Cómo mantener un aula libre de virus

El equipo del MIT analiza las configuraciones del aula y ofrece modificaciones para mejorar la seguridad durante la pandemia de Covid-19.

Las ventanas abiertas y un buen sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) son puntos de partida para mantener las aulas seguras durante la pandemia de Covid-19. Pero no son la última palabra, según un nuevo estudio de investigadores del MIT.

El estudio muestra cómo las configuraciones específicas del aula pueden afectar la calidad del aire y requieren medidas adicionales, más allá del uso de HVAC o ventanas abiertas, para reducir la propagación de aerosoles, esas pequeñas partículas potencialmente portadoras de Covid que pueden permanecer suspendidas en el aire durante horas.

"Hay un conjunto de condiciones en las que encontramos claramente que hay un problema, y ​​cuando se observa la concentración prevista de aerosoles alrededor de otras personas en la habitación, en algunos casos fue mucho más alta de lo que dirían los modelos [estándar]", dice Leon Glicksman, profesor de arquitectura e ingeniería del MIT y coautor de un nuevo artículo que detalla la investigación.

De hecho, el estudio muestra que algunas circunstancias pueden crear una concentración de aerosoles potencialmente problemáticos que oscile entre un 50 y un 150 por ciento más que la concentración de referencia estándar que los expertos consideran como aire interior "bien mezclado".

“Se complica y depende de las condiciones particulares de la habitación”, añade Glicksman.

El documento, “Patrones de aerosol de SARS-CoV-2 esparcido en aulas típicas”, aparece de forma anticipada en línea en la revista Building and Environment. 

La batalla entre lo vertical y lo horizontal

El SARS-Cov-2, el virus que causa el Covid-19, se transmite en gran medida por el aire a través de aerosoles, que las personas exhalan y que pueden permanecer en el aire durante largos períodos de tiempo si una habitación no está bien ventilada. Muchos entornos interiores con flujo de aire limitado, incluidas las aulas, podrían contener una concentración relativamente más alta de aerosoles, incluidos los exhalados por personas infectadas.

Los sistemas HVAC y las ventanas abiertas pueden ayudar a crear condiciones “bien mezcladas”, pero en ciertos escenarios, es posible que se necesiten métodos de ventilación adicionales para minimizar los aerosoles del SARS-Cov-2.

Para realizar el estudio, los investigadores utilizaron dinámica de fluidos computacional (simulaciones sofisticadas de flujo de aire) para examinar 14 escenarios diferentes de ventilación en el aula, nueve con sistemas HVAC y cinco con ventanas abiertas. El equipo de investigación también comparó su modelado con resultados experimentales anteriores.

Un escenario ideal implica que el aire fresco ingrese a un aula cerca del nivel del suelo y se mueva constantemente hacia arriba, hasta que salga de la habitación a través de las rejillas de ventilación del techo.

Este proceso se ve favorecido por el hecho de que el aire caliente se eleva y el calor corporal de las personas genera naturalmente "columnas de calor" ascendentes, que llevan el aire hacia las rejillas de ventilación del techo, a una velocidad de aproximadamente 0,15 metros por segundo.

Dada la ventilación del techo, entonces, el objetivo es crear un movimiento de aire vertical hacia arriba para que el aire salga de la habitación, mientras se limita el movimiento de aire horizontal, que esparce aerosoles entre los estudiantes sentados.

Esta es la razón por la que usar máscaras en interiores tiene sentido: las máscaras limitan la velocidad horizontal de los aerosoles exhalados, manteniendo esas partículas cerca de las columnas de calor para que los aerosoles se eleven verticalmente, como observaron los investigadores en sus simulaciones. La exhalación normal crea velocidades de aerosol de 1 metro por segundo y la tos crea velocidades aún más altas, pero las máscaras mantienen esa velocidad baja.