АВОК-ПРЕСС

щение. Но до удаления из операционной эти микрочастицы могут осесть на столе с инструментами, находящемся в не- стерильной зоне. Полученные результаты сопоставимы с данными преды- дущих исследований. Размер, местоположение и количество вытяжных решеток играют важную роль при определении траектории потока загрязняющих частиц, особенно в не- стерильной зоне. Предыдущие исследования движения воз- душных потоков в палате пациента показали, что изменение местоположения приточных диффузоров и вытяжных реше- ток существенно влияет на траекторию потока воздушных загрязняющих частиц. Анализ ускорения воздушного потока Операционные в ЛПУ часто характеризуются тепловой на- грузкой, сконцентрированной в относительно небольшой об- ласти стерильной зоны. Теплота, выделяющаяся от различного оборудования и хирургических светильников, может вызвать локальное повышение температуры поступающего потока хо- лодного приточного воздуха. Также, как было упомянуто выше, вокруг струи приточного холодного воздуха часто формируется зона высокой температуры и термального расслоения (стра- тификация). Перепад температур между стерильной и несте- рильной зонами может вызвать ускорение потока приточного воздуха, выходящего из воздухораспределителей ламинарного потока, что, в свою очередь, может вызвать нежелательный за- хват загрязненного воздуха из нестерильной зоны в стерильную. Из-за сложного характера рециркуляции воздуха из не- стерильной в стерильную зону и обратно трудно определить точный объем воздуха, циркулирующего между стерильной и нестерильной зонами. Косвенно оценить данную величину можно по степени увеличения скорости приточного воз- духа вдоль вертикальной оси от потолка к полу. Число Ар- химеда 2 Ar является отношением между архимедовой силой и силами инерции нисходящего потока воздуха. Кратности воздухообмена 15, 23 и 31 ч –1 (скорость потока на выходе из ламинарного потолка 0,10; 0,15 и 0,20 м/с) соответствуют следующим значениям Ar – 21,0; 6,3 и 2,7. При увеличении скорости потока (массового расхода) приточного воздуха на выходе снижается разница между температурами приточного и вытяжного воздуха ( D Т ), что, в свою очередь, приводит к снижению Ar . Таким образом, при более высоких кратностях воздухообмена более низкие значения Ar указывают на то,что в потоке преобладают силы инерции. На рис. 8 показано изменение относительной скорости (отношение осевой скорости потока при определенном рас- стоянии вдоль вертикальной оси к скорости потока на выходе воздухораспределителя ламинарного потока).Зависимость по- строена на основе безразмерного вертикального расстояния – отношения высоты в определенном вертикальном положении к высоте ламинарного воздухораспределителя от потолка. Анализ показал,что при всех рассматриваемых кратностях воздухообмена скорость воздушного потока увеличивается по мере движения воздуха вниз по направлению к операционному столу.Однако при увеличении начальной скорости приточного воздуха относительное увеличение осевой скорости снижается, т.е.при 15-кратном воздухообмене ( Ar = 21,0) скорость потока на выходе выше начальной скорости примерно в 3,4 раза, при- мерно 38 % расстояния по вертикали от потолка.При 23-крат- ном ( Ar = 6,3) и при 31-кратном ( Ar = 2,7) воздухообмене это превышение составляет соответственно 1,8 и 1,3 раза. Это указывает на то, что перепад температур между стерильной и нестерильной зонами, снижаясь, может уменьшить ускорение приточного потока воздуха. Эти данные совпадают с экспери- ментальными измерениями профилей скоростей. Следует отметить, что независимо от кратности воздухо- обмена пик значений безразмерной скорости приходится на расстояние 36–38 % по вертикали от воздухораспределителя ламинарного потока. Однако такое увеличение скорости не позволяет сделать выводы о траектории потока микрочастиц. Следовательно, снижение Ar может не помочь минимизиро- вать перенос микрочастиц в воздухе из нестерильной зоны в стерильную. Аналогичные исследования по изменению конфигурации систем ОВК для операционных могут помочь уточнить, на- сколько такие изменения способны уменьшить перенос воз- душных микрочастиц из нестерильной зоны в стерильную.Речь об этом пойдет во второй части данного исследования. ¢ 0.00 0.14 0.28 0.42 0.56 Безразмерное вертикальное расстояние 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Относительная скорость потока 20 fpm (15 ach) 30 fpm (23 ach) 40 fpm (31 ach) Рис. 8. Ускорение воздушного потока, выходящего из воз- духораспределителя ламинарного потока, по мере прибли- жения к операционному столу в зависимости от начальной скорости 2 Безразмерная величина, критерий подобия, характеризующий соотношение между архимедовой силой, обусловленной различием плотностей в отдельных областях рассматриваемой системы, и вязкими силами в основном потоке. Статья публикуется с разрешения редакции ASHRAE Journal. Оригинал статьи «Computational Fluid Dynamics (CFD) Analysis of Hospital Operating RoomVentilation Systems. Part I: Analysis of Air Change Rates» опубликован в ASHRAE Journal, май 2018 г. ASHRAE не несет ответственность за точность перевода. Для того чтобы приобрести издание на английском языке, обратитесь в ASHRAE: 1791Tullie Circle, NE,Atlanta, GA 30329–2305 USA, www.ashrae.org. 62 S U S T A I N A B L E B U I L D I N G T E C H N O L O G I E S zvt.abok.ru