O layout ideal para uma sala de isolamento hospitalar para conter o COVID-19 inclui ventilação no teto: os pesquisadores usam o modelo computacional de dinâmica de fluidos para simular a transmissão espacial 3D do COVID-19 dentro de uma sala de isolamento hospitalar

Para conseguir isso, eles usaram um modelo de dinâmica de fluidos computacional de elementos finitos de malha adaptativa para simular a distribuição espacial 3D do vírus dentro da sala – com base nos dados coletados da sala durante a internação de um paciente com COVID-19.

Em Física dos Fluidos, da AIP Publishing, Wu et al. compartilhar suas descobertas e orientações para salas de isolamento. Seu trabalho se concentra na localização do extrator de ar (saída de ar) da sala e nas taxas de filtragem, na localização do leito do paciente e na saúde e segurança da equipe hospitalar que trabalha na área.

“Modelamos os processos de transporte e disseminação do vírus e consideramos o efeito da temperatura e da umidade na decomposição do vírus”, disse Fangxin Fang, do Imperial College London. “Também modelamos a dinâmica de fluidos e turbulência em nosso estudo e exploramos a distribuição espacial de vírus, campo de velocidade e umidade sob diferentes taxas de troca de ar e locais de extração”.

Eles descobriram que a área de maior risco de infecção está acima da cama do paciente, a uma altura de 0,7 a 2 metros, onde se encontra a maior concentração do vírus COVID-19. Depois que o vírus é expelido da boca do paciente, ele é conduzido verticalmente pela flutuabilidade e pelas forças do vento dentro da sala.

Com base nas descobertas do grupo, o layout ideal para uma sala de isolamento para minimizar o risco de infecção é usar um extrator de teto com uma taxa de troca de ar de 10 trocas de ar por hora. O estudo se concentrou em uma sala de isolamento dentro de um hospital e seus resultados numéricos são limitados devido à omissão da evaporação de gotículas e partículas, apontam os pesquisadores.

Agora, o grupo planeja incluir processos de evaporação e partículas em modelos de quarto padrão de hospital, unidade de terapia intensiva e sala de espera.

“Trabalhos futuros também se concentrarão na modelagem substituta baseada em inteligência artificial para simulações rápidas, análise de incerteza e controle ideal de sistemas de ventilação, bem como uso eficiente de energia”, disse Fang.