マスクせず歩きながら会話 ウイルス飛まつをシミュレーション
2021年3月4日 21時03分 新型コロナウイルス
最新のスーパーコンピューター「富岳」を使って、マスクをせずに歩きながら会話をした場合、新型コロナウイルスの飛まつがどのように広がるかシミュレーションした結果が公表されました。歩行中は飛まつが背後に広がることから、研究グループはマスクをせずに歩きながら会話している人との距離は3メートルほどあける必要があると指摘しています。
神戸市にある理化学研究所の研究チームはスーパーコンピューター「富岳」を使って新型コロナウイルスの飛まつの広がりを研究しています。
今回は、屋外を歩行中に周りの人がさらされる感染リスクについて調べるため、歩いている時と、立ち止まった時とそれぞれの状態でマスクを着けずに会話した場合の飛まつの広がり方の違いをシミュレーションしました。
この結果、立ち止まった状態で会話すると、顔の前方1.5メートルまで飛まつが広がります。
ところが、歩いている場合は、飛まつは後ろ側の2メートルから3メートルまで達し、さらにエアロゾルと呼ばれる小さな飛まつになって広がっています。
また、速度を変えて飛まつの広がり方を比較したところ、歩くよりも走った時のほうが、後方に飛まつが長く漂うこともわかりました。
研究チームは、マスクをせずに歩きながら会話している人との距離は3メートルほど取ることや、ジョギングを一緒にする場合は後ろで長時間伴走するのは避けるよう呼びかけています。
また、今回のシミュレーションでは「二重マスク」の効果についての分析も行われ、不織布のマスクを顔との隙間をできるだけなくして着けた場合は、飛まつを81％キャッチする一方、ウレタンマスクを上に重ねた二重マスクの場合は89％の飛まつをキャッチすることがわかり、研究チームは「二重マスクの効果は、正しく装着した場合と大きく変わらなかった」としています。
走る人の後ろに注意
今回のシミュレーションでは歩きながら会話する場合、周りの人はどのような感染リスクにさらされるのか調べました。
屋外でマスクを着けずに会話する人を想定しています。
まず、止まった状態で会話すると、前方1.5メートルまでエアロゾルと呼ばれる細かな飛まつが広がります。
一方、歩行中の場合は、後方2メートルから3メートルまで飛まつが達し、さらにエアロゾルと呼ばれる小さな飛まつになって広がっています。
また、速度によって飛まつの広がりにどのような違いがあるのか調べました。
時速2.3キロでゆっくり歩きながら会話した場合、大きな飛まつはすぐに地面に落ち、一定のエアロゾルが漂います。
時速4.6キロでは、飛まつは地面にほとんど落ちず、通った場所を漂い続けます。
さらに、ジョギングなどで時速9.2キロで走った場合は、広い範囲にエアロゾルが一気に広がり、空気中を漂い続けることがわかります。
研究チームは、マスクせずに歩く人の後ろでは3メートルほどの距離を取ることやジョギングを一緒にする場合、後ろで長時間伴走するのは避けるよう呼びかけています。
また、歩きながら普通の声で話すよりも大きな声で話したほうが、飛まつが後方の広範囲に広がることもわかりました。
二重マスクは効果ある？
今回のシミュレーションでは「二重マスク」に効果があるのかについても分析が行われました。
シミュレーションでは、不織布マスクの金具を鼻の形に沿って折り曲げずに隙間があいた状態で着けた場合と、金具を折り曲げて顔との隙間をできるだけなくした状態で着けた場合、それに顔との隙間をできるだけなくした不織布マスクの上にウレタンのマスクを重ねた場合の比較が行われました。
それぞれの状態でせきをした場合、飛まつをどれだけキャッチするか「捕集効率」を調べました。
隙間が空いた状態でマスクを着けた場合は、キャッチした飛まつは69％にとどまりますが、顔との隙間をできるだけなくして着けた場合は81％まで向上しました。一方で、二重マスクの場合は89％となりました。
研究チームは「二重マスクの効果は不織布マスクを正しく装着した場合と大きく変わらなかった。重要なのは1枚の不織布マスクをできるだけ顔との隙間なく装着することだ」としています。
「マスク会食」の効果も検証
今回のシミュレーションでは飲食店で食事をする場合のいわゆる「マスク会食」について分析が行われました。
4人がけのテーブルで食事をしながらの会話を想定し、マスクを外して何も対策をしなかった場合とマウスシールドをした場合を比較しました。
マウスシールドをした場合は飛まつの20％がマウスシールドに付着します。
さらに、飛まつが前方ではなく、上に向かって漂っていくことが分かりました。
研究チームはマウスシールドやマスクをすることは効果が高く、紙を口にあてるだけでも効果があるとしています。
一方で、飲食店側の対策についても分析が行われました。
まずは、エアコンの運転の有無がどう影響するかです。
エアコンを使用しないと、空気が滞留し、汚れた空気が1か所にとどまりやすくなります。
一方、エアコンを使用した場合、店内の空気がかき混ぜられて、汚れた空気がすぐに拡散することがわかりました。
さらに、ちゅう房の換気扇を作動させた場合とさせなかった場合の比較も行われ作動させた場合は空気が入れ替わる回数が4倍ほど多くなりました。
研究チームは「飲食店は排気口の位置や風量を調べてほしい。そのうえで、店内の空気をかき混ぜられる環境を作ることが重要で、排気ダクトを活用することが重要だ」と述べました。
バスの車内ではマスクを
今回のシミュレーションでは、路線バスの車内での感染リスクの分析も行われました。
時速20キロで走り、運転手を含めて63人が乗り、乗車率は80％と混み合った路線バスを想定しています。
バスの乗客がせきをした場合、マスクをしているかしていないかで比較します。
マスクせずにせきをした場合、飛まつが前の乗客にかかり、さらに前方の複数の人に達したあと、車内中に広がっていく様子がわかります。
一方、マスクをしている場合、およそ7割の飛まつがカットされ、特にウイルス濃度が濃い比較的大きめの飛まつが抑えられました。
また、車内の空気を入れ換えるのにかかった時間は、窓を閉めて換気扇の排気モードのみだと3分半、窓を5センチあけると2分半、エアコンの高性能フィルターを装着すれば窓を閉めていても2分だったということです。
また、運転席の後ろにパーティションを付けた場合、運転手や乗客がせきをしても飛まつの拡散防止に効果があることがわかったということです。
救急車搬送中 “患者にマスク”やエアコン使用でリスク減
新型コロナウイルスの患者を救急車で搬送した場合のリスクについても分析が行われました。
シミュレーションでは救急車の中に患者や救急隊員など7人が乗車し搬送される患者がせきをした際の飛まつの数を換気のレベルによって分析します。
換気扇のみを使用している場合ゆっくりと後部座席全体に拡散し、1分後でも3分の1程度の飛まつが浮遊していました。
一方、フロントエアコンと換気扇を併用した場合は1分後に5分の1程度に、さらにリアエアコンも使用した場合は1分後には9分の1程度まで減らすことができたということです。
また、患者にマスクをしてもらうと、発生する飛まつの量はおよそ3分の1に減らすことができます。
さらに、エアコンを使用したうえで、運転席と後部座席の間をカーテンで仕切ると運転席側へ到達する飛まつはほぼ完全に防ぐことができたということです。
