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医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

2017-03-01 10:00 作者：zyt

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医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

我国于2002年11月26日发布了《医院洁净手术部建筑技术规范》（以下简称“规范”）并于2002年12月1日开始实施，“规范”将手术室分为四级，并以空气洁净度级别作为必要保障条件，空气洁净度级别必须符合标准要求。“规范”同时还规定Ⅲ级及以上级别手术室应采用局部集中送风的方式，即把送风口直接集中布置在手术台的上方。在手术室的建设过程中，空气洁净度通常是最难达到的指标，原因就是常规的以高效过滤器作为气流末端分布装置的手术室送风系统经常出现泄漏现象，或者是高效过滤器滤芯泄漏，或者是高效过滤器安装边框泄漏。对这些很难避免的问题，前者尚有一些专门的密封方法，后者一旦发生绝无办法，并且这些泄漏集中在手术台的上方，肯定会造成手术室的洁净度达不到“规范’要求，如果这些泄漏发生在手术过程中，将大大增加患者的术后感染率。如何解决这个问题呢？医用洁净送风天花这种送风装置随之诞生了。

医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

一、医用洁净送风天花

图1 医用洁净送风天花原理图

医用洁净送风天花是在阻漏层理论的指导下开发的，是最新一代手术室送风末端装置。阻漏层是一个全新的概念，阻漏层理论将使高效过滤器放在末端的做法更加完善，阻漏层的运用成为洁净室的新型气流分布方式的核心。医用洁净送风天花由高效过滤器箱、送风静压箱、阻漏层送风口以及连接高效过滤器箱和送风静压箱的风管组成，原理如图1。

医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

图2 医用洁净送风天花轴侧图

医用洁净送风天花特别适用于手术室送风系统，，其轴测图见图2,尺寸为：2600×2400（㎜×㎜），由四块（尺寸为1400×1100、1400×1100、1300×1200、1300×1200，㎜×㎜）拼装而成,高度为350㎜。医用洁净送风天花的尺寸可以根据工程实际情况进行调整。

二、模型Ⅰ级手术室概况

医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

本实验研究内容均在苏州苏净集团安泰空气技术有限公司的模型Ⅰ级手术室实验室内完成。实验室维护结构采用复合彩钢板组装而成，门窗用铝合金制作，地面为水磨石地面。实验室大小：5900×4900×2700(长×宽×高，㎜×㎜×㎜)。实验室透视图见图3。

图3模型Ⅰ级手术室透视图

三、实验研究

（一）气流均匀性

医用洁净送风天花的均匀性通过计算送风断面及其距离地面800mm的投影面的乱流度来体现，乱流度通过统计各断面各测点的风速计算确定。乱流度越小表明气流分布越均匀，依据文献2，乱流度以不大于0.3为宜。医用洁净送风天花在各送风频率时的平均速度和乱流度见表1、图4和图5。由表1、图4、图5可见，医用洁净送风天花的送风速度在0.396m/s时工作断面的平均风速就已经达到0.25m/s了；在送风速度0.396-0.462m/s时送风面乱流度为0.096-0.080之间，工作面乱流度为0.266-0.202之间，比常规的局部百级送风装置的送风面乱流度小很多，满足文献2对乱流度的要求，能实现均匀送风。

乱流度-频率特性表1

频率 (HZ)	44	45	46	47	48	49	50
送风面乱流度	0.096	0.093	0.093	0.089	0.089	0.084	0.080
工作面乱流度	0.266	0.245	0.232	0.227	0.208	0.199	0.202
送风面平均速度（m/s）	0.396	0.414	0.424	0.431	0.443	0.452	0.462
工作面平均速度（m/s）	0.250	0.264	0.270	0.272	0.281	0.300	0.322

医用洁净送风天花的气流均匀性和抗干扰性的实验研究

图4 送风面乱流度-频率特性图5 工作面乱流度-频率特性

（二）抗干扰性

由于该实验室是一个独立的单元，其周围未设辅助用房，周围即为大气尘环境，再加上实验时实验室内外存在温差，当把实验室的门打开时，由于温差的作用使实验室内外的空气出现对流现象，这种对流会在门的断面上形成一定的风速，对实验室内的空气造成污染。为了了解这样的污染会给实验室的浓度场带来多大影响,本实验测试了在开门的状态下门到主流区之间的区域的浓度场和主流区、周边区的浓度场。门到主流区之间的区域的测点布置见图6。选择了44HZ、47HZ、50 HZ三个频率进行了测试。由门外400mm到主流

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