研究:戴口罩和保持通風比保持社交距離更能阻止新冠病毒傳播
據外媒報導,研究結果表明,口罩和適當的通風可能是讓學校、企業和其他室內區域有更大容量的關鍵。來自中佛羅里達大學(UCF)的一項新研究表明,口罩和良好的通風系統比保持社交距離更重要,它們可以減少COVID-19在教室的空氣傳播。
最近發表在《Physics of Fluids》上的新研究論文正值美國學校和大學考慮秋季開學的關鍵時刻。
“這項研究非常重要,因為它為我們如何理解室內環境中的安全提供了指導,”Michael Kinzel說道。Kinzel是UCF機械和航空航天工程系的助理教授,同時也是這項研究的論文合著者。
他指出:“研究發現,當必須戴口罩時,通過氣溶膠傳播的途徑並不需要保持6英尺的社交距離。這些結果強調,有了口罩,傳播的可能性並不會隨著物理距離的增加而降低,這就強調了要求佩戴口罩可能是提高學校和其他地方(防疫)能力的關鍵。”
在這項研究中,研究人員創建了一個有學生和老師的教室的計算機模型,然後建模了氣流和疾病傳播併計算了由空氣驅動的傳播風險。
教室模型為709平方英尺,有9英尺高的天花板。模型中有戴口罩的學生和一位同樣也戴了口罩的老師,後者站在教室前面。
研究人員使用了兩種場景–通風的教室和不通風的教室–並使用了兩個模型, Wells-Riley和計算流體動力學。Wells-Riley常用來評估室內傳播概率,計算流體動力學常用來了解汽車、飛機和潛艇的空氣動力學。
Kinzel表示,佩戴口罩通過防止直接暴露於氣溶膠而被證明是有益的,因為口罩提供了一股微弱的暖空氣從而導致氣溶膠垂直移動進而防止它們接觸到鄰近的學生。
另外,跟沒有通風的教室相比,通風的教室跟良好的空氣過濾器相結合可以減少40%到50%的感染風險。這是因為通風系統創造了一種穩定的氣流,這可以使許多氣溶膠進入過濾器,跟不通風的情況相比,氣溶膠聚集在房間裡的人的上方,過濾掉一部分氣溶膠。
Kinzel稱,這些結果證實了美CDC最近的指導方針,即建議在普遍使用口罩的情況下,將小學內的社交距離從6英尺減少到3英尺。
“如果我們比較戴口罩時的感染機率,三英尺的社交距離並不意味著感染機率比六英尺高,這可能為學校和其他企業在流感大流行的剩餘時間內安全運營提供了證據,”Kinzel說道。
當比較這兩個模型時,研究人員發現,Wells-Riley和計算流體動力學產生了相似的結果,尤其是在不通風的情況下,但Wells-Riley將通風情況下的感染概率低估了約29 %。
這項研究的論文首席作者Aaron Foster表示,對此,他們推薦將在計算流體動力學中捕捉到的一些額外複雜作用應用到Wells-Riley上以開發出一種對某一空間內感染風險的更完整理解方法。
“儘管詳細的計算流體動力學結果為風險變化和距離關係提供了新的視角,但它們也驗證了更常用的Wells-Riley模型以合理的精度捕捉了通風的大部分好處。這很重要,因為這些是任何人都可以用來降低風險的公開工具。”