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病毒傳播：與病毒共處一室，空氣淨化器可能弊大於利
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病毒傳播：與病毒共處一室，空氣淨化器可能弊大於利
圖1：一個普通的放於桌下的空氣淨化器，來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Air_purifier
狹小空間（比如電梯）的進風口和出風口位置會極大地影響病毒隨空氣的傳播（本文中提到的病毒都是隨空氣傳播的）。塞浦路斯尼科西亞大學的研究人員在《Physics of Fluids》中指出，雖然人們希望空氣淨化器起到正麵作用，但實際上它反而會助長病毒的傳播。
如果沒有通風，狹小空間的空氣質量會迅速下降。然而，增加通風將提高攜帶病毒的空氣在狹小空間中的流通速度。電梯製造商雖然設置了空氣淨化器來解決空氣質量下降的問題，但是在係統設計時並未考慮到空氣淨化器對整個空氣循環的影響。
空氣淨化器能夠利用紫外線消滅病毒和其他微生物，同時也能夠循環空氣，吸入並排出清潔的空氣。這增加了空間內空氣的整體流通量，是以前研究中沒有考慮到的一個方麵。
科學家們先前的研究表明，當一個沒戴口罩的人咳嗽時，飛沫可以在5秒內傳播18英尺。作者們用同樣的模型來檢驗戴口罩和天氣條件的影響。
研究者對一個大小相當於一部能容納5人的電梯的三維空間進行了模擬和計算。假定在空間中的某個位置有人輕度咳嗽，並在不同的位置設置進氣口和排氣口，以研究它們對空氣循環的影響。模擬實驗中也包括空氣淨化器的設置。
圖2：模擬實驗視頻的截圖，來源：原文
作者Dimitris Drikakis說：“我們量化了空氣循環對空氣中病毒傳播的影響，並表明在電梯內安裝空氣淨化器可以顯著改善空氣循環，但不能消除病毒傳播。”
研究者發現，在低通風率下，病毒的傳播率可降至最低。
“這是由於電梯內部的氣流混合減少，”作者Talib Dbouk說，“因此，監管機構應根據建築類型確定所需的最低通風量。”
圖3來源: Talib Dbouk and Dimitris Drikakis
這項研究著眼於空氣淨化器的作用，隻考慮與淨化器相關的進氣和排氣操作，而不考慮淨化器內部殺死病毒的機製。在這樣的前提下，即使安裝了空氣淨化器，空氣中的病毒傳播仍然很嚴重。
Drikakis說：“我們的實驗結果表明，安裝空氣淨化器可能會助長飛沫的擴散。因為集成在淨化器設備內部的進氣口會促進氣流循環，從而加劇密閉空間中受汙染的飛沫傳播。”
隨著電梯內感染人數的增加，觀察到的效果也隨之增加。限製電梯的人數容量、更好地設計空氣淨化器和通風係統，可以最大限度地減少病毒的傳播。
翻譯：柯丹寧
審校：張和持
引進來源：物理學家組織網
引進鏈接：https://phys.org/news/2021-01-air-purifiers-good-confined-spaces.html
本文來自：環球科學
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圖1：一個普通的放於桌下的空氣淨化器，來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Air_purifier
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如果沒有通風，狹小空間的空氣質量會迅速下降。然而，增加通風將提高攜帶病毒的空氣在狹小空間中的流通速度。電梯製造商雖然設置了空氣淨化器來解決空氣質量下降的問題，但是在係統設計時並未考慮到空氣淨化器對整個空氣循環的影響。
空氣淨化器能夠利用紫外線消滅病毒和其他微生物，同時也能夠循環空氣，吸入並排出清潔的空氣。這增加了空間內空氣的整體流通量，是以前研究中沒有考慮到的一個方麵。
科學家們先前的研究表明，當一個沒戴口罩的人咳嗽時，飛沫可以在5秒內傳播18英尺。作者們用同樣的模型來檢驗戴口罩和天氣條件的影響。
研究者對一個大小相當於一部能容納5人的電梯的三維空間進行了模擬和計算。假定在空間中的某個位置有人輕度咳嗽，並在不同的位置設置進氣口和排氣口，以研究它們對空氣循環的影響。模擬實驗中也包括空氣淨化器的設置。
圖2：模擬實驗視頻的截圖，來源：原文
作者Dimitris Drikakis說：“我們量化了空氣循環對空氣中病毒傳播的影響，並表明在電梯內安裝空氣淨化器可以顯著改善空氣循環，但不能消除病毒傳播。”
研究者發現，在低通風率下，病毒的傳播率可降至最低。
“這是由於電梯內部的氣流混合減少，”作者Talib Dbouk說，“因此，監管機構應根據建築類型確定所需的最低通風量。”
圖3來源: Talib Dbouk and Dimitris Drikakis
這項研究著眼於空氣淨化器的作用，隻考慮與淨化器相關的進氣和排氣操作，而不考慮淨化器內部殺死病毒的機製。在這樣的前提下，即使安裝了空氣淨化器，空氣中的病毒傳播仍然很嚴重。
Drikakis說：“我們的實驗結果表明，安裝空氣淨化器可能會助長飛沫的擴散。因為集成在淨化器設備內部的進氣口會促進氣流循環，從而加劇密閉空間中受汙染的飛沫傳播。”
隨著電梯內感染人數的增加，觀察到的效果也隨之增加。限製電梯的人數容量、更好地設計空氣淨化器和通風係統，可以最大限度地減少病毒的傳播。
翻譯：柯丹寧
審校：張和持
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引進鏈接：https://phys.org/news/2021-01-air-purifiers-good-confined-spaces.html
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