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為控(kòng)製(zhì)不同(tóng)用途用(yòng)房的(dí)室(shì)內空(kōng)氣環(huán)境(jìng)衛生(shēng)質量,降低(dī)手術的外源性感(gǎn)染(rǎn)風險,《醫院潔淨手術(shù)部建(jiàn)築技術規(guī)範(fàn)》GB 50333-2002(舊(jiù)規範)將潔淨手(shǒu)術(shù)室分(fēn)為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ4級(jí)潔淨(jìng)手(shǒu)術室(shì),其(qí)中Ⅰ級(jí)潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術室的級(jí)別(bié)zui高,要求的(dí)環(huán)境無菌(jūn)程(chéng)度(dù)也(yě)zui高。《醫(yī)院(yuàn)潔(jié)淨(jìng)手術部(bù)建築技(jì)術規(guī)範》(報批稿)(新(xīn)規(guī)範)沿(yán)用了舊(jiù)規範的潔淨(jìng)手術室(shì)的(dí)級別(bié)劃分,但(dàn)是(shì)對於Ⅰ級(jí)潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術(shù)室的工作(zuò)區平(píng)均風(fēng)速(sù)的測量斷麵(miàn)和工作(zuò)區平均(jūn)風速的(dí)大(dà)小(xiǎo)均(jūn)有(yǒu)調(tiáo)整;舊(jiù)規(guī)範(fàn)要(yào)求的工(gōng)作區平(píng)均風速(sù)的測(cè)量(liáng)斷(duàn)麵(miàn)為距地麵0.8m高(gāo)的(dí)送風口投影區域,要求工(gōng)作區平均風速為(wéi)0.25~0.30m/s;新(xīn)規範要(yào)求(qiú)的工作(zuò)區(qū)平均(jūn)風速的(dí)測量斷(duàn)麵(miàn)為(wéi)距地麵(miàn)1.2m高的(dí)送風(fēng)口(kǒu)投(tóu)影區(qū)域(yù),要(yào)求工作(zuò)區平均風速(sù)為(wéi)0.20~0.25m/s。依據(jù)舊(jiù)規範(fàn)的要(yào)求,如(rú)果在(zài)距(jù)地(dì)麵(miàn)0.8m高的送(sòng)風口(kǒu)投影區域內(nèi)獲得(dé)0.25~0.30m/s的工(gōng)作區平均風速(sù),需(xū)要送風速度保持(chí)在0.40~0.45m/s。設(shè)計人員在設計Ⅰ級潔淨(jìng)手(shǒu)術室時按(àn)照送風風(fēng)速為0.45m/s計算Ⅰ級(jí)潔淨手術室的送風量,Ⅰ級潔(jié)淨(jìng)手術(shù)室的送風(fēng)麵尺寸(cùn)為(wéi)2600*2400mm,Ⅰ級潔淨(jìng)手術室的送風量(liáng)為10108.8m3/h。新規範把工作區平(píng)均風速(sù)的(dí)測(cè)量斷(duàn)麵提(tí)高了0.4m,工作(zuò)區平均風(fēng)速的限值也(yě)降(jiàng)低了。為(wéi)了在(zài)距地(dì)麵1.2m高的送風口投(tóu)影(yǐng)區域(yù)獲得(dé)0.20~0.25m/s的工(gōng)作區(qū)平(píng)均(jūn)風速,Ⅰ級潔淨(jìng)手(shǒu)術室(shì)的(dí)送風速(sù)度和送(sòng)風(fēng)量(liáng)需要(yào)多(duō)大(dà)?下(xià)麵詳(xiáng)細探(tàn)討(tǎo)。
1,現有文(wén)獻的分析研究
為了確定(dìng)Ⅰ級(jí)潔(jié)淨(jìng)手術室的送(sòng)風量,操作(zuò)實驗在模(mó)型I級(jí)手(shǒu)術室(shì)實(shí)驗室內(nèi)完(wán)成。實驗(yàn)室圍護結(jié)構采用復合(hé)彩鋼板組(zǔ)裝(zhuāng)而成,實驗室尺(chǐ)寸為(wéi)5900*4900*2700mm(長*寬(kuān)*高(gāo))。實驗室(shì)透(tòu)視圖見下(xià)圖1,末端送(sòng)風(fēng)裝(zhuāng)置平麵圖見圖2。
(圖1)
(圖2)
文獻(xiàn)在兩(liǎng)種實驗條件(jiàn)下(xià)進行(háng)了測試,一種(zhǒng)為等溫送(sòng)風實驗條(tiáo)件1(送風溫度(dù)和(hé)室(shì)內(nèi)溫度(dù)相(xiāng)同(tóng)),一(yī)種(zhǒng)為高(gāo)溫(wēn)送風實(shí)驗條件2(送(sòng)風(fēng)溫(wēn)度(dù)高(gāo)於(yú)室內溫(wēn)度(dù))。
實驗(yàn)條件1為(wéi):室(shì)內(nèi)幹球溫度22.0~23.5℃;室(shì)內濕球溫(wēn)度(dù)18.0~20.5℃;室內(nèi)正(zhèng)壓(yā)10~13Pa,送(sòng)風溫(wēn)差(chà)為(wéi)0℃。在此(cǐ)實(shí)驗條件下,文獻(xiàn)得出的(dí)送(sòng)風(fēng)氣(qì)流衰減規律見下(xià)表:
從表中(zhōng)可(kě)以看(kàn)出(chū),等(děng)溫送風條件下送(sòng)風的衰(shuāi)減率在0.303~0.369之(zhī)間(jiān),平(píng)均(jūn)值為0.353,按照(zhào)衰(shuāi)減率(shuài)計算(suàn),如(rú)果要(yào)在距地1.2m的(dí)送風口(kǒu)投(tóu)影(yǐng)區域(yù)獲得0.20~0.25m/s的(dí)工作(zuò)區平均風速(sù),送風速度應在0.309~0.386m/s,送(sòng)風量(liáng)應(yīng)為6941~8671 m3/h。
實(shí)驗條件(jiàn)2為:室內幹球(qiú)溫(wēn)度29.7~30.0℃;室內(nèi)濕球(qiú)溫度22.0~24.8℃;室(shì)內(nèi)正壓12~20Pa,送風溫(wēn)差為1.4℃。在(zài)此(cǐ)實驗(yàn)條(tiáo)件下,文獻得出(chū)的(dí)送(sòng)風氣流(liú)衰(shuāi)減規(guī)律見(jiàn)下表:
從(cóng)表(biǎo)中(zhōng)可以(yǐ)看出,高(gāo)溫送(sòng)風(fēng)(送風溫度高於室(shì)內(nèi)溫度)條(tiáo)件下送風的(dí)衰減率在0.422~0.462之間(jiān),平均(jūn)值(zhí)為0.443,按照衰減率(shuài)計算,如果(guǒ)要(yào)在距地(dì)1.2m的送(sòng)風(fēng)口投(tóu)影區域(yù)獲(huò)得(dé)0.20~0.25m/s的工(gōng)作區平均(jūn)風(fēng)速(sù),送風速(sù)度(dù)應在0.359~0.449m/s,送風(fēng)量應為8064~10086m3/h。
對(duì)比(bǐ)以上兩種(zhǒng)實(shí)驗(yàn)條(tiáo)件下(xià)的衰減(jiǎn)率,高(gāo)溫送(sòng)風條件下(xià)的(dí)衰(shuāi)減(jiǎn)率比等溫(wēn)送(sòng)風條件下的(dí)衰(shuāi)減率增大(dà)了25.5%。這種衰減率(shuài)的上(shàng)升是(shì)由(yóu)於熱送(sòng)風(fēng)所產(chǎn)生的(dí)浮力(lì)造成(chéng)的(dí),文獻(xiàn)未(wèi)對送(sòng)冷風(送風溫度(dù)低於(yú)室(shì)內溫(wēn)度(dù))的(dí)氣(qì)流(liú)衰減(jiǎn)率進行(háng)實驗。送冷風(fēng)時,由(yóu)於(yú)受重(zhòng)力影(yǐng)響(xiǎng),送冷風(fēng)的(dí)氣流衰(shuāi)減率(shuài)比(bǐ)等溫送風(fēng)的氣流衰減率要(yào)小,減小(xiǎo)的(dí)比率(shuài)應(yīng)和送(sòng)熱(rè)風氣流衰(shuāi)減(jiǎn)率增大的比率(shuài)相當(dāng),如(rú)果氣流衰減(jiǎn)率按(àn)照25%的減(jiǎn)小率計算,送(sòng)冷風(fēng)時的氣流(liú)衰減率(shuài)應為(wéi):0.353*(1-25%)=0.264,按(àn)照(zhào)上述(shù)的(dí)衰減率(shuài)計算,如(rú)果要在(zài)距(jù)地(dì)1.2m的送(sòng)風口投影區域(yù)獲得(dé)0.20~0.25m/s的工作區平均(jūn)風(fēng)速(sù),送(sòng)風(fēng)速度應在(zài)0.27~0.34m/s,送(sòng)風(fēng)量應(yīng)為6088~7638m3/h。
綜(zōng)合(hé)比較分析,等(děng)溫(wēn)送風的(dí)氣(qì)流(liú)衰(shuāi)減(jiǎn)率(shuài)可以取(qǔ)0.35,該值(zhí)與《藥廠(chǎng)潔(jié)淨室設(shè)計,運行與(yǔ)GMP認(rèn)證(zhèng)》(第二版)關於(yú)局(jú)部單(dān)向流的送風速(sù)度(dù)中(zhōng)提出的衰(shuāi)減(jiǎn)率(shuài)比較接(jiē)近,也符合文獻(xiàn)提出的衰(shuāi)減率(shuài)為(wéi)0.2~0.4的要(yào)求。氣流(liú)衰減(jiǎn)率取0.35,則送(sòng)風(fēng)速(sù)度
和(hé)工作(zuò)區平均(jūn)風(fēng)速
之間存在如下(xià)的關係(xì):
由(yóu)上(shàng)式(shì)可以導出:
可(kě)以看出(chū),送風速度為(wéi)工(gōng)作區(qū)平均(jūn)風(fēng)速(sù)的(dí)1.54倍。
氣流(liú)衰減率取(qǔ)0.35時,如果(guǒ)在(zài)距地1.2m的送風(fēng)口投影區(qū)域(yù)獲得0.20~0.25m/s的工(gōng)作區平均(jūn)風速(sù),送風速度(dù)應為(wéi)0.31~0.39m/s,送風(fēng)量應為6964~8761m3/h,取整(zhěng)後為7000~8800m3/h,冷(lěng)射(shè)流(送(sòng)冷風)時(shí)送(sòng)風衰(shuāi)減率小於上(shàng)述數值。
2,理論(lùn)分析
文(wén)獻(xiàn)在(zài)分(fēn)析送(sòng)風(fēng)射流(liú)的流動規(guī)律時(shí)認為(wéi),送(sòng)風(fēng)速(sù)度(dù)
和距(jù)地1.2m的送風口投(tóu)影區域的(dí)工作(zuò)區(qū)平均(jūn)風速(sù)
之(zhī)間存在如(rú)下的關係(xì):
式中,m為(wéi)射流衰減(jiǎn)係數(shù);
F0為送(sòng)風口麵(miàn)積(jī),m2;對於(yú)Ⅰ級手術室來(lái)說(shuō),F0=2.6m*2.4m=6.24m2;
x為(wéi)送風口(kǒu)至測試斷麵的(dí)距(jù)離(lí),m。
射流衰(shuāi)減係(xì)數(shù)與(yǔ)風(fēng)口(kǒu)本身的特(tè)性(xìng)相(xiāng)關(guān)的(dí)參數(shù),它的大(dà)小隻取決(jué)於送(sòng)風(fēng)口(kǒu)的本(běn)身的特性。文獻中(zhōng)並(bìng)沒有(yǒu)給(gěi)出(chū)適(shì)合(hé)Ⅰ級(jí)潔淨(jìng)手術(shù)室送風口的射流衰減係(xì)數(shù)的取(qǔ)值(zhí),如何獲(huò)得Ⅰ級(jí)潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術室(shì)送風口的射流衰減係數(shù)成(chéng)為一(yī)個關(guān)鍵問題(tí)。
由(yóu)上式可得:
利用(yòng)文(wén)獻(xiàn)給(gěi)出的(dí)實測(cè)送風速(sù)度和工作區(qū)平(píng)均風(fēng)速之(zhī)間的對(duì)應關(guān)係(xì),采(cǎi)用上式計算出一(yī)係(xì)列射流衰(shuāi)減係(xì)數,見下(xià)表(biǎo)。式(shì)中(zhōng)的(dí)F0=6.24m2,送(sòng)風(fēng)口至(zhì)測試斷麵的(dí)距(jù)離x=1.9m。將(jiāng)這(zhè)一(yī)係列(liè)射流衰(shuāi)減係(xì)數(shù)的(dí)平(píng)均值(zhí)0.435作為Ⅰ級潔淨(jìng)手(shǒu)術室(shì)送(sòng)風口的射流衰(shuāi)減係(xì)數(shù)。

當手(shǒu)術(shù)室的層(céng)高為(wéi)3m時,距地1.2m的送(sòng)風口投(tóu)影(yǐng)區域(yù)的測試斷麵(miàn)到(dào)送風口(kǒu)的距(jù)離x=1.8m,射(shè)流(liú)衰減(jiǎn)係(xì)數為0.435,F0=6.24m2代(dài)入可得:
氣流(liú)衰減率:
按(àn)照(zhào)0.317的氣(qì)流(liú)衰(shuāi)減率,如(rú)果(guǒ)在距(jù)地1.2m的送(sòng)風口投(tóu)影區(qū)域獲得(dé)0.20~0.25m/s的(dí)工(gōng)作區平均(jūn)風速(sù),送(sòng)風(fēng)速度應(yīng)為0.29~0.37m/h,送風量(liáng)應(yīng)為(wéi)6515~8312m3/h,取(qǔ)整後為6600~8400m3/h。
3,Ⅰ級潔淨手(shǒu)術(shù)室(shì)送風(fēng)風速及送風量的(dí)確定(dìng)
對於(yú)層(céng)高(gāo)為3.0m的(dí)Ⅰ級潔(jié)淨手術室,計算所(suǒ)得與(yǔ)文(wén)獻分析(xī)所得的結(jié)果(guǒ)差異的(dí)原(yuán)因(yīn)在(zài)於文(wén)獻(xiàn)所采用的實(shí)驗(yàn)室(shì)的(dí)層高為(wéi)2.7m,工作區(qū)平均(jūn)風速的(dí)測(cè)試斷麵(miàn)距地(dì)麵0.8m,送(sòng)風(fēng)麵(miàn)和工作區(qū)平均風速(sù)的測試(shì)斷麵(miàn)之(zhī)間(jiān)的(dí)距離為1.9m;而實(shí)際測(cè)試和理論探(tàn)討的(dí)Ⅰ級潔(jié)淨手術(shù)室(shì)的層(céng)高(gāo)為(wéi)3.0m,工作區(qū)平均風速的測試(shì)斷(duàn)麵(miàn)距地(dì)麵1.2m,送(sòng)風(fēng)麵和工(gōng)作區平均風(fēng)速(sù)的測試(shì)斷麵之(zhī)間的距離為(wéi)1.8m;文(wén)獻(xiàn)的送風射流(liú)距(jù)離比實際(jì)測(cè)試和理論研(yán)究(jiū)的(dí)射流(liú)距離(lí)大了(liǎo)100mm,因(yīn)此造成了衰減率的(dí)差異,實際(jì)測(cè)試發(fā)現(xiàn)相(xiāng)差幾厘(lí)米(mǐ)風(fēng)速就(jiù)會發(fā)生顯(xiǎn)著(zhù)的(dí)變化(huà)。綜(zōng)合比較現(xiàn)有文獻(xiàn),理論(lùn)研(yán)究(jiū),實際測試所得(dé)的(dí)氣(qì)流衰(shuāi)減率(shuài),認為(wéi)層(céng)高為3.0m高的(dí)Ⅰ級潔淨手(shǒu)術室的(dí)氣(qì)流衰減率(shuài)宜(yí)取0.32,這個(gè)衰(shuāi)減(jiǎn)率既包含在現有(yǒu)文獻(xiàn)的(dí)分析(xī)研究(jiū)所(suǒ)得的(dí)數值(zhí)範圍內,又(yòu)比(bǐ)理論研(yán)究的結(jié)果相對(duì)保(bǎo)險。按照(zhào)0.32的氣流(liú)衰(shuāi)減率,如果在距地1.2m的送(sòng)風(fēng)口投(tóu)影區(qū)域獲得0.20~0.25m/s的工作(zuò)區平(píng)均(jūn)風速(sù),送風(fēng)速(sù)度應(yīng)在0.30~0.37m/s,送風(fēng)量應(yīng)在6739~8312m3/h,上述送風量取整(zhěng)後(hòu)為6800~8400m3/h。上述送(sòng)風(fēng)量適(shì)合於(yú)3.0m高(gāo)的Ⅰ級(jí)潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術室(shì);對於層高不是3.0m的(dí)Ⅰ級潔(jié)淨手(shǒu)術室(shì)的(dí)送(sòng)風(fēng)速度和(hé)送(sòng)風量可以根(gēn)據公(gōng)式
和(hé)
計(jì)算(suàn)確定。
當(dāng)手術室(shì)的層(céng)高(gāo)為2.9m時,1.2m的送(sòng)風(fēng)口投(tóu)影(yǐng)區(qū)域的測試斷(duàn)麵(miàn)到(dào)送(sòng)風(fēng)口(kǒu)的(dí)距(jù)離x=1.7m,按(àn)照上述公式(shì)計算氣流的(dí)衰減率(shuài)為:
同理可得(dé)其(qí)它層高的(dí)Ⅰ級(jí)潔淨手(shǒu)術(shù)室(shì)的送(sòng)風速度(dù)和(hé)送風量(liáng),計算結(jié)果(guǒ)見(jiàn)下表:
在(zài)進行(háng)Ⅰ級潔淨(jìng)手術室(shì)設計時(shí)可以參照此表進行(háng)設計,並(bìng)根(gēn)據(jù)實際(jì)工程的送(sòng)風溫(wēn)差(chà)調(tiáo)整(zhěng)送風量(liáng)的(dí)大(dà)小。由(yóu)於新(xīn)規範規(guī)定潔(jié)淨手術(shù)室(shì)的淨高不(bù)宜低(dī)於(yú)2.7m,因此表中(zhōng)隻給到層高為2.7m的(dí)Ⅰ級潔淨手術室(shì)的(dí)送(sòng)風速度和(hé)送風(fēng)量(liáng)的取(qǔ)值(zhí)。表中(zhōng)的結果(guǒ)為理論計算所得,實際(jì)手(shǒu)術室(shì)中送(sòng)風(fēng)速(sù)度的(dí)衰減會受(shòu)到(dào)手術室的大(dà)小,布局,送風(fēng)麵的大小,回(huí)風(fēng)口(kǒu)的(dí)布置,送風溫差等因素影響。
4,新(xīn)舊規(guī)範Ⅰ級潔(jié)淨(jìng)手術(shù)室送風麵風速(sù)和送(sòng)風量比(bǐ)較
由(yóu)於工作(zuò)區(qū)平均(jūn)風(fēng)速的測量斷麵(miàn)和所要(yào)求(qiú)的工(gōng)作區平(píng)均(jūn)風(fēng)速的數值(zhí)有變(biàn)化,新規(guī)範和(hé)舊規(guī)範相比,Ⅰ級潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術(shù)室(shì)的送(sòng)風速度(dù)和送(sòng)風量有變化,變化情況(kuàng)見(jiàn)下表:
表中針對(duì)的是層(céng)高(gāo)為3.0m的Ⅰ級(jí)潔淨手(shǒu)術室。可以看出,要達到(dào)新規(guī)範(fàn)的工作區平(píng)均風(fēng)速的(dí)要求,Ⅰ級(jí)潔淨(jìng)手術(shù)室(shì)的(dí)送風(fēng)量(liáng)可以按照7000~8600m3/h進行(háng)設計計算(suàn),比按照(zhào)舊(jiù)規(guī)範(fàn)計(jì)算所得(dé)的(dí)送風量(liáng)減少了1600m3/h,減少(shǎo)的(dí)送(sòng)風(fēng)量相當(dāng)於(yú)原(yuán)設計風量的16%。如果Ⅰ級潔(jié)淨(jìng)手(shǒu)術(shù)室的(dí)層(céng)高小於3.0m,送風量減小的比例(lì)會(huì)更大(dà)。送風(fēng)量減小了,在(zài)進(jìn)行(háng)Ⅰ級(jí)潔(jié)淨手(shǒu)術(shù)室(shì)設計時,風機參數也可以(yǐ)適當減(jiǎn)小,空調(tiáo)機(jī)組(zǔ)表冷器(qì)的(dí)冷負荷(hé)和(hé)熱負荷(hé)都(dū)會(huì)隨(suí)之減小,這(zhè)樣就會在一(yī)定程度上降低Ⅰ級(jí)潔淨(jìng)手術(shù)室(shì)的造價和(hé)運(yùn)行費用(yòng),對於(yú)建設方來說是非(fēi)常(cháng)有利的。
考慮到(dào)低溫送風時的(dí)氣流(liú)衰(shuāi)減率(shuài)減小(xiǎo),在距地(dì)1.2m的(dí)送(sòng)風(fēng)口投影(yǐng)區(qū)域達(dá)到0.20~0.25m/s的(dí)工(gōng)作(zuò)區平均風速(sù)所需(xū)的送(sòng)風(fēng)速度(dù)和(hé)送風(fēng)量(liáng)會(huì)減(jiǎn)小(xiǎo),因(yīn)此新規範標(biāo)準從減(jiǎn)少送風量(liáng)的(dí)角度出發進行了如(rú)下的(dí)規(guī)定:在手(shǒu)術進(jìn)行(háng)過(guò)程(chéng)中(zhōng),Ⅰ~Ⅲ級潔淨(jìng)手(shǒu)術室(shì)淨化空(kōng)調(tiáo)係(xì)統宜(yí)根(gēn)據需(xū)要使送(sòng)風(fēng)溫(wēn)度(dù)能夠在(zài)低(dī)於(yú)室溫狀況下(xià)運(yùn)行。