在其中一个房间配置中，伯克利实验室的研究人员让八名参与者像开会一样面朝内
一个被称为“扬声器”的人体模型配备了一个装置，可以排出气溶胶来模拟人说话
其他人体模型在他们的呼吸区域放置了二氧化碳传感器和光学粒子计数器
房间里还有传感器来测量温度、空气速度和二氧化碳
学分:劳伦斯·伯克利国家实验室 拥有良好的室内通风以稀释和分散室内空气污染物早已得到认可，随着新冠肺炎大流行，其重要性变得更加突出
但是劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)的室内空气研究人员进行的新实验表明，某些情况会导致室内空气混合不良，这意味着空气中的污染物可能无法通过建筑物水平通风有效分散和去除
伯克利实验室团队利用二氧化碳作为示踪剂，追踪随气流在房间内流动的小呼吸气溶胶，发现当头顶通风口(或扩散器)供应热空气时，会产生热分层条件，阻止清洁空气流向房间中间高度的“呼吸区”
因此，即使当人们坐在距离彼此超过6英尺的地方，一些居住者也可能暴露在来自其他人的呼吸气溶胶中，其暴露率比同一房间混合良好时高5到6倍
他们的研究“测量头顶暖通空调对会议和教室中模拟演讲产生的空气污染物暴露的影响”最近发表在《室内空气》杂志上
伯克利实验室室内空气研究人员伍迪·德尔普说:“当一切都混合好的时候，每个人都暴露在同样的条件下。”
“如果混合得不好，从COVID的角度来看，你可能会有潜在的热点
因此，如果房间里有一个感染者，而不是让他们排出的呼吸完全分散，然后被暖通空调系统适当地稀释和去除，坐在他们旁边甚至房间对面的另一个人可能会得到那个感染者散发的高浓度病毒气溶胶
" Delp指出，这种情况只会发生在从顶部扩散器供应热空气的情况下
当供应冷空气或中性空气时，研究人员没有看到热分层发生；相反，在这种情况下，房间被发现很好地混合在一起
尽管架空供暖的基本风险多年来就已经为人所知，但在受控但现实的会议或教室条件下，这种风险以前从未量化过
这些结果对于理解为了安全故意将乘客隔开时风险有多大很重要
该研究的主要作者、伯克利实验室室内环境小组组长布雷特·辛格说:“通风对于保持良好的空气质量至关重要。”
“但如果你在没有故意混合室内空气的情况下加热头顶，你将无法获得通风的全部好处
" 幸运的是，研究发现有一个简单的解决方案:使用便携式空气净化器，从下面吸入空气，然后从顶部排出
辛格说:“他们负责混音，然后过滤空气，所以他们有双重好处。”
一个房间里有9个假人 研究人员放置了八个热人体模型(类似于零售展示人体模型，但用于科学研究)，并让一名研究人员在场，在一个20×30英尺的房间里操作一个气溶胶排放装置，该房间首先像会议室一样设置，参与者以圆形模式就座，然后像教室一样重新配置，一名参与者站在房间前面，八名参与者面向前方
辛格指出，以前大多数关于不完全混合对污染物扩散影响的研究只使用了一两个模拟居住者
在这项研究中，人体模型像人一样释放出缕缕热量
二氧化碳在口腔水平释放，以模拟小呼吸气溶胶
调节二氧化碳的温度及其释放速度，以模拟人说话
实验在FLEXLAB，伯克利实验室的建筑模拟器和测试床上进行
伯克利实验室和加州大学伯克利分校的研究科学家、该研究的合著者切尔西·普雷布尔(Chelsea Preble)说:“有了FLEXLAB，我们能够控制暖通空调系统的各个方面，这就是为什么我们能够针对两种类型的占用配置迭代如此多不同的条件。”
“除了测量二氧化碳之外，我们还能够测量整个房间的温度和空气速度
这些帮助我们验证和量化了混合问题
" 研究仅限于小气溶胶 先前的研究已经证实，二氧化碳可以作为小型呼吸气溶胶(或尺寸小于5微米的颗粒)扩散行为的替代物
一微米是一米的百万分之一
虽然呼吸气溶胶是由从亚微米到毫米的各种尺寸的颗粒组成的，但本文主要关注较小的颗粒，它们主要随着气流移动
行为不同的较大粒子将是未来分析的主题
“我们在不同的人体模型上释放了粒子和二氧化碳，并试图观察这些示踪剂和粒子是如何在房间里扩散的，”伯克利实验室博士后研究员、该项研究的合著者赵浩然说
“我们在房间的每个角落都有不同高度的二氧化碳传感器，在每个人体模型的呼吸区也有
" 作者小心翼翼地注意到，他们的研究只解决了混合条件差与混合条件好的相对风险；它不能直接用于预测感染风险
“我们知道让一个人暴露出来所需要的一系列事件，而且这些事件非常复杂和多变
感染者说话和呼吸时会排出各种大小的飞沫和气溶胶
但即使其中一些被其他人吸入，他们也可能会或不会被感染，”德尔普说
“从其他人的研究中，我们知道单个感染者释放的病毒数量可能差异很大
一个人排出的病毒可能比另一个受感染的人多数百万个，这在整个感染过程中有所不同，而且与早期的变种相比，delta似乎也有所不同
更糟糕的是，引发感染所需的病毒数量也可能因人而异，并随吸入的气溶胶大小而异
作为室内空气质量科学家和工程师，我们的重点是如何通过通风、过滤和空气分配来降低风险，即使生物的所有细节都不为人知
" 该研究由能源部通过国家虚拟生物技术实验室资助，该实验室是能源部国家实验室的联合体，重点是应对新冠肺炎
这项研究的其他合著者有约万·潘泰利奇、迈克尔·索恩和托马斯·克希斯特
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