Los hallazgos indican que las máscaras y la ventilación adecuada pueden ser esencia para permitir una longevo capacidad en escuelas, negocios y otras áreas interiores – ScienceDaily

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Un nuevo estudio de la Universidad de Florida Central sugiere que las máscaras y un buen sistema de ventilación son más importantes que la distancia social para reducir la propagación aérea de COVID-19 en las aulas.

La investigación, publicada recientemente en la revista Física de fluidos, llega en un momento crítico cuando las escuelas y universidades están considerando regresar a más clases presenciales en el otoño.

«La investigación es importante ya que proporciona una guía sobre cómo entendemos la seguridad en interiores», dice Michael Kinzel, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la UCF y coautor del estudio.

«El estudio encuentra que las rutas de transmisión de aerosoles no muestran la necesidad de una distancia social de seis pies cuando se requieren máscaras», dice. «Estos resultados destacan que con las máscaras, la probabilidad de transmisión no disminuye con el aumento de la distancia física, lo que subraya cómo los mandatos de las máscaras pueden ser la clave para aumentar la capacidad en las escuelas y otros lugares».

En el estudio, los investigadores crearon un modelo informático de un aula con estudiantes y un maestro, luego modelaron el flujo de aire y la transmisión de enfermedades, y calcularon el riesgo de transmisión aérea.

El modelo de aula era de 709 pies cuadrados con techos de 9 pies de altura, similar a un aula universitaria de menor tamaño, dice Kinzel. El modelo tenía estudiantes enmascarados, cualquiera de los cuales podría estar infectado, y un maestro enmascarado al frente del aula.

Los investigadores observaron el aula utilizando dos escenarios, un aula ventilada y otra sin ventilación, y utilizando dos modelos, Wells-Riley y Computational Fluid Dynamics. Wells-Riley se usa comúnmente para evaluar la probabilidad de transmisión interna, y la dinámica de fluidos computacional se usa a menudo para comprender la aerodinámica de automóviles, aviones y el movimiento submarino de los submarinos.

Las máscaras han demostrado ser útiles para prevenir la exposición directa a aerosoles, ya que proporcionan una leve ráfaga de aire caliente que hace que los aerosoles se muevan verticalmente, evitando que lleguen a los estudiantes adyacentes, dice Kinzel.

Además, un sistema de ventilación en combinación con un buen filtro de aire redujo el riesgo de infección entre un 40 y un 50% en comparación con un aula sin ventilación. Esto se debe a que el sistema de ventilación crea una corriente constante de flujo de aire que hace circular muchos de los aerosoles en un filtro que elimina algunos de los aerosoles en comparación con el escenario sin ventilación donde los aerosoles se congregan sobre las personas en la habitación.

Estos hallazgos confirman las pautas recientes de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Que recomiendan reducir las distancias sociales en las escuelas primarias de seis a tres pies cuando el uso de máscaras es universal, dice Kinzel.

«Si comparamos las probabilidades de infección cuando se usan máscaras, tres pies de distancia social no indican un aumento en la probabilidad de infección en comparación con seis pies, lo que puede proporcionar evidencia para que las escuelas y otras empresas operen de manera segura durante el resto del período. pandemia «, dice Kinzel.

«Los hallazgos sugieren exactamente lo que están haciendo los CDC, que los sistemas de ventilación y el uso de mascarillas son los más importantes para prevenir la transmisión, y que el distanciamiento social sería lo primero para relajarse», dice el investigador.

Al comparar los dos modelos, los investigadores encontraron que Wells-Riley y Computational Fluid Dynamics generaron resultados similares, especialmente en el escenario sin ventilación, pero que Wells-Riley subestimó la probabilidad de infección en aproximadamente un 29% en el escenario ventilado.

Como resultado, recomiendan que algunos de los efectos complejos adicionales adquiridos en la dinámica de fluidos computacional se apliquen a Wells-Riley para desarrollar una comprensión más completa del riesgo de infección en un espacio, dice Aaron Foster, estudiante de doctorado en el Departamento de Mecánica e Ingeniería aeroespacial y autor principal del estudio.

«Si bien los resultados detallados de la dinámica de fluidos computacional proporcionaron nuevos conocimientos sobre la variación del riesgo y las relaciones de distancia, también validaron los modelos Wells-Riley más comúnmente utilizados, ya que capturan la mayoría de los beneficios de la ventilación con una precisión razonable», dice. Foster. «Esto es importante, ya que son herramientas disponibles públicamente que cualquiera puede utilizar para reducir el riesgo».

La investigación es parte de un esfuerzo general más amplio para controlar la transmisión de enfermedades transmitidas por el aire y comprender mejor los factores asociados con ser un súper esparcidor. Los investigadores también están probando los efectos de las máscaras en la distancia de transmisión de aerosoles y gotas. El trabajo está financiado en parte por la National Science Foundation.

Kinzel recibió su doctorado en ingeniería aeroespacial de la Universidad Estatal de Pennsylvania y se unió a UCF en 2018. Además de ser miembro del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UCF, parte de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Computación de la UCF, también trabaja con el Centro de Turbomáquinas Avanzadas e Investigación Energética.

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