評估東奧場館通風優劣 (鄧淑明博士)
本文作者鄧淑明博士，為香港大學工程學院計算機科學系、社會科學學院地理系及建築學院客席教授，為《信報》撰寫專欄「科網人語」。
位於東京明治神宮外苑的國立競技場，是今屆奧運的主場館。（法新社資料圖片）
香港運動員在今屆東京奧運的傑出表現令港人熱血沸騰，令人暫忘不久之前大眾對在新冠肺炎疫情下舉辦大型賽事的擔憂。
世界衞生組織（WHO）剛在今年3月提出評估室內通風的路線圖，以降低新冠肺炎病毒的傳播風險。可是，在戶外和半戶外區域，如巴士站、體育館和遊樂場這些地方，穿過的氣流錯綜複雜，如何客觀評估這些地方是否有足夠鮮風，一直是個難題。
過去，由於這種通風量模擬檢測須耗用大量電腦運算資源，因此相關專業軟件成本數以百萬元計。不過，日本九州大學應用力學研究所近年運用計算流體動力學（computational fluid dynamics，簡稱CFD），模擬室外和半戶外空間的通風情況，並結合地理資訊系統（GIS）融滙3D城市模型、地形和建築資訊模擬（BIM）等數據作氣流分析，把結果顯示在地圖上，效果一目了然。
在呼吸、說話、打噴嚏和咳嗽過程中，所產生的飛沫在場館內的走向，以此評估病毒的傳播風險。（路透資料圖片）
位於東京明治神宮外苑的國立競技場，是今屆奧運的主場館，建築師以看台和屋頂之間的空隙吸引外面氣流進入場館，良好的通風可以緩解東京夏季炎熱潮濕的環境。然而，這是否足以防止新冠病毒傳播呢？
研究員於是使用氣流分析器（Airflow Analyst），以了解場館從自然風中獲得多少鮮風。他們首先利用GIS軟件複製了整個東京的建築物、樹木、地形；繼而以國立競技場為中心，設定了周遭約1.3平方公里的計算面積，再把體育館周圍的空間網格點設定在1米以內，網格點總數約1110萬個，仔細地重現場館實況。
大家最關注人們在呼吸、說話、打噴嚏和咳嗽過程中，所產生的飛沫在場館內的走向，以此評估病毒的傳播風險。故此，研究員在體育場模型內放置了一個虛擬的顯示式追蹤氣體，並觀察其濃度隨着時間的推移如何變化。
香港若要邁向疫症「清零」，這個技術可大派用場，值得當局考慮。（路透資料圖片）
結果發現，當平均風速為每秒3米的偏北風由體育場外吹進時，體育場內的空氣大約13分鐘內便會被完全替換，意味體育場每小時獲得大約4.6次新鮮空氣。
這次研究基於偏北風，但風向和速度全天不斷變化，要更全面了解場館通風能力，要把16個風向的模擬結果與實時氣流觀測、天氣預報數據相結合，同時加入體育場內當天的人數和活動類型，才可精準地評估病毒傳播的風險。
這個結合城市地理資訊數據的氣流模擬技術令我深感興趣，因為它能把風向變化展現在3D地圖上，讓人評估半室內和戶外鮮風的情況，從而預視和偵測病毒傳播的風險。
香港若要邁向疫症「清零」，這個技術可大派用場，值得當局考慮。
（編者按：鄧淑明博士最新著作《你未來就緒嗎？》現已發售）
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