通过气流控制进行分区真的可能吗？

通过气流控制进行分区真的可能吗？

2021/01/29

真正通过气流控制 分区完成了吗？ 测量气流以降低感染风险

新型冠状病毒在感染风险很高的医疗机构，即使只有一点点降低感染风险对于气流控制引入的分区确实如此。然而，如果房间内的气流没有按预期移动，分区就不会有效。在 AIST，持续监测室内空气流量我可以，廉价且高精度的三维风速计之技术开发和商业化的可能性

如何有效使用推拉装置和风幕机？

　随着新型冠状病毒感染的蔓延，如何预防感染已成为社会关注的重要问题，人们提出并实施了各种方法来降低感染风险。尤其是，新型冠状病毒感染者和未感染者就诊的医疗机构如何预防感染，是亟待解决的重要问题。

　负压室和负压帐篷是众所周知的医疗机构预防感染的设备，通过使内部气压低于外部，防止内部空气泄漏到外部，从而防止感染传播。但这些都是所谓的“装备”，很难根据现有设施的情况灵活准备。正在引入可在室内改装的气流控制装置，例如推拉装置和风幕机。

　推拉装置是一对类似面板的装置，从一侧吹空气，从另一侧吸入空气。其目的是通过将医务人员和其他人安置在上风处，将患者安置在下风处，避免接触病人的飞沫并降低感染风险。

　风幕机是一种向一个方向吹送空气并通过气流划分（区域）空间的装置。它们在夏季被广泛使用在建筑物入口附近，以防止热空气进入建筑物。在医疗机构和其他设施中，空气幕用于将感染者区域和非感染者区域的空气分开，以免它们混合。然而，极端的湍流混合实际上会降低分区效果，因此必须仔细注意优化气流。

　未来，如果感染人数呈爆发式增长，需要将患者安置在像体育馆这样的大空间内，人们认为，在每张病床的左右两侧放置推拉装置，或者用气幕将患者区域与其他区域分开，可以创造一个尽可能减少非感染者与病毒接触的环境，防止感染传播。

　然而，只有当空气按照设备设计的预期流动时，才能使用这些气流控制来实现分区。在真正的病房里，门窗打开，人们走过床边。像这样的一个日常动作就会立即扰乱气流。即使在这种情况下，病毒是否会沿着推拉式设备的气流并按照设计被吸入配对设备而不传播？

计量标准中心的 Toshiyuki Takatsuji 说：

　如果实际气流与预期不同，每当有人靠近未感染者时，病毒就会流向未感染者，即使我们安装旨在降低感染风险的设备，实际上也不会有效。为了可靠地降低感染风险，我们必须首先测量空气的实际流动情况，然后采取适当的措施来预防传染病。''

AIST的计量标准中心是一群从事“测量”的专业人士。为了降低感染风险，高辻和他的同事决定使用世界上最先进的测量技术来测量目前人们还知之甚少的室内空气流量。

有些事情除非您实际准确测量，否则您无法理解

例如，当使用 X 射线测量车进行胸部 X 射线诊断时，这对于新型冠状病毒感染的初步反应至关重要，车内的换气扇吸入空气的力度相当大，但当他们实际测量车内的气流时，很明显，在远离换气扇的区域，空气停滞了。

　房间的通风也是如此。建议打开两扇窗户进行通风，但即使这样，远离窗户的区域的空气也可能无法充分交换。

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　问题是世界上仍然没有廉价且高精度的气流传感器。

开始开发一种可以测量风速和风向的廉价传感器

气流传感器有多种类型，每种都有不同的特性。超声波风速计精度很高，即使在微风中也能检测风向，但它们非常昂贵。虽然热敏风速计比超声波风速计便宜，但在微风时很难准确测量，而且目前市场上的许多产品无法确定风从哪个方向吹来。事实上，测量微风的强度和方向仍然不容易。

　然而，为了了解目前在医疗环境中引入的推拉式气流控制装置是否有效工作，需要能够测量约 03 m/sec 的设定风速并且气流沿预期方向流动。

　为了高精度验证气流控制分区效果的最终目标，我们启动了一个项目，提高计量标准中心原有微风速计的精度，并开发廉价的三维微风传感器（可以测量各个方向风向的微风传感器）和微风传感器的校准装置。”

　AIST筑波中心的地下有一个长100多米的风洞，用于测量风速计的精度。有国家标准测量设备，测量速度可达005 m/sec。该系统通过携带风速计的小车在地下稳定温度环境下的无风风洞中运行50米来测量相对风速。风速可以通过激光干涉仪测量卡车的移动速度来确定。

高辻等人。有望通过从一端测量市售的廉价三维风速传感器并结合多个只能测量一个方向风的廉价风速传感器来创建一种能够进行三维测量的风速计。虽然它不是超精确，但它是一款满足工作和家庭传染病预防所需精度的风速计。

　“检查我们正在开发的风速计的准确性是我们的专长。我们创建原型，对其进行校准，并继续改进它们以进一步提高准确性。”

　高辻和他的同事希望将他们通过这种方式开发的三维风速传感器提供给企业作为样品。为了让公司开始传感器开发并制造廉价的风速计，他们必须尽可能减少测量精度所需的时间和成本。考虑到这一点，我们目前正在隧道内安装另一条较小的隧道，并更新整个测量设备，以实现高效、高精度的测量。

我想利用 AIST 的测量技术来建设一个让人们安心生活的安全社会

　该项目旨在解决降低感染风险的社会问题，但高辻和他的同事所做的只是“准确测量气流”。

　测量气流并不能单独告诉您感染预防率，但测量和了解气流控制装置是否正确使用以及空间是否正确分区绝对更好。我们计划使用我们开发的设备来测量和验证分区是否真正实现。

　虽然目前还没有实现，但我认为我们应该探索如何将其与社会实施联系起来，以向医疗卫生专家和环境评估领域的专家提供数据的形式。从明年开始，我们将开始全面开发一种廉价的、具有三维测量功能的微风传感器，以期在未来投入实用。

　高辻表示，研究过程中获得的结果将广泛向公司和其他人披露。这也体现了高辻希望企业认识到微风传感器的需求，积极致力于微风传感器的开发，并不遗余力地与之合作。

　这项研究始于如何预防冠状病毒感染这一紧迫的社会问题，但冠状病毒并不是唯一可以通过飞沫或空气传播的传染病。如果通过微风测量技术揭示气流控制的分区效果，未来通过有效控制气流，可以对人群聚集的地方等空间进行分区，这不仅可以降低感染风险，还可以创造一个人们生活更加舒适和安全的社会。 AIST先进的测量技术不仅将通过测量支持社会基础设施，还将积极为解决社会问题做出贡献。