根据在 "流体力学杂志" 上发表的一项研究，许多现代办公楼的通风系统都是为了保持舒适的温度和提高能源效率，但这可能会增加接触新型冠状病毒的风险，特别是在即将到来的冬天。

剑桥大学（University OF Cambridge) 的一个研究小组发现，广泛使用的 "混合通风" 系统的设计，是为了保持房间所有部分的环境保持一致，以便空气中的污染物均匀分布在整个空间。这些污染物可能包括液滴和气溶胶，甚至可能含有病毒。

这项研究强调了良好通风和口罩的重要性，这有助于将污染物浓度降到最低，从而降低新冠肺炎感染 SARS-Cov- 2 病毒的风险。

越来越多的证据表明，病毒主要是通过较大的水滴和较小的气溶胶传播的，在我们咳嗽、打喷嚏、大笑、说话或呼吸时会排出。此外，迄今获得的数据表明，室内传播比室外传播要普遍得多，这可能是由于暴露时间的增加和雾滴和气溶胶扩散速度的降低。

随着北半球冬季的来临，人们开始花更多的时间在室内，了解通风的作用，估计感染病毒的风险，并帮助减缓传播。剑桥大学（University OF Cambridge) 的应用数学和理论物理学教授保罗·林登（Paul Lyndon，PaulLinden) 说。

虽然很难直接监测室内雾滴和气溶胶，但我们呼出的二氧化碳很容易测量，并被用作感染风险的一个指标。含有这种病毒的小的呼吸气溶胶与二氧化碳一起从呼吸中传播，并通过通风传播到整个房间。通风不足会导致更高浓度的二氧化碳，这反过来又增加了接触病毒的风险，" 他说。

研究小组显示，房间内的空气流动是复杂的，取决于通风口、门窗的位置，以及建筑物内人员和设备发出的热量。其他变数，例如人的活动或交谈、门的开启或关闭，或自然通风建筑物内室外环境的改变，都会影响这些流动，从而影响接触病毒的风险。

通风，无论是由建筑物内产生的风或热驱动，还是由机械系统驱动，主要有两种方式。混合通风是最常见的通风方式，通过排气孔充分混合空间内的空气，使整个空间的温度和污染物浓度保持一致。

第二种方法是在房间的底部和顶部设置排风口，以形成一个较冷的下部区域和一个较温暖的上部区域，在那里暖气通过房间的顶部排出。" 因为我们呼出的气体也是温暖的，所以大部分气体聚集在上层。如果这些区域之间的接触面足够高，被污染的空气就可以被通风系统排出，而不是被其他人吸入。研究表明，如果设计得当，置换通风可以降低呼吸混合和交叉污染的风险，从而降低暴露的风险。

自上世纪中叶以来，随着气候变化的加快，建筑的节能问题越来越受到重视。随着建筑标准的提高，建筑对居住者来说更加封闭和舒适。然而，近几年来，降低室内空气污染水平已成为通风系统设计者最关心的问题。

这两种担忧是相互关联的，但不同的是，它们之间存在紧张关系，这在大流行期间尤为突出。"同样来自 DAMTP 的 RajeshBhagat 博士说，" 在保持舒适的温度同时又不消耗太多能量的同时，最大限度地保持通风是很难达到的平衡。

有鉴于此，剑桥大学的研究人员采纳了他们早先关于通风效率的研究结果，并将其重新解释为空气质量，以确定通风对空气中污染物在空间中的分布的影响。

为了模拟新型冠状病毒或类似病毒是如何在室内传播的，你需要知道人们呼气时呼吸的流向，以及如何根据通气情况改变呼吸。"利用这些数据，我们可以估算出在室内感染病毒的风险，" 林登说。

研究人员探索了一系列不同的呼气方式：鼻腔呼吸、说话和大笑，每一种方式都有戴着口罩的和没有面具的。通过对与呼出气体相关的热量成像，他们可以看到每一种情况下气体是如何在空间中移动的。如果这个人在房间里走动，呼吸的分布将有很大的不同。

你可以看到温度和密度的变化，当有人呼出暖空气并折射光线时，你可以测量它。"当你静坐时，人们会发出热量，" 巴格加特说。" 当热空气上升时，当你呼气时，呼出的气体上升并聚集在天花板附近。

结果表明，房间的流动是不稳定的，在自然通风空间中，由于住户的移动、通风的类型、门的打开和关闭以及室外条件的变化，房间的流量会发生显著的变化。

研究人员发现，口罩可以有效地减少呼出的空气和液滴的传播。

林登说："我们可以清楚地看到，口罩的作用方式之一就是停止呼吸动力。虽然几乎所有的口罩都会有一些泄漏，比如通过顶部和侧面，但这并不重要，因为任何呼出的污染物的动量减缓都会减少气溶胶和液滴直接交换的机会。" 此外，口罩可以阻止更大的液滴，三层面罩可以减少通过通风进入房间的污染物数量。

研究人员发现，笑，尤其是笑，会引起很多干扰，这意味着如果感染者不带面具在室内笑，传播的风险就会大大增加。

林登说：" 保持窗户开着，戴着面具似乎是最好的建议。很明显，这在夏天不是什么大问题，但在冬天，这是一个值得关注的问题。

该小组目前正与交通部合作，研究通风对火车运输悬浮气体的影响，并与教育部合作，评估今年冬天对学校的风险。