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shi间:2020-03-05  来源:che间净化工程|蔯hen肪换痗he间|洁净手shushi|洁净实验shi-济南金贝娱le下zai净化工程有限公si  浏览次数: 111 次
文章简jie:层流手shushisong风量ru何确ding, 文摘 ?我国《yiyuan洁净手shu部jian设标准》已zheng式实施。本文从菌尘控制思路出fa, 变pu遍关心的标准中guiding的层流手shushi的song风tong问题展开蘻hi邸 关健词  yiyuan手shushi  细菌

文摘 ?我国《yiyuan洁净手shu部jian设标准》已zheng式实施。本文从菌尘控制思路出fa,

变pu遍关心的标准中guiding的层流手shushi的song风tong问题展开蘻hi邸Ⅻ/p>

关健词  yiyuan手shushi  细菌控制  净化空diao系统  song风量

1.概述

我国《yiyuan洁净手shu部jian设标准》(yi下简chen(标准) 》已经出版, 并于2000年10 月zheng式实施。( yiyuan洁净手shu部jian筑技shugui范》也即将颁布, zhedui加强我国yiyuan手shu部jian设的科学管理, 满足yi疗事业fa展he科学进瞛iang男枰? 提高tou资效益有zhou十分zhong要的yi义。并将有利于chun进yiyuan手shu部的jian设he国内手shushi产襠ang膄a展。

由于《标准》bian制的技shu思路fasheng很大的变化,突破了传蚦he木究刂品椒āV荚趈ian立一个手shu无菌huanjing的保障体系, 用“ 全过程控制” 来提高手shuzhi量, 采取综合措施去减shao交叉gan染风xian。并于《标准》bian制突出sheng物洁净特点、突出保护关键部wei, 提倡yi经济有效的方法jian造手shushi。不片mian强diao净化jibie、随yi加大song风量( guiding了限值) 或qing易采用单向流( 层流) song风方蔶iang取K鵼i可yi大幅度减shaosong风量hejiang低运行费用。

手shushi的空diao系统要求控制shi内温度、湿度、尘埃、细菌、有hai气体浓度yi及气流分布, 保证shi内人员所需的新风量, 并wei持shi内外合理的气流流向。其中最为zhong要的是控制shi内细菌的浓度, yi穕e乖谑謘hu过程中dui手shu伤kou的gan染, 提高手shucheng功lv。与一般jian筑物的空diao要求xiang比, 系统应该具有yi下特点:

(l) 空气的净化he除菌;

(2) 控制gequ域的气流he风su;

(3) 保证不同qu域之间合理的气流流向he压力分布;

(4) 保证yi疗上必要的温度he湿度;

(5) 排出废气he有hai气体, 保证shi内空气品zhi,穕e筪ui外部huanjing污染。

《标准》颁布后, dui标准中guiding的层流手shushi的song风量问题争议较大。pu遍认为《标准》中guiding的风量不但比中国人民解fang军工程jian设行业标准FL0106YFB001 《军duiyiyuan洁净手shu部jian筑技shugui范》的要求, 而且比GB 50073 《洁净chang房设计gui范》的也要shao( 见表l )。减小song风量是jiang低造价hehe运行费用的关键。尽管目前我国层流手shushi的设计风量pu遍高于西方国家, 但在具体设计中, 风量you很难jiang下来,担心达不到要求的洁净度jibie, 其主要yuanyin是juni于洁净度jibiedui应的换气次数。为此觴ie匾猟ui洁净蕑hi鰏hisong风量确dingyuan则作一chan述。

2 一般无菌手shushisong风量的确ding

现在我国《标准》与mei、ying、德等主要工业国家手shushi标准一样, 均是yi细菌浓度作为手shushi等ji的主要zhi标。明确细菌浓度是进行分ji、运行簍u郼e的主要zhi标。加强空气净化只是一种有效的技shu措施,无菌程度才是控制的目的he结果。yin此手shushisong风量的确ding, 主要依据所要控制的shi内细菌浓度。

其实手shushisong风量的确ding完全是另一条思路, 当shi仅仅是从weisheng学角度kao虑, 并mei有kao虑到洁净度jibie。手shushisong风量的确ding, 大约经过yi下几个过程。

早年ying国护理专家南西格er( F. Nightingal) 强diao新蟬hi掌鴇uigan染的控制作用, 那shi手shushi要求全新风, 换气次数为8 一12 h一l 。rumei国jian于60 年代chu期xu多手shushi, du是遵循1959 年mei国供re、制冷he空diao工程师学会的设计zhi南( ASHRAE Guide ) 的guiding,均为全新风空diao19 68 年mei国学者布鲁erhe华莱shi( Blower &Wallace) 已经guan察到空气中悬浮菌浓秗en?07 一1767个/ 耐容易引起败血症, mei国传染病中心也证实了zhe一结果。当shi内悬浮菌浓度低于180 个/m3 gan染危xian已经很小了, ru再下jiang到lan值(ru4O 个/m3 ) yi下,尚无充分证据证明duijiang低shu后gan染lv有明显作觤ei蛳灾鴛iang关性。

7 0 年代经过mei国学者乌er利奇( Uirlch ) 长期diao研与验证, 认为系统yunxu回风的手shushi眗e路绲氖謘hushi的细菌浓度要低, 而且更jie能。ge国标准均采用zhe种研究结果, yunxu手shushi空diao系统回风, 但回风比不超过7 0%。

1982 年mei国学者盖ersun( Galson) heying特杰( In-tage ) 经过长期diao研认为, 当一般无菌手shushi的末ji空气过滤器为比色法效lv90 一95 % , 只要20磜ei黄湍苈鉾eisheng学要求, shishi内悬浮菌浓度低于180 个/m3 ,shu后gan染右yi得到控制。zhe个结lun已得到国际上的公认。也是长期yi来手shushi通风的理lunji础。至于xie人ge国标准shi, kao虑的安全系数不同。ge国标准guiding的最小换气次数略有差异,一般在30h-1, 到20h-1, 穌uan凇he也是我国标准中n jihem ji层流手shushi的最小换气次数的依据(见表1 )。

最新1999 年版的mei国供re、制冷he空diao工程师学会( ASHRAE ) 的手册中的应用篇还guidingdui于全新风的手shushi最小换气为15 h-1, ; 而yunxu回风的手shushi最小换气为25h-15, 新风量不小于5h-1。显然全新风heyunxu回风的手shushi两者换气次数不同, 所达礿iang慕嗑huan隙萰ibie肯ding是不会xiang同, 但是两者在weisheng学上是等价的。可见zhe样guiding十分明显地fan映了mei国标准yi控制手shushi细菌浓秗en饕勘甑乃悸?并mei有涉及到洁净度jibie。

ying国标准中pu通手shushi的song风量一般为240 -3600m3/h, ru果yi6m(长) x 6m(宽)x3m(高) 为标准尺度手shushi, xiang应的换气次数约为2 ~ 33 h-1

德国guiding最小song风量也是2 0 ~ 2 4 磜ei黄<chui噬系墓?0磜ei黄?得到了yi疗保xian的认可为了在zhe认可的穌uan? 提高手shuqu的无菌程度, 柏羫hiひ荡蟮腶i斯东教授( Esdorn ) 在1977 年将xiang当于20磜ei黄慕嗑huan缌kao性谑謘hutai的上方ju部song风静压箱song出, 手shuqu细菌浓度下jiang一半, 获得了cheng功。德国标准DIN 1946 第4 部分“yi詇eǚ缈誨iao” heDIN4799“ 手shushisong风系蚦he腸e试” 采用了zhe种方法。

ai斯东教授提出的“污染度”Us 是德国标准中一个很zhong要的概念, 它是shi内工作qu的悬浮菌浓度KSheshi内平均( xiang当于回风的) 悬浮菌浓度Kr之比,其ding义ru式(1), 表shiru下:

Us =Ks/Kr            (l)

其次要引入xiangdui污染度概念。它是song风系统实际风量LS下可达到悬浮菌浓度KS 与yi2400m3/h为ji准song风量LJ( 即xiangdui于标准手shu蕐i嘉? 0 磜ei黄?所能hai礿iang男【ǘren狵J 之比, chen为xiangdui污染度EX(见式2)。由于在一ding穌uan? 系统所能达礿iang奈廴径? KJ /Kr) 与song风量比( LJ/LS ) chengfan比, 故xiangdui污染度也可表shi为风量之比(见式3)。

EX =KS/KJ                (2)

EX=KS/KJ= (KS/Kr) (Kr/KJ) = US ( LJ/LS )     (3)

zhexiangdui污染度不yunxurenyi确ding, 德国标准DIN 4799 guiding一般的无菌手shu蕐i蕏u最大污染秗en?,高秗en蘧謘hu蕐i蕏u最大污染秗en? / 3 , zheshiEX 被chen为手shu蕐i蕏u最大污染度并设ding为Umax , zheshiLS 被chen为最小song风量并设ding为Lmax( 见tu1 )。则式( 3) 变为:

Umax=US (LJ/ Lmax)      (4)

tul 中黑线表shiyunxu最大污染度的界限值Umax。ren何一个具体的系统实际能达礿iang奈廴径缺豿u在黑线

yi下的穌uan凇?杉枳钚ong风量Lmin与song风系统可达礿iang奈廴径萓She手shu蕐i蕏u最大污染度Umax有关。rusong风系统可达礿iang奈廴径萓S 詊iang? 所要求的最小song风量Lmin越小。当手shushi无菌要求越高, 其yunxu达到最大污染度Umax 詊iang? 则最小song风量Lmin要求越大。所需最小song风量的计算公式ru式(5) :

Lmin=Lj(US/Umax)=2400US/Umax  (5)

由此可见最小song风量的确ding不仅与song风系统可达礿iang奈廴径扔泄? 还与标准guiding的yunxu的污染度有关。

根据tu1所shi手shushi污染度的界限穌uan? 也可确dingsong风系蚦he淖钚ong风量。rudui高秗en蘧氖謘hushi,选用的系统需要达到.0 5 的污染度, 则最小song风量约为1 80 0m3/ h。而duipu通手shushi, 达到zhe种污染度需要的风羕ao捍锏椒缌康南拗?200m3 / h , zhe是最小新风量的要求。zheshi系统cheng为全新风系统。dui于同一污染度值, pu通手shushi所需的风量小于高jibie手shushi所需的风量, 但手shuqu内达礿iang奈蘧潭纫偷枚唷5彼∮玫南低硑unxu达到最大污染度, 即US= Umax shi, 那么最小song风量为ji准song风量2 400m3 / h。

我国在1 97 8 一1 9 81 年也进行类似的研究, 研制了气幕洁净棚。其隔离效果( 洁净qu与周边qu之比) 达到.0 8一0.1 。19 9 6 年ji而you开fa了污染屏、均未cheng功在yi詇ao煊蛑型乒恪Ⅻ/p>

德国认为shi内气流组织的理想状况应具备yi下几个特征:

( 1) 明显的謒ei涣髁餍帖

( 2 ) shishi内的关键qu域处于有效的气流控制之中;

(3) 满足人员的re舒蕇hi螓

( 4 ) song风量较小;

( 5 ) duishi内的yi疗设备影响小;

(6) dui手shu人员的影响小;

( 7) 瞙uan涟謘hu人员的工作;

( 8) 有效地排除气味he麻zui气体。

德国zhe种保护关键部wei的思路已被ge国所妾受。尽管一般无菌 乒shushi 的song 风末端 亡 、布置方式hesong风mian积有很多种形式, rucesong、xiesonghedingsong等。ru今大多均将风kou集中布置在手shuqu域上方, 实践证明zhe种上song下回气流方式dui关键qu域保护效果最hao。

我国《标准》也吸收了zhe种思路, 并根据我国自己关于主流qu的理lunhecheng果, 将有限的洁净气流尽量笼罩shi内手shu关键qu域。第一次将手shushi的分ji按手shuquhe周边qu分bie制ding, dui手shuquhe周边qu给出了ding义。明确提出在手shutai上方集中布置song风kou, 并根据理lun计算he参kao国内外实践具体给出了song风kou尺度。实现了比较shao的tou入, 较低的song风量, 获得更jia的手shuqu控制效果。我国《标准》比德国标准更系统、更具体地提出了集中song风保护手shuqu的方案。zhe样做ji有利于控制污染you便于操作。

3 高秗en蘧謘hushisong风. 的确ding

洁净shi内气流流态可分为乱流he单向流(suchen层流)。但是dui于手shushi来说强diaojuedui的流态mei有yi义。合理的手shushi内气流能穕e瓜妇W拥幕鄄⒔溲竤u排除, 有效地保护关键qu域。气流形式或song风装置的选zedu应该zhou眼于采取经济有效的技shu手秝ei磈iang低污染度。高秗en蘧謘hushi需保持类似于单向流流态,由于dui工作mian的jiemian风suhe均匀性有要求, 一般du在song风kou设置一ding的均流层。单向流态可yi分为chui直层流he水平层流。两者经过长期技shu经济比较he长期运

行实践证明, 国外的yi见已趋向一zhi。希望手shushi采用chui直层流, fei特殊情况下不要shi用水平层流。目前在新jian的高jibie手shushi内, ju部单向流已经广fan取代全shi单向流。yi保硓hi丶黴u域的无菌程度, mei觴ie匾腥玸hi净化he稀释。jiang低了手shushisong风吊dingsong风su度yi及xiang应的系统song风量。

德国不强diao气流的挤压效应或稀释效应, 体现了不同于yiwang层流或乱流的典衪uo鞣? 而是把洁净、无菌气流充填到手shuqu域, yi此jiang低关键qu域的细菌浓度。德国chen是其为低wen流度的謒ei涣鳌S捎趜he种流型song风量很低, 出风mian风su只有0.15m/ s (见表2) , yin此duisong风要求很严格。song风吊ding上设置xie喷kou, yi支撑謒ei涣鳌2⒁笫謘hushisong风吊ding系统必xusong冷风, rusongre风则完全shi效, 也不能在shi内设置暖气片。zhe在德国问题不大, yin为手shushiwangwang布置在手shu部的he心

qu, shi内永远存在冷负he, 即需要全年song冷风。而且dui手shushisong风吊ding的song风温度heshi内温度的差值( 即song风温差) 也要严格控制。song风温差太小, song风气流song不下来; song风温差太大, 中心无菌qu域会缩小。要求song风温差不能小于0. 5℃ 不能大于2 一3 ℃ 。另外手shuyi疗小组dui它的理解与配合也十分zhong要。我国也曾进kou过几套zhe种装置, 由于mei有注yi到装置特殊的song风要求heyi护人员配合祌en侍? 实际shi用效果不shen理想。经过diao研, 认为zhe种song风形式在我国不襰ong乒恪Ⅻ/p>

ying国超净手shushi的song风量一般为10000一12000 m3/h, ru果出风mian有duan围挡的song风吊ding, 则离地2m 处的最小风su为0. 3 8m/ s , 而离地1 m 处的最小风su要求为0.2m/ s(见表2)。由于song风吊ding有duan围挡, 其su度衰减小些。但duan围挡有积尘的可能,我国《标准》不推荐shi用。

日本pu遍shi用全mian单向流手shushi。要求song风mian不能小于tian棚mian的7 5%, song风su秗en? .5 m/ s shi, 才能保证song风效果。直至7 0 年代末才把出风su度jiang到0.35 m/ s  zuo右( 见表2 )。由于采用全mian层流, 所yisu度衰减较慢, 在工作mian上能达到0.2 0一0.3m / s 。zhe样yuan断mian风su, 可yifang宽dui手shu小组人员的要求, 符合我国国情。但不襰ong乒悴捎萌玬ian单向注。

我国fa展羢i植康ハ蛄鞣绞绞謘hushisong风吊ding的思路, 是ji于我国科研理lunhe实践。在我国《标准》中的Ⅰji特bie层流手shushiguiding采用ju部单向流方式, 要求在手shuqu工作mian高度的jiemian平均风su满足0. 25 -0.3 m / s (见表2 )。认为zhe是运行謝ie豿u保持的下限风su, dui确保ju部单向流zhi量是fei常必要的。当然也mei觴ie匾捎么蠓缌縴iwei持典型的全mian单向流所需的动量。根据我国研究cheng果, 要在工作mian上达到0.25 -0.3m / s , 出风mian上风su应为0.4 2 一0 .46m/ s , 与mei国标准xiang当( 见表2 )。xiang应song风量为10000m3/hzuo右,与ying国标准xiang仿。可见我国《标准》duiju部单向流断mian风su的guiding是科学的、合理的。

尽管单向流气流能有效地jiang低shi内悬浮菌he尘埃浓度, 卓詊iang木换Ч玫揭籮i的公认,但是fu能有效jiang低gan染lv, 尚未dinglun。而且争lun很大, yi见不统一。mei国经过大量的diao查统计, 认为mei有充分理由说明单向流手shushi中的手shugan染lv一ding比乱流洁净shi要低的多. 或者说在统计数据上得不出有显著差异。mei国认为ji然至今不能证明有效地jiang低shu后的gan染lv,mei觴ie匾乒闼ing国、瑞shi、日本等国shi终认为实施单向流duijiang低浓度手shushu后的gan染lv十分有效。经过几次大蘻hi? 至今才逐步取得一zhi的yi见, 由于深度手shu风xian太大, 不容丝hao差错, zheshi单向流dui手shu过程中可能出现的ren何gan染的控制是有作用的。将它作为高风xian手shu的保障, 认为是可取的。

由于单向流song风装置费用太高, 欧zhou在fa展ju部单向流方mian取得一ding的cheng绩。ju部单向流的性能与song风kou的型式、wei置hesong风参数xiang关, 为此开fa出ru空气浴系统、带空气幕的层流song风装置、带围dang或帘幕的层流罩、yi及低su謒ei涣鱯ong风tian觗ang茸爸谩T趂a展过程中较觴ie硇缘拇髗hi有ru下几种song风装置:

( 1 ) 1 96 年1月mei国在新mo西ge州的皌ou賘i念yi詇e柚昧藄hi界上最早的单向流层流手shushi, 是一个3m x3 m 带有ding棚静压箱与塑料帷幕的chui直层流层流手shushi。

( 2) 1966年9 月ying国的外科yisheng查利( Char1ey )jian造了ying国的第一个被chen之为“ 绿屋” 的层流装置, 经过不断改进, 形cheng了现在的查利超净song风系统, 它的中心出流qu域边设置了围dang, 围dang的下边缘离地mian约2m。

( 3) 德国柏羫hiひ荡笱i斯东( Esdorn) 开fa了手shushi专用的无围dangsong风单元, 在手要qu域可wei持一种低wen流度的謒ei黄鳌S捎趕ong风su度较小, 易受到下穓iang膔e源( ru人he灯具) heshi内横向气流的干扰,在吊ding中心设置气流喷管来支撑微弱的chui直向下的气流。同shi借助song风温差来wei持流动。为了便于运输he安装. 德国tuo思( Tro x ) 公si将手shushi专用song风单元开fa了模块式song风装置。

(4) 我国开fa出来带阻lou层的song风tian棚, shi得song风装置厚度大大jiang低, 适用穌uanЦ恪5辈捎米鑜ou层shi,xiang当于高效过滤器后再chuan联一个具有亚高效过滤效lv的滤层, zhe样即shi高效过滤器腸he闵鴏ou, 粒子也会在静压箱被洁净空气所hun掺、稀释、过滤, 而不会影响到song风浓度。还能shi出风su度更均匀,浓度分布也更为均匀。无lun气流性能还是洁净效果均优于国外总he。

4 《yiyuan手shu部jian设标准》的guiding

我国《标准》kao虑到手shushi保护qu域较小, 明确要求层流手shushi采用ju部song风的方式, 并guidingxiang应的song风量穌uanАu果我menyi6m x 6m x 3m 作为标准尺度手shushi作襤uan治? 见表3 ), 可yi看出由于手shu切kou不同, 愈合要求不同, 保护等ji不一,要求的song风气流特性不同, yin此song风mian上的出风su度也不同。Ⅰji特bie层流手shushi要求采用单向流气流方式, 是糵ang堑膟uan理。Ⅱ、Ⅲ ji层流手shushi由于出风su度较低, 未能有足够的动量yi保持单向流, 采用的是一种低wen流度的謒ei黄? 是充填的yuan理; 但出风su度不希望低于手shushisong风. 与song风mian积0. 15m / s 。yin此在设计中dui小手shushi要求采用上限换气次数。一般情况下, 《标准》guiding的song风羕ao由蟱ei持zheng压风量, 能满足其出风su度要求的。Ⅳji准手shushishi觤ei旌蟬ong风气流, 是稀释的yuan理。由于song风koumian积太小, 希望出风su度不低于0 .2 5m / s , yiwei持足够动量song下来。

5 结语

综上所述, 我国( 标准》的最大进步在于引人了现代zhi量yi识hezhi量保证思想, shi得手shushi菌尘控制的思路fasheng羢i薮蟮谋浠S捎凇侗曜肌穊ian制突破了工业洁净shi技shudui我国手shushi设计的影响, 突出sheng物洁净特点、突出保护关键部wei, 才有可能大幅度减shaosong风量jiang低运行费用, yi经济有效的方法jian造手shushi。yi上分析证明了我国《标准》制ding的song风量是科学的、合理的、符合我国国情的, 并已被众多的手shushi实践所证hai。xiang信《标准》的颁布he实施将大大地推动我国层流手shu蕐iㄉ鑘e改造的健康fa展。

参kao文献

1 标准bianxie组:《yiyuan洁净手shu部jian设标准( 报song稿)》,2000年1月.

2 标准bianxie组:《yiyuan洁净手shu部jian筑技shugui范( 报song稿) 》,2000年1 月.

  3  UK Departrnent of Engjneering Data:Vetilation Design Guide.1983.2:Health and Social Services.of  Operating  Departments.A

4   UK Department of Health and Social Services.Health  Technical  Memorandum  2025,   Ventilation  in Healthcare Premises.1994.

5  DIN 1946/4:Room Ventilalion Technique.Ventilationin Hospital.12.1989.

6  DHFW:Miriimum Requirement of construction andEquipment for Hospital & Medical Facilities.1979.

 7 ASHRAE Handbook.1999HVAC Applications

 8 Associatmn of ODperaring Nurses.AORN StandardS andRecommended Practicea,1996.

9 US Department of Health and Human Servicea,Cuidelines for Construclion and Equipment of Honpitaland Medical Facilities.1984

10  Th AmericanInstitute of Archiecis. Gudelines forDesignand Construction of Hospital and Healthcare Facilities,1996

11  HEAS-02-1998日本病詇e璞gan醙ui格,  “病yuan空diaoen璞干杓疲芾韟hi针“

12  朱莹  沈晋明,手求shi净化空diao系蚦he哪J郊氨冉希ā秠iyuan洁净手shu部jian设标准》diao褁ieǜ嬷澹督嗑挥肟誨iao技shu),1999年第4期p9-15

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