پایان انتشار ویروس در فضاهای بسته با طراحی جدید جریان هوا
شفاآنلاین »سلامت با فرارسیدن فصل سرما و طولانیترشدن مدت حضور افراد در فضاهای سرپوشیده، نگرانی درباره کیفیت هوای تنفسی و انتشار بیماریهایی مانند سرماخوردگی و آنفلوآنزا اوج میگیرد. پژوهشگران پردیس اوکاناگان دانشگاه بریتیش کلمبیا، در حال مطالعه روی دستگاه جدیدی هستند که برای حذف عوامل بیماریزای هوابرد طراحی شده است.
به گزارش شفاآنلاین سانی لی (Sunny Li)، استاد مهندسی و از نویسندگان این مطالعه، توضیح میدهد که راهکار معمول برای کاهش انتقال بیماری در فضای بسته، بهبود سامانه تهویه کلی ساختمان است. برخی سامانهها نیز هوای پاک را از یک نقطه ثابت به سمت فرد هدایت میکنند؛ اما این روش معایب آشکاری دارد: نیازمند نشستن در موقعیتی ثابت است، جریان مداوم هوا میتواند باعث خشکی پوست و سوزش چشم شود، ضمن اینکه برای همه افراد حاضر در یک فضای مشترک بهطور همزمان قابل استفاده نیست.
ضرورت راهحلهای شخصیسازیشده
مجتبی ذبیحی، پژوهشگر پسادکترا و نویسنده اصلی مقاله، خاطرنشان میکند: فضاهای داخلی از نظر طراحی و سامانه تهویه بسیار متنوعاند و ارتقای سامانههای قدیمی گرمایش و تهویه، اغلب دشوار است؛ این موضوع ارزش راهحلهای شخصیسازیشده را پررنگ میکند. هدف ما توسعه سامانهای بود که هم از استنشاق هوای آلوده جلوگیری کند و هم برای استفاده طولانیمدت مناسب باشد.
نحوه عملکرد طراحی «جتسینک»
گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بریتیش کلمبیا، با همکاری خوشه پژوهشی انتقال بیماریهای هوابرد این دانشگاه، رویکردی به نام جتسینک (jet-sink) یا القاحذف (induction-removal) را توسعه دادهاند. این مفهوم بر آن است که آئروسلهای بازدمی (ذرات ریز مایع یا جامد معلق در هوا مانند قطرکهای تنفسی حاوی ویروس) را پیش از آنکه در فضای اتاق پخش شوند، به دام بیندازد.
ذبیحی میگوید: طراحی ما آسایش و کنترل را با هم ترکیب میکند. یک جریان هوای هدفمند ایجاد میکند که آئروسلهای بازدمی را تقریباً بلافاصله به دام میاندازد و حذف میکند. عملکرد آن مانند ایجاد یک حفاظ نامرئی هوایی در اطراف فرد است که ذرات بازدم او را فوراً به سمت یک مجرای تخلیه هدایت و پاک میکند.
نتایج چشمگیر در شبیهسازی
پژوهشگران برای ارزیابی سامانه، از شبیهسازی رایانهای که الگوهای تنفسی، گرمای بدن و جریان هوا در یک موقعیت ۳۰ دقیقهای (مانند یک جلسه مشاوره) را در نظر میگرفت، استفاده کردند.
نتایج این مطالعه که بهتازگی در نشریه ساختمان و محیطزیست/ Building and Environment منتشر شده، بهبود چشمگیری را نشان داد:
خطر عفونت با دستگاه جدید: ۹.۵ درصد
خطر عفونت با سامانه شخصی متداول (سامانههای رایجی که هوای پاک را به سمت فرد میدمند): ۴۷.۶ درصد
خطر عفونت با سامانه دارای اگزاست (سامانهای که هوای آلوده اطراف فرد را میمکد و به بیرون هدایت میکند): ۳۸ درصد
خطر عفونت با تهویه استاندارد اتاق: ۹۱ درصد
در صورت قرارگیری صحیح، این دستگاه در ۱۵ دقیقه اول مواجهه، از استنشاق عوامل بیماریزا جلوگیری کرد و تنها ۱۰ ذره از ۵۴۰ هزار ذره به فرد دیگری رسید. شبیهسازیها نشان داد این سامانه میتواند تا ۹۴ درصد از عوامل بیماریزای هوابرد را حذف کند.
گام بعدی: تأثیر بر آینده استانداردهای هوای داخلی
جاشوا برینکرهوف (Joshua Brinkerhoff)، دیگر نویسنده مطالعه، تأکید میکند: سامانههای سنتی با جابهجایی یا تعامل افراد سازگار نمیشوند. این یک راهحل هوشمند و پاسخگو برای فضاهایی مانند مطبها، کلاسهای درس یا ادارات است که تماس نزدیک در آنها اجتنابناپذیر است.
وی افزود: این یافتهها نشان میدهد که مهندسی جریان هوا، نه فقط فیلتراسیون، میتواند نقش اصلی در بهبود کیفیت هوای داخلی داشته باشد.
گروه پژوهشی قصد دارد این طراحی را برای فضاهای بزرگتر بهینه و نمونههای فیزیکی آن را در محیطهای بالینی و عمومی آزمایش کند.
ذبیحی، که عضو کمیته ملی ضوابط کانادا درباره محیط داخلی نیز هست، امیدوار است این کار با کمک به تدوین استانداردهای آینده تهویه، محیطهای داخلی را برای همه ایمنتر و سالمتر کند.
