MASQUES ET VENTILATION VS COVID19

Pour cette étude, les chercheurs ont créé un modèle informatique d'une salle de classe avec des élèves et un enseignant, puis ont modélisé la circulation de l'air et la transmission de la maladie, et ont calculé le risque de transmission par voie aérienne.


Les résultats indiquent que les masques et une ventilation adéquate peuvent être la clé pour permettre une plus grande capacité dans les écoles, les entreprises et autres espaces intérieurs.

Une nouvelle étude de l'Université de Floride centrale suggère que les masques et un bon système de ventilation sont plus importants que la distanciation sociale pour réduire la propagation par voie aérienne du COVID-19 dans les salles de classe.

Cette étude, publiée récemment dans la revue Physics of Fluids, intervient à un moment critique où les écoles et les universités envisagent de reprendre les cours en présentiel à l'automne.

"Cette recherche est importante car elle fournit des indications sur la manière dont nous comprenons la sécurité dans les environnements intérieurs", explique Michael Kinzel, professeur adjoint au département d'ingénierie mécanique et aérospatiale de l'UCF et co-auteur de l'étude.

"L'étude montre que les voies de transmission des aérosols ne nécessitent pas une distance sociale de deux mètres lorsque les masques sont obligatoires", ajoute-t-il. "Ces résultats soulignent qu'avec les masques, la probabilité de transmission ne diminue pas avec l'augmentation de la distance physique, ce qui souligne comment les mandats de masques peuvent être la clé pour augmenter la capacité dans les écoles et d'autres endroits."

"Les résultats suggèrent exactement ce que fait le CDC, à savoir que les systèmes de ventilation et l'utilisation de masques sont les plus importants pour prévenir la transmission et que la distanciation sociale serait la première chose à détendre."

Dans l'étude, les chercheurs ont créé un modèle informatique d'une salle de classe avec des élèves et un enseignant, puis ont modélisé le flux d'air et la transmission de la maladie, et ont calculé le risque de transmission par voie aérienne.

Le modèle de salle de classe mesurait 709 pieds carrés avec des plafonds de 9 pieds de haut, comme une salle de classe universitaire de plus petite taille, explique Kinzel. Le modèle comportait des élèves masqués - chacun d'entre eux pouvant être infecté - et un enseignant masqué à l'avant de la classe.

Les chercheurs ont examiné la salle de classe selon deux scénarios - une salle de classe ventilée et une salle de classe non ventilée - et à l'aide de deux modèles, Wells-Riley et Computational Fluid Dynamics. Le modèle Wells-Riley est couramment utilisé pour évaluer la probabilité de transmission à l'intérieur d'un bâtiment et le modèle Computational Fluid Dynamics est souvent utilisé pour comprendre l'aérodynamique des voitures, des avions et le mouvement sous-marin.

Les masques se sont avérés bénéfiques en empêchant l'exposition directe aux aérosols, car les masques fournissent une faible bouffée d'air chaud qui provoque le déplacement vertical des aérosols, les empêchant ainsi d'atteindre les élèves voisins, explique Kinzel.

En outre, un système de ventilation associé à un bon filtre à air réduit le risque d'infection de 40 à 50 % par rapport à une classe sans ventilation. Cela s'explique par le fait que le système de ventilation crée un courant d'air constant qui fait circuler une grande partie des aérosols dans un filtre qui en élimine une partie, alors que dans le scénario sans ventilation, les aérosols se rassemblent au-dessus des personnes présentes dans la pièce.

Ces résultats corroborent les récentes directives des Centres américains de contrôle et de prévention des maladies qui recommandent de réduire la distance sociale dans les écoles primaires de six à trois pieds lorsque le port du masque est universel, explique Kinzel.

"Si nous comparons les probabilités d'infection en cas de port de masque, une distance sociale de trois pieds n'a pas indiqué une augmentation de la probabilité d'infection par rapport à six pieds, ce qui peut fournir des preuves pour les écoles et autres entreprises pour fonctionner en toute sécurité pendant le reste de la pandémie", dit Kinzel.

"Les résultats suggèrent exactement ce que font les CDC, à savoir que les systèmes de ventilation et l'utilisation de masques sont les plus importants pour prévenir la transmission et que la distanciation sociale serait la première chose à détendre", ajoute le chercheur.

En comparant les deux modèles, les chercheurs ont constaté que Wells-Riley et Computational Fluid Dynamics généraient des résultats similaires, notamment dans le scénario sans ventilation, mais que Wells-Riley sous-estimait la probabilité d'infection d'environ 29 % dans le scénario avec ventilation.

En conséquence, les chercheurs recommandent d'appliquer à Wells-Riley certains des effets complexes supplémentaires saisis dans la dynamique des fluides numérique afin de mieux comprendre le risque d'infection dans un espace, explique Aaron Foster, doctorant au département d'ingénierie mécanique et aérospatiale de l'UCF et auteur principal de l'étude.

"Si les résultats détaillés de la dynamique des fluides numérique ont permis de mieux comprendre les relations entre la variation du risque et la distance, ils ont également permis de valider les modèles de Wells-Riley, plus couramment utilisés, en montrant qu'ils capturent la majorité des avantages de la ventilation avec une précision raisonnable", explique M. Foster. "C'est important car il s'agit d'outils accessibles au public que chacun peut utiliser pour réduire les risques."

Cette recherche s'inscrit dans le cadre d'un effort global plus vaste visant à contrôler la transmission des maladies par voie aérienne et à mieux comprendre les facteurs liés au fait d'être un superpromeneur. Les chercheurs testent également les effets des masques sur la distance de transmission des aérosols et des gouttelettes. Ces travaux sont financés en partie par la National Science Foundation.

Nous répondons à vos besoins en matière d'allergie