1、關(guān)于無塵室內(nèi)外計算參數(shù)的確定 
1.1室外環(huán)境含塵濃度 
在空氣潔凈技術(shù)中，zui常見的是以大于或等于0．5μm粒徑的塵埃粒子數(shù)量為準(zhǔn)的計數(shù)濃度。對于室外大氣塵濃度，不同的地域差異較大，通常可以分三類典型地區(qū)來統(tǒng)計。大量統(tǒng)計資料分析可得到我國這三類典型地區(qū)的室外計數(shù)濃度： 工業(yè)城市：計數(shù)含塵濃度一般不超過3X105粒/L，zui高約為106粒/L（屬嚴(yán)重污染程度）； 城市郊外（不包括郊外工業(yè)區(qū)）：計數(shù)含塵濃度一般不超過2X105粒/L； 非工業(yè)區(qū)或農(nóng)村計數(shù)含塵濃度一般不超過1X105粒/L。 　　大量的研究表明，對于空氣凈化系統(tǒng)100級及以下的潔凈室，當(dāng)大氣塵濃度在106粒/L以內(nèi)變化時，對無塵室含塵濃度的影響可以忽略不計，所以通常作凈化設(shè)計計算時取106粒/L作為室外大氣塵濃度，這在工程處理上也是保險的。 
1.2室內(nèi)單位容積發(fā)塵量
手術(shù)室內(nèi)無塵室發(fā)塵量主要包括人和建筑表面、設(shè)備表面等。實踐證明人的發(fā)塵量是zui主要的，而且人的活動對發(fā)塵量的影響也較大，在一般情況下，設(shè)計計算中可取： 
靜止時人的發(fā)塵量為：105粒/（P·min） 
活動時人的平均發(fā)塵量：5x105粒／（P·min） 
地面表面發(fā)塵量：1．25x104粒／9min·m2）  
2、無塵室手術(shù)室布置 
目前國內(nèi)無塵室手術(shù)室的凈化等級一般為100、1000、10000、100000級四個等級。少數(shù)超過100級的和低于100000級的。無塵室手術(shù)室按室內(nèi)潔凈度的要求可布置為單向流無塵室、準(zhǔn)單向流潔凈室和亂流無塵室，分述如下。 
2.1單向流無塵室手術(shù)室
對于100級及100級以上的高潔凈度手術(shù)室一般采用單向流無塵室。單向流潔凈手術(shù)室一般布置為全頂棚送風(fēng)，兩側(cè)回風(fēng)，用兩側(cè)回風(fēng)替代傳統(tǒng)單向流無塵室的格柵地板回風(fēng)。這樣改善了人們視覺上不適之感，地板由格柵改為實體地板對手術(shù)室使用上也方便了許多。近幾年來國內(nèi)做了大量的研究工作，*次從理論、實驗以及實際應(yīng)用方面比較全面地對兩側(cè)回風(fēng)的方式給予了評價，得出了在6m室寬以內(nèi)可以實現(xiàn)單向流，達(dá)到100級潔凈度的結(jié)論。對于手術(shù)室來講6m室寬己足夠了。因此，只要將回風(fēng)口布置在手術(shù)室的長側(cè)邊下部即能滿足無塵室設(shè)計條件。 
2.2局部單向流潔凈手術(shù)室 
手術(shù)室按醫(yī)療功能來劃分可大致分為手術(shù)臺區(qū)、手術(shù)操作區(qū)、設(shè)備儀器區(qū)、巡回護(hù)士通道區(qū)和輔助設(shè)備區(qū)這五個區(qū)域。從保證手術(shù)創(chuàng)口無菌感染為目的來講，這五個區(qū)的潔凈度是可以有差別的。其中手術(shù)臺區(qū)、手術(shù)操作區(qū)凈化要求zui嚴(yán)格，其余區(qū)域可略低要求。因此，近幾年來國內(nèi)外均有大量采用局部單向流潔凈手術(shù)室的報道。
局部單向流潔凈手術(shù)室把亂流無塵室的主流區(qū)擴大覆蓋手術(shù)臺區(qū)、手術(shù)操作區(qū)，在頂部以送風(fēng)頂棚向下均勻送風(fēng)，使主流區(qū)的氣流*符合單向流的技術(shù)條件。從而在手術(shù)室內(nèi)形成局部的垂直單向流區(qū)。這種主流區(qū)的局部單向流高潔凈區(qū)的應(yīng)用在醫(yī)院手術(shù)室方面獲得了較理想的效果。氣流從頂部送風(fēng)頂棚送出并以活塞式推進(jìn)至手術(shù)臺平面后向四周分散，以亂流形式在室內(nèi)其余部分?jǐn)U散稀釋室內(nèi)的產(chǎn)塵后由側(cè)墻回風(fēng)口排出手術(shù)室。回風(fēng)口形式取決于室內(nèi)潔凈度的等級，對于局部100級室內(nèi)基準(zhǔn)1000級的手術(shù)室一般用兩長側(cè)邊回風(fēng)，對于局部100～1000級室內(nèi)基準(zhǔn)1000級的手術(shù)室，回風(fēng)口一般只布置在八角形房間的四角。 以局部單向流替代全室單向流的做法對減少室內(nèi)送風(fēng)風(fēng)量、降低噪聲進(jìn)而減少初投資及日常的運行費用都是有利的。一般的100級潔凈手術(shù)室均采用這種方案。 
2.3亂流潔凈手術(shù)室 
對于1000級以下潔凈度的手術(shù)室一般是采用亂流無塵室的模式。過濾送風(fēng)口布置在手術(shù)臺上方的頂棚上，在側(cè)墻四角（1000級）或?qū)ΨQ兩角（10000級及以下）布置風(fēng)口。將室內(nèi)產(chǎn)塵壓向回風(fēng)口，達(dá)到潔凈的目的，這種手術(shù)室在潔凈手術(shù)室中占有較大比例。 
3、凈化系統(tǒng)計算 
3.1凈化系統(tǒng)的組成 
目前國內(nèi)外空氣凈化系統(tǒng)一般由三級空氣過濾器即初級空氣過濾器、中間空氣過濾器和末級空氣過濾器串聯(lián)組成。其濾塵的總效率為： 
η=1-（1-η1）（l-η2）（1-η3）
式中η1——初級空氣過濾器計數(shù)效率：
η2——中間空氣過濾器計數(shù)效率；
η3--末級空氣過濾器計數(shù)效率；
η——三級串聯(lián)后總的計數(shù)效率。
其中初級空氣過濾器設(shè)在新風(fēng)入口或回風(fēng)口上（兼作回風(fēng)阻尼層）一般為粗效空氣過濾器，在額定風(fēng)量下粒徑≥5μm時，計數(shù)效率20％～80％，初阻力≤50Pa。中間空氣過濾器設(shè)在空調(diào)機組風(fēng)機的壓出段內(nèi)，一般為中效空氣過濾器或高中效空氣過濾器，在額定風(fēng)量下粒徑≥1μm時，中效過濾器計數(shù)效率為20％～70％，初阻力≤80Pa；高，中效過濾器計數(shù)效率為70％～99％，初阻力≤100Pa。末級空氣過濾器設(shè)在送風(fēng)管路的末端進(jìn)風(fēng)口處，一般為空氣過濾器或在空氣過濾器，在額定風(fēng)量下，空氣過濾器對于粒徑≥0．5μm塵粒計數(shù)效率可達(dá)99．9％～99．99%，其初阻力為190～250Pa。亞空氣過濾器在額定風(fēng)量下對于粒徑≥0．5μm塵粒計數(shù)效率可達(dá)95％～99．9％，其初阻力為120Pa。
3.2單向流潔凈手術(shù)室
經(jīng)過三級過濾的空氣，其含塵量已接近于0，所以，對于滿足單向流條件的手術(shù)室來講無需再核算室內(nèi)的塵粒濃度和菌落數(shù)。為了達(dá)到單向流潔凈手術(shù)室的效果，室內(nèi)氣流組織必須滿足手術(shù)室內(nèi)流線平行度、室內(nèi)流速亂流度和送風(fēng)下限風(fēng)速的三項特性指標(biāo)。
對于流線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，其傾斜程度不大于0．5°／cm。對于流速的亂流度要求室內(nèi)各點流速的均方差根與平均流速比值不大于0．2。 
為了達(dá)到以上兩項技術(shù)指標(biāo)，在單向流潔凈手術(shù)室的布置上要保證： 
a．送風(fēng)頂棚過濾器的滿布比要大于80％；
b．防止過濾器出現(xiàn)漏洞，以免漏塵破壞工作區(qū)的潔凈度和漏風(fēng)干擾室內(nèi)氣流場； 
c.為了保證送風(fēng)頂棚上各過濾器均勻出風(fēng)要求，送風(fēng)靜壓箱內(nèi)的壓力分布要均勻。必須控制靜壓箱內(nèi)風(fēng)速不超過lm/s，其入口進(jìn)風(fēng)風(fēng)速不超過6m／s。或者加設(shè)阻風(fēng)檔板調(diào)整靜壓箱內(nèi)的壓力分布； 
d．保證送風(fēng)頂棚上各過濾器的阻力要均勻，每個過濾器的額定阻力與平均阻力之間的差值不超過5％； 
e.提高回風(fēng)均勻度，回風(fēng)口應(yīng)滿布在兩長側(cè)邊的下方，用以拉動送風(fēng)的均勻。 
為了控制室內(nèi)各方面的污染源的污染，并能迅速使室內(nèi)空氣自凈，送風(fēng)頂棚的送風(fēng)風(fēng)速應(yīng)大于下限風(fēng)速。垂直單向流的下限風(fēng)速為0．25m/s，水平單向流的下限風(fēng)速為0．35m／s。在具體工程設(shè)計時，送風(fēng)風(fēng)速應(yīng)略高于下限風(fēng)速。 
垂直單向流潔凈手術(shù)室設(shè)計風(fēng)量為： 
Q＝F·v×3600（2．3） 
式中Q一一垂直單向流潔凈手術(shù)室送風(fēng)量， 
m3／h； 
F——送風(fēng)頂棚面積，m2； 
V－一送風(fēng)風(fēng)速，建議取0．30～0．35m／s。 
3.3亂流潔凈手術(shù)室 
潔凈度為1000級和1000級以下的手術(shù)室均可設(shè)計成亂流潔凈手術(shù)室。亂流潔凈手術(shù)室內(nèi)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(nèi)存在渦流，由于其凈化原理是*潔凈送風(fēng)稀釋滲混室內(nèi)產(chǎn)塵，把含塵高于送風(fēng)濃度（此濃度也應(yīng)符合潔凈度標(biāo)準(zhǔn)）的空氣排出室外，從而帶走室內(nèi)產(chǎn)塵。因此，對于亂流潔凈手術(shù)室的設(shè)計計算的任務(wù)主要是計算室內(nèi)空氣含塵濃度的變化，按預(yù)定的潔凈度要求確定送風(fēng)量（或換氣次數(shù)）。 將亂流潔凈手術(shù)室作一個封閉體系，建立由送、回風(fēng)帶進(jìn)、帶出塵粒和室內(nèi)產(chǎn)生塵粒而引起的室內(nèi)含塵濃度變化的動態(tài)平衡模型，可得：
a． 室內(nèi)平均含塵濃度：
式中 N——室內(nèi)穩(wěn)定含塵濃度，粒/L； 
Na——主流區(qū)內(nèi)含塵濃度，粒/L； 
Nv——渦流區(qū)內(nèi)含塵濃度，粒/L： 
NS一一送風(fēng)含塵濃度，粒/L： 
G——一室內(nèi)單位容積發(fā)塵量，粒／m3·min）： 
N一一手術(shù)室換氣次數(shù)，次／h； 
ψ——不均勻系數(shù)，按表7取值： 
Na一主流區(qū)含塵濃度，粒/L； 
β—一主流區(qū)中發(fā)塵量占總發(fā)塵量的比；
φ——渦流區(qū)至主流區(qū)的引帶風(fēng)量和送風(fēng)量之比；
對于亂流潔凈手術(shù)室可由（2．4）式推導(dǎo)出換氣次數(shù)的計算公式： 
Ns可由下式計算： 
式中 M——大氣含塵濃度，粒/L，取106粒/L； 
S——回風(fēng)量對于全風(fēng)量之比； 
η——見前式。 
室內(nèi)穩(wěn)定含塵濃度N此時可理解為設(shè)計含塵濃度，直取該潔凈度zui高含塵濃度的1／2～1／3。再求出Na和Nb，就可從理論上推出在該手術(shù)室要控制的較潔凈的主流區(qū)和zui不利的渦流區(qū)的含塵濃度，要求Nb不大于設(shè)計要求潔凈度的zui高合塵濃度為合格，否則應(yīng)作調(diào)整。 
zui后還需計算該潔凈手術(shù)室的自凈時間：
式中No一一無塵室原始合塵濃度，一般圍護(hù)結(jié)構(gòu)可取0．8m；
t－一達(dá)到自凈時間，min；其余同前。 
自凈時間對潔凈手術(shù)室來講也是一個重要指標(biāo)，要求它與醫(yī)務(wù)人員的手術(shù)準(zhǔn)備時間同步，若此項指項指標(biāo)不滿足，仍需調(diào)整換氣次數(shù)，重新作設(shè)計計算。
3.4局部單向流潔凈手術(shù)室 
局部單向流潔凈手術(shù)室目前應(yīng)用較廣，一般100級～1000級的無塵室手術(shù)室大都采用此種形式。

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