Smittspridning innomhus

Mer komplext än befarat

En utmaning inom ventilationsbranschen är att luften inte går att se. Plåt & Vent Magasinet har besökt Högskolan i Gävle där forskare är i full färd med att visualisera och mäta luftflöden i ett rum. Här ser man hur extremt snabbt virus sprider sig och hur viktigt ventilation är för människans välbefinnande.

I labbet på Högskolan i Gävle utvecklar docent Alan Kabanshi, professor Mats Sandberg, forskningsingenjör Elisabet Linden och forskningsingenjör Mikael Sundberg mätmetoder för att testa luftflöde och ventilationssystem. Anledningen är ett omskrivet forskningsprojekt i luftflöde och smittspridning. Projektet har pågått sedan januari 2022 och forskarna kan nu dela med sig av nya detaljer och upptäckter.

Magiska såpbubblor belyser luften

En viktig del i projektet är egenutvecklade såpbubblor, baserade på en såpblandning med exakt balans. Såpbubblorna skjuts in i ett isolerat rum med glasväggar och illustrerar hur luften rör sig, med eller utan ventilation. Om till exempel två personer befinner sig därinne och samtalar kan forskarna se hur luft eller virus sprider sig i realtid – och vilken funktion ventilationen har för att kontrollera flödet.

Det konkreta målet med forskningen är att kunna beräkna smittspridning och sannolikheten för smitta – något som i högsta grad är relevant för ventilationsbranschen.

Elisabet Linden är forskningsingenjör med fokus på energi och inomhusmiljö. Hon är expert på mättekniker för inomhusmiljö och har tidigare varit specialiserad på visualisering – att göra inomhusmiljön mer visuell/förståelig.

– Ett första steg var att ta reda på hur luften rör sig eftersom den inte går att se. Våra såpbubblor är ett riktigt bra sätt att visualisera vad som händer med luften i ett rum. Oftast brukar man räkna på ett totalflöde in i rummet, men vi vill komplettera med en modell för vad som händer väl inne i lokalen. Det är roligt att kunna bidra till framåtrörelse inom ventilationsbranschen med hjälp av ny forskning, säger Elisabet.

Luftens rörelse och virus

Alan Kabanshi, docent på Högskolan i Gävle, är initiativtagare till forskningen. Han menar att problemet med höga luftflöden är att de komplicerar luftens rörelse i byggnader, samtidigt som de ökar energiåtgången och skapar problem med drag. Planen med forskningsprojektet är att hitta sätt att optimera luftens rörelse snarare än att öka luftflödet. Men om resultatet tvärtom visar att det är nödvändigt att öka luftflödet kommer forskarna ta reda på hur det kan göras på ett optimalt sätt.

Intresset för Alan, Mats, Mikael och Elisabets forskning ökade naturligtvis under coronapandemin eftersom de forskar i hur risken för virusspridning kan minimeras. Det som de hittills har sett är att överföringsrisken är mer komplicerad än enligt befintliga modeller.

– Till exempel är sambandet mellan ventilationsflöde och virusöverföring redan etablerat i den befintliga infektionsriskmodellen. Men den fokuserar på det övergripande flödet av byggnadsventilation. Vi är mer intresserade av vad som händer i rummet och överföringen mellan rummen. Vi kan se hur värmen strömmar uppåt från ansiktet och hur den kalla luften strömmar nedåt eftersom den är tyngre. Vi ser också hur viktigt det är att ansiktsmasker sitter korrekt över näsan, det vill säga har bra passform, annars läcker luften och virus rakt upp i ett rum och sprider sig, säger Alan.

Högre status för ventilation

Mikael Sundberg är forskningsingenjör inom energi, inklusive ventilation och mätningar. Han har även en bakgrund inom elektronikbranschen. Mikaels roll är att utveckla utrustningen, bland annat koldioxidmätaren, såpbubbelkameror och såpblandningen.

– Vi jobbar med att mäta och kvantifiera luftflöden med hjälp av visualiseringsmetoder. Förutom att landa i en beräkningsmodell för att se flödet som verkligen renar i ett rum vill vi hitta en bättre beräkningsmodell för att spara energin som går ut. Jag hoppas att projektet leder till att fler börjar tänka på ventilation. Ventilation är så mycket mer än en källa till ny luft och det är önskvärt att ventilation får högre status, säger Mikael.

Han lägger stor vikt vid att ta fram lättanvänd utrustning som även kan användas i andra projekt för att göra detaljerade luftmätningar. Ambitionen är att kunna göra mätningar på 100-tals kubikmeter luft.

– Med bättre beräkningsmodeller kan man inte bara förebygga smitta, man kan även spara energin som går ut. Under coronapandemin insåg många hur viktig ventilation i inomhusmiljön är, men sedan kom energibesparingen. Kan man beräkna dessa två redan på projekteringsstadiet har man vunnit mycket, avslutar Mikael.

Upptäckter hittills
• Mätmetoderna behöver förbättras – ny mätutrustning/nya mätmetoder behöver utvecklas för större volymer luft.
• Risken för att bli smittad i ett rum är mer komplicerat än tidigare känt – både ventilationens flödeshastighet och luftdistributionen inomhus är kritiska, något befintliga beräkningsmodeller inte utgår från.

Youtubestjärnan Manfred Erlandsson testar forskningen
Titta gärna på avsnitt två i den nya Youtubeserien ”Var fick du luft ifrån?” som sänds i februari. Då besöker Manfred forskarna i Gävle för att ta reda på hur han kan skydda sig mot luftburna virus. Är det ens möjligt?

2023-02-28 - Industritorget