Eksperimen di ruang kelas menunjukkan bagaimana virus corona dapat menyebar dan siapa yang paling berisiko. Tom Werner melalui Getty Images
Tidak butuh waktu lama bagi partikel virus Corona di udara untuk menembus ruangan. Pada awalnya, hanya orang yang duduk di dekat pembicara yang terinfeksi yang berisiko tinggi, tetapi seiring berjalannya rapat atau kelas, risiko tersebut aerosol kecil bisa menyebar.
Namun, itu tidak berarti setiap orang menghadapi tingkat risiko yang sama.
As seorang insinyur, Saya telah melakukan percobaan melacak bagaimana aerosol bergerak, termasuk yang dalam kisaran ukuran itu bisa membawa virus.
Apa yang saya temukan penting untuk dipahami karena semakin banyak orang yang kembali ke universitas, kantor, dan restoran, serta lebih banyak pertemuan di dalam ruangan saat suhu turun. Ini menunjukkan area berisiko tertinggi di kamar dan mengapa ventilasi yang tepat sangat penting.
Seperti yang kita lihat dengan Presiden Donald Trump dan lainnya di Washington, virus corona dapat menyebar dengan cepat dalam jarak dekat jika tindakan pencegahan tidak dilakukan. Kampus universitas juga telah berjuang melawan COVID-19. Kasus di antara usia 18 hingga 22 tahun lebih dari dua kali lipat di Midwest dan Timur Laut setelah sekolah dibuka kembali pada bulan Agustus.
Ketika jumlah kasus meningkat, risiko bagi siapa saja yang menghabiskan waktu di ruangan-ruangan itu juga meningkat.
Eksperimen menunjukkan siapa yang berisiko terbesar
Model terbaru yang menjelaskan peran ventilasi di nasib mikroba di udara di sebuah ruangan asumsikan udara tercampur dengan baik, dengan konsentrasi partikel seragam di seluruh. Di ruangan yang berventilasi buruk atau ruangan kecil, itu mungkin benar. Dalam skenario tersebut, seluruh ruangan merupakan wilayah berisiko tinggi.
Namun, di ruang yang lebih besar, seperti ruang kelas, ventilasi yang baik mengurangi risiko, tetapi kemungkinan tidak seragam. Penelitian saya menunjukkan bahwa seberapa tinggi tingkat risiko sangat bergantung pada ventilasi.
Untuk memahami bagaimana virus corona dapat menyebar, kami menyuntikkan partikel aerosol yang ukurannya serupa dengan yang berasal dari manusia ke dalam ruangan dan kemudian memantaunya dengan sensor. Kami menggunakan ruang kelas universitas berukuran 30 kaki kali 26 kaki yang dirancang untuk menampung 30 siswa yang memiliki sistem ventilasi yang sesuai standar yang direkomendasikan.
Ketika kami melepaskan partikel di depan kelas, mereka mencapai seluruh bagian belakang ruangan dalam waktu 10 sampai 15 menit. Namun, karena ventilasi aktif di dalam ruangan, konsentrasi di bagian belakang, sekitar 20 kaki dari sumber, sekitar sepersepuluh dari konsentrasi yang dekat dengan sumber.
Itu menunjukkan bahwa dengan ventilasi yang tepat, risiko tertinggi untuk tertular COVID-19 dapat dibatasi pada sejumlah kecil orang di dekat pembicara yang terinfeksi. Namun, karena waktu yang dihabiskan di dalam ruangan dengan speaker yang terinfeksi meningkat, risiko meluas ke seluruh ruangan, meskipun ventilasi bagus.
{disematkan Y=GSPv04IJvpI}
CDC akhirnya mengakui risiko aerosol
Di masa lalu, penularan penyakit pernapasan berfokus pada peran partikel yang lebih besar yang dihasilkan saat kita bersin dan batuk. Tetesan ini jatuh dengan cepat ke tanah, dan jarak sosial dan topeng sebagian besar dapat mencegah infeksi dari mereka.
Perhatian yang lebih besar sekarang adalah peran partikel kecil yang dikenal sebagai aerosol yang dihasilkan saat kita berbicara, bernyanyi atau bahkan hanya bernapas. Partikel-partikel ini, seringkali lebih kecil dari 5 mikrometer, dapat keluar dari masker dan kain berlama-lama di udara hingga sekitar 12 jam. Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit akhirnya mengakui risiko itu pada 5 Oktober setelah Trump dirawat di rumah sakit dan beberapa orang lain di atau dekat pemerintahan dinyatakan positif COVID-19.
Sementara partikel-partikel yang lebih kecil ini, rata-rata, membawa lebih sedikit virus daripada partikel yang lebih besar yang dikeluarkan orang ketika mereka batuk atau bersin, tingkat infektivitas SARS-CoV-2 yang tinggi dikombinasikan dengan viral load tinggi sebelum gejala muncul membuat partikel-partikel ini penting untuk penularan penyakit melalui udara.
Berapa banyak ventilasi yang cukup?
Untuk meminimalisir penularan COVID-19 di dalam ruangan, CDC teratas rekomendasi adalah menghilangkan sumber infeksi. Pembelajaran jarak jauh telah efektif dilakukan di banyak kampus. Untuk pengajaran tatap muka, tindakan teknis seperti ventilasi, pelindung partisi, dan unit filtrasi dapat langsung menghilangkan partikel dari udara.
Dari semua kendali teknik, ventilasi mungkin merupakan alat yang paling efektif untuk meminimalkan penyebaran infeksi.
Memahami bagaimana ventilasi menurunkan risiko Anda terkena COVID-19 dimulai dengan nilai tukar udara. Pertukaran udara satu per jam berarti bahwa udara yang disuplai ke ruangan lebih dari satu jam sama dengan volume udara di dalam ruangan. Nilai tukar udara berkisar dari kurang dari satu untuk rumah ke sekitar 15-25 untuk ruang operasi rumah sakit.
Untuk ruang kelas, peraturan aliran udara primer saat ini sesuai dengan pertukaran udara sekitar enam per jam. Artinya, setiap 10 menit, jumlah udara yang dibawa ke dalam ruangan sama dengan volume ruangan.
Seberapa tinggi konsentrasi yang didapat tergantung pada jumlah orang di ruangan itu, berapa banyak yang mereka pancarkan, dan nilai tukar udara. Dengan jarak sosial yang mengurangi setengah populasi ruang kelas dan semua orang mengenakan masker, udara di banyak ruang dalam ruangan sebenarnya lebih bersih sekarang daripada sebelum pandemi.
Bagian ruangan yang harus dihindari
Penting untuk diingat bahwa tidak semua bagian ruangan memiliki risiko yang sama.
Sudut ruangan kemungkinan akan memiliki pertukaran udara yang lebih rendah - sehingga partikel dapat bertahan lebih lama di sana.
Berada di dekat ventilasi keluar udara dapat berarti bahwa partikel yang terbawa udara dari seluruh ruangan dapat menyapu Anda. Sebuah studi tentang ventilasi aliran udara di sebuah restoran di Cina menelusuri perannya dalam beberapa penyakit COVID-19 di antara para pelanggan di sana.
Sekitar 95% partikel di dalam ruangan akan dihilangkan dengan berfungsi dengan baik sistem ventilasi dalam 30 menit, tetapi orang yang terinfeksi di dalam ruangan berarti partikel-partikel itu juga terus dipancarkan. Laju penghilangan partikel dapat dipercepat dengan meningkatkan nilai tukar udara atau menambahkan kontrol teknik lain seperti unit filtrasi. Membuka jendela juga akan sering meningkatkan nilai tukar udara efektif.
Saat sekolah, restoran, mal, dan ruang komunal lainnya mulai menampung lebih banyak orang di dalam ruangan, memahami risikonya dan mengikuti Rekomendasi CDC dapat membantu meminimalkan penyebaran infeksi.
Kisah ini telah diperbarui (Oktober 2020) dengan panduan CDC yang baru dirilis tentang aerosol.
tentang Penulis
Suresh Dhaniyala, Profesor Terhormat Bayard D.Clarkson di bidang Teknik Mesin dan Penerbangan, Universitas Clarkson
Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
Tubuh Menjaga Skor: Otak Pikiran dan Tubuh dalam Penyembuhan Trauma
oleh Bessel van der Kolk
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara trauma dan kesehatan fisik dan mental, menawarkan wawasan dan strategi untuk penyembuhan dan pemulihan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Napas: Ilmu Baru Seni yang Hilang
oleh James Nestor
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik pernapasan, menawarkan wawasan dan teknik untuk meningkatkan kesehatan fisik dan mental.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Paradoks Tumbuhan: Bahaya Tersembunyi dalam Makanan "Sehat" yang Menyebabkan Penyakit dan Kenaikan Berat Badan
oleh Steven R. Gundry
Buku ini mengeksplorasi hubungan antara diet, kesehatan, dan penyakit, menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Kode Imunitas: Paradigma Baru untuk Kesehatan Sejati dan Anti Penuaan Radikal
oleh Joel Greene
Buku ini menawarkan perspektif baru tentang kesehatan dan kekebalan, berdasarkan prinsip-prinsip epigenetik dan menawarkan wawasan dan strategi untuk mengoptimalkan kesehatan dan penuaan.
Klik untuk info lebih lanjut atau untuk memesan
Panduan Puasa Lengkap: Sembuhkan Tubuh Anda Melalui Puasa Intermiten, Hari Alternatif, dan Perpanjangan
oleh Dr. Jason Fung dan Jimmy Moore
Buku ini mengeksplorasi ilmu dan praktik puasa yang menawarkan wawasan dan strategi untuk meningkatkan kesehatan dan kebugaran secara keseluruhan.
