Z uwagi na fakt, że pandemia COVID-19 przyczynia się do powstawania zaległości edukacyjnych u ponad miliarda dzieci i młodzieży, jednym z globalnych priorytetów jest jak najszybsze wznowienie bezpiecznego nauczania w szkołach. Aby mieć swój wkład w bezpieczny powrót uczniów i nauczycieli do szkół, firma Dassault Systèmes pokazała, jak rozwiązania do symulacji, które od lat stosuje się przy optymalizacji projektów przemysłowych, mogą ułatwić tworzenie rozwiązań pozwalających zwiększyć poziom bezpieczeństwa w pomieszczeniach szkolnych.
Koronawirus rozprzestrzenia się drogą kropelkową. Znajomość fizyki przepływu powietrza i zdolność przewidywania kierunków rozprzestrzeniania się skażonych wirusem cząsteczek może pomóc w określeniu kroków, jakie należy podjąć w celu ograniczenia ryzyka. W tym celu firma Dassault Systèmes użyła aplikacji Simulia bazującej na platformie 3DExperience, aby pokazać to, czego nie widać gołym okiem, oraz zaprezentować i oszacować skuteczność rozmieszczenia wentylacji w klasie, a także przedstawić układ stolików i krzeseł minimalizujący ryzyko ekspozycji na patogen.
Symulacja pokazała możliwość znaczącego ograniczenia rozprzestrzeniania się wirusa drogą kropelkową dzięki maskom, jednak ich noszenie nie jest obowiązkowe we wszystkich szkołach. Co więcej, w nieprawidłowo wentylowanych pomieszczeniach kropelki skażone patogenem mogą unosić się w powietrzu dłużej, a także osiadać zarówno na ubraniach, jak i wyposażeniu. Dassault Systèmes stworzyło symulację pomieszczenia, w którym znajduje się zarażony wirusem uczeń, z zastosowaniem różnych rodzajów systemów wentylacyjnych. W miarę emitowania skażonych cząsteczek przez zarażonego ucznia symulacja wykazała, że system wentylacyjny z włączonym centralnym wentylatorem wyciągowym generował przepływ powietrza transportujący skażone kropelki obecne w powietrzu poza pomieszczenie, ograniczając ich liczbę.
Dassault Systèmes przetestowało i oceniło skuteczność poszczególnych konfiguracji pomieszczenia przy różnym przepływie powietrza, aby znaleźć układ stolików i krzeseł pozwalający ograniczyć ryzyko infekcji wśród uczniów. Zespół badaczy wziął pod uwagę m.in. temperaturę panującą w pomieszczeniu, obciążenie wirusowe zarażonych uczniów oraz średni rozmiar cząsteczki, a następnie wskazał optymalną konfigurację przy użyciu narzędzi do analizy naukowej.
Aplikacje i usługi Simulia Dassault Systèmes nie tylko zwiększają bezpieczeństwo pomieszczeń w szkołach, ale także są wykorzystywane przez inżynierów budowlanych i kierowników obiektów podczas ewaluacji przestrzeni publicznych i roboczych na potrzeby zwiększania bezpieczeństwa w szpitalach, fabrykach, biurach, domach, mieszkaniach oraz na lotniskach.
