
1、關於無塵室內外計算參數的確定
1.1室外(wài)環(huán)境含塵(chén)濃(nóng)度
在空氣潔淨(jìng)技術中(zhōng),zui常見的是以大於或等於(yú)0.5μm粒徑的塵埃粒子數量(liàng)為準的計數濃度。對於室外大氣塵濃度(dù),不同的地域差異較大,通常可以分三類典型地區來統計。大量統計資料分析可得到我國這三類典型地區的室外計數濃度: 工業(yè)城市:計數含塵濃度一般不超(chāo)過(guò)3X105粒/L,zui高(gāo)約為106粒(lì)/L(屬嚴重汙染程度); 城市郊外(不包括郊外工(gōng)業區):計數含塵濃度一般不超過2X105粒/L; 非工業區或農村計數含塵濃度一般不超過1X105粒/L。 大量的研(yán)究表明,對於空氣淨化係統100級及以下的潔淨室,當大氣塵濃度在106粒/L以內變化時,對無塵室含塵濃度的影(yǐng)響可以忽略不計,所以通常作(zuò)淨化設計計算時取106粒/L作為室外大氣塵(chén)濃度,這在工程處理上也是保險(xiǎn)的。
1.2室內單(dān)位容積發塵(chén)量
手術室內無塵(chén)室發塵(chén)量主要(yào)包括人和建築表麵、設備(bèi)表麵等。實踐證明人的(de)發(fā)塵量是zui主(zhǔ)要的,而且人的活動對發塵量的影響也較大,在一般情況下,設計計算中可取:
靜止時人的發塵量為:105粒/(P·min)
活動時人的平均發塵量:5x105粒/(P·min)
地麵表麵發塵量:1.25x104粒/9min·m2)
2、無塵室手術室布置
目前國內無塵室手術(shù)室的(de)淨化等級一般為100、1000、10000、100000級四個等(děng)級。少數超過100級的和低(dī)於100000級的。無塵室手術室按室內潔淨度的要求可布(bù)置為單向流無塵(chén)室、準(zhǔn)單向流潔淨(jìng)室和亂流無塵室,分(fèn)述(shù)如下。
2.1單向流無塵室手術室
對於100級及100級以上的高潔淨度手術室一般采用單向(xiàng)流無(wú)塵(chén)室。單向流潔淨手術室一般布置為全(quán)頂棚(péng)送風,兩側回風,用兩側回風替(tì)代傳統單向流無塵室的格柵地(dì)板回風。這樣改善了人們視(shì)覺(jiào)上(shàng)不適之感,地板由格柵改為實體地板對手術室使用上也方便了許多。近幾年來國內做了大(dà)量的研究工作(zuò),*次從理論、實驗以及實際(jì)應用方麵比較全麵地對兩側回風的方式給予了評價(jià),得出了在6m室寬以(yǐ)內可以實現單向(xiàng)流,達到100級潔淨(jìng)度(dù)的結論。對於手術室來講6m室寬己足夠了(le)。因此,隻要將回風(fēng)口(kǒu)布置(zhì)在手術室的長側邊下部即能滿足無塵室設計(jì)條(tiáo)件。
2.2局部(bù)單向流潔淨手術(shù)室
手(shǒu)術室按醫(yī)療功能來劃分可大致分(fèn)為手術台區、手術操作(zuò)區、設備儀(yí)器區、巡回(huí)護士(shì)通(tōng)道區和輔助設備區這五個區域。從保證手術創口無菌感染為(wéi)目的來講,這五個區的潔淨度是可以有(yǒu)差別的。其中手術台區、手術操作區淨化要求zui嚴格(gé),其餘區域可(kě)略低要求。因此,近幾年來國內(nèi)外均有大量采用局部單(dān)向(xiàng)流潔淨手術室的報道。
局(jú)部單向流潔淨手術室把亂流無塵(chén)室的主流區擴大(dà)覆蓋手術台區、手術操作區(qū),在頂部以送風頂棚向(xiàng)下均勻送(sòng)風,使主流區的氣流*符合(hé)單向流的技術條件。從而在手術室內形成局(jú)部的垂直單向流區。這種主流區的局部(bù)單向流高潔淨區的應(yīng)用在(zài)醫院(yuàn)手術(shù)室方麵獲得了較理想(xiǎng)的效果。氣流從頂部送風頂棚送出(chū)並以活塞式推進至手術台平(píng)麵後向四周分散,以亂流(liú)形式在室內其餘部分(fèn)擴(kuò)散稀(xī)釋室內(nèi)的產塵後(hòu)由側牆回風口排出手術室。回風口形式(shì)取決(jué)於室內潔淨度的等級,對於局部100級室內基準1000級的手(shǒu)術室一般用兩長側邊回風,對(duì)於局部(bù)100~1000級室內基準(zhǔn)1000級的手術室,回風口一般隻布置在八角形房間的四角。 以局部(bù)單向流替(tì)代全室單向流的做法(fǎ)對減(jiǎn)少室內送(sòng)風風量、降低噪(zào)聲進而減少(shǎo)初投資及日常的運行費用都(dōu)是有利的。一般的100級潔淨手術室均采用這種(zhǒng)方案。
2.3亂流潔淨手術室(shì)
對於1000級以(yǐ)下潔(jié)淨(jìng)度的手術室一般是采用亂流無塵(chén)室的模式。過濾送風口布置在手術台上(shàng)方的頂棚(péng)上,在側(cè)牆四角(1000級)或對稱兩角(10000級及以下)布置(zhì)風口。將室內(nèi)產塵壓向回風口,達到潔淨(jìng)的目的,這種手術室在潔淨手術室中占有較大比例。
3、淨化係統計算
3.1淨化(huà)係(xì)統的組成
目前國內外空氣淨(jìng)化(huà)係統(tǒng)一般由(yóu)三級空氣過濾器即初級空氣過(guò)濾器、中間空氣(qì)過濾(lǜ)器和末級(jí)空氣過濾器串聯組成。其(qí)濾塵的總效(xiào)率為:
η=1-(1-η1)(l-η2)(1-η3)
式中η1——初級空氣過濾器計數效率:
η2——中(zhōng)間空氣過濾(lǜ)器(qì)計數效率;
η3--末(mò)級空(kōng)氣過濾器計數效率;
η——三級(jí)串(chuàn)聯後總的計數效率。
其中初級空氣過濾器設在新風入口或回風口上(兼作回風阻尼層)一般為粗效空氣過濾器(qì),在額(é)定風量(liàng)下粒(lì)徑≥5μm時,計數效率20%~80%,初阻力≤50Pa。中間空氣過濾器設在空調機組(zǔ)風機的壓出段內,一般為中效空氣過濾器或高中效空(kōng)氣過濾器,在額定風量(liàng)下粒(lì)徑≥1μm時,中效過濾器計數效率為(wéi)20%~70%,初阻力≤80Pa;高,中效(xiào)過濾器計數效率為70%~99%,初阻力≤100Pa。末級空氣過濾器設在送風管路的(de)末端進風口處,一般為空氣過濾器或在空氣過(guò)濾器,在額定風量下,空氣過濾器對於粒徑(jìng)≥0.5μm塵粒計數效率可達99.9%~99.99%,其初阻力為190~250Pa。亞空氣(qì)過(guò)濾器在額(é)定風量(liàng)下(xià)對於粒徑≥0.5μm塵粒計數(shù)效(xiào)率可達95%~99.9%,其(qí)初阻力為120Pa。
3.2單(dān)向流潔淨手(shǒu)術室(shì)
經過(guò)三級過濾的空氣,其含塵量已接近於0,所以,對於滿足(zú)單向流條件的手術室來講無需再核算室(shì)內的塵(chén)粒濃度和菌落數。為了達到單向流潔淨手術室的效果,室內氣流組(zǔ)織必須(xū)滿足手術室(shì)內流線平行度、室內流速亂流度和送風下限風速的三項(xiàng)特性指標。
對於流(liú)線(xiàn)平行度的要求為流線傾角的zui小值約65°,流線從直線逐漸傾斜,其傾斜程度不大於0.5°/cm。對於流速的亂流度要求室內各點流速的均(jun1)方差根(gēn)與平均流速比值不大於0.2。
為了達(dá)到以上(shàng)兩項技術(shù)指標,在單向流潔(jié)淨手術室的布(bù)置上要(yào)保證:
a.送風頂棚過濾器的滿布比要大於80%;
b.防止過濾器出現漏洞,以免漏塵破壞工作區的潔(jié)淨度和漏風幹擾室內氣流場;
c.為了保證(zhèng)送風頂棚上各過濾器均勻出風要求,送風靜壓箱內的壓力分布要均勻。必須控製靜壓箱內風速不超過lm/s,其入口進風風速不超過6m/s。或者加設(shè)阻風檔板調整靜壓(yā)箱內的壓力分(fèn)布;
d.保證送(sòng)風頂棚上各過濾器的阻力要均(jun1)勻,每(měi)個過濾器的額定阻力(lì)與平均阻力之間的差值不超過5%;
e.提高回(huí)風均勻度,回風口應滿布在兩(liǎng)長側(cè)邊的下方,用以拉動送風的均勻。
為了控製室(shì)內各(gè)方麵的汙(wū)染源的汙染,並能迅速使室(shì)內空氣自淨(jìng),送風頂棚的送風風速應大於(yú)下限風(fēng)速(sù)。垂直單向流的下限風速為0.25m/s,水平(píng)單向流(liú)的下(xià)限風速為0.35m/s。在具體工程設計(jì)時,送風風速應略高於(yú)下限風速。
垂直單向流潔淨手術室設計風量為:
Q=F·v×3600(2.3)
式中Q一一(yī)垂直單向流(liú)潔淨手術室送風量,
m3/h;
F——送風頂棚麵積,m2;
V-一(yī)送風風速,建議取(qǔ)0.30~0.35m/s。
3.3亂流潔淨手術(shù)室
潔(jié)淨度為1000級和1000級以下的手術室均可設計成亂流潔(jié)淨手術室。亂流潔淨手術室內氣流流線不平行,速度場的流速不是單一方向,速度大小也不均勻,室內存在渦流,由於其淨(jìng)化原理是*潔淨(jìng)送風稀釋滲混室內產塵,把含塵高於送(sòng)風濃度(此濃度也應符合潔淨度(dù)標(biāo)準)的(de)空氣排出室外,從而帶走室(shì)內產(chǎn)塵。因此,對於亂(luàn)流潔淨(jìng)手術室的設計計(jì)算的任(rèn)務主要是(shì)計算室內空氣含塵濃度的變化(huà),按預定的潔淨度要求確定送風(fēng)量(或換氣次數)。 將亂(luàn)流潔淨手術室作一個封(fēng)閉體係,建立由送、回風帶進(jìn)、帶出塵(chén)粒(lì)和室內產生塵粒(lì)而引起的室內含塵濃度變(biàn)化的動態平衡模型,可得:
a. 室內平均含塵濃度:
式中 N——室內(nèi)穩定含塵濃度,粒(lì)/L;
Na——主流區內含塵濃度,粒/L;
Nv——渦流區內(nèi)含塵濃度,粒(lì)/L:
NS一一送風含塵濃度,粒/L:
G——一室內單(dān)位(wèi)容積發塵量,粒/m3·min):
N一一手術室換氣次數,次/h;
ψ——不均勻係數,按表7取值:
Na一主流區含塵濃度,粒/L;
β—一主流(liú)區中發塵量占總發(fā)塵量的(de)比;
φ——渦(wō)流(liú)區至主流區的引帶風量和送風量之比;
對於亂流潔淨(jìng)手術室可由(2.4)式推導(dǎo)出換氣次數的計算公式:
Ns可由下式計算:
式中 M——大氣含(hán)塵(chén)濃(nóng)度,粒/L,取106粒/L;
S——回風量對於全風量之比;
η——見前式。
室內(nèi)穩定含塵(chén)濃度N此時(shí)可理解為設計含塵濃度,直取該潔淨度zui高(gāo)含塵濃度的1/2~1/3。再求出Na和Nb,就可從理論上推出在該手術室要控製(zhì)的較潔淨的主流區和zui不利的渦(wō)流區的含塵(chén)濃度(dù),要求(qiú)Nb不大於設計要求潔淨度的zui高合塵濃度為合格,否則應作調整。
zui後還需計算該潔淨手(shǒu)術室的自淨時(shí)間:
式中No一(yī)一無塵室原始合塵濃度,一般圍(wéi)護結構可取0.8m;
t-一達(dá)到自淨時間,min;其餘同前。
自淨時間對潔(jié)淨手術室來講也是一個重要指標,要(yào)求它與醫務人員的手術準備時間同步,若此項指(zhǐ)項指標不滿(mǎn)足(zú),仍需調整換氣次數,重新作設計計算。
3.4局部單向流潔淨手術室
局部單向流潔淨手術室目前應(yīng)用較廣,一般100級~1000級(jí)的無塵室手術室大都采用此種形式。
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