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議題背景：

在2021年8月19日台北時間17:00，正式發表在國際期刊《自然通訊》（Nature Communications）研究標題：「The risk of indoor sports and culture events for the transmission of COVID-19」。

德國哈勒大學醫院的Dr. Stefan Moritz與其研究團隊為調查群眾集會活動期間，新冠病毒藉由飛沫和氣膠傳播的風險，於2020年8月22日，1212人於萊比錫競技體育館，進行了一場具有三種不同座位限制的實驗性流行音樂會，並使用接觸追踪設備（contact tracing devices, CTD）測量了活動期間每位觀眾的接觸情況，發現在大型室內活動中，藉由有效的通風與特定的公共衛生措施能限制新冠病毒的傳播風險。

引用文獻：

1. Moritz, S., Gottschick, C., Horn, J. et al. The risk of indoor sports and culture events for the transmission of COVID-19. Nat Commun 12, 5096 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-25317-9

結論：

1. 進出場與中場休息容易發生人與人接觸，由於空間限制會讓較大的人群在進出時站得更近，從而在前往的途中有更多接觸。

2. 在沒有坐位的演唱會上，觀眾間的距離很近，且不會停留在固定的位置，所以接觸的次數會隨著時間增加。

3. 保持物理距離的情況下，人和人之間的接觸次數很少，適度限制的梅花座位安排顯著降低感染風險，此時主要風險將取決於通風的條件。

4. 通風系統不良會導致氣膠暴露率顯著增加，從而增加感染風險。

5. 較低的每小時換氣次數以及較少的空氣運動，氣膠將更容易從感染者流向接受者。

6. 在坐位時間長，持續累積暴露時間，室內環境的氣膠仍令人擔憂。因此在坐著時應強制佩戴口罩，以最大限度地發揮其保護作用。

7. 當採取座位限制的衛生措施，並滿足良好通風的條件時，室內群眾集會活動似乎對COVID-19的傳播較不明顯。

8. 此研究的最大限制是新冠病毒的最小感染劑量或氣膠的病毒承載量等關鍵資料仍然未知。

專家怎麼說：

2021年8月20日
中山醫學大學職業安全衛生學系副教授 賴全裕

在活動開始前48小時，所有參與者和相關工作人員的新冠病毒檢測結果均為陰性。活動期間，所有參與人員都佩戴N95口罩、一瓶含有85.5%的乙醇洗手液，和戴在脖子上的接觸追踪設備以測量人與人間半徑1.5公尺內的接觸。體育館通風系統的總出氣容量為198,000 m³/h並使用100%的新鮮空氣。看台下方的出氣容量為114,000 m³/h。在看台的長邊，觀眾頭部上方有噴嘴，將空氣向下吹往內部空間（84,000 m³/h）。
分別以三種不同衛生管控：

1. 座位沒有限制（新冠大流行前的狀況，不留空座位），觀眾通過兩個入口不受任何限制的進出。
2. 中等限制（棋盤式座位--梅花座之穿插空位），四個象限出入口。
3. 強限制（雙人座位，與另一雙人座位之間隔1.5公尺，八個出入口。

研究使用計算流體動力學，模擬4000名虛擬參與者呼吸空氣中的氣膠分佈，並觀察傳染性氣膠分佈和健康受試者的暴露結果。由於氣膠暴露相關感染的臨界感染劑量和在空氣中停留時間閾值尚不清楚，研究假設一個唱歌的人每秒會產生大約1000顆氣膠微粒，相當於7.53 × 10⁻⁸ ml的氣膠，而一個休息的人每秒只產生10顆氣膠微粒。假設氣膠的病毒負載量等於10⁹ RNA copies/ml。因此，在90分鐘的音樂會中唱歌時，一個有感染的觀眾大約會產生4 × 10⁵ copies和休息時產生4 × 10³ copies。常見假設新冠病毒的最小感染劑量為排放量的1%，因此，對應每場音樂會將暴露40到4000個病毒顆粒。模型中也納入了各種參數，包括不同衛生習慣、戴口罩、活動規模、通風系統等不同條件。

在入場（60分鐘）、上半場（20分鐘）、半場（20分鐘）、下半場（20分鐘）、離場（15分鐘）各時段都觀察到大量接觸。計算每種座位安排是否有人與人超過 10秒的接觸，發現接觸總平均數約62~17次，管控方式中的「強限制」接觸較少。若只計算持續時間超過15分鐘的關鍵接觸（美國CDC的密切接觸定義），每種座位的接觸總平均數減少到10次以下，平均測量到每位觀眾的直接接觸人數為9人。因此，在保持物理距離的情況下，人和人之間產生的接觸次數很少，適度限制的梅花座位安排顯著降低了感染風險，而此時主要的風險將取決於以下通風的條件：

1. 通風方式1（VV1）為該場館中目前的通風系統。入口空氣主要通過噴嘴由東西側橫向吹入，經過渦流擴散器從看台座椅下方和通過通風格柵在移動看台下方供應空氣，廢氣則由場館的角落排到排氣塔。此時每小時換氣次數（Air exchange per hour, ACH）為1.46 /h，補充空氣為50 m³/ h×人數。
2. 在通風方式2（VV2）中，為避免大渦流導致氣膠在人臉部高度擴散，關閉噴嘴和排氣塔，並將排氣塔換為位於屋頂下的排氣管，因此ACH降為0.85 /h。選擇這個解決方案是因實施具有成本效益，並且希望通過浮力誘導流體沿屋頂方向形成置換式氣流。

在VV1中，24名感染者導致85人暴露於感染性氣膠，而VV2中則增加到612人。總平均暴露量從3.54（VV1）增加到25.50（VV2）個暴露個體，總數也增加了7倍。顯示VV1和VV2的傳輸機制：較低的每小時換氣次數以及較少的空氣運動（空氣混合較慢），氣膠將更容易從感染者流向接受者，因此，通風系統不良會導致氣膠暴露率顯著增加，從而增加感染風險。

該研究顯示，通風不良會顯著增加傳播數量，但使用N95口罩會降低風險。共有960名研究參與者完成了實驗三週後提供的問卷（79%）。大多數參與者（89%）認為佩戴N95口罩沒有問題，或者幾乎沒有限制，可以很快適應。如果在音樂會上需要佩戴普通的口鼻保護裝置或N95口罩，則分別有90%和78%的參與者會這樣做。因觀眾留在座位時間長，持續累積暴露時間，室內環境中的氣膠仍令人擔憂。因此，在坐著時尤其是應強制佩戴口罩，以最大限度地發揮其保護作用。在音樂會期間佩戴口罩得到了大多數參與者的高度認可，可以進一步降低風險。

進場、中場休息和離場階段容易發生人與人接觸，但不經意地短時間碰觸尤其需要注意。由於空間限制，較大的人群會讓人們在進出時站得更近，從而在前往的途中有更多接觸。其次，在沒有坐位的演唱會上，觀眾間的距離很近，且不會停留在固定的位置，接觸的次數會隨著時間增加。因此，當採取座位限制的衛生措施，並滿足良好通風的條件時，室內群眾集會活動似乎對COVID-19的傳播較不明顯。

在ASHRAE 62.1-2013標準中[1]，建議觀眾區每人的最低通風率為3.8 l/s。萊比錫競技場館之通風設計為：每人提供6.7 l/s（最多8200個座位）或4.5 l/s（最多12,300人站立），雖分別超過ASHRAE建議的約1.75倍或1.2倍，但本研究的最大限制是新冠病毒的最小感染劑量或氣膠的病毒承載量等關鍵資料仍然未知。ASHRAE 62.1-2013通風標準是基於個人的室內空氣品質要求，並不一定符合可預防特定疾病傳播的要求。另外，研究的參與者在音樂會結束後去酒吧或類似場所時，可能會發生額外的接觸。

註解及參考資料：

[1] 美國採暖、製冷與空調工程師學會（American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers）簡稱ASHRAE，是國際標準化組織（ISO）指定的唯一負責製冷、空調方面的國際標準認證組織。訂定室內空氣品質可接受性通風，為商業和機構建築規定了最低通風率和其他要求。目前ASHRAE標準已被所有國家的製冷設備標準制訂機構和製冷設備製造商所採用。