Flusso d'aria e ascensori

Punti salienti di uno studio sul flusso d'aria condotto per determinare il rischio relativo di esposizione a COVID-19 tra i passeggeri degli ascensori

di Stephen R. Nichols, Dr. Sumei Liu, Dr. Xingwang Zhao, Dr. James T. Auxier, Tricia Derwinski, Dr. Murilo Bonilha e Dr. Qingyan (Yan) Chen

Gli ascensori svolgono un ruolo essenziale nel mantenere le persone in tutto il mondo in movimento ogni giorno. Tuttavia, la pandemia globale di COVID-19 ha creato alcune preoccupazioni sul rischio relativo di infezione negli spazi comuni condivisi, compresi gli ascensori. All'inizio della pandemia, le storie hanno iniziato ad apparire in pubblicazioni sia popolari che scientifiche sollevando domande sull'uso degli ascensori basate sulla comprensione della trasmissione aerea come mezzo critico di diffusione della malattia e, almeno in parte, sull'errata percezione che le cabine degli ascensori siano spazi sigillati con flusso d'aria limitato.

Panoramica dello studio
La comprensione dei sistemi, della ventilazione e del design degli ascensori, insieme alla natura del COVID-19, suggerisce che il rischio di esposizione relativo negli ascensori è inferiore rispetto a quello di molti altri spazi comuni. Tuttavia, non tiene conto delle dinamiche di situazioni specifiche, inclusi il flusso di passeggeri, i tassi di ventilazione, le dimensioni della cabina e le strategie di mitigazione che includono maschere e purificazione dell'aria.

Per comprendere il vero impatto di queste dinamiche, Otis ha incaricato un team della Purdue University di condurre uno studio incentrato sulla comprensione dell'esposizione relativa a COVID-19 negli ascensori. Lo studio si è concentrato sul flusso d'aria e ha studiato l'impatto dei tassi e dei tipi di ventilazione, delle tecnologie e degli interventi di purificazione, comprese le maschere negli ambienti degli ascensori.

Gli ascensori sono, infatti, spazi ben ventilati. Per codice, gli ascensori devono avere aperture per la ventilazione. Insieme ai ventilatori comunemente presenti negli ascensori, queste aperture forniscono un elevato livello di ricambio d'aria. Anche il tempo di esposizione all'aria e alle altre persone in ascensore è limitato a causa della breve durata della corsa in ascensore: meno di 2 minuti, in media, per gli edifici più alti e dell'ordine di 30 s per molte corse. Sebbene questa conoscenza e una semplice analisi suggeriscano che la trasmissione aerea di aerosol e particelle negli ascensori è molto più bassa rispetto a quella in molti altri spazi comuni, non tiene conto delle dinamiche di situazioni specifiche, inclusi flusso di passeggeri, tassi di ventilazione, dimensioni della cabina e strategie di mitigazione, comprese maschere e purificazione dell'aria.

Ogni scenario di guida dell'ascensore è diverso, con molteplici variabili importanti per il movimento di persone, aria e ascensori. Otis ha commissionato uno studio di ricerca sul flusso d'aria degli ascensori per comprendere l'impatto di queste dinamiche e supportare i nostri clienti e il pubblico di guida con informazioni e soluzioni basate sulla scienza. Lo studio si è concentrato sulla comprensione del rischio relativo di esposizione al COVID-19 negli ascensori. Abbiamo deciso di imparare come le strategie di mitigazione e altri fattori influiscono sull'uso degli ascensori durante la pandemia. Più specificamente, il team di ricerca ha intrapreso lo studio per:

• Valutare il rischio di trasmissione di particelle sospese nell'aria infette da SARS-CoV-2 (il virus che causa la malattia COVID-19) quando si prende un ascensore

• Studiare diversi parametri di progettazione dell'ascensore, inclusa la velocità della ventola, che potrebbero avere un impatto importante sul rischio di esposizione

• Identificare l'impatto delle strategie e dei metodi di mitigazione

• Confronta il rischio di esposizione di un ascensore con quello di altri spazi chiusi, come un ufficio o un autobus urbano

L'indagine ha utilizzato la modellazione multizona per simulare il flusso d'aria tra le zone attraverso l'involucro di un edificio e la fluidodinamica computazionale per simulare la dispersione delle particelle durante una corsa in ascensore di 2 minuti rispetto al tempo trascorso

in altri spazi comuni. Per la corsa in ascensore, abbiamo modellato più scenari, inclusa la dispersione delle particelle quando le porte si aprono quando i passeggeri salgono e scendono dall'ascensore.

Insieme a ciò che già sappiamo sulla progettazione e sul funzionamento degli ascensori, i risultati dello studio mostrano che viaggiare in ascensore è un'attività a rischio relativamente basso. La ricerca ha dimostrato che maggiore è il livello di ricambio d'aria, come quello fornito dai ventilatori degli ascensori a portata maggiore, minore è il rischio di esposizione. Quando si considerano i rischi relativi tra le comuni attività indoor, lo studio ha scoperto che la corsa in ascensore è paragonabile a un breve periodo in un ufficio o in un autobus. Tuttavia, se si considera la durata media più lunga di una permanenza in autobus o in ufficio rispetto a una corsa in ascensore, abbiamo osservato un rischio di esposizione relativa significativamente inferiore in un ascensore.

Inoltre, è stato dimostrato che le strategie di mitigazione riducono ulteriormente il rischio. L'uso corretto della maschera ha dimezzato il rischio potenziale, la purificazione dell'aria tramite ionizzazione bipolare ad ago (NPBI) ha ridotto il rischio del 20-30% e la combinazione delle due strategie ha comportato una riduzione del 60-65% dell'esposizione relativa. (Per i dettagli di confronto e ulteriori informazioni, vedere il grafico a pag. ) Sebbene i calcoli stessi non varino, i risultati dei calcoli do variano, a seconda del tempo di corsa e della posizione dei passeggeri nell'ascensore.

La valutazione del rischio e il nuovo coronavirus

Mentre il mondo continua a navigare nella pandemia e le società cercano modi per riprendere aspetti della vita quotidiana, gli esperti di tutte le discipline riconoscono che non esiste una "proiettile d'argento". È necessario un approccio basato sul rischio, informato dalla scienza, per raccomandare misure di controllo ragionevoli per ogni situazione (Defile, 2020). Il livello di rischio si basa sull'intensità, sulla frequenza e sulla durata dell'esposizione. Per ogni applicazione, il livello di esposizione per via aerea o per contatto fisico può essere diverso. Non tutte le applicazioni possono essere facilmente confrontate senza utilizzare una combinazione di tecniche e discipline diverse.

Attraverso un approccio basato sul rischio, siamo in grado di determinare e dare priorità agli elementi di una strategia a più livelli che comprende raccomandazioni sia comportamentali che tecnologiche, ciascuna con diversi livelli di efficacia e interruzione.

Questi principi generali sono applicabili nel caso degli ascensori. Mentre cerchiamo di affrontare le preoccupazioni relative al rischio relativo di esposizione in un ascensore, è necessario bilanciare diversi fattori e scenari per ottenere una serie di risultati positivi e soluzioni per i clienti Otis e il pubblico di guida. Dobbiamo tenere conto delle dinamiche non solo dell'ascensore, ma anche dell'ambiente dell'edificio e del comportamento delle persone. Comprendere il rischio relativo e come integrare diversi livelli di metodi e soluzioni di controllo sono fondamentali.

Quando si considerano le risposte all'attuale pandemia, queste soluzioni si concentrano principalmente su quattro aree chiave:

1. Persone e movimento dell'ascensore
2. Guida per una guida sicura
3. Mitigazione del rischio di esposizione
4. Soluzioni tecnologiche avanzate

Ulteriori considerazioni sono guidate dal movimento verticale dell'ascensore, dall'apertura e chiusura delle porte e dal movimento delle persone dentro e fuori gli ascensori, il tutto all'interno di un volume di recinzione ragionevolmente piccolo. Inoltre, questi fattori devono essere visti nel contesto di ciò che la scienza ci dice su come il COVID-19 viaggia nell'aria.

Esame della trasmissione del COVID-19

L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC) e altri esperti indicano molteplici modalità di trasmissione per SARSCoV-2.

La scienza e le prove emergenti sembrano supportare che la trasmissione per via aerea possa essere più critica della trasmissione da superficie a superficie (OMS e Mandavilli, 2020). Con la crescente enfasi sulla trasmissione per via aerea, l'enfasi sulla qualità dell'aria interna e sul flusso d'aria continua a crescere.

La trasmissione per via aerea tramite grandi goccioline o piccoli aerosol dipende dalla dimensione delle particelle e dalla quantità inalata. Diverse quantità di particelle vengono espirate durante diverse situazioni. La respirazione diffonde particelle sempre più piccole rispetto alla tosse. La quantità di tempo trascorso respirando, tossendo o parlando è importante, così come la distanza e la durata trascorse nelle immediate vicinanze di un individuo e il flusso d'aria di come le particelle si muovono nello spazio. L'intensità dell'espirazione, la durata della vicinanza a un individuo infetto e la frequenza del contatto possono contribuire al rischio relativo di diffusione dell'infezione. Uno studio recente mostra che la concentrazione del virus è diversa nelle particelle di varie dimensioni. Ad esempio, le concentrazioni di virus sono in genere più elevate nelle particelle più fini generate in profondità nei polmoni e nella gola, che possono essere espulse attraverso la tosse. Al contrario, le particelle generate dal parlare sono costituite principalmente da saliva, che può contenere un contenuto di virus inferiore.

Non è solo il numero di particelle nell'aria, ma l'impatto di dove queste particelle vanno e se vengono inalate e si trovano nella parte superiore o inferiore dei polmoni. Possiamo modellare le particelle e l'aria, ma dobbiamo anche prendere in considerazione la relativa dose accumulata delle particelle per un individuo in diversi scenari. Non è necessariamente sufficiente studiare il flusso d'aria da solo; comprendere la concentrazione e la distribuzione delle particelle potenzialmente infette in modo dinamico in momenti diversi in situazioni diverse ci dà una valutazione più accurata del rischio.

Molte analisi rapide possono esaminare l'aria perfettamente miscelata e semplificare la situazione. Tuttavia, l'analisi del movimento dell'aria, delle persone e dell'ascensore insieme fornisce maggiori dettagli. Per un'analisi completa, un ulteriore lavoro potrebbe includere uno studio dettagliato della trasmissione da superficie a superficie o fomite (particelle virali atterrate).

Esistono diversi modi per analizzare la trasmissione per via aerea e la diffusione del virus utilizzando tecniche provenienti da settori quali sanità pubblica e medicina, ingegneria, matematica e statistica e teoria delle reti.

Capire gli ascensori

Nell'esaminare il rischio relativo di esposizione a COVID-19 negli ascensori, la scienza sulla trasmissione di particelle nell'aria ci indica di concentrarci sul flusso d'aria. Sebbene relativamente piccole, le moderne cabine degli ascensori sono spazi ben ventilati con sistemi per la frequente circolazione dell'aria.

Gli ascensori hanno standard di ventilazione richiesti. Per codice, le aperture sono necessarie per la convezione naturale e la maggior parte degli ascensori ha ventilatori o può essere facilmente adattata per avere ventilatori. I ventilatori degli ascensori sono spesso dimensionati per fornire un ricambio d'aria al minuto. I ricambi d'aria all'ora (ACH) sono una misura del volume d'aria aggiunto o rimosso da uno spazio in 1 h, diviso per il volume dello spazio. Valori più alti corrispondono a una migliore ventilazione.

Secondo il codice degli ascensori nordamericano, le cabine devono fornire il 3.5% dell'area della piattaforma come aperture di ventilazione per scopi di convezione (American Society of Mechanical Engineers, 2019). Il codice europeo EN 81-1, applicato in gran parte del mondo, richiede il 2% di ventilazione, che è ancora una quantità significativa di aperture, indipendentemente dalla configurazione della cabina (British Standards Institution, 2014).

Un sistema dentro un sistema

Quando consideriamo una corsa in ascensore, consideriamo l'aria e lo spazio che il passeggero incontra nella cabina stessa, nel vano di corsa o nel vano e nelle altre parti dell'edificio in cui si muovono le persone. L'apertura per il ventilatore e l'apertura intorno alle porte possono essere incluse nel calcolo. Queste aperture forniscono ingressi e uscite per il trasferimento convettivo del flusso d'aria passivo e aiutano quando è presente una ventilazione più attiva. A seconda della complessità dell'edificio, fattori aggiuntivi, inclusa la pressurizzazione; considerazioni sul fuoco; e sistemi di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria (HVAC) più sofisticati; e dovrebbe essere considerato anche il movimento dell'aria tra l'ascensore e l'atrio oi piani a fermate diverse.

Introduzione alla modellazione del flusso d'aria

Il flusso d'aria è complesso. Può essere modellato in un computer e misurando il flusso d'aria effettivo in un esperimento. La modellazione al computer è spesso consigliata per studiare rapidamente più scenari e variabili. I metodi di modellazione al computer e di simulazione numerica utilizzati in questo studio sono all'avanguardia nello stato della scienza.

Per un singolo spazio chiuso, la fluidodinamica computazionale (CFD) è lo strumento di modellazione del flusso d'aria e dei contaminanti più potente. CFD è stato ampiamente utilizzato perché può fornire risultati informativi e accurati sul trasporto transitorio di particelle in ambienti chiusi. Ci sono due parti della modellazione CFD sul trasporto dei contaminanti: modellazione del flusso d'aria e modellazione particella/particellare.

Per ottenere informazioni sulla distribuzione del flusso d'aria, CFD risolve numericamente una serie di equazioni differenziali alle derivate parziali per la conservazione della massa, della quantità di moto (equazioni di Navier-Stokes), dell'energia e della turbolenza. La soluzione include le distribuzioni di velocità dell'aria, pressione, temperatura, parametri di turbolenza e concentrazione di contaminanti.

Per simulare al meglio l'ambiente dell'ascensore, abbiamo utilizzato un modello multizona, in quanto applicato a più stanze collegate con aperture come porte, finestre e crepe. I modelli multizona presumono inoltre che ogni zona sia uno spazio ben misto. Sebbene l'ipotesi che la concentrazione uniforme di contaminanti dell'aria in una zona possa non essere valida, è sufficiente simulare il flusso d'aria attraverso le fessure tra una cabina dell'ascensore e un vano di corsa e tra un vano di corsa e gli atri. Questo perché le incertezze in quei grandi spazi sono molto alte. Il flusso d'aria attraverso le piccole aperture è più importante dell'uniformità della distribuzione della concentrazione del virus.

I modelli Navier-Stokes (RANS) mediati da Reynolds sono i modelli CFD più popolari. I modelli RANS risolvono le variabili medie dell'aria, come la velocità dell'aria e la temperatura, e modellano le proprietà della turbolenza risolvendo le equazioni di trasporto della turbolenza. Per la modellazione del flusso d'aria indoor, Zhang et al (2007) ha raccomandato l'RNG k- modello dopo aver esaminato e confrontato molti modelli. Questo modello è stato selezionato per il presente studio.

Sebbene questa ricerca non includesse misurazioni sperimentali, la tecnica di simulazione numerica si basava su strumenti convalidati. Ad esempio, abbiamo utilizzato il modello lagrangiano in CFD per simulare la dispersione delle particelle in una camera bianca (Murakami et al, 1992). Abbiamo anche confrontato le distribuzioni della concentrazione delle particelle simulate e misurate. I risultati del calcolo lagrangiano erano basati su una dimensione del campione (cioè il numero di traiettorie) di 100,000. I risultati sono in ragionevole accordo con i dati sperimentali.

Il metodo di tracciamento delle particelle lagrangiano potrebbe introdurre incertezza nei calcoli della concentrazione delle particelle. Quando il numero di particelle è basso, la concentrazione di particelle prevista potrebbe non essere una soluzione stabile a causa dei fattori casuali utilizzati nel modello. Questo può essere visto nei risultati ottenuti in questo progetto.

Metodologia di modellazione dello studio

Utilizzando la modellazione computerizzata multizona e i metodi di simulazione numerica descritti sopra, lo studio si è proposto di esaminare il potenziale rischio di esposizione simulando varie esperienze di corsa in ascensore.

Per considerare l'intero processo quando si prende un ascensore, abbiamo ipotizzato uno scenario di corsa in ascensore in un edificio commerciale di 35 piani. Tra i sei passeggeri, due passeggeri sono usciti dall'ascensore al piano 10, altri due al piano 20 e gli altri due al piano 35. Uno dei due al piano 35 era un paziente indice, mostrato dal colore rosso nella figura seguente figura. Il viaggio più lungo è durato circa 2 min.

Questo tipico edificio e il viaggio rappresentativo dell'ascensore ci hanno permesso di isolare le variabili e determinare che i dettagli esatti della velocità o del percorso dell'ascensore non erano importanti quanto il tempo totale in ogni spazio.

Questa indagine ha utilizzato il modello multizona, ContamW, per simulare il flusso d'aria attraverso le fessure tra la cabina dell'ascensore e il vano corsa e tra il vano corsa e gli atri. I risultati della modellazione del flusso d'aria multizona sono stati utilizzati come parte delle condizioni al contorno del fluido termostatico per simulazioni dettagliate della trasmissione di particelle del virus COVID-19 per la corsa in ascensore. Le simulazioni dettagliate hanno utilizzato la tecnica CFD precedentemente descritta con il metodo Lagrangiano per la dispersione delle particelle. Le simulazioni della corsa in ascensore di 2 minuti sono state ulteriormente suddivise in otto sottocasi per considerare i cambiamenti dei domini di flusso durante la corsa in ascensore. Le distribuzioni delle particelle e del flusso d'aria del sottocaso precedente sono state utilizzate come condizioni iniziali del sottocaso attuale per garantire un trasferimento regolare dei dati per simulazioni accurate della trasmissione delle particelle durante la corsa in ascensore. Il CFD utilizzato era l'equazione di Navier-Stokes mediata da Reynolds con l'RNG k- modello di turbolenza costruito nel programma per computer ANSYS Fluent. ANSYS Fluent è uno dei codici CFD più sofisticati disponibili ed è comunemente usato per simulazioni al computer avanzate.

[Un] edificio tipico e il viaggio rappresentativo dell'ascensore ci hanno permesso di isolare le variabili e determinare che i dettagli esatti della velocità o del percorso dell'ascensore non erano importanti quanto il tempo totale in ogni spazio.

Questa indagine ha considerato principalmente le trasmissioni di particelle sospese nell'aria generate dalla respirazione del paziente indice. Ogni ciclo respiratorio è durato 4 s e ha generato 525 particelle con un diametro medio di 0.4 µm. La ricerca ha anche studiato un caso di tosse quando il paziente indice ha tossito una volta entrando nell'ascensore. È stato inoltre studiato l'impatto dei diversi parametri di progettazione degli ascensori sulla trasmissione delle particelle:

• Tasso di ventilazione di 350 piedi³/min, 150 piedi³/min e 55 piedi³/min e tasso di infiltrazione di 36 piedi³/ min

• Aria che entra ed esce aria

• Ampia cabina dell'ascensore e profonda cabina dell'ascensore

Poiché lo studio ha utilizzato il numero di particelle o la massa di particelle inalate da motociclisti suscettibili come criterio di valutazione, non è stato possibile mostrare il rischio assoluto. Pertanto, abbiamo confrontato il livello di esposizione alle particelle nell'ascensore con quello in un ufficio e in un autobus.

Questo studio ha esaminato le fonti di particelle generate da un paziente indice attraverso la respirazione e la tosse. Per la respirazione, la simulazione numerica ha utilizzato una dimensione media delle particelle di 0.4 μm di diametro, con 525 particelle per ciclo respiratorio. Ogni ciclo respiratorio è durato 4 s.

Per la tosse, questo studio ha utilizzato 16 diverse dimensioni e numeri di particelle come mostrato nella figura seguente (Chao et al, 2009). Il numero totale di particelle per tosse era di 1,951. Inoltre, le condizioni al contorno del flusso per la respirazione attraverso il naso e la tosse attraverso la bocca provenivano da Gupta et al (2011).

Risultati dello studio

I risultati dello studio mostrano che viaggiare in ascensore è un'attività a rischio relativamente basso. L'alto livello di ricambio d'aria in un ascensore riduce il rischio di esposizione, dimostrandolo paragonabile a un breve periodo in un ufficio o in un autobus. Le strategie di mitigazione, tra cui maschere e purificazione dell'aria mediante NPBI, hanno dimostrato un'ulteriore riduzione del rischio.

Ventilazione ed esposizione

A causa della breve durata della corsa in ascensore, gli ascensori con alti tassi di ventilazione rappresentavano un rischio di esposizione inferiore. Sebbene la respirazione generasse particelle continuamente, il numero e la dimensione delle particelle erano inferiori a quelli della tosse. La dose di massa di particelle accumulata dei motociclisti suscettibili per il caso di tosse è fino a sei ordini di grandezza superiori a quelli per il caso di respirazione.

Maggiore è la velocità di ventilazione, minore potrebbe essere la dose accumulata. Tuttavia, non è sempre stato così, perché, in alcuni casi, le distribuzioni non uniformi delle particelle potrebbero causare una dose più elevata, anche con una velocità di ventilazione più elevata. Una cabina profonda potrebbe intrappolare le particelle all'interno dell'ascensore. Anche la direzione dell'alimentazione dell'aria ha avuto un impatto sulla dispersione delle particelle nella cabina dell'ascensore.

L'esposizione alle particelle nell'atrio dell'edificio del primo piano era bassa in questo caso, perché la ventilazione del sistema HVAC e i pennacchi termici dei passeggeri avrebbero causato la dispersione delle particelle dai passeggeri e dagli ascensori. I movimenti dei corridori potrebbero trascinare delle particelle nelle loro scie. Le distribuzioni di particelle nella cabina dell'ascensore erano altamente non uniformi. La persona che si trovava di fronte al paziente indice ha avuto l'esposizione più alta e la persona che si trovava a lato del paziente indice ha avuto la più alta dose di particelle accumulata a causa dell'esposizione più lunga.

Confronti con altre attività

Per comprendere meglio la vera natura del rischio in un ascensore, lo studio ha confrontato i risultati quantitativi della dose accumulata negli scenari degli ascensori con quelli di altri spazi comuni e attività associate al lavoro d'ufficio. Più specificamente, abbiamo esaminato un autobus con diversi livelli di qualità dell'aria e un ambiente di ufficio. Il focus è sul rischio legato al flusso d'aria, con il ricambio d'aria identificato come un fattore chiave.

La dose di particelle accumulata in un ascensore ben ventilato con 350 piedi³/min di flusso equivaleva a trascorrere solo 4 minuti in un ufficio con 5 ACH di aria pulita. Anche per un ascensore con ventilazione inferiore e 55 piedi³/min di flusso, la dose per la corsa era la stessa di 15 minuti in ufficio. L'autobus con 10 ACH di aria esterna presentava un rischio relativamente basso, ma l'autobus con il 90% di aria ricircolata presentava un rischio più di 25 volte superiore a quello dell'ascensore.

Quando prendiamo in considerazione la durata di queste attività, gli ascensori diventano significativamente meno rischiosi in confronto. Come notato, la corsa media in ascensore dura meno di 2 min. È stato dimostrato che un giorno di 8 ore in un ufficio o 1 ora su un autobus produce dosi accumulate esponenzialmente più elevate.

Il focus è sul rischio legato al flusso d'aria, con il ricambio d'aria identificato come un fattore chiave.

Oltre ai risultati quantitativi, i confronti qualitativi possono darci un'idea migliore del rischio di esposizione relativo del viaggiare in ascensore. La tabella seguente fornisce un'idea generale di dove il rischio relativo di una corsa in ascensore con e senza mitigazione può ricadere su uno spettro di altre attività. Va notato, tuttavia, che è difficile fare confronti quantitativi su molti scenari diversi.

Anche nelle simulazioni controllate al computer, possono esserci molte variabili e sia l'ambiente naturale che quello costruito hanno molte variazioni, specialmente se combinati con il comportamento umano.

Il rischio di cenare in un ristorante, ad esempio, varia in base al numero di commensali, alla vicinanza, al tempo trascorso nello spazio e ad altri fattori. Allo stesso modo, il rischio associato ad altre attività indoor abbraccia lo spettro a causa di variabili legate sia all'ambiente stesso che al comportamento degli occupanti.

Tuttavia, con ciò che abbiamo appreso, possiamo generalmente collocare l'uso di un ascensore in un rischio di esposizione relativamente basso o medio: generalmente, una categoria di sicurezza paragonabile a un soggiorno in una camera d'albergo oa una cena all'aperto, a seconda dei fattori delineati.

Strategie di mitigazione

Sebbene i risultati dello studio mostrino che gli ascensori sono tra gli spazi interni a basso rischio per l'infezione da COVID-19, è necessario prendere in considerazione qualsiasi metodo di mitigazione. Questa indagine ha preso in considerazione due metodi di intervento: l'uso di maschere chirurgiche e la disinfezione da parte dell'NPBI.

Questo studio ha selezionato le maschere chirurgiche come esempio per studiare l'impatto delle maschere sulla dose accumulata di persone sensibili. Abbiamo ipotizzato che l'efficienza di filtraggio per le particelle espirate dal paziente indice fosse la stessa di quella per le particelle inalate dai motociclisti suscettibili. Questa indagine ha utilizzato un'efficienza di filtrazione media del 33% per la maschera chirurgica, secondo Bowen (2010).

Generalmente possiamo collocare l'utilizzo di un ascensore in un rischio di esposizione relativamente basso o medio; generalmente, una categoria di sicurezza paragonabile a un soggiorno in una camera d'albergo oa una cena all'aperto, a seconda dei fattori delineati.

I risultati hanno indicato che se tutti i motociclisti indossassero maschere chirurgiche, la dose può essere ridotta del 50%. Questo studio presumeva che un paziente indice avrebbe tossito una volta entrando nell'ascensore. La tosse farebbe sì che altri motociclisti inalino una massa di particelle di circa sei ordini di grandezza superiore rispetto al respiro continuo del paziente indice per tutta la durata della corsa.

Abbiamo anche esaminato l'impatto dell'NPBI come metodo di purificazione dell'aria in cabina. La ionizzazione bipolare è una tecnologia utilizzata per migliorare la qualità dell'aria e ridurre l'intensità dell'esposizione che ha anni di ricerche e risultati di test a sostegno della sua sicurezza ed efficacia. La ionizzazione bipolare emette particelle con carica sia positiva che negativa che si attaccano e disattivano sostanze nocive come batteri, allergeni, muffe, virus, composti organici volatili e altri particolati (Essien, 2017 e Hagbom, 2015).

Nel caso di batteri e virus, questa reazione chimica ne esaurisce la capacità di funzionare (provocando stress ossidativi all'interno dell'organismo) e provoca la distruzione fisica del loro strato esterno, inattivandoli di fatto. Il particolato può essere rimosso quando gli ioni dell'aria si attaccano ad essi, facendoli ionizzare e, a loro volta, attraggono altre particelle cariche, aumentando la velocità di sedimentazione per gravità (Kim, 2017).

La nostra modellazione ha indicato che l'uso di NPBI ha ridotto il rischio di esposizione del 20-30%, a seconda del tempo di corsa e delle posizioni dei passeggeri all'interno dell'ascensore. Inoltre, l'uso di NPBI, combinato con l'uso corretto della maschera da parte di tutti i passeggeri, ha prodotto una riduzione del rischio relativo del 60-65%.

Conclusioni chiave

Questa indagine ha utilizzato un modello combinato CFD e multizona per studiare la trasmissione di particelle sospese nell'aria di COVID-19 prendendo un ascensore in un tipico edificio per uffici con 35 piani. Il CFD ha simulato la dispersione delle particelle sospese nell'aria espirate da un paziente indice attraverso la respirazione durante la corsa in ascensore. Il modello multizona è stato utilizzato per calcolare il flusso d'aria tra i piani e il vano corsa e il flusso d'aria in entrata e in uscita dall'ascensore attraverso fessure e piccole aperture. Lo studio ha calcolato la dose accumulata di passeggeri suscettibili nel prendere gli ascensori con il paziente indice in condizioni diverse, come diversa velocità di ventilazione, metodo di alimentazione dell'aria, geometria della cabina dell'ascensore e metodo di intervento.

Anche nelle simulazioni controllate al computer, possono esserci molte variabili e sia l'ambiente naturale che quello costruito hanno molte variazioni, specialmente se combinati con il comportamento umano.

I metodi di intervento studiati includevano l'uso di maschere chirurgiche da parte dei ciclisti e l'utilizzo della tecnologia NPBI nell'ascensore. Questa indagine ha anche studiato un caso con una singola tosse del paziente indice quando il paziente è entrato nell'ascensore. Per fare un confronto, abbiamo anche calcolato la dose accumulata per gli occupanti che soggiornano 8 ore in un ufficio tipico con 5 ACH di aria pulita e un viaggio di 1 ora in un autobus con 10 ACH di aria pulita e 10 ACH di aria con il 90% di aria di ricircolo. Lo studio ha portato alle seguenti conclusioni:

• A causa della breve durata della corsa in ascensore, gli ascensori con un'elevata ventilazione avevano un rischio basso. Per il caso di riferimento con 350 piedi³/min di ventilazione, la più alta dose di particelle accumulata da una persona suscettibile vicina al paziente indice era 1.59.

• A causa della distribuzione altamente non uniforme delle particelle nella cabina dell'ascensore, la dose accumulata non era inversamente proporzionale alla velocità di ventilazione. La dose è stata influenzata dalla posizione del passeggero rispetto al paziente indice. Abbiamo anche scoperto che una cabina profonda poteva intrappolare una porzione maggiore delle particelle all'interno dell'ascensore e che la direzione dell'alimentazione dell'aria aveva un impatto trascurabile sulla dispersione delle particelle nella cabina dell'ascensore.

• La dose in un ascensore ben ventilato con 350 piedi³/min di flusso era equivalente a una permanenza di 4 minuti in ufficio con una fornitura di aria pulita 5-ACH. Anche per un ascensore poco ventilato con 55 piedi³/min di flusso, l'esposizione per il viaggio era la stessa di una permanenza di 15 minuti in ufficio. L'autobus con aria esterna da 10 ACH era molto pulito, ma l'autobus con il 90% di aria in circolo era 25 volte più sporco dell'aria dell'ascensore.

• I metodi di intervento possono ridurre ulteriormente l'esposizione. Ad esempio, utilizzando la ionizzazione bipolare, l'esposizione può essere ulteriormente ridotta del 20-30% a seconda del tempo di percorrenza e della posizione del passeggero.

• L'uso di NPBI combinato con l'uso corretto della maschera da parte di tutti i passeggeri può ridurre ulteriormente l'esposizione del 60-65%.

Limiti

Questa indagine aveva i seguenti limiti:

• Poiché la simulazione numerica dell'intero processo era molto difficile, questo studio ha separato l'intero processo in otto sottocasi e ha trasferito i dati dopo ogni simulazione di sottocaso. Poiché le variabili per ogni caso potrebbero non essere esattamente le stesse, potrebbero essere stati introdotti alcuni errori.

• Poiché abbiamo bisogno di simulare persone che camminano, l'utilizzo di un modello di persona a forma reale richiederebbe enormi risorse di calcolo. Inoltre, Nielson (2003) ha scoperto che non c'era una grande differenza nel trasferimento di calore e nel flusso tra un modello di forma reale e uno semplificato. Pertanto, questo studio ha utilizzato una colonna rettangolare per simulare una persona.

• Abbiamo ipotizzato che i sistemi HVAC nella hall del primo piano fornissero aria fresca nel soffitto e che la hall fosse collegata ad altri spazi. Pertanto, le prese sono state assegnate alle due pareti di collegamento. Per il caso che abbiamo simulato, tutte le particelle del paziente indice si sono spostate verso l'alto e poi verso altri spazi. L'esposizione di tutti gli altri motociclisti suscettibili è stata quasi pari a zero. Ciò potrebbe non essere sempre vero nella realtà poiché il tempo di attesa di 1 secondi è stato relativamente lungo. Non bisogna trascurare l'impatto dell'esposizione sui ciclisti sensibili.

• Questo studio ha utilizzato un cluster di computer per condurre le simulazioni CFD. Ogni simulazione ha utilizzato due nodi con 24 core di processore per nodo su CPU Intel Skylake a 2.60 GHz. La memoria per nodo era di 96 GB. Il tempo medio di calcolo per ogni sottocaso è stato di quasi 12 ore. Ciò significa che ogni caso di test con otto sottocasi ha richiesto quasi 100 ore di tempo di calcolo. Lo sforzo computazionale è stato notevole.

Ulteriori aree di studio

Il progetto è stata una prima fase dello studio sugli ascensori avviato da Otis. Dopo più di tre mesi di indagine da parte di due postdoc a tempo pieno, questo progetto ha raggiunto gli obiettivi iniziali. Tuttavia, il team di ricerca e il comitato di revisione ad hoc hanno raccomandato le seguenti aree per ulteriori studi nel prossimo futuro:

• La convalida dei risultati della simulazione è essenziale. Tuttavia, a causa della breve durata di questo progetto, abbiamo condotto solo simulazioni numeriche per le distribuzioni di particelle basate sulla nostra esperienza precedente. Dovrebbe essere condotta una validazione sperimentale dei risultati numerici.

• Questa indagine ha preso in considerazione due metodi di intervento: la disinfezione NPBI e l'uso di maschere. Dovrebbero essere esaminati altri metodi, come l'ossidazione fotocatalitica, la disinfezione ultravioletta e il filtraggio HEPA.

• Questo studio ha considerato solo lo scenario della respirazione e della tosse. Tuttavia, il diametro geometrico, la dimensione e il numero di particelle generate dalla respirazione, dalla tosse, dal parlare e dallo starnuto sono diversi. La massa di particelle di grandi dimensioni dovuta al parlare, alla tosse e agli starnuti potrebbe essere di diversi ordini di grandezza superiore a quella del respiro. È importante migliorare il progetto del caso di riferimento in modo da poter determinare le dosi di massa accumulate. Sarebbe possibile determinare una probabilità di rischio di infezione più definitiva lavorando con epidemiologi e tossicologi.

• Questo progetto si è concentrato principalmente sulle particelle sospese nell'aria, che l'OMS, il CDC e altri esperti hanno identificato come una causa più probabile del rischio di infezione. Esistono, tuttavia, altri mezzi di trasmissione potenziale che non abbiamo modellato in questo studio. Ad esempio, poiché gli spazi degli ascensori sono molto piccoli, le goccioline di grandi dimensioni potrebbero diffondersi nella zona di respirazione tramite contatto diretto o potrebbero essere proiettate gocce a causa della quantità di moto. Questo dovrebbe essere studiato ulteriormente.

• È essenziale considerare l'impatto dei diversi metodi di distanziamento sociale, in particolare la posizione di fronte dei ciclisti con diversa capacità di carico. Lo studio ha riscontrato l'importanza delle posizioni tra le cabine normali e profonde.

• Inoltre, il contatto fomite non deve essere trascurato sugli ascensori. Le nostre simulazioni possono determinare la deposizione di particelle su diverse superfici, come pulsanti di ascensori e corrimano. Dovremmo studiare se la deposizione di particelle potrebbe essere una preoccupazione per la trasmissione dell'infezione da contatti fomite.

• Il nostro studio ha ipotizzato che la cabina dell'ascensore partisse in condizioni pulite. Per gli ascensori utilizzati di frequente, la cabina potrebbe già contenere il virus COVID-19. Sarebbe utile studiare se le cabine devono essere disinfettate prima del prossimo servizio e quanto tempo ci vuole per ventilare una cabina in condizioni accettabili.

• L'attuale studio ha utilizzato tempi di chiusura/apertura delle porte standard. Il ricambio d'aria all'apertura delle porte, compreso il tempo di apertura delle porte, dovrebbe essere studiato ulteriormente. Lo studio può includere l'impatto di piccole differenze di pressione tra la cabina e l'area di atterraggio rispetto alla resistenza dei passeggeri. Potrebbe anche esaminare se sia meglio fare un tiro dritto verso una destinazione (meno tempo) o fermarsi periodicamente e avere più ventilazione quando a bordo c'è una persona infetta.

Ringraziamenti

I tuoi autori desiderano ringraziare molti collaboratori nominati e non che hanno assistito a questo lavoro e continuano a sostenere gli sforzi in corso. In particolare, il team di ricerca esprime apprezzamento a coloro che hanno contribuito a rivedere il lavoro, tra cui il dott. Richard Corsi e il dott. Elliott Gall della Portland State University, il dott. Darby Jack e la dott.ssa Faye McNeill della Columbia University e il dott. Yuguo Li dell'università. di Hong Kong. Le loro critiche e raccomandazioni sono state visionarie e renderanno la prossima fase di questo studio molto migliore. Siamo anche grati a Rob Wheeler, Steve Kempf e Richard Pierce di Otis, che hanno fornito ulteriore supporto.

Referenze

[1] Allen, JG e Macomber JD "Cosa rende un edificio per uffici 'sano'". Harvard Business Review (29 aprile 2020).
[2] Allen, JG "Ricerca: l'aria stantia dell'ufficio ti rende meno produttivo", Harvard Business Review (21 marzo 2017).
[3] Società americana degli ingegneri di riscaldamento, refrigerazione e condizionamento dell'aria. Manuale ASHRAE - Applicazioni HVAC (SI), Atlanta, Georgia, USA (2007).
[4] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. Documento di posizione sulla filtrazione e la pulizia dell'aria, riaffermato dal Technology Council il 13 gennaio 2018, dopo la pubblicazione iniziale il 29 gennaio 2015.
[5] Società americana di ingegneri meccanici. A17.1/CSA B44 Manuale sul codice di sicurezza per ascensori e scale mobili.
[6] Axley, J. "Modellazione del flusso d'aria multizona negli edifici: storia e teoria", HVAC&R Research, 13:907-928 (2007).
[7] Bae, S.; Shin, H.; Koo, H.; Lee, S.; Yang, J. e Yon, D. "Trasmissione asintomatica di SARS-CoV-2 durante il volo di evacuazione". Malattie infettive emergenti, 26(11):2705-2708 (2020).
[8] Blocken, B.youtube.com/watch?v=MvLYHSODHVo (2020).
[9] Bolster, DT, Linden, PF "Trasporto di particelle in sistemi di ventilazione a bassa energia: parte 2: transitori ed esperimenti", aria interna, 19: 130-144 (2009).
[10] Buonanno, G.; Stabile, L.; e Morawska, L. "Stima dell'emissione virale nell'aria: tasso di emissione Quanta di SARS-CoV-2 per la valutazione del rischio di infezione", Environment International, 141 (2020).
[11] Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie. cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/faq.html#Spread (2019).
[12] Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie DC/Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro. "Controllo ambientale per la tubercolosi: linee guida di base sull'irradiazione germicida ultravioletta nei locali superiori per le strutture sanitarie", pubblicazione n. 2009-105 (2009).
[13] Chao, CYH, Wan, MP "Uno studio sulla dispersione degli aerosol espiratori nei flussi d'aria unidirezionali verso il basso e verso il soffitto utilizzando un approccio multifase", Aria interna, 16: 296-312 (2006).
[14] Chao, CYH; Pallido, deputato; Morawska, L.; Johnson, GR; Ristovski, ZD; Hargreaves, M.; Mengersen, K.; Corbett, S.; Li, Y.; Xie, X. e Katoshevski, D. "Caratterizzazione dei getti d'aria di scadenza e distribuzioni delle dimensioni delle particelle immediatamente all'apertura della bocca", Journal of Aerosol Science, 40 (2): 122-133 (2009).
[15] Chen, C.; Lin, CH; Jiang, Z. e Chen, D. "Modelli semplificati per il flusso d'aria espirato da una tosse con la bocca coperta". Aria interna, 24(6):580-591 (2014).
[16] Chen, C.; Zhao, B.; Cui, W.; Dong, L.; An, N. e Ouyang, X. "L'efficacia di un depuratore dell'aria nel controllo della dispersione di particelle/aerosol emessa dalla bocca di un paziente nell'ambiente interno delle cliniche dentistiche", Journal of the Royal Society Interface, 7:1105-1118 ( 2010).
[17] Chen, C.; Zhao, B.; Yang, X. e Li, Y. "Ruolo del flusso d'aria bidirezionale a causa della differenza di temperatura nell'epidemia di sindrome respiratoria acuta grave a Hong Kong", Journal of the Royal Society Interface, 8: 699-710 (2011).
[18] Chen, J.; Lui, H.; Cheng, W.; Liu, Y.; Sole, Z.; Chai, C.; Kong, Q.; Sole, W.,; Zhang, J.; Guo, S.; Shi, X.; Wang, J.; Chen, E. e Chen, Z. "Potenziale trasmissione di SARS-CoV-2 su un volo da Singapore a Hangzhou, in Cina: un'indagine epidemiologica", Medicina di viaggio e malattie infettive,
36: 101816 (2020).
[19] Chen, D. "Previsione delle prestazioni di ventilazione per gli edifici: panoramica del metodo e applicazioni recenti", Edificio e ambiente, 44: 848-858 (2009).
[20] Chen, Q.; Zhao, SL e Liu, S. "Valutazione del rischio di infezione da COVID-19 quando si prendono gli ascensori", Otis (dicembre 2020).
[21] Cheng, VC; Wong, SC; Chuang, VW; Quindi, SY; Chen, JH; Sridhar, S.; A, KK; Chan, JF; appeso, SE; Ho, PL e Yuen, KY "Il ruolo dell'uso a livello comunitario della maschera facciale per il controllo dell'epidemia di coronavirus 2019 (COVID-19) dovuta a SARS-CoV-2", Journal of Infection, (2020).
[22] Chin, AWH, Poon, LLM "Stabilità di SARS-CoV-2 in diverse condizioni ambientali", The Lancet Microbe, 1 (1): p. e10 (2020).
[23] Choi, EM; Chu, D.; Cheng, P.; Tsang, D.; Peiris, M.; Bausch, DG; Poon, LL e Watson-Jones, D. "Trasmissione in volo di SARS-CoV-2". Malattie infettive emergenti", 26(11):2713-2716 (2020).
[24] Choudhury, D. "Introduzione al metodo del gruppo di rinormalizzazione e alla modellazione della turbolenza", Canonsburg, Fluent Inc. Technical Memorandum TM-107 (1993).
[25] Dai, H., Zhao, B. "Associazione di probabilità di infezione di COVID-19 con tassi di ventilazione in spazi confinati: un'indagine basata sull'equazione di Wells-Riley" (2020).
[26] Darnell, ME; Subbarao, K.; Feinstone, SM e Taylor, DR "Inattivazione del coronavirus che induce la sindrome respiratoria acuta grave SARS-CoV", Journal of Virology, Methods 121, 85-91 (2004).
[27] Profanare, NC; Allen, JG; Scheepers, P. e Levy, J. "The COVID-19 Pandemic: A Moment for Exposure Science", Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology (29 aprile 2020).
[28] Derwinski, T. “Catena di sicurezza: uno sguardo ai sistemi di sicurezza in un moderno ascensore per grattacieli alla luce dell’incidente di Chicago del 2018”. ELEVATOR WORLD (giugno 2019).
[29] FUJITEC Co.fujitec.com.ar/english/IHO_ionful.html (2008).
[30] Preprocessore CFD GAMBIT. Guida per l'utente, Libano, NH: Fluent Inc. (1998).
[31] Gao, N., Niu, J. "Modellazione della dispersione e della deposizione delle particelle in ambienti interni", Ambiente atmosferico, 41:3862-3876 (2007).
[32] Gao, X.; Li, Y.; Xu, P. e Cowling, BJ "Valutazione delle strategie di intervento nelle scuole, compresa la ventilazione per il controllo della trasmissione dell'influenza", Simulazione dell'edificio, 5:29-37 (2012).
[33] Gupta, JK; Lin, CH e Chen, D. "Caratterizzazione del flusso d'aria espirato dalla respirazione e dal parlare", Aria interna, 20:31-39 (2010).
[34] Gupta, JK; Lin, CH e Chen, D. "Trasporto di particelle espiratorie in una cabina di aeromobile", Indoor Air, 21: 3-11 (2011).
[35] Hang, J.; Li, Y. e Jin, R. "L'influenza del camminare umano sul flusso e sulla trasmissione aerea in una stanza di isolamento a sei letti: simulazione di gas tracciante", Edificio e ambiente, 77: 119-134 (2014).
[36] Hagbom, M.; Nordgren, J.; Nybom, R.; Hedlund, KO; Wigzell, H. e Svensson, L. "L'aria ionizzante influisce sull'infettività del virus dell'influenza e previene la trasmissione per via aerea", rapporti scientifici, 5: 11431 (2015).
[37] Hoehl, S.; Karaca, O.; Kohmer, N.; Westhaus, S.; Graf, J.; Goetsch, U. e Ciesek, S. "Valutazione della trasmissione SARS-CoV-2 su un volo internazionale e tra un gruppo turistico", Journal of American Medical Association, JAMA Network Open, 3 (8): e2018044 (2020).
[38] Hyun, J.; Lee, SG e Hwang, J. "Applicazione di ioni d'aria generati da scarica corona per la filtrazione del virus aerosolizzato e l'inattivazione del virus filtrato", Journal of Aerosol Science (2017).
[39] "iF World Design Guide". ifworlddesignguide.com/entry/76697-mive.
[40] Jones, RM; Masago, Y.; Bartrand, T.; Nicas, M. e Rose, JB "Caratterizzazione del rischio di infezione da Mycobacterium Tuberculosis negli aerei passeggeri commerciali utilizzando la valutazione quantitativa del rischio microbico", Analisi del rischio, 29: 355-365 (2009).
[41] Khanh, Carolina del Nord; tailandese, PQ; Quach, HL; Ti, NAH; Divano, PC; Duong, TN; Mai, LTQ; Nghia, ND; Tu, TA; Quang, LN; Quang, TD; Nguyen, TT; Vogt, F. e Anh, DD "Trasmissione di SARS-CoV-2 durante il volo a lungo raggio", malattie infettive emergenti, 26 (11): 2617-2624 (2020).
[42] Ko, G.; Thompson, KM e Nardell, EA "Stima del rischio di tubercolosi su un aereo di linea commerciale", Analisi del rischio, 24: 379-88 (2004).
[43] Kratzel, A.; Todt, D.; V'kovski, P.; Steiner, S.; Gultom, ML; Thao, TTN; Ebert, N.; Holwerda, M.; Steinmann, J., Niemeyer, D., Dijkman, R., Kampf, G., Drosten, C., Steinmann, E; Thiel, V. e Pfaender, S. "Inattivazione efficiente di SARS-CoV-2 da parte delle formulazioni e degli alcoli raccomandati dall'OMS per lo sfregamento delle mani", bioRxiv, (2020).
[44] Kujundzic, E.; Hernandez, M. e Miller, SL "Inattivazione dell'irradiazione germicida ultravioletta di spore fungine e batteri trasportati dall'aria nelle configurazioni dell'aria del cenacolo e dei condotti HVAC", Journal of Environmental Engineering Science, 6: 1-9 (2007).
[45] Launder, BE, Spalding, DB "The Numerical Computation of Turbolent Flows", Computer Methods in Applied Mechanics and Energy, 3:269-289 (1974).
[46] Li, X.; Niu, J. e Gao, N. "Distribuzione spaziale dei residui di particelle respiratorie umane e rischio di esposizione per il co-occupante con diversi metodi di ventilazione", HVAC&R Research, 17:432-445 (2011).
[47] Li, X.; Niu, J. e Gao, N. "Esposizione del co-occupante di particelle espiratorie - Effetti dei rivestimenti della bocca", HVAC&R Research, 18: 575-587 (2013).
[48] ​​Li, Y.; Qian, H.; Hang, J.; Chen, X.; Hong, L.; Liang, P.; Li, J.; Xiao, S.; Wei, J.; Liu, L. e Kang, M. "Evidenza della probabile trasmissione di aerosol di SARSCoV-2 in un ristorante scarsamente ventilato", medRxiv, 04.16.20067728 (2020).
[49] Liu, X., Wu, J., Liu, M., Dai, Y., Zhou, D., Li, W., Lv, P., Zhou, N., Wu, P. “Trasmissione presintomatica di COVID-19 in un gruppo di casi verificatisi in spazi ristretti: un caso clinico. 2020.
[50] Lim, T.; Cho, J. e Kim, BS "Previsioni e misurazioni dell'effetto stack sulla trasmissione di virus nell'aria interna in un grattacielo ospedaliero", Edificio e ambiente, 46: 2413-2424 (2011).
[51] Lopez, G., Northrop, A. "Come soppesare il rischio di uscire nella pandemia di coronavirus, in un grafico", Vox,
(vox.com/2020/5/22/21266756/coronavirus-pandemic-covid-risks-social-distancing-chart) (3 luglio 2020)
[52] Mandavilli, A. "239 esperti con una grande affermazione: il coronavirus è nell'aria", The New York Times (4 luglio 2020).
[53] Marr, L., Corsi, R. "SARS-CoV-2 in Indoor Air: Principles and Scenarios", webinar sulla scienza e la tecnologia della qualità dell'aria indoor presentato dalla US Environmental Protection Agency, (epa.gov/indoor-air -quality-iaq/indoor-air-qualityscience-and-technology) (16 luglio 2020)
[54] Mazumdar, S.; Poussou, S.; Lin, CH; Isukapalli, SS; Plesniak, MW e Chen, D. "L'impatto del ridimensionamento e del movimento del corpo sul trasporto di contaminanti nelle cabine degli aerei di linea", Ambiente atmosferico, 45 (33): 6019-6028 (2011).
[55] Mazumdar, S., Chen, D. "Un modello analitico unidimensionale per il trasporto di contaminanti aerei nelle cabine degli aerei di linea", Aria interna, 19 (1): 3-13 (2009).
[56] Mazumdar, S.; Long, Z. e Chen, D. "Un CFD accoppiato e un modello analitico per simulare la trasmissione di contaminanti aerei nelle cabine", Ambiente interno e costruito, 23: 946-954 (2014).
[57] McDevitt, JJ; Lai, KM; Rudnick, SN; Houseman, EA; Primo, MW e Milton, DK "Caratterizzazione della sensibilità alla luce UVC del virus della vaccinia", Microbiologia applicata e ambientale, 73:5760-5766 (2007).
[58] McDevitt, JJ; Rudnick, SN e Radonovich, LJ "Suscettibilità agli aerosol del virus dell'influenza alla luce UV-C", Microbiologia applicata e ambientale, 78: 1666-1669 (2012).
[59] McLean, R. "Il meccanismo di diffusione dell'influenza asiatica: discussione generale", The American Review of Respiratory Disease, 83:36-38 (1961).
[60] Megri, AC, Haghighat, F. "Modellazione zonale per la simulazione dell'ambiente interno degli edifici: revisione, sviluppi recenti e applicazioni", HVAC&R Research, 13:887-905 (2007).
[61] Mitchell, BW; King, DJ "Effetto della ionizzazione negativa dell'aria sulla trasmissione aerea del virus della malattia di Newcastle [J]", Malattie aviarie, 38 (4): 725-732 (1994).
[62] Morawska, L.; Tang, JW; Bahnfleth, W.; Bluyssen, PM; Boerstra, A.; Buonanno, G.; Cao, J.; ballerino, S.; Floto, A.; Franchimon, F.; Haworth, C.; Hogeling, J.; Isassone, C.; Jimenez, JL; Kurnitski, J.; Li, Y.; Looman, M.; Marchi, J.; Marr, LC; Mazzarella, L.; Melikov, AK; Miller, S.; Milton, KD; Nazaroff, W.; Nielsen, fotovoltaico; Noakes, C.; Peccia, J.; Querol, X., Sekhar, C.; Seppänen, O.; Tanabe, SI; Tellier, R.; Tham K.; Wargocki, P.; Wierzbicka, A. e Yao, M. "Come può essere ridotta al minimo la trasmissione aerea di COVID-19 all'interno?" Ambiente internazionale, 142:105832 (2020).
[63] Murakami, S.; Kato, S.; Nagano, S. e Tanaka, S. "Caratteristiche di diffusione delle particelle trasportate dall'aria con sedimentazione gravitazionale in un campo di flusso indoor dominante convezione", Transazioni ASHRAE, 98 (1): 82-97 (1992).
[64] Accademie Nazionali di Scienze, Ingegneria e Medicina. "La luce ultravioletta (UV) uccide il coronavirus?" Basato sulla scienza, (nationalacademies.org/based-on-science/covid-19-does-ultraviolet-light-kill-the-coronavirus) (22 aprile 2020)
[65] Nielsen, PV "Test di riferimento per una persona simulata al computer", Aria interna 14.7. 2003:144-156.
[66] Noakes, CJ; Khan, MAI e Gilkeson, CA "Modellazione del rischio di infezione e dell'uso dell'energia dei sistemi di irradiazione germicida ultravioletta della camera superiore in ambienti multi-stanza", Scienza e tecnologia per l'ambiente costruito, 21: 99-111 (2015).
[67] Poussou, SB; Mazumdar, S.; Plesniak, MW; Sojka, PE e Chen, D. "Trasporto di flusso e contaminante in una cabina di un aereo di linea indotto da un corpo in movimento: esperimenti di modello e previsione CFD", Ambiente atmosferico, 44 ​​(24): 2830-2839 (2010).
[68] Agenzia di sanità pubblica del Canada. "Prevenzione e controllo per le strutture sanitarie: preparazione all'influenza pandemica canadese: guida alla pianificazione per il settore sanitario".
[69] Shao, S.; Zhou, D.; Lui, R., et al. "Valutazione del rischio della trasmissione aerea di COVID-19 da parte di individui asintomatici in diverse impostazioni pratiche", Journal of Aerosol Science, 151: 105661 (2021).
[70] Singh, N.; Kaczmarczyk, S. e Ehrl, T. "An Analysis of Airflow Effects in Lift Systems", The 7th Symposium of Lift and Escalator Technologies, University of Northampton, UK (2017).
[71] Parla, H.; Phillips, A.; Chong, T.; Sikazwe, C.; Levy, A.; Lang, J., Scalley, B., Speers, DJ, Smith, DW, Effler, P. e McEvoy, SP "Trasmissione associata al volo della sindrome respiratoria acuta grave Coronavirus 2 corroborata dal sequenziamento dell'intero genoma", Malattie infettive emergenti, 26(12):2872-2880 (2020).
[72] Smagorinsky, J. "Esperimenti di circolazione generale con le equazioni primitive I: l'esperimento di base", Monthly Weather Review, 91:99-164 (1963).
[73] Canzone, D.; Lim, H. "Applicazione della ventilazione meccanica nello spazio del vano ascensore per mitigare l'effetto stack durante la fase operativa in grattacieli", Ambiente interno e costruito, 23 (1): 81-91 (2014).
[74] Canzone, F.; Zhao, B.; Yang, X.; Jiang, Y.; Gopal, V.; Dobbs, G. e Sahm, M. "Un nuovo approccio alla modellazione zonale dell'ambiente interno con ventilazione meccanica", Edificio e ambiente, 43: 278-286 (2008).
[75] Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti. "I casi di coronavirus innescano la risposta rapida dell'EPA" (epa.gov/pesticides/coronavirus-cases-trigger-epa-rapid-response) (29 gennaio 2020)
[76] Walker, CM; Ko, G. "Effetto dell'irradiazione germicida ultravioletta sugli aerosol virali", Scienze e tecnologie ambientali, 41:5460-5465 (2007).
[77] Walkinshaw, DS "Germi, volo e verità", ASHRAE Journal, 52:70-73 (2010).
[78] Wang, J.; Chow, TT "Influenza del movimento umano sul trasporto di particelle infettive trasportate dall'aria in ospedale", Journal of Building Performance Simulation, 8 (4): 205-215 (2015).
[79] Wang, L.; Dols, WS e Chen, D. "Utilizzo delle funzionalità CFD di CONTAM 3.0 per la simulazione del flusso d'aria e del trasporto di contaminanti all'interno e intorno agli edifici", HVAC&R Research, 16(6):749-763 (2010).
[80] Organizzazione Mondiale della Sanità. Brief scientifico: "Trasmissione di SARS-CoV-2: implicazioni per le precauzioni per la prevenzione delle infezioni" (9 luglio 2020).
[81] Xie, C.; Zhao, H.; Li, K.; Zhang, Z.; Lu, X.; Peng, H.; Wang, D.; Chen, J.; Zhang, X.; Wu, D.; Tipo.; Yuan, J.; Zhang, L. e Lu, J. "L'evidenza della trasmissione indiretta di SARS-CoV-2 segnalata a Guangzhou, in Cina", BMC Public Health, 20 (1): 1-9, 2020.
[82] Xu, P.; Kujundzic, E.; Peccia, J.; Schafer, deputato; muschio, G.; Hernandez, M. e Miller, SL "Impatto dei fattori ambientali sull'efficacia dell'irradiazione germicida ultravioletta dell'aria del cenacolo per l'inattivazione dei micobatteri nell'aria", Scienze e tecnologie ambientali, 39 (24): 9656-9664, 2005.
[83] Xu, P.; Peccia, J.; Fabiano, P.; Martyny, JW; Fennelly, KP; Hernandez, M. e Miller, SL "Efficacia dell'irradiazione germicida ultravioletta dell'aria del cenacolo nell'inattivazione di spore batteriche trasportate dall'aria e micobatteri in studi su vasta scala", Ambiente atmosferico, 37: 405-419 (2003).
[84] Yakhot, V.; Orszag, SA "Analisi di gruppo di rinormalizzazione della turbolenza", Journal of Scientific Computing, 1:3-51 (1986).
[85] Giovane, L.; Wormser, G. "The Resurgence of Tuberculosis", Scandinavian Journal of Infectious Diseases, Supplement, 93:9-19.
[86] Tu, R.; Lin, CH; Wei, D. e Chen, Q. "Valutazione dell'ambiente della cabina dell'aereo di linea commerciale con diversi sistemi di distribuzione dell'aria", Aria interna, 29 (5): 840-853 (2019).
[87] Yu, L.; Sbucciare, GK; Cheema, FH; Lawrence, WS; Bukreeva, N.; Jinks, CW; Sbucciare, JE; Peterson, JW; Paesler, S.; Hourani, M. e Ren, Z. "Cattura e uccisione di SARS-CoV-2 nell'aria per controllare la diffusione di COVID-19 mediante un sistema di disinfezione dell'aria riscaldata", Materials Today Physics, 15: 100249 (2020).
[88] Zhang, L.; Li, Y. "Dispersione di particelle tosse in una cabina ferroviaria ad alta velocità completamente occupata", Edificio e ambiente, 47:58-66 (2012).
[89] Zhang, R.; Li, Y.; Zhang, AL; Wang, Y. e Molina, MJ "Identificazione della trasmissione aerea come percorso dominante per la diffusione di COVID-19", Atti della National Academy of Sciences (2020).
[90] Zhang, Z.; Zhai, ZQ; Zhang, W. e Chen, Q. “Valutazione di vari modelli di turbolenza nella previsione del flusso d'aria e della turbolenza in ambienti chiusi mediante CFD: Parte 2 - Confronto con i dati sperimentali della letteratura”, HVAC&R Research, 13:871-886 (2007).
[91] Zhou, Y.; Shen, J. "Studio sperimentale e numerico sul trasporto di aerosol di goccioline generati da occupanti in una clinica per la febbre", Edificio e ambiente, 187 (2020).
[92] Zemouri, C.; Awad, SF; Volgenant, CMC; Crielaard, W.; Laheij, AMGA e de Soet, JJ "Modellazione della trasmissione di coronavirus, virus del morbillo, virus dell'influenza, Mycobacterium Tuberculosis e Legionella Pneumophila nelle cliniche odontoiatriche", Journal of Dental Research, (9):002203452094028 (2020).

---

Stephen R. Nichols è un ingegnere di sistemi con Otis presso la sua sede di Farmington, Connecticut. Da marzo 2020, è stato il responsabile della ricerca, dello sviluppo e dell'integrazione della task force globale interfunzionale di Otis focalizzata sulla risposta alla pandemia. Ciò include l'innovazione rapida rivolta ai clienti, lo sviluppo di tecnologie e prodotti, la ricerca, la strategia e gli sforzi di partnership. Nichols è due volte alunno della National Academy of Engineering Frontiers of Engineering e ha ricevuto la Gilbreth Lectureship 2019. Ha conseguito una laurea in ingegneria meccanica presso la Tufts University e il Rensselaer Polytechnic Institute e un certificato professionale in ingegneria dei sistemi presso il Massachusetts Institute of Technology.

Dott. Sumei Liu è un ricercatore post-dottorato presso l'Università di Tianjin a Tianjin, in Cina. La sua tesi di dottorato ha sviluppato modelli avanzati per la simulazione accurata del flusso d'aria in una comunità di edifici. Ha conseguito la laurea presso la Hunan University di Hunan, in Cina, e ha lavorato come ingegnere consulente presso il Built Environment Group di Tianjin prima di conseguire il dottorato di ricerca presso l'Università di Tianjin.

Dott. Xingwang Zhao ha conseguito la laurea presso l'Università di Chongqing, in Cina, e il dottorato di ricerca presso l'Università di Tianjin. È stato visiting scholar e ricercatore post-dottorato presso la Purdue University prima di entrare a far parte della Southeast University di Nanchino, in Cina, per la sua seconda posizione post-dottorato. La sua ricerca passata includeva lo studio e la progettazione di ambienti interni termici e di qualità dell'aria utilizzando il metodo aggiunto, che ricerca le condizioni al contorno in base all'obiettivo di progettazione dell'ambiente interno.

Dr. James T.Auxier guida lo sviluppo tecnologico globale in Otis, focalizzato sulle tendenze tecnologiche emergenti, le esigenze aziendali e le aree strategiche dello sviluppo tecnologico. Ha esperienza nei sistemi di costruzione, nell'industria aerospaziale e dei dispositivi medici e nell'esperienza di partnership e ricerca universitarie, inclusi 15 anni focalizzati sullo sviluppo della tecnologia aerotermica. Ha conseguito una laurea in ingegneria biomedica presso la Yale University, un master in ingegneria meccanica presso la Stanford University e un dottorato di ricerca in ingegneria biomedica presso l'Università del Kentucky.

Tricia Derwinsky ha più di 30 anni di esperienza nello sviluppo di sistemi, sottosistemi e componenti presso Otis. Le sue aree di enfasi includono la progettazione, l'integrazione e lo sviluppo dei gusci delle cabine e dei soffitti strutturali e la ventilazione forzata e naturale. È stata ingegnere capo per la modernizzazione degli ascensori dell'Empire State Building, nonché responsabile dei sistemi per numerosi edifici iconici e grandi progetti in tutto il mondo. Ha una laurea in Ingegneria Civile presso la Washington University e una laurea in Ingegneria Meccanica presso l'Università del Connecticut. È un membro di lunga data sia del National Elevator Industry, Inc. Performance Standards Committee che dell'American Society of Mechanical Engineers (ASME) A17 International Standards Committee, nonché un partecipante a diversi sforzi dell'Organizzazione internazionale per la standardizzazione relativi alla qualità della corsa di ascensori e scale mobili .

Dott. Murilo Bonilha è direttore, architettura di sistema, innovazione e modellazione, presso Otis. Prima di entrare in Otis nel dicembre 2019, Bonilha ha lavorato presso United Technologies Corp., dove ha guidato programmi di ricerca e sviluppo su rumore e vibrazioni, sistemi software, elettronica di potenza e modellazione di sistemi termici e aerospaziali. È stato anche direttore generale dei centri di ricerca UTC in Cina e Irlanda. È stato membro del consiglio di amministrazione del Council on Tall Buildings and Urban Habitat China ed è stato membro dell'Industrial Advisory Board dell'USA-China Clean Energy Research Center. Bonilha ha un Master in architettura e ingegneria dei sistemi presso la University of Southern California e un dottorato in acustica e vibrazioni presso l'Università di Southampton nel Regno Unito

Il dottor Qingyan (Yan) Chen è il professore James G. Dwyer di ingegneria meccanica alla Purdue University di West Lafayette, nell'Indiana, e caporedattore di Edilizia e ambiente. Prima di diventare caporedattore di Edilizia e ambiente, ha lavorato come editore associato di Ricerca HVAC&R ed è stato membro dei comitati editoriali di altre sei riviste. Chen ha conseguito la laurea in ingegneria nel 1983 presso la Tsinghua University, in Cina, e un master in ingegneria e dottorato di ricerca nel 1988 presso la Delft University of Technology (TU Delft) nei Paesi Bassi. Ha condotto la sua ricerca post-dottorato come ricercatore presso l'Istituto Federale Svizzero di Tecnologia e ha lavorato come project manager per TNO nei Paesi Bassi. Prima di entrare a far parte della Purdue University, è stato membro di facoltà alla TU Delft e al Massachusetts Institute of Technology (MIT). Ha pubblicato tre libri e più di 470 articoli su riviste e conferenze ed è stato invitato a tenere più di 170 conferenze a livello internazionale.