Респиратор с клапаном или обычная маска? Что лучше защитит от COVID-19

Я понял надо написать развернуто про респираторы с клапаном, потому что немножко достало. Подавляющее большинство людей не просто не знают элементарной физики, но и совершенно не владеют навыками сравнения величин, которые являются ключевыми в физическом мышлении. Поэтому люди читают, что «CDC и ВОЗ не рекомендуют респираторы с клапанами», но не понимают почему и в каком контексте.

Давайте начнем с азов. Респираторы бывают с клапаном и без. Клапан — это резиновый лепесток, который слегка оттопыривается на выдохе и плотно прилегает на вдохе. Назначение клапана — вовсе не «облегчать дыхание», как все думают. Дыхание в таком респираторе и так не особо затруднено и клапан ничем тут особо не помогает (почему — будет ниже). Основная роль клапана — сбрасывать избыточное давление, которое может «отлепить» плотно пригнанную полумаску от лица. Предполагается, что человек плотно подгоняет респиратор и потом долго его не трогает. Если клапана нет, то сильно выдохнув можно нарушить эту подгонку.

Если вы хоть раз носили такой респиратор (что с клапаном, что без), то вы знаете, что он ощутимо стягивается на вдохе и надувается на выдохе. Это происходит потому, что поры материала крошечные и создают ощутимое сопротивление воздуху. Клапан лишь чуть-чуть облегчает выдох, но никак кардинально это сопротивление не снижает. Если закрыть вам глаза и надеть респиратор, то вы не определите по дыханию, есть ли там этот клапан.

Дело в том, что щель под лепестком клапана крошечная — всего пара квадратных миллиметров. Это в сотни раз меньше диаметра ваших носовых ходов (если вы дышите носом) и в тысячи раз меньше рта (если вы дышите ртом). Впихнуть невпихуемое, как известно, нельзя, поэтому весь поток выдыхаемого воздуха в эту щелку физически пройти не успеет. Львиная его доля все равно будет фильтроваться через поры материала, независимо от наличия клапана. Просто потому, что эффективная площадь пор на несколько порядков больше площади щели клапана. Сколько конкретно воздуха выходит именно через клапан без эксперимента сказать сложно, но это проценты, ну, может, первые десятки процентов.

Наглядная иллюстрация этого факта — запотевание очков в респираторе с клапаном. Если бы клапан пропускал реально много воздуха, то через поры вверх на очки так много не попадало бы. Можете сами проверить, что очки запотевают абсолютно одинаковым образом, что с клапаном, что без, разницы вы при всем желании не заметите.

Если человек в респираторе болен, то он выдыхает вирусные частицы. Естественно, клапан ничего не фильтрует и вирус беспрепятственно попадает в окружающую среду. Но далеко не весь, а только те несколько процентов, что проходят именно сквозь клапан, а не сквозь материал! Так что эффективность респиратора с клапаном в плане защиты окружающих от вас ниже, чем без клапана, но она все равно весьма значительна.

Теперь возьмем обычную «синюю» маску. Как бы вы ее не подгоняли по лицу, будет множество щелей вокруг носа и по краям. Общая площадь этих щелей в сотни, если не в тысячи раз больше чем площадь приоткрытого клапана респиратора. К тому же сам материал маски фильтрует вирус в десятки раз хуже, чем материал респиратора.

И это если маска свежая и подогнана правильно. Если мятую маску достали из кармана и небрежно натянули на кончик носа, то там вокруг носа будут щели в сантиметр шириной. Это уже в тысячи раз больше, чем тот несчастный клапан.

Такая маска — вообще чистая бутафория и формальная защита от административного штрафа, а не какая-то защита. Так что в среднем бумажная одноразовая маска пропускает наружу в десятки (если не в сотни) раз больше вирусных частиц, чем респиратор с клапаном.

Рекомендации CDC и ВОЗ говорят исключительно о том, что респиратор с клапаном не дает той защиты для окружающих, которую от него ожидают по аналогии с респиратором без клапана. В тех странах, где запрещены респираторы с клапанами, вместе с ними запрещены и бумажные, и тем более тканевые маски. Там в закрытых помещениях разрешены исключительно респираторы не ниже класса FFP2 и больше ничего.

Запрещать респираторы с клапанами, если вместо них можно использовать обычную маску или вообще ритуально таскать ее на подбородке — это вопиющая глупость. Так практически никто в мире и не делает.

Так что стоять рядом с человеком в респираторе с клапаном в среднем все равно безопаснее, чем рядом с человеком в бумажной маске. Во-первых, потому что вокруг маски щелей в десятки раз больше по площади — банальная физика. А во-вторых, потому что человек в подогнанном респираторе априори серьезнее относится к своей безопасности, чем случайный «бессмертный» дурак с ветхой тряпочкой едва натянутой на кончик носа.

Как носят маски у нас в транспорте и общественных местах — вы прекрасно знаете, поэтому ваш респиратор с клапаном в транспорте — это проблема исключительно тех, кто ездит с маской на бороде, а никак не ваша. Когда будет дисциплина как в Германии, тогда и можно будет обсуждать отказ от респираторов с клапанами.