開小車如何降低新冠感染風險？新研究揭示最理想的開窗方法

春節臨近，許多人出行都擔心乘坐交通工具會增加新冠感染風險，如何降低這一風險？近期有一項新研究揭示了小汽車內駕駛員和乘客感染病毒的風險，該研究通過數據建模評估了用不同方式開關車窗帶來的病毒傳播風險。

近日，美國《科學》雜志子刊《Science Advances》發表了一篇美國學者關于《小汽車內部的氣流及空氣對傳播疾病的影響》的研究文章。該研究用數據建模的方式，評估了汽車內部微氣候在各種打開和關閉的窗戶方式組合中乘員之間傳播病毒的可能性。該研究發現，雖然減少乘車者之間的交叉感染最有效的方法是把所有的窗戶打開，但并不是個理想的方案。當車內有一個駕駛員和一個乘客（在車內的前左和后右乘坐）時，最理想的選擇是前右和后左車窗打開通風，這可以給乘客和駕駛員提供更好的保護。

上述研究指出，初步建模證明小汽車內的新冠病毒載量在15分鐘內就可以積累，同時也有證據表明新冠病毒會在長達3小時的氣溶膠中存活。

該研究設定的情形為，一個駕駛人和一個乘客在五人座的汽車中。研究者首先提出，駕駛員和乘客之間的空氣輸送方式是什么？對于打開和關閉窗戶的各種組合，空氣交換方式有何變化？在駕駛員和乘客之間，如何通過窗戶的閉合程度以最有效的方法來減少乘車者之間的交叉感染？為了解決這些問題，研究者對一款四門轎車的一系列通風方案進行了一系列具有代表性的模擬。

該研究模擬了車窗打開和關閉的六個組合情況（圖1），將車窗命名為前左（FL）、后左（RL）、前右（FR）和后右（RR）。研究考慮兩個人在車內的情況下，司機在前面左邊的座位（假設左舵車）,乘客坐在后面右側的位子，這樣使兩者之間的物理距離（≈1.5 m）最大。在研究中，乘員在模擬中被表示為放置在汽車內部的圓柱體。

圖1

該研究測試了一系列的指標，包括換氣量、標量濃度、氣壓等等。最終發現，在全部車窗關閉的情況下，僅依靠空調通風，表現最差，導致氣流從司機到達乘客的標量超過10%。相反，全窗口打開設置是最好的情況，幾乎沒有注入標量到達乘客。當打開的窗數增加時，整體傳播趨勢呈下降趨勢。然而，在不同的配置之間存在一些可變性。

圖2

總的來說，不意外的是，減少乘車者之間的交叉感染最有效的方法是所有的窗戶打開，也就是組合6（圖2），它給車內帶來的換氣量最大達到了250。最出乎意料的是，直觀的選擇（組合2）即打開每個乘員身邊的窗戶是有效的，但在通風選擇中并不是最好的選擇。而組合3中距乘員更遠的兩個窗即前右（FR）和后左（RL）打開，可以為乘客提供了更好的保護。

同時，研究者認為車速的作用不容忽視。由于氣流的雷諾數（一種可用來表征流體流動情況的無量綱數）很高，因此氣流模式對汽車的行駛速度不敏感。但是，換氣量（ACH）的線性取決于車速，因此車速越慢ACH越低，氣體在車內的停留時間越長，因此病毒感染的機會就越大。