Une nouvelle étude de l'Université de Floride centrale suggère que les masques et un bon système de ventilation sont plus importants que la distanciation sociale pour réduire la propagation aéroportée du COVID-19 dans les salles de classe.

La recherche, publié récemment dans la revue Physique des fluides , arrive à un moment critique où les écoles et les universités envisagent de reprendre davantage de cours en personne à l'automne.

« La recherche est importante car elle fournit des conseils sur la façon dont nous comprenons la sécurité dans les environnements intérieurs, " dit Michael Kinzel, professeur adjoint au Département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF et co-auteur de l'étude.

"L'étude révèle que les voies de transmission des aérosols ne nécessitent pas une distance sociale de six pieds lorsque les masques sont obligatoires, " dit-il. " Ces résultats mettent en évidence qu'avec les masques, la probabilité de transmission ne diminue pas avec l'augmentation de la distance physique, qui souligne à quel point les mandats de masques peuvent être essentiels pour augmenter la capacité dans les écoles et dans d'autres endroits. »

Dans l'étude, les chercheurs ont créé un modèle informatique d'une salle de classe avec des élèves et un enseignant, puis modélisé le flux d'air et la transmission de la maladie, et le risque de transmission par voie aérienne calculé.

Le modèle de salle de classe était de 709 pieds carrés avec des plafonds de 9 pieds de haut, semblable à une plus petite taille, salle de classe universitaire, dit Kinzel. Le modèle avait des élèves masqués – dont n'importe lequel pourrait être infecté – et un enseignant masqué à l'avant de la classe.

Les chercheurs ont examiné la salle de classe en utilisant deux scénarios - une salle de classe ventilée et une non ventilée - et en utilisant deux modèles, Wells-Riley et la dynamique des fluides computationnelle. Wells-Riley est couramment utilisé pour évaluer la probabilité de transmission à l'intérieur et la dynamique des fluides computationnelle est souvent utilisée pour comprendre l'aérodynamique des voitures, aéronefs et le mouvement sous-marin des sous-marins.

Les masques se sont avérés bénéfiques en empêchant l'exposition directe aux aérosols, comme les masques fournissent une faible bouffée d'air chaud qui provoque le déplacement vertical des aérosols, les empêchant ainsi d'atteindre les étudiants voisins, dit Kinzel.

En outre, un système de ventilation associé à un bon filtre à air a réduit le risque d'infection de 40 à 50 % par rapport à une salle de classe sans ventilation. En effet, le système de ventilation crée un courant d'air constant qui fait circuler de nombreux aérosols dans un filtre qui élimine une partie des aérosols par rapport au scénario sans ventilation où les aérosols se rassemblent au-dessus des personnes dans la pièce.

Ces résultats corroborent les récentes directives des Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis qui recommandent de réduire la distance sociale dans les écoles élémentaires de six à trois pieds lorsque l'utilisation du masque est universelle, dit Kinzel.

"Si nous comparons les probabilités d'infection lors du port de masques, trois pieds de distance sociale n'indiquaient pas une augmentation de la probabilité d'infection par rapport à six pieds, ce qui peut fournir des preuves aux écoles et autres entreprises de fonctionner en toute sécurité pendant le reste de la pandémie, " dit Kinzel.

"Les résultats suggèrent exactement ce que fait le CDC, que les systèmes de ventilation et l'utilisation de masques sont les plus importants pour prévenir la transmission et que la distanciation sociale serait la première chose à se détendre, ", dit le chercheur.

En comparant les deux modèles, les chercheurs ont découvert que Wells-Riley et Computational Fluid Dynamics généraient des résultats similaires, surtout dans le scénario non ventilé, mais que Wells-Riley a sous-estimé la probabilité d'infection d'environ 29 % dans le scénario ventilé.

Par conséquent, ils recommandent que certains des effets complexes supplémentaires capturés dans Computational Fluid Dynamics soient appliqués à Wells-Riley pour développer une compréhension plus complète du risque d'infection dans un espace, dit Aaron Foster, doctorant au Département de génie mécanique et aérospatial de l'UCF et auteur principal de l'étude.

« Alors que les résultats détaillés de la dynamique des fluides computationnelle ont fourni de nouvelles informations sur la variation des risques et les relations de distance, ils ont également validé les modèles Wells-Riley les plus couramment utilisés comme capturant la majorité des avantages de la ventilation avec une précision raisonnable, " Foster dit. "C'est important car ce sont des outils accessibles au public que n'importe qui peut utiliser pour réduire les risques."