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理化学研究所の発表データを基に ウイルスの感染経路について考える

あなたは、空気の動きについて考えたことはありますか。たとえば、電車の中、飛行機の中、カラオケボックスなどでは、どのような動きをしているのでしょうか。

実は、空気にも動きの規則があります。

今流行りのインフルエンザやコロナウイルスも空気に乗って移動するため、規則を知れば接触の機会を減らし感染リスクを減少できると考えられます。

そこで今回はウイルスの通り道(動き)を可視化してみようと思います。

どこにウイルスは、いるのか?

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

ウイルス対策をしなさいと言われるけど、目に見えないウイルスを対策するなんて、効果があるのか分からないよ。
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

私たちは目で見た情報から判断することが多いから、そう思っても仕方ないよね。
ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

ウイルスが見えるようになったらいいのになぁ~
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

そう言うと思って、いい研究結果があるから紹介するね!

去年12月に理化学研究所が発表した内容です。



この発表により、マスクの効果や電車やカラオケボックス等の室内におけるウイルスの動きが可視化され、多くの報道機関が取り上げました。私たちにとって身近な場面でのシチュエーションのデータなため、より対策が打ちやすくなりました。発表データを基に解説をしていきます。

電車内でのウイルスの流れは?



2021年1月に緊急事態宣言が発令され「テレワークで出勤者の7割削減」を再度要請しました。しかし、テレワークができない職業、宣言の有無に関わらず学生は通学が必要です。

電車やバスなどの公共交通機関の利用者数は減少するかもしれませんが、密な状態になる機会が多いため、ウイルス対策に不安を感じる方も多いと思います。そのためにも知っておきたいのは、「車内での空気の流れ」です。

こちらの動画をご覧ください



2020年6月にも同じような発表をされていましたが、今回はさらに現実的なシミュレーションでの実験になっており、時速80kmで走る電車で、窓開けの幅の違いや、ドア開閉時の空気の換気度合い等を調べたものになります。

たとえば、このような結果が出ています。

窓の幅に関しては、改めて言うまでもなく大きく窓を開けたほうが換気率は高い結果になりました。また、意外と思われるかもしれませんが、電車のエアコンは換気能力があり、エアコンのみで換気した場合は約6分ごとに空気は入れ替わります。窓を開ける換気との併用で、さらに換気時間が短縮されます。

次にドアの開閉時における空気の換気率ですが、駅停車時には新鮮な空気が入り込みます。しかし、ドアが閉められた後すぐに車内の空気は均等濃度に戻ります。

その空気の汚染度は窓を5cm開けたままの走行時と変わらないため、ドア付近の乗車は換気率という観点からは効果がないと判明しました。

そして、この発表で今までの認識(偏見)を覆す答えも見つかりました。今まで、

「車内の中央部分は、人が密集しているから空気の流れが悪く、よどんでいるのではないか?」

です。しかし、今回の結果により新鮮な空気の流れは車内上面中央部分から後方部にむけて流れる事が判明し、先頭部分は空気がよどむ傾向にありました。

空気がよどむ場所には飛沫核が停滞しやすく、ウイルス感染の危険性が高まります。

この結果を基に車内での対策として、男性は身長が高いため女性よりも新鮮な空気を受けやすく、対策の観点から車内中央部にいる方が良いのかもしれませんし、女性は、車内後方部にいることでウイルス対策が出来るのではないでしょうか。

航空機の場合では?



ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

すごい発見ですね。
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

そうだよ、多くの会社や研究者等が協力したから見出せた結果なんだ。

だから私たちはこういう発表が出たときに、裏で大きな協力・努力の末に達成したんだと感謝したほうがいいね。

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

そうですね!
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

電車のみならず航空機でも同じように検証されている。航空機の場合、通常姿勢よりもリクライニングをした場合のほうが咳の影響を受けやすいとされたんだ。

だから、いつもより少しリクライニング角度を抑えて乗ると、皆の為になるだろうね

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

リクライニング一つでそれほど変わるなんて凄い。マスク以外にも皆のためにできる対策ってたくさんあるんだね。
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

そうだね。
ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

電車以外にもっと若い世代にフォーカスを当てたシチュエーションはないの?
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

勿論あるとも。では、アドバイスもそえて説明しよう。

カラオケボックスにおける空気の流れ



カラオケボックスは、緊急事態宣言が発令された後は、密になりやすいからと避けられていた商業施設の一つですよね。今回の発表で、研究者ですら驚いたのが、カラオケボックスの換気能力の高さです。

密室空間で最も重要になるのが新鮮な空気の供給量です。

カラオケボックスは、一般的なオフィスの二倍以上になることが実験でわかり、冷房・暖房に関わらず、エアコンを使用しながらの換気は、さらに二倍以上の換気量になるそうです。

この発表がされるまで、エアコンが空気の循環を作ることを知っている方は少なかったでしょう。利用時は、送風でもいいのでエアコンを作動しながら歌唱することが推奨されます。

また、座る位置での対策について、そもそも狭い空間での歌唱はエアロゾルなどの危機に面することから避けることはできないため、座る位置での対策は難しいですが、歌唱者がマスクやマウスガードを装着することで、ウイルスの拡散を減少できます。

加えて歌唱者が空気溝の下、もしくはパーテーションで遮るなどの対策をすることで格段にエアロゾルの危険性が減ると見込まれます。

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

カラオケボックスの換気能力の高さに驚きです。
ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

そうだね。もともと感染症の危険性が高いとされる場所は特に工夫をしていた事がわかるでしょう。

もちろん、一定以上の危険性はありますが、一般生活でも同じように危険を感じる場面もあるため必要以上に心配しなくても良いと考えられるね。

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

でも、どのような場面でもマスクの着用は必要ですよね。

ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

対策に置いて、飛沫の数を減らすことが大事になるから、必然的にマスクの着用は大事になる。

ウイルスについて知りたい母親

受験生の子をもつ母親

それについて最近疑問に持ったことがあるんだ

マスクで口だけを隠している人を目にするけどそれだけでもいいの?

ウイルスについて正しい情報を教えたい先生

ウイルスの先生

これも同じ発表で紹介されていたから解説するね。

マウスガードの効果

飲食店のスタッフがよく着用しているマウスガード。今回の実験では「口元」、「鼻」、「顎から鼻」、「顎から鼻までのおわん型」の4種類で比較実験し、検証されています。



こちらのグラフより「付着数」、「空気中の放出」の観点から口元、鼻、欲を言えば顎もカバーしたほうが、効果があると分かると思います。

専門知識を持った医療関係者、研究者の方はご存知だと思いますが、鼻やほっぺ、あごなどをマスク、マスクガード等で可能な限り隙間を作らないようにしなければなりません。

なぜなら、隙間からの侵入が大きな影響をもたらすからです。なので、できる限り隙間を作らないように着用する習慣を付けると良いでしょう。

まとめ

公共交通機関を利用する方にとっては、驚きの実験結果ではなかったでしょうか。ウイルスを可視化することで今までの認識が間違いだと気づいたり、また、新たな発見もあったかと思います。
ぜひ、普段の生活に取り込んでいただき、正しい対策をしていただければと思います。

   
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