通风只是起点 MIT团队深入研究疫情期间如何更好保护教室安全

该论文的合著者，来自麻省理工学院建筑和工程教授 Leon Glicksman 表示：“在某些情况下，我们清楚地发现存在问题，当您查看房间内其他人周围的气溶胶预测浓度时，在某些情况下，它比[标准]模型所说的要高得多”。事实上，该研究表明，在某些情况下，可能产生潜在问题的气溶胶浓度比专家认为的“混合良好”室内空气的标准基线浓度高 50% 到 150%。

这篇论文全称为《Patterns of SARS-CoV-2 aerosol spread in typical classrooms》（典型教室中传播的 SARS-CoV-2 气溶胶模式），发表在《Building and Environment》期刊上。该论文主要作者是麻省理工学院本科生 Gerhard K. Rencken 和 Emma K. Rutherford， 他们在麻省理工学院能源倡议的支持下通过 Undergraduate Research OPPOrtunities 计划参与了这项研究。

此外还有麻省理工学院计算科学与工程中心的研究生 Nikhilesh Ghanta，麻省理工学院建筑技术项目研究生 John Kongoletos；麻省理工学院建筑技术和机械工程的资深作者和教授 Glicksman，他几十年来一直在研究空气循环问题。

为了进行这项研究，研究人员使用计算流体动力学——空气流动的复杂模拟——来检查 14 种不同的教室通风场景，其中九个涉及 HVAC 系统，五个涉及打开的窗户。研究小组还将他们的模型与过去的实验结果进行了比较。

一种理想的情况是新鲜空气进入接近地面的教室并稳步上升，直到它通过天花板通风口离开房间。这一过程得益于热空气上升，人们的身体温暖自然会产生上升的“热羽”，将空气以每秒 0.15 米的速度向天花板通风口输送。

考虑到天花板通风，目标是创造向上的垂直空气运动，将空气循环出房间，同时限制水平空气运动，这会在就座的学生之间传播气溶胶。

这就是为什么在室内戴口罩是有意义的：正如研究人员在模拟中观察到的那样，口罩限制了呼出气溶胶的水平速度，使这些颗粒保持在热羽附近，因此气溶胶垂直上升。正常呼气会产生每秒 1 米的气溶胶速度，而咳嗽会产生更高的速度——但口罩会保持较低的速度。

Glicksman 说：“如果你戴上合身的口罩，你就会抑制 [呼吸] 排气的速度，使排出的空气被个体上方的羽流携带。如果是宽松的面罩或根本没有面罩，空气以足够高的水平速度排出，不会被这些上升的羽流捕获，并且以低得多的速度上升。”