La distance physique peut ne pas être suffisante pour empêcher l’exposition aux aérosols viraux à l’intérieur

Il y a dix-huit mois, des autocollants ont commencé à parsemer les sols de la plupart des magasins, espacés d’environ six pieds, indiquant la distance physique requise pour éviter le virus COVID-19 qu’une personne infectée peut se débarrasser en respirant ou en parlant. Mais la distance est-elle suffisante pour éviter les aérosols infectieux ?

Pas à l’intérieur, disent des chercheurs du Penn State Department of Architectural Engineering. L’équipe a découvert que des distances intérieures de deux mètres – environ six pieds et demi – peuvent ne pas être suffisantes pour empêcher suffisamment la transmission d’aérosols en suspension dans l’air. Leurs résultats ont été mis en ligne avant l’édition imprimée d’octobre de Sustainable Cities and Society.

« Nous avons entrepris d’explorer le transport aérien de particules chargées de virus libérées par des personnes infectées dans des bâtiments », a déclaré Gen Pei, premier auteur et doctorant en ingénierie architecturale à Penn State. « Nous avons étudié les effets de la ventilation des bâtiments et de la distanciation physique en tant que stratégies de contrôle de l’exposition intérieure aux virus en suspension dans l’air. »

Les chercheurs ont examiné trois facteurs : la quantité et le débit d’air ventilé à travers un espace, le modèle de flux d’air intérieur associé à différentes stratégies de ventilation et le mode d’émission d’aérosols de la respiration par rapport à la parole. Ils ont également comparé le transport de gaz traceur, généralement utilisé pour tester les fuites dans les systèmes étanches à l’air, et les aérosols respiratoires humains dont la taille varie de un à 10 micromètres. Les aérosols de cette gamme peuvent être porteurs du SARS-CoV-2.

« Les résultats de notre étude révèlent que les particules chargées de virus provenant de la parole d’une personne infectée – sans masque – peuvent rapidement se rendre dans la zone de respiration d’une autre personne en une minute, même à une distance de deux mètres », a déclaré Donghyun Rim, auteur correspondant et professeur agrégé d’ingénierie architecturale. « Cette tendance est prononcée dans les pièces sans ventilation suffisante. Les résultats suggèrent que la distance physique à elle seule n’est pas suffisante pour empêcher l’exposition humaine aux aérosols expirés et devrait être mise en œuvre avec d’autres stratégies de contrôle telles que le masquage et une ventilation adéquate. »

Les chercheurs ont découvert que les aérosols se déplaçaient plus loin et plus rapidement dans les pièces avec ventilation par déplacement, où l’air frais s’écoule en continu du sol et pousse l’air ancien vers un évent d’échappement près du plafond. C’est le type de système de ventilation installé dans la plupart des maisons résidentielles, et il peut entraîner une concentration d’aérosols viraux dans la zone de respiration humaine sept fois plus élevée que les systèmes de ventilation à mode mixte. De nombreux bâtiments commerciaux utilisent des systèmes à mode mixte, qui incorporent de l’air extérieur pour diluer l’air intérieur et permettent une meilleure intégration de l’air – et des concentrations d’aérosols tempérées, selon les chercheurs.

« C’est l’un des résultats surprenants : la probabilité d’infection par voie aérienne pourrait être beaucoup plus élevée pour les environnements résidentiels que pour les environnements de bureau », a déclaré Rim. « Cependant, dans les environnements résidentiels, le fonctionnement de ventilateurs mécaniques et de purificateurs d’air autonomes peut aider à réduire la probabilité d’infection. »

Selon Rim, l’augmentation des taux de ventilation et de mélange d’air peut réduire efficacement la distance de transmission et l’accumulation potentielle d’aérosols expirés, mais la ventilation et la distance ne sont que deux options dans un arsenal de techniques de protection.

« Les stratégies de contrôle des infections aéroportées telles que l’éloignement physique, la ventilation et le port du masque doivent être envisagées ensemble pour un contrôle en couches », a déclaré Rim.

Les chercheurs appliquent maintenant cette technique d’analyse à divers espaces occupés, y compris les salles de classe et les environnements de transport.

Mary Taylor, étudiante diplômée à Penn State au moment de la recherche, a également contribué à ce travail, qui a été soutenu par la National Science Foundation.