关于6脚法则的黑烟房教我们什么

一个黑烟房间可以教我们有关6脚法则的知识
烟如何在酒吧内或在室外新鲜空气中移动可以帮助可视化冠状病毒的传播方式。
Shironosova /盖蒂图片社

当人们想到社交距离时,他们通常会考虑“ 6英尺法则”。

的确,与他人保持6英尺的距离,可以减少有人咳嗽时携带冠状病毒的呼吸道飞沫降落在您的眼睛,鼻子或嘴中的机会。 这些飞沫中的大多数几乎看不到,人们一直无时无刻地将它们驱逐到空中-当他们大喊,说话甚至呼吸时。

但是6英尺长的规则并不能说明所有风险,尤其是在室内。

考虑一下走进有人抽烟的房间。 您离香烟越近,气味越浓-吸入的烟越多。 那股烟雾在空中也流连忘返。 随着时间的流逝,无论您在房间里的什么位置都没关系。 烟雾将无处不在。

香烟烟雾中含有 大小类似于人类排出的较小的呼吸滴 –那些 最长停留在空中。 虽然这不是一个完美的类比,但描绘香烟烟雾如何在室内和室外的不同环境中移动,可以帮助可视化载有病毒的飞沫如何在空气中循环。

As 教授 谁学习 流体动力学气溶胶,我们一直在探索COVID-19的流通方式及其带来的风险。 6英尺长的规则是一个很好的基准,容易记住,但了解其局限性很重要。

气雾剂和86岁的规则

6英尺长的规则可以追溯到1934年由 威廉·F·威尔斯,他正在研究结核病的传播方式。 威尔斯(Wells)估计,沿着弹道状轨迹,小呼吸滴会迅速蒸发,而大呼吸滴会迅速掉落到地面。 他发现,在沉降或蒸发之前,最远的水滴流过大约6英尺。


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尽管该距离可以减少暴露,但不能完全反映出SARS-CoV-2病毒的感染风险。

人们呼气时,会排出各种大小的呼吸液滴。 大多数是 直径小于10微米。 它们可以迅速减小到其原始直径的40%左右或更小, 由于蒸发.

但是,液滴不会完全蒸发。 这是因为它们由水和有机物组成,并可能包括SARS-CoV-2病毒。 这些微小的水滴仍然悬浮在空气中 几分钟到几小时, 冒风险 给与他们接触的任何人。 当悬浮在空气中时,这些液滴通常称为气溶胶。


计算机模型显示了呼吸液滴在不同条件下的运动方式。 图片来源:刘·K,柳·萨利纳斯,M·阿拉希拉里,N.Zgheib和S.Balachandar /佛罗里达大学。

室内或室外:通风很重要

感染风险最高,紧邻感染病毒的人,并且随着距离的增加而降低。 但是,呼吸液滴在空气中混合的方式以及所产生的浓度会影响安全避免暴露所需的距离。

在户外,物理疏散和面部遮盖相结合可提供出色的防护,防止病毒传播。 再想想靠近吸烟者。 风可以将烟雾带到远于6英尺的地方,但是高浓度的烟雾通常不会在室外积聚,因为大量的空气会迅速稀释烟雾。 避免吸入烟气的一种有效策略是避免被吸烟者直接吹向顺风。 呼吸道飞沫也是如此。

在室内,情况大不相同。

来自风扇和通风装置的室内气流非常轻,可以将呼吸道飞沫传播到远处 大得多 比6英尺。 但是,与室外不同,大多数室内空间具有 通风不良。 这样可以使空气中的呼吸飞沫小滴浓度达到 随着时间的流逝,到达房间的各个角落。


仿真显示了混合通风的房间中某人散发的液滴的轨迹。 图片提供:Goodarz Ahmadi和Mazyar Salmanzadeh /克拉克森大学。

在室内时,感染风险取决于变量,例如房间中的人数,房间的大小和通风率。 大声说,大喊 or 歌唱 还会产生更高浓度的飞沫,大大增加了相关的感染风险。

毫不奇怪,大多数 “超级传播者”事件 感染了许多人的室内聚会包括 商务会议, 拥挤的酒吧, 在葬礼上合唱团练习.

保持安全的策略

在COVID-19之前的时代,很少有人担心由于病毒载量通常太低而无法引起感染,而这种病毒在室内积聚的小水滴会感染呼吸道。

对于SARS-CoV-2,情况有所不同。 研究表明,即使是无症状的COVID-19阳性患者,也会携带 他们的口腔液中病毒载量高。 这些患者在谈话,唱歌等过程中散发出的空气中飞沫 吸入,可能感染呼吸道.

不幸的是,在通风不良的房间里没有安全距离。 良好的通风和过滤策略 引入新鲜空气对于降低气溶胶浓度至关重要,就像打开窗户可以清除烟雾弥漫的房间一样。

此外, 口罩或面罩 应始终在公共室内环境中佩戴。 它们都降低了呼吸道飞沫的浓度 开除 进入房间并提供一些保护以防 吸入 传染性气溶胶。

最后,因为风险 感染随着暴露时间的增加而增加,限制在公共空间内花费的时间也很重要。

6英尺长的社交疏散指南是打击COVID-19传播的关键工具。 但是,随着今年秋天天气转凉,越来越多的活动转移到室内,必须采取安全措施,包括可能用来避免吸入烟气的安全措施。谈话

作者简介

机械工程副教授Byron Erath, 克拉克森大学; Andrea Ferro,土木与环境工程教授, 克拉克森大学; 机械工程教授Goodarz Ahmadi, 克拉克森大学以及贝勒德·克拉克森(Bayard D. Clarkson)机械和航空工程杰出教授Suresh Dhaniyala, 克拉克森大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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