Smittspridning i ventilerad inomhusmiljö

Abstract

The transmission of airborne aerosols in a ventilated indoor environment has become highly relevant since the Covid-19 outbreak. Initially, Covid-19 was only assumed to be spread via droplet and contact infection, but research and known outbreaks show that airborne transmission via aerosols occurs. Modern humans spend a large part of their life indoors. Understanding and calculating how virus-carrying aerosols behave in an indoor environment is necessary to be able to design ventilation systems in the most efficient way to limit the spread of infection.

The thesis examines whether it is possible to link measured particle quantities to a risk for becoming infected via airborne aerosols in an indoor environment. Since particle measurements are easily conducted, such a correlation is useful. In addition, this thesis also aims to determine how the risk of becoming infected with Covid-19 varies with different ventilation solutions. The study is limited to analysing the risk of infection in an office environment; therefore, all calculations are based on a theoretical situation with an infectious person in a conference room. Applying it to reality, measurement data is used from a conference room where displacement ventilation has been installed.

The primary point of focus is on which aspects affect the number of particles that reach a person and how viruses spread in a ventilated indoor environment. The workflow is presented in a chronological order where each method is presented, evaluated and it is decided whether they can be used to achieve the purpose of the thesis.

To determine a correlation between the number of particles and the risk of becoming infected, a ventilation index needs to be used. It is therefore concluded that it is not possible to determine a direct connection to the number of particles with the data available in this thesis. Instead, the ventilation system's ability to remove particles from the occupancy zone is crucial for the risk assessment.

More research on Covid-19 is needed to be able to perform risk calculations with good precision. Implementing measures in the ventilation system to increase the ventilation index reduces the risk of becoming infected.

Abstract (Swedish)

Smittspridning i ventilerad inomhusmiljö har sedan Covid-19 pandemin startade blivit ett högaktuellt ämne. Smittan som uppstod i Kina spred sig snabbt över hela världen och gav upphov till omfattande restriktioner och förändringar i det vardagliga livet för miljarder människor. Till en början antogs Covid-19 endast spridas via dropp- och kontaktsmitta men forskning och kända utbrott visar att luftburen smitta via aerosoler förekommer. Dagens människa spenderar en stor del av sitt liv inomhus. Att förstå samt räkna på hur virusbärande aerosoler beter sig i inomhusmiljö är nödvändigt för att kunna utforma ventilationssystem korrekt och således begränsa smittspridningen.

Examensarbetet undersöker huruvida det går att koppla uppmätta partikelmängder till en konkret riskberäkning för att bli smittad via luftburna aerosoler i inomhusmiljö. Eftersom partikelmätningar är enkla att genomföra är ett sådant samband användbart. Syftet med examensarbetet är även att bedöma hur risken att bli smittad av Covid-19 ändras med olika ventilationslösningar. Begränsning görs till att endast undersöka risken att bli smittat på en arbetsplats och samtliga beräkningar utgår från en teoretisk situation där en smittsam person befinner sig i ett konferensrum. För att knyta samman det används verkliga mätdata från ett konferensrum där deplacerande ventilation har införts.

I bakgrundskapitlet beskrivs ämnen och begrepp som är nödvändiga för att kunna förstå val av metod, resultat och diskussion. Fokus ligger på vilka aspekter det är som påverkar antalet partiklar som når en människa och hur virus smittar i ventilerad inomhusmiljö. De beräkningsmodeller som nyttjas presenteras och ingående variabler beskrivs grundligt. Val av metod grundar sig i litteraturstudie samt samarbete med handledare från Airson. Arbetsgången presenteras i en kronologisk ordning där varje metod presenteras, utvärderas och avgörs om de kan användas för att uppnå examensarbetets syfte.

För att bestämma ett samband mellan antalet partiklar och risken för att bli smittad behöver ventilationsindex nyttjas, slutsatsen blir därmed att ett direkt samband till antalet partiklar inte går att fastställa med data tillgänglig i denna studie. I stället blir ventilationssystemets förmåga att föra bort partiklar från vistelsezonen avgörande för riskbedömningen. Åtgärder som visar sig vara effektiva för att minska risken att bli smittad påverkar alla mängden infektiöst material i vistelsezonen. Då stor del återluft nyttjas visar det sig att filtrets avskiljningsgrad har stor inverkan på risken.

Det krävs mer forskning om Covid-19 för att kunna genomföra riskberäkningar med god precision. Att genomföra åtgärder i ventilationssystemet i syfte att höja ventilationsindex minskar risken för att bli smittad.

• author: Ederberg, Isac and Lundstedt, Karl
• supervisor: Victor Fransson
• organization: Division of Building Services; Division of Building Physics; Department of Building and Environmental Technology; Department of Construction Sciences
• course: VMTL01 20211
• year: 2021
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Smittspridning, Covid-19, Airshower, ventilationsindex, smittrisk, aerosoler, SARS-CoV-2
• publication/series: TVIT-5000
• report number: TVIT-5084
• other publication id: ISRN LUTVDG/TVIT—21/5084—SE(72)
• language: Swedish
• additional info: Examinator: Dennis Johansson
• id: 9054650
• date added to LUP: 2021-06-24 12:07:23
• date last changed: 2021-08-12 10:56:27