關於6腳法則的黑煙房教我們什麼

一個黑煙房間可以教我們有關6腳法則的知識
煙如何在酒吧內或在室外新鮮空氣中移動,可以幫助可視化冠狀病毒的傳播方式。
Shironosova /蓋蒂圖片社

當人們想到社交距離時,他們通常會考慮“ 6英尺法則”。

的確,與他人保持6英尺的距離,可以減少有人咳嗽時攜帶冠狀病毒的呼吸道飛沫降落在您的眼睛,鼻子或嘴中的機會。 這些飛沫中的大多數幾乎看不到,人們一直無時無刻地將它們驅逐到空中-當他們大喊,說話甚至呼吸時。

但是6英尺長的規則並不能說明所有風險,尤其是在室內。

考慮一下走進有人抽煙的房間。 您離香煙越近,氣味越濃-吸入的煙越多。 那股煙霧在空中也流連忘返。 隨著時間的流逝,您在房間的什麼位置都沒有關係。 煙霧將無處不在。

香煙煙霧中含有 大小類似於人類排出的較小的呼吸滴 –那些 最長停留在空中。 儘管這不是一個完美的類比,但描繪香煙煙霧如何在室內和室外的不同環境中移動,可以幫助可視化載有病毒的飛沫如何在空氣中循環。

As 教授 誰學習 流體動力學 亦於 氣溶膠,我們一直在探索COVID-19的流通方式及其帶來的風險。 6英尺長的規則是一個很好的基準,容易記住,但了解其局限性很重要。

氣霧劑和86歲的規則

6英尺長的規則可以追溯到1934年由 威廉·F·威爾斯,他正在研究結核病的傳播方式。 威爾斯(Wells)估計,沿著彈道狀軌跡,小呼吸滴會迅速蒸發,而大呼吸滴會迅速掉落到地面。 他發現,在沉降或蒸發之前,最遠的水滴流過大約6英尺。


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雖然該距離可以減少暴露,但不能完全反映出SARS-CoV-2病毒的感染風險。

人們呼氣時,會排出各種大小的呼吸液滴。 大多數是 直徑小於10微米。 它們可以迅速減小到其原始直徑的40%左右或更小, 由於蒸發.

但是,液滴不會完全蒸發。 這是因為它們由水和有機物組成,並可能包括SARS-CoV-2病毒。 這些微小的水滴仍然懸浮在空氣中 幾分鐘到幾小時, 冒風險 給與他們接觸的任何人。 當懸浮在空氣中時,這些液滴通常稱為氣溶膠。


計算機模型顯示了呼吸液滴在不同條件下的運動方式。 圖片來源:劉·劉,薩利納斯,M·阿拉希拉里,N。Zgheib和S. Balachandar /佛羅里達大學。

室內或室外:通風很重要

感染風險最高,緊鄰感染病毒的人,並且隨著距離的增加而降低。 但是,呼吸液滴在空氣中混合的方式以及所產生的濃度會影響安全避免暴露所需的距離。

在戶外,物理疏散和麵部遮蓋相結合可提供出色的防護,防止病毒傳播。 再想想靠近吸煙者。 風可以將煙霧帶到遠於6英尺的地方,但是高濃度的煙霧通常不會在室外積聚,因為大量的空氣會迅速稀釋煙霧。 避免吸入煙氣的一種有效策略是避免被吸煙者直接吹向順風。 呼吸道飛沫也是如此。

在室內,情況大不相同。

來自風扇和通風裝置的室內氣流非常輕,可以將呼吸道飛沫傳播到遠處 大得多 比6英尺。 但是,與室外不同,大多數室內空間具有 通風不良。 這樣可以使空氣中的呼吸道小液滴集中到 隨著時間的流逝,到達房間的各個角落。


仿真顯示了混合通風的房間中某人散發的液滴的軌跡。 圖片提供:Goodarz Ahmadi和Mazyar Salmanzadeh /克拉克森大學。

在室內時,感染風險取決於變量,例如房間中的人數,房間的大小和通風率。 大聲說,大喊 or 歌唱 還會產生更高濃度的飛沫,大大增加了相關的感染風險。

毫不奇怪,大多數 “超級傳播者”事件 感染了許多人的室內聚會包括 商務會議, 擁擠的酒吧, 在葬禮上 亦於 合唱團練習.

保持安全的策略

在COVID-19之前的時代,很少有人擔心由於病毒載量通常太低而無法引起感染,而這種病毒在室內積聚的小液滴會感染呼吸道。

對於SARS-CoV-2,情況有所不同。 研究表明,即使是無症狀的COVID-19陽性患者,也會攜帶 口腔液中病毒的高負荷。 這些患者在談話,唱歌等過程中散發的空氣中飛沫 吸入,可能感染呼吸道.

不幸的是,在通風不良的房間裡沒有安全距離。 良好的通風和過濾策略 引入新鮮空氣對於降低氣溶膠濃度至關重要,就像打開窗戶可以清除煙霧瀰漫的房間一樣。

此外, 口罩或面罩 應始終在公共室內環境中佩戴。 它們都降低了呼吸道飛沫的濃度 開除 進入房間並提供一些保護以防 吸氣 傳染性氣溶膠。

最後,因為風險 感染隨著暴露時間的增加而增加,限制在公共空間內花費的時間也很重要。

6英尺長的社交疏散指南是打擊COVID-19傳播的關鍵工具。 但是,隨著今年秋天天氣轉涼,越來越多的活動轉移到室內,必須採取安全措施,包括可能用來避免吸入香煙煙霧的措施。談話

關於作者

機械工程副教授Byron Erath, 克拉克森大學; Andrea Ferro,土木與環境工程教授, 克拉克森大學; 機械工程教授Goodarz Ahmadi, 克拉克森大學,以及Suresh Dhaniyala,Bayard D. Clarkson傑出的機械和航空工程教授, 克拉克森大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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