Effects of occupant behavior and ventilation on exposure to respiratory droplets in the indoor environment

通风(建筑) 沉积(地质) 航程(航空) 材料科学 机械 环境科学 计算流体力学 呼吸系统 模拟 化学 物理 计算机科学 气象学 医学 复合材料 生物 解剖 古生物学 沉积物
作者
Jianjian Wei,Lei Wang,Tao Jin,Yuguo Li,Nan Zhang
出处
期刊:Building and Environment [Elsevier]
卷期号:229: 109973-109973 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.buildenv.2022.109973
摘要

To quantify the risk of the transmission of respiratory infections in indoor environments, we systematically assessed exposure to talking- and breathing-generated respiratory droplets in a generic indoor environment using computational fluid dynamic (CFD) simulations. The flow field in the indoor environment was obtained with SST k-ω model and Lagrangian method was used to predict droplet trajectories, where droplet evaporation was considered. Droplets can be categorized into small droplets (initial size ≤30 μm or ≤10 μm as droplet nuclei), medium droplets (30–80 μm) and large droplets (>100 μm) according to the exposure characteristics. Droplets up to 100 μm, particular the small ones, can contribute to both short-range and long-range airborne routes. For the face-to-face talking scenario, the intake fraction and deposition fractions of droplets on the face and facial mucosa of the susceptible were up to 4.96%, 2.14%, and 0.12%, respectively, indicating inhalation is the dominant route. The exposure risk from a talking infector decreases monotonically with the interpersonal distance, while that of nasal-breathing generated droplets maintains a relatively stable level within 1.0 m. Keeping an angle of 15° or above with the expiratory flow is efficient to reduce intake fractions to <0.37% for small droplets. Adjusting the orientation from face-to-face to face-to-back can reduce exposure to small droplets by approximately 88.0% during talking and 66.2% during breathing. A higher ventilation rate can reduce the risk of exposure to small droplets but may increase the risk of transmission via medium droplets by enhancing their evaporation rate. This study would serve as a fundamental research for epidemiologist, healthcare workers and the public in the purpose of infection control.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
王铂然完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
3秒前
SaSa完成签到,获得积分10
3秒前
平常毛衣完成签到,获得积分10
3秒前
fyjlfy完成签到 ,获得积分10
3秒前
libai完成签到 ,获得积分20
4秒前
ZR666888完成签到,获得积分10
4秒前
明理夏槐完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
Charming发布了新的文献求助10
5秒前
888关闭了888文献求助
6秒前
如意的手套完成签到,获得积分10
7秒前
煎饼果子完成签到 ,获得积分10
7秒前
用行舍藏完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
辛勤如柏完成签到,获得积分10
9秒前
彼方完成签到,获得积分10
9秒前
超级天磊完成签到,获得积分10
12秒前
viogriffin完成签到,获得积分0
12秒前
韶华若锦完成签到 ,获得积分10
12秒前
CHENCHEN完成签到 ,获得积分10
12秒前
888关闭了888文献求助
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
长颈鹿完成签到 ,获得积分10
13秒前
蓝天应助guangyu采纳,获得10
13秒前
SciGPT应助暴走小面包采纳,获得10
14秒前
我是老大应助小冯爱睡觉采纳,获得10
14秒前
欧耶欧椰完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
tangshu完成签到 ,获得积分10
16秒前
lezard完成签到,获得积分10
17秒前
坚定的苑睐完成签到 ,获得积分10
17秒前
1234完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
XiaoMaomi完成签到,获得积分10
19秒前
小茗同学完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
A Practical Introduction to Regression Discontinuity Designs 2000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5658527
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4822513
关于积分的说明 15081782
捐赠科研通 4817023
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2577908
邀请新用户注册赠送积分活动 1532725
关于科研通互助平台的介绍 1491434