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手术室门的开启对室内及手术部的影响研究

作　者: 董书芸
导　师: 涂光备
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 洁净手术室侵入范围压力分布余压阀
分类号: TU831.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 78次
引　用: 2次
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内容摘要

随着科学技术的发展,人们对手术过程中可能引起的感染已经十分重视。从1966年第一间无菌手术室建立开始,手术室的形式不断变革,因而有了现在的Ⅰ级手术室,也就是通常所说的百级手术室,颅脑、心脏、脏器移植等手术就需要在Ⅰ级手术室中进行。但由于局部单向流洁净室的周边区是涡流,因而开门时会有一定量的入侵气流,可能会污染到工作区,更重要的是会影响到整个手术部的压力分布。本课题通过CFD模拟和实验验证研究了开门对洁净手术室的影响、对洁净手术部压力控制的影响,以及周边环境对手术部压力分布的影响,并研究了新的洁净手术部压力控制方案,即使用排风余压阀的方法控制手术部压力。很多人认为余压阀不适合在生物洁净室中使用,易造成交叉感染,实际上,易造成交叉感染是因为采用了走廊回风的形式,而余压阀的形式是多种多样的,既可以用于回风也可以用于排风,在生物洁净室中使用排风余压阀则避免了造成交叉感染的风险。本课题对余压阀的原理、型号以及在洁净手术部的应用做了分析,证明了洁净手术部在原有排风口上使用余压阀是一种比较好的压差控制方式。排风余压阀属于简单的机械式控制,能够对压差实现无能耗的即时调节,因此造价低、控制简单有效,是适用于我国手术部的压力控制方式。国内在过去的研究中,肯定了洁净室门的开启对室内洁净度和压差的影响,但并没有对其影响的范围做深入的研究,而国外则仅对其影响范围做了二维的研究,本课题首次针对百级洁净手术室通过CFD数值模拟研究了三维的污染物侵入范围及过程,并通过实验验证了其结果的准确性。本课题又对手术部的压力分布做了模拟研究,通过增加走廊排风实现了手术部的压力稳定,也验证了排风余压阀在手术部应用的必要性。尤其对于双通道手术部,即使没有门口断面出流风量的增加,手术室门的开启也会影响到整个手术部的压力分布,采用排风余压阀则很容易实现对压力的实时调控。开门的影响对于手术室来说造成的影响比较小,而对于负压手术室、隔离病房,尤其是P3、P4实验室很小的泄漏就可能引起比较严重的后果,本课题的研究对于以后对要求更严格的空间的研究更有参考价值。

全文目录

第一章绪论  7-19
  1.1 手术感染的概况及预防措施  7-13
    1.1.1 医院感染的成因  7-8
    1.1.2 手术部位感染的概况  8-10
    1.1.3 医学上手术感染的预防措施  10
    1.1.4 两种错误观念  10-13
  1.2 问题的提出  13-14
  1.3 课题背景  14-18
    1.3.1 洁净手术室的发展  14-16
    1.3.2 压力控制的研究现状  16-18
  1.4 本课题的主要工作  18-19
第二章手术部空调系统  19-31
  2.1 手术部的平面布局  19-22
    2.1.1 洁净手术室的布置方法  19-21
    2.1.2 洁净手术部的流线组织形式  21-22
  2.2 洁净手术室的平面布局  22-24
  2.3 洁净手术室的分级  24-26
  2.4 洁净手术室空调设计的一般要求  26-30
    2.4.1 系统形式  26-27
    2.4.2 合适的温湿度  27-28
    2.4.3 手术室负荷特点和送风量的确定  28-29
    2.4.4 合适的空气过滤系统  29
    2.4.5 合适的正压控制  29-30
  2.5 洁净手术室空调不同于一般空调的特点  30-31
第三章压力控制方案比较  31-36
  3.1 洁净手术室的压差及压力分布  31-32
    3.1.1 静压差的物理意义  31-32
    3.1.2 静压差的作用  32
    3.1.3 手术部压力分布  32
  3.2 压力控制的几种方案比较  32-34
  3.3 余压阀在手术室中的应用  34-36
第四章数值模拟及计算结果分析  36-59
  4.1 AIRPAK 的简单介绍  36-39
    4.1.1 控制方程  36-37
    4.1.2 瞬态模拟  37-38
    4.1.3 变量时间函数的定义  38-39
  4.2 模拟内容  39
  4.3 边界条件的分析  39-41
    4.3.1 新风量和送风量的确定  39-40
    4.3.2 风口位置的确定  40
    4.3.3 其他条件的设置  40-41
  4.4 模型的建立  41-44
    4.4.1 模型1  42
    4.4.2 模型2  42-43
    4.4.3 几种手术部形式  43-44
  4.5 模拟计算结果分析  44-59
    4.5.1 模型1 的分析  44-53
    4.5.2 模型2 的分析  53-55
    4.5.3 手术部压力分布情况  55-59
第五章实验及数据分析  59-70
  5.1 实验方案  59-60
    5.1.1 实验内容  59
    5.1.2 实验装置  59
    5.1.3 实验方法  59-60
  5.2 实验数据分析  60-68
    5.2.1 门口断面速度的分析  60-61
    5.2.2 CO_2浓度变化的分析  61-68
  5.3 实验数据与模拟数据的比较  68-70
第六章结论  70-72
参考文献  72-75
发表论文和科研情况说明  75-76
致谢  76

手术室门的开启对室内及手术部的影响研究

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