Den termiske manikin er et måleværktøj, som er blevet anvendt i Danmark i flere generationer. Med fokus på påklædning og undersøgelse af lokal termisk diskomfort i 70’erne blev den termiske manikin et interessant værktøj blandt andet til måling af komfort i specielle situationer
Artiklen har været bragt i HVAC Magasinet nr. 11, 2024 og kan læses uden illustrationer herunder
(læs originalartiklen her)
Af Peter V. Nielsen, Institut for Byggeri, By og Miljø, Aalborg Universitet
Da vi på AAU arbejder med luftstrømning og transportprocesser i rum, fik vi først i 90’erne den idé at få udviklet en termisk manikin med åndingsfunktion, så vi kunne studere de lokale strømningsforhold omkring personer. Vi købte en manikin fra PT-teknik i 1992, og manikinen fik mund og næse, der var forsynet med tilslutning til en kunstig lunge.
Måleudstyret gav stor opmærksomhed efter, at vi havde udsendt en pressemeddelelse. Blandt andet skrev “Ingeniøren”: ”Hun ånder, hun rør på sig og hendes kropstemperatur er helt normal, men ak, frøken Comfortina har intet hjerte, der banker…”. Og “Job & Miljø” skrev: ”Varme dukker kan også fryse”.
En tidlig gevinst ved brug af en manikin med åndingsfunktion var, at vi kunne måle den korrekte eksponering af en person, der befandt sig i et felt med varierende koncentrationer, for eksempel på grund af termisk lagdeling. De første resultater blev publiceret på Roomvent-kongressen i 1994.
Vi blev interesseret i at forske i passiv rygning og måtte derfor have endnu en manikin, så vi kunne studere “aerosol dynamik” imellem to personer, dvs. kortlægge den luftbårne partikelspredning imellem personer. Erik Bjørn udviklede en AAU-manikin, som kunne arbejde optimalt med generering og måling af strømningen omkring en person. De første resultater af spredningsmålinger imellem personer (manikiner) blev publiceret på Roomvent 1996.
Der er produceret fem AAU-manikiner i Danmark samt et par stykker i Kina. Vi har udleveret tegninger til mange andre universiteter, som måske også har produceret AAU-manikiner.
Vigtigt værktøj i SARS-epidemien
Da SARS-epidemien brød ud i Kina i 2005, viste det sig, at manikinerne blev et vigtigt værktøj til undersøgelse af luftbåren smitte imellem to personer. Dette emne er fortsat meget aktuelt i forbindelse med covid-19 og i den aktuelle diskussion med WHO om smittespredningens karakter. Ved hjælp af målinger på to manikiner blev det muligt at kortlægge mange detaljer omkring den gensidige smittepåvirkning og studere, hvorledes de forskellige ventilationssystemer griber ind i smittespredningsforholdene.
Manikiner med åndingsfunktionen spiller i dag en afgørende rolle ved forskning i smittespredning, og de anvendes desuden til at fastlægge reglerne for veldimensionerede ventilationsanlæg.
Bevægelse kan også spille en rolle i rum med lagdelt koncentrationsfordeling eller rumopdeling. Det er i den situation muligt at montere manikinen på en vogn, og man lader denne vogn styres igennem rummet i gentagende bevægelser.
Dukker med indre luftveje
Normalt anvender man sporgas eller røg til at markere små luftbårne partikler som virus eller bakterier i forsøgene. Manikinerne kan dog også anvendes til forsøg med store partikler som ved forsøg med dråbeinfektion. Man kan for eksempel anvende kalibreret støv, populært kaldet “Arizona Road Dust”, som har størrelser imellem 10 til 30 μm. Sådanne forsøg har vist, at partikler af størrelsen 30 μm også er luftbåren i et rum, da de holdes oppe i bevægelse af den strømning, som ventilation og personens varmeafgivelse giver.
To AAU-manikiner har i en lang årrække været udlånt til Xi’an University of Architecture and Technology. De har i Kina fået et par søstre, der har indre luftveje. I den medicinske forskning anses luftbevægelsen i de indre luftveje også til at være et område, der skal dækkes af strømningstekniker og aerosolforskere. Når vi taler om luftbåren smitte, er det ikke alene luften omkring personerne og luften i bygningens rum, der skal være i fokus, strømningen i personers indre luftveje er også af betydning for optagelse af virus eller bakterier.
