真正的手术室真实操作中的室内空气质量

真正的手术室真实操作中的室内空气质量 

有效使用条件下的剧院 

卡拉balocco1，朱塞佩petrone2，Giuliano cammarata2，彼得洛vitali3， 

罗伯托albertini4，信pasquarella5 

一、工业工程系，佛罗伦萨，佛罗伦萨大学，意大利 

二、工业工程系，卡塔尼亚大学，Catania，意大利 

三、医院卫生单位，帕尔马帕尔马大学医院，意大利 

四、帕尔马大学医学部临床医学免疫学研究室，有效使用条件下的剧院,帕尔马帕尔马大学医院，意大利

五、生物系、生物技术及科学，帕尔马大学，帕尔马，意大利 

摘要 

   本研究的目的是调查手术人员对室内空气质量的单向冲击通风手术室（OT）。颗粒和小气候的实验测量在休息和操作条件进行了收购。真正的OT（运行）的用途是通过假髋关节置换术模拟。 CFD模拟进行了概述所研究的环境用于实验测量活动。一个标准k-ε闭合方案基于上RANS方程被实施使用涡粘度解决速度和压力场做法。温度和相对湿度的分布也被计算保持成占旧约内显热和潜热的来源。基于欧拉的方法应用到解决气态污染物的浓度场和小颗粒（最多5微米直径）在室内空气。一个创新的战略提出来估算，通过之间的反复比较，实验数据和计算结果，颗粒的排放率（通过分化直径）由乘员释放被视为在数值模型源项。符合文献的证据有关的热场和速度场和CO2浓度得到了确认。从我们的分析，有些指标IAQ推导，允许监测在实际操作由通风系统提供局部和整体OT空气质量级别条件。空气微生物污染的最高值，手术过程中的活动记录;尽管如此，结果表明：通风系统的适用性在提供了预期空气质量。

简介

    对室内空气质量（IAQ）和污染物去除工作剧院透气性能研究（OTS）有效使用条件下连接到的污染源的定义和量化是一个复杂的任务。现有的数据库通常是指一个人的恒定粒子质量排放的一个函数

他/她的活动。作品多次分析不同来源和人类活动造成高水平的室内颗粒浓度，扩散和再悬浮过程。    [1]一些学者的影响，目前的研究外科医生在气流场周期的弯曲运动并使用携带颗粒分布菌基于欧拉RANS模型，修正漂移通量和移动网相结合的办法。 Brohus等。 

    [2]二手烟雾可视化和数值模拟在评价医务人员变动的影响污染物运移在OT。在这项研究中，细菌归因于工作人员和患者的皮肤鳞片发射被模拟为气态污染物。最广泛使用的实验方法允许粒径计算

离散的时间间隔，从而检查小气候和室内空气质量条件是否符合标准与特定规则。有些作者已经开发出一种有效的方法来确定各个发射从环境空气中污染物浓度率引起多个室内源

    [3]其他研究提供抽样方法，统计分析综合

    [4]否则，人们普遍认为，在洁净室和在职培训计划[5]气溶胶颗粒的主要来源是人民，建材，家具和设备。在最近的纸，菌源进行了研究

    [6]在大学课堂，而占有和空置的浓度由于这两个条件的差异。其他作者证实气溶胶粒子可在暂停所占面积也沉积在内部表面，被主要原因是打喷嚏的人其排放和咳嗽，皮肤和头发的片段

    [7]除了气流模式的影响，它已被证明该粒子动态行为强烈地依赖于颗粒尺寸和大小相关的力        [8] [9]芷山Li等人。 

    [10]空气的主动和被动采样进行了一系列的现场测试和测量表面的细菌和真菌的浓度不参照粒径和直径。

    [11]另一篇论文基于粒子用计数统计分析相结合，评估菌落沉降和连接空气微生物污染指数。在于，结果是指不同粒径而不是发射源。计算流体动力学（CFD）的应用程序已被证明作为调查的有效方法气流和污染物弥散在在职培训的室内环境和洁净室

    [12] [13]有些作者

    [14]研究了最好的通风系统，以控制颗粒分散体，但不连接到粒子尺寸。在最近的一项研究        [15]CFD模拟被用来研究在层流的有效性系统，以防止感染性颗粒到达手术人员。在由同一作者     [16]以前的研究中，模拟进行了使用重整化群（RNG）K-ε湍流模型，假设发布细菌携带从每人100 BCP /分钟手术人员空气中的悬浮粒子的速率和对患者每个伤口400 BCP /分钟。

    在一般情况下，有关气溶胶粒子的运输和扩散CFD模拟处理可以由三个主要不同数值方法来解决。

    第一种方法包括在解决基于“被动标量运输”成通过扩散输运方程颗粒浓度场颗粒输送的载体是的流体，但重力效应和摩擦力对移动域粒子运动被忽视;这可以用于与直径的颗粒提供错误的结果大于10微米。

    第二种方法是欧拉 - 欧拉法，三是欧拉 - 拉格朗日。

    这两种方法解决基于欧拉方法的气流场，但颗粒相区别对待。同欧拉 - 欧拉方法的粒子浓度被直接解决保持兼顾引力在运输长期效应，而欧拉 - 拉格朗日一股普通微分方程的求解任何粒子的路径，从而使一个耗时的统计工作，然后才能获得颗粒浓度。一个根据第二种方法改性漂移磁通模型已经应用于建模粒子输运[1] [17][18]。目前，文献中关于数字建模并不多篇，其中污染物浓度为室内空气质量分析已经执行从粒子发射与源开始依赖粒径[19]分发[20]。然而，国家和国际标准要求，

对于环境分类，粒子计数直径尺寸。其实，有关于数据不足在人们的时间单位出具颗粒方面的具体排放源。最近的一项研究提供了一个教室的室内空气大小分辨粒子浓度的定量下占有和空置条件[19]。    

    另一个重要的数值模拟研究提供气流，颗粒沉积信息在两个不同的空间运动装备排量和混合通气模式[20]。离散轨道模型的欧拉方法相结合，采用模拟室内气溶胶粒子浓度。