Все типы воздушных потоков для операционных комнат

Существует несколько основных типов воздушного потока:

• Ламинарный вытесняющий однонаправленный.

• Низко-турбулентный вытесняющий.

• Направленный турбулентный.

Мы решили провести исследование, основная цель которого - проанализировать направление движения частиц в воздухе.

Анализ результатов исследования

В варианте 0 воздушный поток В стремится к решеткам из стерильной зоны. А воздух из середины и верха комнаты - из нестерильной, сужая ее (рисунок 2). Происходит захват вторичных потоков. Скорость потока увеличивается по мере приближения к операционному столу (рисунок 3). В варианте 1 движение стерильного воздуха осуществляется вдоль пола, к стенам, а затем вытяжным решеткам. На 3 рисунке мы можем увидеть движение потоков на поперечном разрезе. Первоначальная скорость во 2 варианте ниже, чем в остальных случаях. На рисунке 4 видно, что общая температура воздуха при установке вытяжек на потолке ниже. Таким образом, создаются наиболее комфортные условия для людей, находящихся в средней части нестерильной зоны. В варианте 2 приточная струя в середине помещения обеспечивает движение воздуха из приточных распределителей. В отличие от варианта под номером 0, мы получаем очищенный воздух. 

На рисунке 5 изображена траектория перемещения микрочастиц. При удалении они движутся вверх. 

Распределение температуры 

В варианте 0 мы наблюдаем перепад температуры в районе потолка, что выделено с помощью красного цвета на рисунке 4. Теплые воздушные массы концентрируются наверху, а холодные - внизу. Высокая температура в центре комнаты может вызвать неприятные ощущения у ее обитателей. На подобный дискомфорт часто поступают жалобы от врачей-хирургов. 

В первом варианте холодный воздух движется к вытяжкам, смешиваясь с теплым, что позволяет снизить разницу температур. Низкие показатели в нестерильной зоне делают пребывание в данном помещении более комфортным.

Во втором случае кольцевая цепочка диффузоров и ламинарный воздухораспределитель выпускают потоки, направляющиеся к середине пространства. В результате происходит сильное сжатие струи чистого воздуха.В отличие от варианта 0, приточный воздух поступает в центр стерильной зоны, вокруг которой снижается температура. 

В схеме 2 необходима оптимизация распределения в пропорции 3:1 между обеими зонами. Высокие скорости в нестерильной зоне помогут ограничить перемещение потока в стерильную. 

Траектория движения загрязняющих частиц

В варианте 0 частицы перемещаются к стенам, а затем - к вытяжкам. В 1 варианте они движутся так же, как и в предыдущей схеме, но потом изменяют свое направление. Аналогичная ситуация наблюдается в варианте 2, но позднее частицы захватываются приточным воздухом нестерильной зоны. При проведении исследования, не было обнаружено обратного проникновения частиц в стерильную зону. 

Анализ ускорения воздушного потока 

Мы установили, что разница температур между двумя зонами может стать причиной ускорения приточного воздушного потока и спровоцировать захват загрязненного воздуха. Изучение всех вариантов позволило определить, что движение воздуха вниз способствует увеличению его прямолинейной скорости. Во втором варианте этот показатель самый высокий, в первом, напротив, наиболее низкий. В каждом случае скорость увеличивается на уровне около 38% от потолка.

Итоги и рекомендации

На основании данных исследований можно сделать вывод, что работа вентиляционной системы в медицинском помещении (операционной) напрямую зависит от количества расположения воздухораспределителей и решеток. Необязательно использовать приведенные нами схемы. То есть, для увеличения эффективности вентиляции, высокая кратность воздухообмена - далеко не единственный важный показатель. Выбор схемы элементов системы должен рассматриваться, скорее, с расчетом низкой кратности, а не высокой.