در اوایل همه گیری ویروس کرونا تصوری غلط از کابین های آسانسور وجود داشت مبنی بر فضایی با جریان هوا محدود برای گسترش بیماری کرونا، اما در واقع آسانسورها فضاهایی با تهویه مناسب هستند. طبق استاندارد، آسانسورها باید دهانه هایی برای تهویه داشته باشند. این دهانه ها همراه با فن هایی که معمولاً در آسانسور وجود دارند، سطح بالایی از تبادل هوا را فراهم می کنند. زمان قرار گرفتن در معرض هوا و سایر افراد در آسانسور نیز به دلیل مدت زمان کوتاه سوار شدن در آسانسور محدود است. مدت زمان استفاده از آسانسور به طور متوسط کمتر از دو دقیقه برای ساختمان های بلند مرتبه و 30 ثانیه برای بسیاری از آسانسورها می باشد.
در حالی که یک تجزیه و تحلیل ساده نشان می دهد که انتقال ذرات معلق در هوا و ذرات موجود در آسانسور در مقایسه با بسیاری از فضاهای مشترک بسیار کمتر است، اما عوامل و شرایط خاص از جمله جریان مسافر، میزان تهویه هوا، اندازه کابین و استراتژی های کاهش واگیری از جمله ماسک و تصفیه هوا را می بایست در نظر گرفت.
هر آسانسور با کاربرد خاص داستانی متفاوت دارد، متغیرهای متعددی از جمله حرکت مردم، هوا و آسانسور که بسیار مهم هستند. برای درک تأثیر این عوامل با اطلاعات و راه حل های مبتنی بر علم، کمپانی آسانسور اوتیس یک مطالعه تحقیقاتی سه ماهه جریان هوای آسانسور را سفارش داد. این مطالعه بر درک خطر نسبی قرار گرفتن در معرض ویروس کرونا در آسانسور با موضوعات زیر متمرکز شده است.
ارزیابی خطر انتقال ذرات معلق در هوا آلوده به ویروس کرونا هنگام سوار شدن در آسانسور
بررسی پارامترهای مختلف طراحی آسانسور از جمله سرعت فن که می تواند تأثیر عمده ای در معرض خطر قرار گرفتن داشته باشد
تأثیر استراتژی ها و روش های پیشگیری
مقایسه خطر قرار گرفتن در فضای آسانسور با سایر فضاهای بسته مانند دفتر یا اتوبوس شهری
این تحقیق به سرپرستی دکتر یان چن که به دلیل تحقیقات خود در زمینه شیوع بیماری های عفونی از طریق سیستم های هوای داخلی و چگونگی پیشگیری از آن، شهرت زیادی دارد در دانشگاه پردو آمریکا انجام شد.
تحقیقات با استفاده از پیشرفته ترین مدل چند منطقه ای برای شبیه سازی جریان هوا بین مناطق سراسر یک ساختمان و دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه سازی پراکندگی ذرات در طول یک سواری آسانسور دوتایی در مقایسه با زمان صرف شده در سایر فضاهای مشترک استفاده شده است.
برای سوار شدن به آسانسور، چندین سناریو از جمله پراکندگی ذرات در هنگام باز شدن درها هنگام سوار و پیاده شدن مسافران از آسانسور همراه با عملکرد آسانسور مدل سازی شد. یافته های این مطالعه نشان می دهد که سوار شدن در آسانسور یک فعالیت نسبتاً کم خطر است و هرچه سطح تبادل هوا بیشتر باشد، مانند آنچه که توسط فن های آسانسور با جریان بالاتر فراهم می شود، خطر قرار گرفتن در معرض ابتلا به ویروس کرونا کاهش می یابد.
این مطالعه نشان داد که سوار شدن به آسانسور با حضور کوتاه مدت در یک دفتر یا اتوبوس قابل مقایسه است. با این حال، وقتی مدت زمان متوسط بیشتری از اقامت در اتوبوس یا دفتر را در مقایسه با سوار شدن آسانسور در نظر می گیرید، به طور قابل توجهی خطر مواجهه نسبی در آسانسور را مشاهده می کنیم.
علاوه بر این، نشان داده شد که خطر ابتلا به ویروس کرونا با استفاده از استراتژی های کاهش واگیری از جمله ماسک و تصفیه هوا حتی بیشتر کاهش می یابد. استفاده مناسب از ماسک خطر بالقوه را به نصف کاهش می دهد، تصفیه هوا از طریق یونیزاسیون دو قطبی باعث کاهش خطر 20 – 30 درصدی می شود و ترکیب این دو استراتژی منجر به کاهش 60 – 65 درصدی قرار گرفتن در معرض خطر ابتلا می شود.
در این تحقیق از یک مدل ترکیبی CFD و چند منطقه ای برای مطالعه انتقال ذرات معلق در هوا از COVID-19 در آسانسور در یک ساختمان اداری معمولی با 35 طبقه استفاده شده است. CFD پراکندگی ذرات معلق در هوا را که توسط یک بیمار شاخص از طریق تنفس در آسانسور خارج می شود، شبیه سازی کرد. از مدل چند منطقه ای برای محاسبه جریان هوا بین طبقات و بالابر و جریان هوا به داخل و خارج از آسانسور از طریق شکاف ها و دهانه های کوچک استفاده شد. این مطالعه دوز انباشته سوارهای مستعد را در استفاده از آسانسور با بیمار شاخص تحت شرایط مختلف، مانند سرعت تهویه متفاوت، روش تأمین هوا، هندسه کابین آسانسور و روش مداخله محاسبه کرده است.
روشهای مداخله ای مورد مطالعه در این تحقیق استفاده از ماسکهای جراحی توسط مسافران و استفاده از فناوری یونیزاسیون دو قطبی در آسانسور بود.
این مطالعه فرض می کند که یک بیمار شاخص وقتی یک بار وارد آسانسور می شود، سرفه می کند. سرفه باعث می شود که سایر مسافران تقریباً 6 مرتبه بیشتر از تنفس مداوم توسط بیمار برای کل مدت سوار شدن استنشاق کنند.
برای مقایسه همچنین دوزهای جمع شده را برای سرنشینانی كه هشت ساعت در یك دفتر معمولی با 5ACH تهویه هوای تمیز و یك ساعت سواری در اتوبوس با 10ACH تهویه هوای تمیز و 10ACH تهویه هوا با 90٪ هوای بازچرخانی مورد محاسبه قرار گرفت و به نتیجه گیری زیر منجر شد:
به دلیل مدت زمان کوتاه سوار شدن در آسانسور، آسانسورهایی که تهویه بالایی دارند خطر کمی دارند. برای مورد مرجع با سرعت تهویه 350cfm، بیشترین دوز ذرات انباشته شده توسط یک فرد مستعد نزدیک به بیمار شاخص 1.59 بود.
به دلیل توزیع بسیار غیر یکنواخت ذرات در کابین آسانسور، دوز انباشته شده با سرعت تهویه متناسب نبود و دوز تحت تأثیر موقعیت مسافر نسبت به بیمار شاخص قرار گرفت. همچنین تحقیقات نشان داد که یک کابین عمیق می تواند ذرات داخل آسانسور را به دام بیندازد، و جهت تأمین هوا بر پراکندگی ذرات در کابین آسانسور تأثیر دارد.
دوز مصرفی در یک آسانسور با تهویه مناسب با جریان 350cfm معادل چهار دقیقه اقامت در دفتر با 5ACH هوای تمیز است. حتی برای یک آسانسور با تهویه ضعیف با جریان 55cfm، همان 15 دقیقه اقامت در دفتر بود. اتوبوس با تهویه 10ACH هوای بیرونی بسیار تمیز بود، اما اتوبوس با 90 درصد هوای چرخشی 25 برابر آسانسور کثیف تر بود.
این مطالعه نشان داد که سوار شدن به آسانسور با حضور کوتاه مدت در یک دفتر یا اتوبوس قابل مقایسه است. با این حال، وقتی مدت زمان متوسط بیشتری از اقامت در اتوبوس یا دفتر را در مقایسه با سوار شدن آسانسور در نظر می گیرید، به طور قابل توجهی خطر مواجهه نسبی در آسانسور را مشاهده می کنیم.
علاوه بر این، خطر ابتلا به ویروس کرونا با استفاده از استراتژی های کاهش واگیری از جمله ماسک و تصفیه هوا حتی بیشتر کاهش می یابد. استفاده مناسب تمامی مسافران از ماسک خطر ابتلا را 50٪ کاهش می دهد، تصفیه هوا از طریق یونیزاسیون دو قطبی باعث کاهش خطر 20 – 30 درصدی می شود و ترکیب این دو استراتژی منجر به کاهش 60 – 65 درصدی خطر ابتلا می شود.
