Γραφήματα των NYT: Πώς κυκλοφορεί ο κορωνοϊός σε μια αίθουσα με κλειστά παράθυρα και πώς σε μια με ανοιχτά

Με το αμερικανικό Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων (CDC) να εισηγείται την επαναλειτουργία των σχολείων στις ΗΠΑ το συντομότερο δυνατό, γονείς και καθηγητές έθεσαν ερωτήματα για την ποιότητα των διαθέσιμων συστημάτων εξαερισμού στις αίθουσες των δημόσιων σχολείων για την προστασία μαθητών και δασκάλων από τον κορωνοϊό.

Κι οι New York Times συνεργάστηκαν με την τεχνική επιχείρηση JB&B και ειδικούς για την καλύτερη κατανόηση των απλών βημάτων που μπορούν να κάνουν οι ιθύνοντες στα σχολεία για να μειώσουν την έκθεση μαθητών και δασκάλων στην Covid-19 και να μην μεταβληθούν τα σχολεία σε σοβαρές εστίες κρουσμάτων, όπως συνέβη προ ημερών στη Γερμανία. Δημιούργησαν, λοιπόν, ένα υπολογιστικό μοντέλο βάσει μιας τυπικής αίθουσας 30 μαθητών σχολείου της Νέας Υόρκης πριν την πανδημία. Οι Αρχές της αμερικανικής μεγαλούπολης έθεσαν σε ισχύ αυστηρά πρωτόκολλα για την επαναλειτουργία των σχολείων με αποτέλεσμα η μετάδοση του κορωνοϊού εντός των αιθουσών να είναι πολύ χαμηλή. Οι μαθητές υποχρεούνται να φορούν μάσκες, να τηρούν το social distancing και τα παράθυρα να είναι ανοικτά.

Η ροή του αέρα σε αίθουσα με εννέα μαθητές που κάθονται σε απόσταση δύο μέτρων και φορούν μάσκες

Σ’ αυτή την αίθουσα βρίσκονται μόνον εννέα μαθητές, που κάθονται σε απόσταση δύο μέτρων ο ένας απ’΄τον άλλο και φορούν υφασμάτινες μάσκες. Με όλα τα παράθυρα κλειστά ο εξαερισμός της αίθουσας θα ήταν ανεπαρκής, ένα μεγάλο πρόβλημα όταν αντιμετωπίζει κανείς ιούς που μεταδίδονται αερογενώς. Οι μαθητές μπορεί να φορούν μάσκες, αλλά ο αέρας που εκπνέουν εξακολουθεί να κυκλοφορεί μέσα στην αίθουσα. Περίπου το 3% του αέρα που εισπνέει κάθε άτομο σ’ αυτή την αίθουσα , τον έχει εκπνεύσει προηγουμένως κάποιος άλλος. Το πρόβλημα είναι ότι ακόμη και μαθητές που δείχνουν υγιείς, μπορεί να είναι ασυμπτωματικοί φορείς

Α΄σενάριο: Κλειστά τα παράθυρα

Ας δούμε τι συμβαίνει όταν ένας εκ των μαθητών είναι ασυμπτωματικός φορέας του κορωνοϊού και τα παράθυρα είναι κλειστά. Οι γραμμές καταγράφουν την ανάσα του καθώς αρχίζει να διασπείρει μολυσμένα αερολύματα στην αίθουσα ( που συγκεντρώνονται εκεί που οι γραμμές είναι πιο σκούρες).

H ροή των μολυσμένων αερολυμάτων από ασυμπτωματικό φορέα του κορωνοϊού ( δεξιά, στην πρώτη σειρά) στη σχολική αίθουσα

Αν και δεν δεν γνωρίζουμε ακόμη ποιο επίπεδο μολυσμένων αερολυμάτων αντιπροσωπεύει τον μέγιστο κίνδυνο μόλυνσης «η έκθεση είναι μια λειτουργία συγκέντρωσης και χρόνου», επισημαίνει ο διευθυντής του προγράμματος «Υγιή Κτίρια» του Χάρβαρντ, Τζόζεφ Τζ. Άλεν. Μέσα σε σύντομο διάστημα η αίθουσα αγγίζει το μέγιστο επίπεδο μόλυνσης. Με ελάχιστο φρέσκο αέρα να εισέρχεται στο χώρο, τα μολυσμένα αερολύματα εξακολουθούν να διασπείρονται σ’ ολόκληρη την αίθουσα.

Β΄σενάριο: Ανοικτά τα παράθυρα

Ειδικοί συμφωνούν ότι ο καλός εξαερισμός των αιθουσών είναι ο πιο αποτελεσματικός και πρακτικός τρόπος να καθαρίσει ένας χώρος από μολυσμένα αερολύματα. Το πρόγραμμα «Υγιή Κτίρια» του Χάρβαρντ προτείνει τον εξαερισμό των αιθουσών 4-6 φορές την ώρα. Οι Αρχές της Νέας Υόρκης ζητούν να παραμένει τουλάχιστον ένα παράθυρο ανοικτό στις σχολικές αίθουσες, ακόμη και κατά τα διάρκεια του χειμώνα. Ας δούμε λοιπόν, τι συμβαίνει όταν ένα παράθυρο είναι ανοικτό.

Ο αέρας από το ανοικτό παράθυρο (μπροστά δεξιά) διαλύει τα μολυσμένα αερολύματα καθώς κινούνται μέσα στη σχολική αίθουσα

Ο φρέσκος αέρας διαλύει τα μολυσμένα αερολύματα καθώς κινούνται στην αίθουσα. «Απλά και μη κοστοβόρα μέτρα μπορούν να κάνουν πολύ ασφαλέστερα τα σχολεία», λέει ο Σκοτ Ε. Φρανκ της JB&B. Με μόνον ένα παράθυρο ανοικτό ο αέρας στην αίθουσα στη συγκεκριμένη προσομοίωση ανανεώθηκε τέσσερις φορές, βάσει συγκεκριμένων καιρικών συνθηκών. Αλλά για να επιτευχθεί ο στόχος των έξι, χρειάζονται κι άλλα μέτρα.

Γ΄Σενάριο: Ανεμιστήρας και κλιματιστικό με φίλτρο HEPA

Αν προστεθούν στα μέτρα μια συσκευή καθαρισμού αέρα με φίλτρο HEPA κι ένα κλιματιστικό που θα φέρνει φρέσκο αέρα στην αίθουσα – δύο πρακτικές και σχετικά χαμηλού κόστους επιλογές – τότε η αυξημένη ροή αέρα σε συνδυασμό με το φιλτράρισμά του βοηθούν στην περαιτέρω διάλυση των μολυσμένων αερολυμάτων, καθώς διασπείρονται στο χώρο.

Ο φρέσκος αέρας που εισέρχεται στη σχολική αίθουσα μέσω κλιματιστικού σε συνδυασμό με το φιλτράρισμά του με συσκευή καθαρισμού με φίλτρο HEPA συμβάλλει στην περαιτέρω διάλυση των μολυσμένων αερολυμάτων, καθώς διασπείρονται στον χώρο

Φυσικά, οι προσομειώσεις αυτές προσφέρουν παραδείγματα βάσει συγκεκριμένων δεδομένων, δείχνουν όμως πώς ο επαρκής εξαερισμός των αιθουσών και το φιλτράρισμα του αέρα μπορούν να αποδώσουν καρπούς σε συνδυασμό με άλλα προληπτικά μέτρα, όπως η χρήση μασκών και η τήρηση του social distancing. «Η βελτίωση του εξαερισμού είναι μόνον το ένα σκέλος της εξίσωσης. Αλλά θα πρέπει να συνδυάζεται και την τήρηση όλων των άλλων συστάσεων των υγειονομικών αρχών για να μπορέσουν να επαναλειτουργήσουν με ασφάλεια τα σχολεία», σημειώνει ο Μαρκ Τάλερ, της εταιρείας σχεδιασμού σχολικών χώρων Gensler. 

Why Opening Windows Is a Key to Reopening Schoolshttps://t.co/RmAv9KwdW1 pic.twitter.com/R7svjKyShN

— Chris Danforth (@ChrisDanforth) February 28, 2021