Mitigation strategies for airborne disease transmission in orchestras using computational fluid dynamics.
Mitigation strategies for airborne disease transmission in orchestras using computational fluid dynamics.
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DOI：
10.1126/sciadv.abg4511
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发表时间：
2021-06
期刊：
影响因子：
13.6
通讯作者：
Saad T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hedworth HA;Karam M;McConnell J;Sutherland JC;Saad T
除了六英尺规则：气流调节对于降低音乐家之间的病毒传播风险至关重要。COVID-19疫情迫使演艺团体出于对观众和表演者安全的担忧而取消演出和整个演出季。目前还不清楚管乐器产生的气溶胶在多大程度上导致了暴露，因为它们的命运取决于舞台上的气流。我们使用瞬态，二阶精确的计算流体动力学（CFD）模拟和定量微生物风险评估来估计气溶胶浓度和相关风险，并评估策略，以减轻暴露在两个不同的音乐会场地。缓解策略包括重新安排音乐家和改变气流通过改变暖通空调设置，打开门，并引入导流几何形状。我们的研究结果表明，所提出的缓解策略可以减少气溶胶浓度在呼吸区的一个因素的100，相应的感染的概率类似的减少。
Beyond the six-foot rule: Airflow modification is critical in reducing viral transmission risk among musicians. The COVID-19 pandemic forced performing arts groups to cancel shows and entire seasons due to safety concerns for the audience and performers. It is unclear to what extent aerosols generated by wind instruments contribute to exposure because their fate is dependent on the airflow onstage. We use transient, second-order accurate computational fluid dynamics (CFD) simulations and quantitative microbial risk assessment to estimate aerosol concentrations and the associated risk and assess strategies to mitigate exposure in two distinct concert venues. Mitigation strategies involved rearranging musicians and altering the airflow by changing HVAC settings, opening doors, and introducing flow-directing geometries. Our results indicate that the proposed mitigation strategies can reduce aerosol concentrations in the breathing zone by a factor of 100, corresponding to a similar decrease in the probability of infection.
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