ là không phải tất cả các bộ phận trong phòng đều có nguy cơ như nhau.

Các góc của căn phòng sẽ có khả năng trao đổi không khí thấp hơn - vì vậy các hạt có thể ở lại đó lâu hơn.

Ở gần lỗ thoát khí có thể có nghĩa là các hạt bụi trong không khí từ phần còn lại của căn phòng có thể cuốn vào người bạn. Một nghiên cứu về luồng không khí thông gió trong một nhà hàng ở Trung Quốc đã tìm ra vai trò của nó trong một số bệnh COVID-19 trong số những người bảo trợ ở đó.

Khoảng 95% các hạt trong phòng sẽ được loại bỏ nhờ hoạt động bình thường hệ thống thông gió trong 30 phút, nhưng một người bị nhiễm bệnh trong phòng có nghĩa là những hạt đó cũng liên tục được phát ra. Tốc độ loại bỏ hạt có thể được tăng tốc bằng cách tăng tỷ lệ trao đổi không khí hoặc thêm các biện pháp kiểm soát kỹ thuật khác như bộ lọc. Việc mở cửa sổ thường xuyên cũng sẽ làm tăng tỷ lệ trao đổi không khí hiệu quả.

Khi trường học, nhà hàng, trung tâm thương mại và các không gian cộng đồng khác bắt đầu chứa nhiều người hơn trong nhà, hiểu được rủi ro và tuân theo Khuyến nghị của CDC có thể giúp giảm thiểu lây lan nhiễm trùng.

Câu chuyện này đã được cập nhật (tháng 2020 năm XNUMX) với hướng dẫn mới được phát hành của CDC về bình xịt.

Lưu ý

Suresh Dhaniyala, Bayard D. Clarkson Giáo sư xuất sắc về Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không, Đại học Clarkson

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan:

Cơ thể ghi điểm: Bộ não và cơ thể trong quá trình chữa lành chấn thương

bởi Bessel van der Nikol

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chấn thương với sức khỏe thể chất và tinh thần, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để chữa lành và phục hồi.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hơi thở: Khoa học mới về nghệ thuật đã mất

bởi James Nestor

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành thở, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và kỹ thuật để cải thiện sức khỏe thể chất và tinh thần.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Nghịch lý thực vật: Nguy cơ tiềm ẩn trong thực phẩm "lành mạnh" gây bệnh và tăng cân

của Steven R. Gundry

Cuốn sách này khám phá mối liên hệ giữa chế độ ăn uống, sức khỏe và bệnh tật, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Mã miễn dịch: Mô hình mới cho sức khỏe thực sự và chống lão hóa triệt để

bởi Joel Greene

Cuốn sách này đưa ra một quan điểm mới về sức khỏe và khả năng miễn dịch, dựa trên các nguyên tắc biểu sinh và đưa ra những hiểu biết sâu sắc cũng như chiến lược để tối ưu hóa sức khỏe và lão hóa.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Hướng dẫn hoàn chỉnh về nhịn ăn: Chữa lành cơ thể thông qua nhịn ăn gián đoạn, luân phiên và kéo dài

bởi Tiến sĩ Jason Fung và Jimmy Moore

Cuốn sách này khám phá khoa học và thực hành nhịn ăn, cung cấp những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để cải thiện sức khỏe tổng thể và sức khỏe.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng