学校敎室环境中呼吸道飞沫的扩散传播机理研究

甲流等呼吸道传染病大多都发生在学校这一事实让我们深刻认识到学校环境的重要性。学校人口密度大，教室通风条件差，包括甲流在内的呼吸道传染病一旦出现就会迅速通过病人咳嗽打喷嚏时产生的飞沫扩散传播。然而，文献检索发现，此前关于学校教室环境研究多针对教室内空气质量，缺乏对教室通风状况特别是新风量、室内气流组织分布以及飞沫扩散的研究。该研究的目的是测定不同学校教室不同季节不同通风条件下的新风量，在此基础上利用实验和计算流体力学模拟测定教室内气流组织分布以及飞沫在教室环境的传播范围和散布特性，加深对教室呼吸道传染病的传播机理的认识，进而为改善教室空气品质以及改进教室内呼吸道传染病通风防控策略提供指导。

甲流等呼吸道传染病大多都发生在学校这一事实让我们深刻认识到学校环境的重要性。学校人口密度大，教室通风条件差，包括甲流在内的呼吸道传染病一旦出现就会迅速通过病人咳嗽打喷嚏时产生的飞沫扩散传播。也有研究已经证明不良的室内空气质量会影响学生的学习效率和身体健康。中国大学生每天至少有10个小时在教室上课和自习。夏热冬冷地区教学楼的教室只装有悬挂风扇用于机械通风，不像中国北方城市冬天有供暖设备。近年来部分大学少数教室安装了分体式空调设备，但是也不能向室内输送新风。大部分教室冬季门窗均紧闭以保证人体热舒适性，不良的室内空气品质引起了很多同学的抱怨投诉，其主要原因是室内人口密集以及通风不足，大部分情况下归结于建筑设计时的考虑不周。研究教室空气品质以及通风状况可为教学楼自然通风的合理设计利用提供参考，特别是冬季通风。本项目实验监测了南京市某教学楼多个教室的室内二氧化碳浓度变化，在此基础上估算了不同门窗开启方式时教室通风量。窗户的类型是影响自然通风有效性的重要因素，廊窗和上悬窗可以改善室内空气品质，其有效性值得进一步深入研究。本次调查的教室和教学楼具有普遍性，结果可适用于中国夏热冬冷地区其他城市。作为大学生生活场所中重要的一个部分，本项目还通过问卷调查的方式研究了宿舍环境及其与学生健康的关系，结果表明室内潮湿表征是学生出现呼吸道疾病症状的危险因素。除此之外，幼儿园暑假装修带来的VOC污染问题也很严重，值得引起教育相关部门重视。本项目还实验测量了未成年人讲普通话所产生的飞沫，对复杂成分飞沫的蒸发过程建立了理论模型；利用计算流体力学模拟了不同通风方式下自然通风教室50人考试2人监考时室内气流组织分布、二氧化碳浓度分布以及呼吸道飞沫传播散布特性，考虑了室内多股人体热羽流的影响。本研究加深了对自然通风教室空气污染物及呼吸道飞沫的传播机理的认识，进而为改善教室空气品质以及改进教室内呼吸道传染病通风防控策略提供指导。