La recirculation du flux dans une zone morte au-dessus du lavabo peut piéger les particules infectieuses pendant longtemps. Crédit : Vivek Kumar, Ansys Inc.
Systèmes de ventilation conçus pour éviter la propagation COVID-19[feminine doit être basé sur la circulation de l’air dans une pièce.
Alors que nous approchons des deux années complètes de la pandémie de COVID-19, nous savons maintenant qu’elle se propage principalement par voie aérienne. Le virus se déplace à l’intérieur de minuscules gouttelettes microscopiques ou d’aérosols éjectés de notre bouche lorsque nous parlons, crions, chantons, toussons ou éternuons. Il flotte alors dans l’air, où il peut être inhalé et transmis.
Cela a inspiré des chercheurs indiens à explorer comment nous pouvons mieux comprendre et concevoir le flux d’air pour atténuer la transmission de COVID-19. Pour ce faire, ils ont utilisé leur connaissance du flux d’air autour des avions et des moteurs pour adapter le flux d’air dans les espaces intérieurs.
Dans Physique des fluides, d’AIP Publishing, ils rapportent des simulations informatiques du flux d’air dans une toilette publique montrant que les aérosols infectieux dans les zones mortes peuvent persister jusqu’à 10 fois plus longtemps que le reste de la pièce. Ces zones mortes d’air emprisonné se retrouvent fréquemment dans les coins d’une pièce ou autour des meubles.
Les toilettes génèrent des aérosols et sont présentes dans les bureaux, restaurants, écoles, avions, trains et autres espaces publics. Ils ont été identifiés comme une source potentielle de transmission de l’infection dans les zones densément peuplées de l’Inde.
“Nous avons exploré une petite installation pour une seule personne utilisée par beaucoup, l’une après l’autre”, a déclaré Krishnendu Sinha, professeur d’ingénierie aérospatiale à l’Indian Institute of Technology de Bombay. « J’ai une salle de bain similaire dans ma maison, ce qui m’a permis de l’étudier plus facilement. La mobilité était restreinte et les laboratoires fermés, mais cela nous a permis de poursuivre notre étude pendant le confinement. »
Les chercheurs ont découvert que les risques d’infection sont nettement plus élevés dans une zone morte.
“Étonnamment, ils peuvent être près d’une porte ou d’une fenêtre, ou juste à côté de l’endroit où un climatiseur souffle de l’air”, a-t-il déclaré. « Vous pourriez vous attendre à ce que ce soient des zones sûres, mais ce n’est pas le cas. »
Les simulations informatiques montrent “des flux d’air dans des routes sinueuses, comme un vortex”, a déclaré Vivek Kumar, co-auteur. « Idéalement, l’air devrait être continuellement évacué de chaque partie de la pièce et remplacé par de l’air frais. Ce n’est pas facile à faire lorsque l’air recircule dans une zone morte.
Les plus grandes questions autour du flux d’air portent sur la façon de ventiler les espaces intérieurs pour minimiser la propagation des infections. Où placer les ventilateurs et les conduits de ventilation ? Combien d’entre eux ? Quelle quantité d’air doit les traverser?
“Actuellement, la conception de la ventilation est souvent basée sur les changements d’air par heure (ACH)”, a déclaré Sinha. « Ces calculs de conception supposent que l’air frais atteint uniformément chaque recoin de la pièce. À partir de simulations informatiques et d’expériences dans de vraies toilettes, nous savons que cela ne se produit pas.
« L’ACH peut être 10 fois plus faible pour les zones mortes. Pour concevoir des systèmes de ventilation plus efficaces contre le virus, nous devons placer des conduits et des ventilateurs en fonction de la circulation de l’air dans la pièce. Augmenter aveuglément le volume d’air à travers les conduits existants ne résoudra pas le problème.
Référence : « Effect of recirculation zones on the ventilation of a public washroom » par Krishnendu Sinha, Mani Shankar Yadav, Utkarsh Verma, Janani Srree Murallidharan et Vivek Kumar, 2 novembre 2021, Physique des fluides.
DOI : 10.1063/5.0064337
