Tweetnuť
Kopírovať odkaz
Čítať neskôr
Pre uloženie článku sa prihláste alebo sa ZDARMA registrujte.
Blog
30. september 2020

COVID - 4 / Aerosóly. Ako je to s účinnosťou rúšok? Treba aj vetrať!

Spočiatku sa uvažoval prenos ochorenia kvapôčkami. Dnes už je isté, že prenos ochorenia sa deje aspoň dvomi spôsobmi – kvapôčkami a aerosólmi. Rúška teda nie sú vždy záchranou, treba zmeniť aj vetranie vnútorných priestorov.

Čo je to aerosól?

Na to nie je presná odpoveď. Definícia hovorí o zmesi vzduchu (plynu) a pevnej, či kvapalnej látky. Hmla, dym a smog sú všetko aerosóly. Hmla je zmes maličkých kvapôčok kvapaliny (vody) vo vzduchu, dym je spôsobený pevnými časticami a smog zmes kvapalných a pevných častív vo vzduchu. Ak je veľkosť pevných častíc väčšia ako 10 mikrometrov (mm), hovoríme o prachu. Nie je pevne stanovená hranica veľkosti častíc, niekde sa udáva spomínaných 10, inde iba 5 mm. Ide v podstate o to, že čiastočky sú také malé, že prestávajú podliehať gravitácii a dlho sa udržujú vo vzduchu. To, kedy prestávajú podliehať gravitácii závisí na ich tvare a mernej hmotnosti. To znamená, že voda (merná hmotnosť, hustota 1 kg/dm3) môže tvoriť väčšie čiastočky, ktoré sa ešte budú vznášať vo vzduchu, ako je to u minerálov (hustota okolo 2-3) a kovov (hustota napríklad pre oceľ 7-8).

Na presnejšie stanovenie sa využívajú aerodynamické vlastnosti týchto malých čiastočiek, a vtedy hovoríme o MMAD (Mass Median Aerodynamic Diameter), ktorý vyjadruje aerodynamický priemer – akýsi efektívny priemer meraný pomocou špeciálnych prístrojov. Využíva sa tu ohnutie prúdu vzduchu, kde ťažšie čiastočky majú viac priamy smer a dráha ľahších je viac zahnutá a uasádzajú sa na rôznych miestach v prístroji.

Aerosól a človek

Pri dýchaní, rozprávaní, spievaní alebo kašľaní a kýchaní vznikajú drobné kvapôčky slín a výlučkov slizníc, ktoré sú viditeľné voľným okom, ako aj oveľa menšie čiastočky, ktoré tvoria aerosól. Drobné kvapôčky pomerne rýchlo klesajú na zem. Aerosól sa naproti tomu vo vzduchu vznáša aj niekoľko hodín.

Bezpečná vzdialenosť udávaná v rozmedzí 1,5 až 2 m pomerne spoľahlivo zabezpečí, že kvapôčky vychádzajúce z úst pri dýchaní, rozprávaní, ale najmä kýchaní a kašľaní, sa nedostanú do dýchacích ciest iného jedinca a tak je dobre zabránené šíreniu nákazlivého ochorenia touto cestou. Pre drobné čiastočky aerosólu to však neplatí, tie nespadnú na zem alebo neuľpia na stenách ani po niekoľkých hodinách.

Okrem toho človek uvoľňuje do ovzdušia oveľa viac častíc – najmä sú to drobné čiastočky odumretej odlúpenej kože, tie násobne prevyšujú množstvo uvoľnené ústami. To komplikuje merania.

Teplota tela spôsobuje, že sa okolo neho ohrieva vzduch, ktorý vytvára stúpavé prúdenie. Spolu s prúdiacim vzduchom je unášaný aerosól, stúpa k stropu a popri ňom sa šíri do strán, postupne sa ochladzuje a klesá – vzduch sa takto dobre mieša. Trvá to iba zopár minút a aerosól je všade v miestnosti. Dobrým príkladom je cigaretový dym, ktorý je po chvíli cítiť v celej miestnosti. Čím viac osôb, tým sa vzduch rýchlejšie a intenzívnejšie premiešava.

Samozrejme z uvedeného je možné ľahko odvodiť, že pre veľkú miestnosť, napríklad telocvičňu alebo kostol, nie je pri niekoľkých jedincoch také ľahké vzduch premiešať. Ak je tam však viac ľudí, tak sa vzduch opäť rýchlo mieša a aerosól sa rýchlo rozptýli po celom priestore. Tepelný výkon človeka v pokoji je približne 60 - 80 W. To znamená, že niekoľko desiatok ľudí dáva tepelný výkon na úrovni kilowatov. Z toho už je možno ľahšie si predstaviť mieru miešania vzduchu. Pre zaujímavosť plný futbalový štadión predstavuje produkciu tepla rádovo MW (megawaty), ale to už sme trochu mimo merita.

Aerosól a rúška

Účinnosť rúšok pre šírenie nákazy kvapôčkovou cestou je vysoká a platí to v podstate vo všeobecnosti, pretože aj textilné jednovrstvové rúško zabráni, aby sa kvapôčky dostali mimo neho. Bežné rúška majú účinnosť až 90 %.

V prípade aerosólu, kde sú malé čiastočky je situácia úplne opačná, účinnosť začína niekde okolo 10 % a v podstate tam aj končí. Aerosól rúško zachytáva veľmi málo, vydychovaný vzduch prechádza z veľkej časti okolo a nezachytí sa v materiáli rúška.

Rúško však má ten efekt, že vzduch pri výdychu sa nešíri priamym prúdom, tomu rúško bráni. To však znamená, že ak sa s takým človekom rozprávam, nie som „omývaný“ vydýchnutým vzduchom s vysokou koncentráciou vírusu. Ten sa vo vzduchu rozriedi a dýcham vzduch s podstatne nižšou koncentráciou vírusu – nadýcham za rovnaký čas vírusu podstatne menej.

Podtrhnuté a spočítané: rúško v interiéri chráni proti kvapôčkam a zároveň je účinné aj v prípade aerosólovej frakcie s malými čiastočkami.

Inzercia

Rúško v exteriéri

Vonku sa vzduch mieša neustále, ale inak ako vnútri v miestnosti. Objem vzduchu je dramaticky väčší ako vnútri a to znamená veľmi nízke koncentrácie vírusu. Užitočnosť rúška sa obmedzuje iba na rozhovor vo vzdialenosti menšej ako spomínané 2 metre. 

Už sme pri vetraní :-)

Samozrejme, že nám je jasné, že koncentrácia aerosólu a s ním spojeného vírusu vo vzduchu závisí od jeho produkcie a objemu miestnosti. To znamená počet šíriacich, spôsob správania (mlčia, rozprávajú, spievajú), aktuálny stav ochorenia (a sním spojené kašľanie a kýchanie). Ďalším faktorom ovplyvňujúcim koncentráciu vírusu v ovzduší miestnosti je jej vetranie. Miestnosti a budovy sa vo všeobecnosti vetrajú neustále, každá má netesnosti, ktorými prúdi vzduch dnu a von. Intenzita výmeny vzduchu závisí od konštrukcie/vlastností budovy a jej plášťa, a potom od rýchlosti vetra a rozdielu teplôt vzduchu vnútri a vonku. Pri otvorení okien či dverí sa otvory, cez ktoré prúdi vzduch podstatne zväčšia a vetranie je rýchlejšie.

Pri výmene vzduchu spolu s ním „odchádza“ aj aerosól a vírusy v ňom obsiahnuté. To je určite dobrá správa. Vetraním môžeme výrazne ovplyvniť koncentráciu vírusu v interiéri a tým aj pravdepodobnosť infikovania a zároveň aj priebeh ochorenia.

Platí, že na rozvoj ochorenia je potrebný určité prahové množstvo vírusu. To znamená, že na nakazenie je treba určitý čas – a ten závisí od koncentrácie vírusu vo vzduchu. Zároveň platí, že od množstva prijatého vírusu závisí priebeh ochorenia – od mierneho až po veľmi ťažký.

Aké sú z toho závery?

Treba vetrať! Otázka je, ako alebo ako často. Pre niekoho ešte aj kde 😉.

Všeobecné odporúčanie je vetrať krátko a intenzívne – teplo treba totiž šetriť. Platí to aj v prípade, ak nejde o bežné vetranie, ale ide o vetranie na zriedenie potenciálnej koncentrácie vírusu v miestnosti?

Uviedli sme, že aerosól sa rýchlo rozšíri po celej miestnosti. Je to doba rádovo niekoľko minút, kým je jeho koncentrácia pomerne rovnomerná. Iste, treba uviesť, že pri stálom prísune – infikovaná osoba počas pobytu v miestnosti stále vírus do okolia uvoľňuje – jeho koncentrácia v ovzduší miestnosti stále rastie. Logicky to znamená vetrať často – zabezpečiť zvýšenú výmenu vzduchu.

Príklad pre školy a vyučovanie. Užitočné sa ukazuje skrátiť vyučovaciu hodinu a predĺžiť prestávku. Dobrá kombinácia je 30/15. Počas 15 minútovej prestávky je možné dobre vyvetrať a 30 minútová vyučovacia hodina predstavuje dobrý a akceptovateľný kompromis medzi potrebou častého vetrania a potrebným časovým priestorom na vyučovanie

Kostoly. To je osobitná otázka, kde z jednej strany je problém s vetraním a z druhej tie isté majú strop vysoko a teda veľký vnútorný objem vzduchu – to znamená nízku koncentráciu vírusu v ovzduší. Omedzenie počtu účastníkov na omši cez metre štvorcové je dobrý prístup, ale nie všeobecne platný. Ak je výška stropu 3 m, ako je to v niektorých nových malých kostoloch, tak ich situácia sa nedá dobre porovnať so staršími. Avšak zvyčajne je v takom prípade oveľa lepšie vetrateľný – iba treba pootvárať (všetky okná).

Ak by mala byť vyhradená omša pre starších, tak potom by ňou mala byť prvá omša toho dňa.

Fyzik so širokými záujmami. Nie je dobre obklopiť sa ľuďmi, ktorí vám hovoria to, čo chcete počuť.

Odporúčame

Blog
Život indických detí z projektu Adopcia na diaľku® počas pandémie

Život indických detí z projektu Adopcia na diaľku® počas pandémie

Skoro každá krajina na svete zaviedla opatrenia, ktoré mali zabrániť šíreniu pandémie COVID-19. Kým na Slovensku sme mali v porovnaní s Indiou pomerne mierne opatrenia, v tejto krajine nemohli ľudia vychádzať zo svojich domovov viac ako mesiac. Napriek tomu naša podpora detí pokračovala aj v časoch najväčších obmedzení. Naši miestni koordinátori komunikovali s väčšinou detí cez telefón a nosili potravinové balíčky najnúdznejším rodinám.

Denník Svet kresťanstva

Diskutovať môžu exkluzívne naši podporovatelia, pridajte sa k nim teraz.

Ak máte otázku, napíšte, prosím, na diskusie@postoj.sk. Ďakujeme.