El modelo de flujo de aire del NIST podría ayudar a reducir la exposición en interiores a los aerosoles portadores de coronavirus
El destino y el transporte de los aerosoles en espacios como una habitación de hospital se pueden simular utilizando FaTIMA. La herramienta estima la cantidad de ocupantes de aerosoles, como la enfermera aquí, que encontrarán en una habitación, teniendo en cuenta factores que incluyen la eficiencia con la que los filtros de aire eliminan los contaminantes, la velocidad a la que fluye el aire fresco, la cantidad de personas infectadas y las propiedades del aerosol. Crédito: NIST/B. Hayes
Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) han creado una herramienta en línea que podría ayudar a disminuir la concentración de aerosoles que contienen el nuevo coronavirus en las habitaciones de hospital de pacientes con COVID-19 y otros espacios como oficinas, tiendas minoristas tiendas y residencias, lo que reduce potencialmente la probabilidad de que los ocupantes del edificio se infecten.
La herramienta Fate and Transport of Indoor Microbiological Aerosols (FaTIMA) tiene en cuenta factores como la ventilación, la filtración y las propiedades de los aerosoles para estimar la concentración de aerosoles que una persona podría encontrar en una habitación. Con la nueva herramienta, los administradores e ingenieros de edificios pueden evaluar sus opciones para reducir la exposición de los ocupantes al nuevo coronavirus. Un nuevo informe sirve como guía para el usuario de FaTIMA.
Cuando las personas respiran, tosen y estornudan, liberan gotitas respiratorias y aerosoles más pequeños de menos de cinco millonésimas de metro de tamaño. En comparación con las gotitas respiratorias, los aerosoles más pequeños pueden permanecer en el aire durante períodos de tiempo más prolongados. Los datos actuales sugieren que el nuevo coronavirus se transmite principalmente a través del contacto con gotas más grandes, pero los aerosoles diminutos también pueden albergar el virus y pueden representar una amenaza para las personas, especialmente en interiores. Para establecer una defensa sólida contra estos aerosoles, la gestión informada del flujo de aire y los contaminantes transportados por el aire podría ser fundamental.
Los investigadores aprovecharon su experiencia en el desarrollo de modelos de flujo de aire y transporte de contaminantes para construir FaTIMA, que se basa en el software NIST. CONTAM.
«Hemos estado desarrollando CONTAM durante décadas, y ha sido validado y verificado para analizar muchos aspectos del rendimiento de los edificios, incluida la calidad del aire interior», dijo Stuart Dols, ingeniero mecánico del NIST y desarrollador de FaTIMA. .
CONTAM se ha utilizado para abordar una variedad de problemas de flujo de aire en una amplia variedad de estructuras. Para abordar la preocupación constante por los virus en el aire, Dols lo utilizó para construir un modelo de una habitación individual. Con FaTIMA, los usuarios pueden establecer el número de personas en la habitación y la velocidad a la que exhalan los aerosoles.
Para que FaTIMA realice sus cálculos, el usuario debe proporcionar detalles sobre la geometría de la habitación, las tasas de ventilación, el aire eficiencias de filtrado y la presencia de purificadores de aire portátiles, todo lo cual puede influir en la concentración de pequeñas partículas en el aire en diversos grados.
La herramienta también requiere detalles sobre los aerosoles que contienen virus, como su tamaño y cómo rápidamente se depositan en las superficies. Aunque las propiedades de los aerosoles que contienen el nuevo coronavirus aún no están claramente definidas, los aerosoles que transportan el virus de la influenza mejor estudiado se pueden modelar en FaTIMA para aproximarse a su comportamiento.
«El análisis en la herramienta es más sobre los aerosoles, particularmente su tamaño, que el virus dentro de ellos», dijo Andrew Persily, jefe de la División de Energía y Medio Ambiente del NIST. «La mayor parte del contenido del aerosol es fluido respiratorio, siendo el virus una parte menor en masa y volumen».
Los usuarios son libres de ajustar las entradas de propiedades del aerosol como mejor les parezca, pero de forma predeterminada, el los valores de la herramienta se basan en estudios previos de aerosoles que contienen influenza, a los que se hace referencia en el informe.
FaTIMA puede simular la exposición de un individuo hasta por 24 horas, incluso si la persona solo ingresa a la habitación periódicamente, dijo Dols. En el caso de un cuidador programado para controlar a un paciente cada hora durante un turno de 12 horas, la herramienta podría predecir la exposición promedio, máxima y total de la persona en la habitación del paciente durante el transcurso de todo el turno. La herramienta también estimaría la cantidad de aerosoles que habían caído en los pisos, paredes y otras superficies de la habitación.
Para averiguar cómo disminuir los niveles de exposición de los ocupantes no infectados, se pueden tomar varios enfoques.
«Por lo general, existen tres medios para reducir la exposición a los contaminantes interiores transportados por el aire. Puede eliminar o reducir la fuente, diluir el aire de la habitación con ventilación limpia o aire exterior, o eliminar los contaminantes usando un limpiador de aire de la habitación o un extractor de aire. Esta herramienta permite tener en cuenta todos estos medios», dijo Dols.
Los usuarios de FaTIMA pueden variar factores como las tasas de ventilación, las clasificaciones del filtro de aire y las tasas de emisión (para tener en cuenta los efectos de las mascarillas). , por ejemplo) para identificar enfoques que reduzcan las concentraciones de aerosoles. Informados por la herramienta, los administradores e ingenieros de edificios pueden desarrollar estrategias e implementarlas en edificios reales, produciendo un entorno más seguro para los ocupantes, como los trabajadores de la salud en la primera línea.
Tanto la herramienta como su informe asociado ahora están disponibles en línea.
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Esta historia se vuelve a publicar por cortesía del NIST. Lea la historia original aquí.
Cita: El modelo de flujo de aire del NIST podría ayudar a reducir la exposición en interiores a aerosoles portadores de coronavirus (12 de junio de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2020-06- nist-airflow-indoor-exposure-aerosols.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.