医院手术室通风气流组织优化及辐射顶板热环境研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:caozheng853
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随着国民医疗需求不断提升,无菌手术环境的洁净手术室应用规模持续扩大,其相应的通风空调能源消耗日趋严重。本文结合科技部十三五重点研发计划(洁净空调厂房的节能设计与关键技术设备研究),从医院洁净手术室气流组织优化和热舒适性两方面考虑:首先对传统静态和动态手术室室内结构参数进行优化研究,以利于手术室提升通风排污效率,从而减少室内送风量,即可降低整个通风系统能耗;接着,将辐射空调应用到医院洁净手术室,通过辐射空调系统对洁净室排气余热予以充分利用,期望发展出更低通风空调能耗和更高热舒适性能的医院洁净室。本文选择I级洁净手术室作为研究对象,送风模式为局部垂直单向流与局部水平单向流。首先,采用数值模拟的方法深入探讨了分区域送风速度、回风速度、回风口形状及位置、排风口数量、室内围挡等因素对手术室内部空气环境以及通风净化效率的影响。计算结果表明:垂直单向流手术室送风口中心高速、梯级递减送风方式可有效提高系统自净能力,随着主流中心区域送风速度的逐步增大,排污效率得到大幅提升;设置手术室双排风口结构、降低回风速度、增设围挡等措施对通风系统排污能力均有增益效果,实现了降低送风量的目标。而水平单向流手术室整体排污效果不及垂直单向流,定风量分区域送风方式和回风速度对室内气流组织影响不大;细长形的回风口排污效率比传统方形略高,当回风口位于侧壁下部时,能够更好地实现排污效果。接着,将顶板辐射技术应用到手术室空气调节过程:搭建辐射实验室通风系统,通过实验研究发现顶板辐射冷却有效地改善了室内温度场空间不均匀特性;然后建立复合辐射空调的手术室模型,通过模拟发现顶板辐射能有效提升医护人员的热舒适水平。总之,通过本文的洁净手术室通风气流组织优化和发展舒适型辐射空调技术等,将为建设更低能耗、更充分满足各方需求的未来医院手术室奠定良好的基础。
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