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主流區(qū)理論--醫(yī)院潔凈手術(shù)室要求集中布置送風(fēng)口的理論基礎(chǔ)

更新時(shí)間:2020-04-27  |  點(diǎn)擊率:2758

1、主流區(qū)概念及不均勻分布濃度計(jì)算
主流區(qū)的概念:在亂流潔凈室內(nèi),在送風(fēng)口下方一個(gè)范圍內(nèi)為主流區(qū),其潔凈度zui高;在回風(fēng)口附近有一很小的回風(fēng)口區(qū),其潔凈度可以高于也可以低于室內(nèi)平均濃度,這要視不均勻分布系數(shù)大于或小于1而定,但是它等于理論的均勻分布時(shí)()的室內(nèi)平均濃度;此外,在送風(fēng)口兩側(cè)的其它區(qū)域是含有渦流的紊流區(qū)域,習(xí)慣簡稱渦流區(qū),其潔凈度明顯低于中心的主流區(qū)。三區(qū)不均勻分布見下圖:

根據(jù)主流區(qū)概念,對于末端為高效過濾器的潔凈空間,由于送風(fēng)濃度極小,因而有:
不均勻分布的室平均濃度
主流區(qū)濃度
渦流區(qū)濃度
回風(fēng)口區(qū)濃度
式中,為不均勻分布系數(shù),
    為主流區(qū)不均勻分布系數(shù),
    為渦流區(qū)不均勻分布系數(shù),;
    為回風(fēng)口區(qū)不均勻分布系數(shù),
     n為換氣次數(shù);
     N為均勻分布的室平均濃度,
     Ns為送風(fēng)濃度;
     G為單位容積發(fā)塵量;
     β為主流區(qū)發(fā)塵量占全室發(fā)塵量的比例;
     φ為主流區(qū)的引帶系數(shù);
     為渦流區(qū)容積占全室容積之比。
2、主流區(qū)污染度
說明回風(fēng)口區(qū)濃度就是均勻分布時(shí)的總平均濃度,研究成果已指出應(yīng)把工作區(qū)置于主流區(qū)下,為了判定集中布置送風(fēng)口并使工作區(qū)布置在主流區(qū)下與常規(guī)分散布置相比的*程度,有以下幾種考慮:
(1)這一程度用主流區(qū)濃度與室平均濃度之比即來表達(dá),因?yàn)槭移骄鶟舛戎邪ㄖ髁鲄^(qū)濃度,則從比值上可能反映不出主流區(qū)的*。同時(shí),當(dāng)采用集中布置送風(fēng)口的主流區(qū)方案時(shí),對室平均濃度的認(rèn)同易產(chǎn)生分歧,因?yàn)樵谥髁鲄^(qū)內(nèi)的測點(diǎn)應(yīng)占多少和各自加權(quán)系數(shù)有關(guān),不好確定,因而可操作性不強(qiáng)。
(2)這一程度用主流區(qū)濃度與回風(fēng)口濃度或均勻分布時(shí)室平均濃度之比即表達(dá),也就是用表達(dá)。雖然有可操作性,即回風(fēng)口區(qū)濃度可測出來,但因?yàn)楣ぷ鼽c(diǎn)不可能布置在回風(fēng)口區(qū),它們之比不是zui受關(guān)心的。
(3)這一程度用主流區(qū)濃度與渦流區(qū)即周邊區(qū)濃度之比即表達(dá),則能比較清楚的說明問題。渦流區(qū)是指主流區(qū)兩側(cè)含有渦流區(qū)的紊流區(qū),它的濃度就代表除了主流區(qū)和回風(fēng)口以外的室內(nèi)其它主要區(qū)域的濃度, 也就是主要為主流區(qū)周邊地區(qū)的濃度。所以可以反映出工作區(qū)內(nèi)和非工作區(qū)內(nèi)的濃度差別。同時(shí),這兩區(qū)的濃度都可以按區(qū)布點(diǎn)分別測定。
3、分級計(jì)算
(1)送風(fēng)面積
既然送風(fēng)集中于工作區(qū),則送風(fēng)面積的大小很重要。送風(fēng)面積太大則風(fēng)量要求太大或在一定風(fēng)量下風(fēng)速太低,造價(jià)高;太小則影響對工作區(qū)的保護(hù)。現(xiàn)在分三種情況:低、中間和zui高的標(biāo)準(zhǔn)。低標(biāo)準(zhǔn)是把僅包括手術(shù)臺(tái)的工作區(qū)包籠在主流區(qū)內(nèi),中間標(biāo)準(zhǔn)是包括手術(shù)臺(tái)外圍0.6m的區(qū)域,zui高標(biāo)準(zhǔn)可包括手術(shù)臺(tái)側(cè)邊外0.9m的區(qū)域。這里應(yīng)考慮弱射流氣流邊界的混摻和削弱現(xiàn)象,邊界可有10.7°角的縮小。根據(jù)無影燈類別,室內(nèi)凈高為2.9~3m,手術(shù)臺(tái)高0.8m,人體切口高度0.3m,工作面高1.1m,則每邊縮小距離為[(2.9~3)m-1.1m] tan10.7°=0.34~0.36m。
(2)發(fā)菌量
發(fā)菌量不是按人員密度計(jì)算的,要直接算。室內(nèi)表面發(fā)菌量還沒有直接數(shù)據(jù),可參考表面發(fā)塵量。即設(shè)8m2地面所代表的表面的發(fā)菌量,相當(dāng)于1個(gè)人靜止時(shí)的發(fā)菌量。人靜止發(fā)菌量大可取300個(gè)/(人.min),測定人員按2名考慮,則總發(fā)菌量為(室面積8m2+2)*300個(gè)/min。
(3)系數(shù)
φ按送風(fēng)面滿布比,依次取0.4,1.3,0.26,0.2;β按送風(fēng)面滿布比,依次取0.7,0.65,0.8,0.85;Vb/V按送風(fēng)面滿布比,依次取0.45,0.65,0.32,0.24。
計(jì)算結(jié)果如下:

如果送風(fēng)口滿布比很大,β達(dá)到0.95,標(biāo)準(zhǔn)兩側(cè)滿布回風(fēng)口,φ=0.05,則=0.095,可算出≈0.048,則=1.98,可知周邊區(qū)濃度約是主流區(qū)的20倍,如果主流區(qū)屬于100級范疇,則周邊區(qū)在1000級范圍之內(nèi)。
4、結(jié)論
由于手術(shù)區(qū)是手術(shù)室發(fā)塵集中的地點(diǎn),按主流區(qū)理論,若將這一區(qū)域置于主流區(qū)內(nèi),則對提高主流區(qū)和全室的潔凈度大有好處。計(jì)算結(jié)果表明,將工業(yè)潔凈室均勻布置送風(fēng)口(1000級換氣次數(shù)標(biāo)準(zhǔn))改為集中布置送風(fēng)口,則可在手術(shù)區(qū)達(dá)到100級的效果,而周邊區(qū)則為1000級。依次類推,關(guān)鍵區(qū)域均可提高一級。要說明的是,為了縮短手術(shù)的時(shí)間,采用了自凈換氣次數(shù)概念,上述手術(shù)室的1000,10000,100000級換氣次數(shù)比常規(guī)的略高,而對于非手術(shù)室房間則比常規(guī)的要小。






 

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