Съпротивление на дихателните пътища. Белодробно съпротивление. Въздушно течение. Ламинарен поток. Турбулентен поток. Ламинарен въздушен поток Изчисления и факти

Когато флуид тече през затворен канал, като например тръба или между две плоски плочи, може да възникне един от двата вида поток в зависимост от скоростта и вискозитета на флуида: ламинарен поток или турбулентен поток. Ламинарният поток се появява при по-ниски скорости, под прага, при който става турбулентен. Турбулентният поток е по-малко подреден режим на потока, който се характеризира с вихри или малки пакети от течни частици, които водят до странично смесване. В ненаучен термин ламинарен поток е гладка, докато турбулентният поток е груб .

Връзка с числото на Рейнолдс

Типът поток, възникващ във флуид в канал, е важен при проблеми с динамиката на флуидите и след това се влияе от преноса на топлина и маса във флуидните системи. Безразмерното число на Рейнолдс е важен параметър в уравненията, които описват дали напълно развитите условия на поток водят до ламинарен или турбулентен поток. Числото на Рейнолдс е съотношението на инерционната сила към силата на срязване на флуид: колко бързо се движи флуидът спрямо това колко е вискозен, независимо от мащаба на флуидната система. Ламинарният поток обикновено възниква, когато течността се движи бавно или течността е много вискозна. Чрез увеличаване на числото на Рейнолдс, например чрез увеличаване на скоростта на потока на флуид, потокът ще премине от ламинарен към турбулентен поток в рамките на определен диапазон от числата на Рейнолдс в диапазона на ламинарен-турбулентен преход в зависимост от малките нива на смущения във флуида или несъвършенства в поточната система. Ако числото на Рейнолдс е много малко, много по-малко от 1, тогава течността ще проявява Стоксово или пълзящо течение, при което вискозната сила на течността е доминирана от инерционните сили.

Специфичното изчисление на числото на Рейнолдс и стойността, при която възниква ламинарен поток, ще зависи от геометрията на системата на потока и структурата на потока. Общ пример за поток през тръба, където числото на Рейнолдс е дадено от

За такива системи ламинарен поток възниква, когато числото на Рейнолдс е под критична стойност от приблизително 2040, въпреки че диапазонът на прехода обикновено е между 1800 и 2100.

За хидравлични системи, възникващи на външни повърхности, като потоци около обекти, суспендирани във течност, други дефиниции за числата на Рейнолдс могат да се използват за прогнозиране на типа поток около обекта. Числото на Рейнолдс на частиците Re p ще се използва например за частици, суспендирани във флуидна течност. Както при потока в тръбите, ламинарният поток обикновено възниква при по-ниски числа на Рейнолдс, докато турбулентният поток и свързаните с него явления, като вихри, се появяват при по-високи числа на Рейнолдс.

Примери

Често срещано приложение на ламинарния поток е плавното протичане на вискозна течност през тръба или тръба. В този случай скоростта на потока се променя от нула по стените на максимума по протежение на центъра на напречното сечение на съда. Профилът на потока на ламинарен поток в тръба може да се изчисли чрез разделяне на потока на тънки цилиндрични елементи и прилагане на вискозна сила към тях.

Друг пример би бил потокът въздух над крилото на самолет. Граничният слой е много тънък слой въздух, разположен върху повърхността на крилото (и всички други повърхности на самолета). Тъй като въздухът има вискозитет, този слой въздух има тенденция да се придържа към крилото. Докато крилото се движи напред във въздуха, граничният слой първо преминава плавно върху аеродинамичната форма на аеродинамичния профил. Тук потокът е ламинарен и граничният слой е ламинарен слой. Prandtl прилага концепцията за ламинарен граничен слой към аеродинамични повърхности през 1904 г.

бариери за ламинарен поток

Ламинарният въздушен поток се използва за разделяне на въздушни обеми или за предотвратяване на навлизането на замърсители във въздуха в дадена зона. Аспираторите с ламинарен поток се използват за елиминиране на замърсяване от чувствителни процеси в науката, електрониката и медицината. Въздушните завеси често се използват в търговски условия, за да позволят на нагрятия или охладения въздух да тече през вратите. Реактор с ламинарен поток (LFR) е реактор, който използва ламинарен поток за изследване на химични реакции и механизми на процеса.

За намаляване на замърсяването в чисти помещения от висок клас се използват специални вентилационни системи, при които въздушният поток се движи отгоре надолу без турбулентност, т.е. ламинарен. При ламинарен въздушен поток частиците мръсотия от хора и оборудване не се разпръскват в стаята, а се събират в поток близо до пода.

Конструкции

Като цяло чистите стаи включват следните основни елементи:

ограждащи стенни конструкции (рамки, слепи и остъклени стенни панели, врати, прозорци);

уплътнени панелни и касетъчни плафони с вградени растерни лампи;

антистатични подове;

Подови настилки Clean-Zone Clean-Zone се доставя на стандартни ролки, за професионален монтаж като подова настилка от стена до стена, създавайки постоянен и неизбежен капан за мръсотия.

система за подготовка на въздуха (вентилационни агрегати за захранване, изпускане и рециркулация, въздухозаборни устройства, въздухоразпределители с крайни филтри, устройства за контрол на въздуха, сензорно оборудване и елементи за автоматизация и др.);

система за управление на инженерни системи на чисти помещения;

въздушни шлюзове;

трансферни прозорци;

филтърни и вентилаторни модули за създаване на чисти зони в чисти помещения.

Електронна индустрияе един от най-големите потребители на чисти стаи в света. Изискванията за нивото на чистота в тази индустрия са най-строги. Тенденцията на постоянно нарастване на тези изисквания доведе до качествено нови подходи за създаване на чиста среда. Същността на тези подходи е да се създадат изолиращи технологии, т.е. във физическото отделяне на определен обем чист въздух от околната среда. Това разделяне, обикновено херметически затворено, елиминира влиянието на един от най-интензивните източници на замърсяване - хората. Използването на изолационни технологии води до широкото въвеждане на автоматизация и роботизация. Използването на чисти помещения в микроелектрониката има свои собствени характеристики: изискванията за чистота на въздушната среда за аерозолни частици излизат на преден план. Повишени изисквания се поставят и към системата за заземяване на чисти помещения, особено по отношение на осигуряването на липса на статично електричество. Микроелектрониката изисква създаването на чисти помещения от най-високи класове на чистота с инсталиране на перфорирани повдигнати подове за подобряване на линиите на въздушния поток, т.е. увеличаване на еднопосочността на потока.

Чистите производствени помещения трябва да осигуряват условия за максимална чистота на производството; осигурете изолация на вътрешния обем; вход в чисти помещения през специален вестибюл (шлюз).

Налягането в чиста стая трябва да е по-високо от атмосферното налягане, което спомага за изтласкването на праха от нея. Във въздушния шлюз облеклото на персонала се продухва, за да се отстранят праховите частици.

В чисти помещения се създават ламинарни въздушни потоци, а турбулентните потоци, които се създават от въртящи се и движещи се части на оборудването, са неприемливи. Необходимо е да се гарантира, че няма нагрети неща, които допринасят за образуването на конвекционни течения.

Обикновено се използват решетъчен под и решетъчен таван.

Чистите стаи съдържат минимум оборудване

Тъй като производството на чисти помещения е много скъпо, се използват локални зони за отстраняване на прах.

Един от ефективните начини за намаляване на разходите при създаването на комплекси за чисти помещения езониране на чистата стая в локални зони, които могат да се различават една от друга както в класа на чистота на въздуха, така и във функционалното предназначение (само защита на продукта или защита както на продукта, така и на околната среда).

Така в чисто помещение с нисък клас на чистота могат да се създадат чисти зони с по-висок клас на чистота от помещението, в което се намират, над критичните зони на технологичния процес.

Основната цел на чистите зони:

поддържане на определени параметри на въздуха в местното работно пространство;

защита на продукта от влиянието на околната среда.

Съгласно определението, дадено в GOST R ISO 14644-1-2000, чиста зона еопределено пространство, в което концентрацията на пренасяни във въздуха частици се контролира, конструира и експлоатира, за да се сведе до минимум навлизането, изпускането и задържането на частици в зоната и позволява други параметри като температура, влажност и налягане да бъдат контролирани, ако е необходимо.

Чистите зони могат да бъдат изградени конструктивноили като част от цялостната вентилационна система за чисти помещения, или като независими продукти.

Първият метод е приложим, когато местоположението на чистите зони е определено на етапа на проектиране за създаване на чиста стая и не подлежи на промяна през целия период на нейната експлоатация, както и когато е необходимо да се подаде захранващ въздух към работно пространство на чистата зона.

Вторият метод включва възможността за промяна на местоположението на чистите зони, което предоставя по-големи възможности за промяна на технологичния процес и модернизиране на оборудването. В този случай чистите зони, проектирани като независими продукти, могат или да бъдат прикрепени към силовите структури на чистата стая, или да бъдат мобилни автономни продукти, които могат да се местят в чистата стая.

Най-често се използват чисти производствени условия с минимален персонал, с помощта на полуавтоматични машини. Често се използват локални инсталации. Напоследък започнаха да се използват клъстерни инсталации.

Спецификации:

1 Крайно налягане в чиста, празна и дегазирана камера, Pa 1,33x10-3

2 Време за възстановяване на налягането 1,33x10-3 Pa, min 30

3 Размери на работната камера, mm Диаметър Височина 900 1000

4 Брой плазмени ускорители с метални катоди (SPU-M) с разделяне на плазмения поток, 3 бр

5 Брой импулсни плазмени ускорители с графитни катоди (IPU-S) с разделяне на плазмения поток, 4 бр

6 Брой разширени йонни източници за почистване и помощ (тип RIF), 1 бр

7 Нагряване на субстрати, 0С 250

8 Технологично оборудване: Единичен планетарен комплект, бр. Двоен планетарен, бр

9 Система за впръскване на технологичен газ

10 Система за контрол и управление на процеси

11 Високовакуумно изпомпване: две паралелно работещи дифузионни помпи NVDM-400 с капацитет 7000 l/s всяка

12 Форевакуумно изпомпване: Форвакуум агрегат AVR-150 с капацитет 150 l/s

13 Максимална електрическа мощност, консумирана от вакуумна инсталация, kW, не повече от 50

14 Площ, заета от вакуумна инсталация, m2 25

Описание:

Операционните зали са едно от най-критичните звена в структурата на една болнична сграда от гледна точка на значимостта на оперативния процес, както и осигуряването на специални микроклиматични условия, необходими за неговото успешно провеждане и завършване. Тук източникът на освобождаване на бактериални частици е предимно медицински персонал, който е в състояние да генерира частици и да освобождава микроорганизми, когато се движи в помещението.

Болнични операционни зали
Контрол на въздушния поток

През последните десетилетия у нас и в чужбина се зачестиха гнойно-възпалителните заболявания, причинени от инфекции, които според дефиницията на Световната здравна организация (СЗО) се наричат ​​най-общо вътреболничните инфекции (НОИ). Анализът на заболяванията, причинени от вътреболнични инфекции, показва, че тяхната честота и продължителност са в пряка зависимост от състоянието на въздушната среда в болничните помещения. За осигуряване на необходимите параметри на микроклимата в операционните зали (и промишлени чисти помещения) се използват еднопосочни разпределители на въздуха. Резултатите от мониторинга на въздушната среда и анализа на движението на въздушните потоци показаха, че работата на такива разпределители осигурява необходимите параметри на микроклимата, но често влошава бактериологичната чистота на въздуха. За да се защити критичната зона, е необходимо въздушният поток, напускащ устройството, да поддържа праволинейност и да не губи формата на границите си, т.е. потокът не трябва да се разширява или свива над защитената зона, където хирургическата операция

Операционните зали са едно от най-критичните звена в структурата на една болнична сграда от гледна точка на важността на оперативния процес, както и осигуряването на специални микроклиматични условия, необходими за успешното му провеждане и завършване. Тук източникът на освобождаване на бактериални частици е предимно медицински персонал, който е в състояние да генерира частици и да освобождава микроорганизми, когато се движи из помещението. Интензитетът на частиците, навлизащи във въздуха на закрито, зависи от степента на мобилност на хората, температурата и скоростта на въздуха в помещението. Нозокомиалните инфекции са склонни да се движат из операционната с въздушни течения и винаги съществува риск от проникването им в незащитената кухина на раната на оперирания пациент. От наблюденията е очевидно, че неправилно организираната работа на вентилационните системи води до интензивно натрупване на инфекция до нива, надвишаващи допустимите нива.

В продължение на няколко десетилетия специалисти от различни страни разработват системни решения за осигуряване на климатични условия в операционните зали. Въздушният поток, подаван в помещението, трябва не само да асимилира различни вредни вещества (топлина, влага, миризми, вредни вещества) и да поддържа необходимите параметри на микроклимата, но и да осигури защитата на строго определени зони от проникване на инфекции, т.е. чистота на въздуха в помещенията. Зоната, в която се извършват инвазивни интервенции (проникване в човешкото тяло), може да се нарече работна зона или „критична“. Стандартът определя такава зона като „оперативна санитарно-охранителна зона“ и означава пространството, където се намират операционната маса, помощните маси за инструменти и материали, оборудване, както и медицински персонал в стерилно облекло. Съществува понятието „технологично ядро“, което се отнася до зоната, в която се извършват производствени процеси при стерилни условия, което по смисъл може да се съпостави с работната зона.

За да се предотврати проникването на бактериални замърсители в най-критичните зони, методите за скрининг са широко използвани чрез използването на изместващ въздушен поток. Бяха създадени различни дизайни на разпределители на въздух с ламинарен въздушен поток и терминът „ламинарен“ по-късно беше променен на „еднопосочен“ поток. В момента можете да намерите различни наименования на устройствата за разпределение на въздуха в чисти помещения, като „ламинарен“, „ламинарен таван“, „работен таван“, „операционна система за чист въздух“ и др., което не променя същността им. Въздухоразпределителят се вгражда в таванната конструкция над защитната зона на помещението и може да бъде с различни размери в зависимост от въздушния поток. Препоръчителната оптимална площ на такъв таван трябва да бъде най-малко 9 m2, за да покрие напълно работната зона с маси, оборудване и персонал. Изместващият въздушен поток с ниска скорост идва отгоре надолу, подобно на завеса, прекъсвайки както асептичното поле на зоната на хирургическа интервенция, така и зоната на пренасяне на стерилен материал от околната среда. Въздухът се отстранява едновременно от долната и горната зона на помещението. В таванната конструкция са вградени HEPA филтри (клас Н по) през които преминава подавания въздух. Филтрите улавят, но не дезинфекцират живите частици.

В момента в целия свят се обръща голямо внимание на въпросите за дезинфекция на въздуха в болници и други институции, където има източници на бактериално замърсяване. Документите гласят изисквания за необходимостта от дезинфекция на въздуха в операционната зала с ефективност на инактивиране на частици най-малко 95%, както и въздуховоди и оборудване на климатичната система. Бактериалните частици, отделяни от хирургичния персонал, непрекъснато навлизат във въздуха на помещението и се натрупват в него. За да се гарантира, че концентрацията на частици във въздуха на закрито не достига максимално допустимите нива, е необходим контрол на въздуха. Такъв мониторинг трябва да се извършва след инсталиране на системи за контрол на климата, поддръжка или ремонт, тоест в режим на работа на чиста стая.

Използването на еднопосочни въздушни разпределители с вградени ултрафини филтри в тавана в операционните зали стана обичайно сред дизайнерите. Въздушни потоци с големи обеми се спускат надолу по помещението с ниска скорост, отрязвайки защитената зона от околната среда. Много специалисти обаче не знаят, че тези решения не са достатъчни за поддържане на адекватни нива на дезинфекция на въздуха по време на хирургични процедури.

Факт е, че има доста дизайни на устройства за разпределение на въздуха, всеки от които има своя област на приложение. Чистите стаи в операционните зали в рамките на техния клас „чисти“ се разделят на класове според степента на чистота, в зависимост от тяхното предназначение. Например общи хирургични операционни зали, кардиохирургични или ортопедични операционни зали и др. Всеки конкретен случай има свои собствени изисквания за осигуряване на чистота.

Първите примери за използване на въздухоразпределители за чисти помещения се появяват в средата на 50-те години на миналия век. Оттогава стана традиционно въздухът да се разпределя в чисти производствени помещения през перфориран таван, когато се изискват ниски концентрации на частици или микроорганизми. Въздушният поток се движи през целия обем на помещението в една посока с еднаква скорост, обикновено 0,3–0,5 m/s. Въздухът се подава през група от високоефективни въздушни филтри, разположени на тавана на чистата стая. Подаването на въздух е организирано на принципа на въздушно бутало, което се движи надолу през цялото помещение, премахвайки замърсителите. Отстраняването на въздуха става през пода. Този тип движение на въздуха допринася за отстраняването на аерозолни замърсители, източниците на които са персоналът и процесите. Това разположение на вентилацията има за цел да осигури чист въздух в помещението, но изисква големи въздушни потоци и следователно е неикономично. За чисти помещения от клас 1000 или ISO клас 6 (ISO класификация), скоростта на обмен на въздух може да варира от 70 до 160 пъти на час.

Впоследствие се появиха по-рационални модулни устройства със значително по-малки размери и ниски разходи, което позволи да се избере устройство за подаване на въздух въз основа на размера на защитената зона и необходимите скорости на въздухообмен на помещението в зависимост от предназначението на помещението. стая.

Анализ на работата на ламинарни въздухоразпределители

Уредите с ламинарен поток се използват в чисти производствени помещения и служат за разпределяне на големи обеми въздух, осигурявайки специално проектирани тавани, подови аспиратори и регулиране на налягането в помещението. При тези условия работата на разпределителите на ламинарния поток е гарантирана за осигуряване на необходимия еднопосочен поток с паралелни линии на потока. Високата скорост на обмен на въздух спомага за поддържането на условия, близки до изотермичните в подавания въздушен поток. Таваните, предназначени за разпределение на въздуха с голям въздухообмен, поради голямата си площ осигуряват ниска начална скорост на въздушния поток. Работата на изпускателните устройства, разположени на нивото на пода, и контролът на въздушното налягане в помещението минимизират размера на зоните на рециркулационния поток и принципът на „един проход и един изход“ се прилага лесно. Суспендираните частици се притискат към пода и се отстраняват, така че има малък риск те да бъдат рециркулирани.

Но когато такива въздухоразпределители работят в операционна зала, ситуацията се променя значително. За да се поддържат приемливи нива на бактериологична чистота на въздуха в операционните зали, изчислените стойности на обмен на въздух обикновено са средно 25 пъти на час или дори по-малко, т.е. те не са сравними със стойностите за промишлени помещения. За да се поддържа стабилен въздушен поток между операционната зала и съседните помещения, в нея обикновено се поддържа свръхналягане. Въздухът се отстранява чрез изпускателни устройства, симетрично монтирани в стените на долната зона на помещението. За разпределяне на по-малки обеми въздух по правило се използват устройства с ламинарен поток с малка площ, които се монтират само над критичната зона на помещението под формата на остров в средата на помещението, вместо използвайки целия таван.

Наблюденията показват, че такива ламинарни устройства не винаги осигуряват еднопосочен поток. Тъй като почти винаги има разлика между температурата в захранващия поток и температурата на околния въздух (5-7 ° C), по-хладният въздух, напускащ захранващото устройство, се спуска много по-бързо от изотермичен еднопосочен поток. Това е често срещано явление за таванните дифузори, използвани в обществени сгради. Има погрешно схващане, че ламинарните подове осигуряват стабилен, еднопосочен въздушен поток, независимо от местоположението или метода на полагане. Всъщност в реални условия скоростта на нискотемпературния вертикален ламинарен поток ще се увеличи, когато се приближи до пода. Колкото по-голям е обемът на подавания въздух и колкото по-ниска е неговата температура спрямо въздуха в помещението, толкова по-голямо е ускорението на неговия поток. Таблицата показва, че използването на ламинарна система с площ от 3 m 2 с температурна разлика от 9 ° C дава трикратно увеличение на скоростта на въздуха вече на разстояние 1,8 m от началото на пътя. Скоростта на въздуха на изхода на захранващото устройство е 0,15 m/s, а на нивото на операционната маса достига 0,46 m/s. Тази стойност надвишава допустимото ниво. От много изследвания отдавна е доказано, че при прекомерни дебити на входящия поток е невъзможно да се поддържа неговата „еднопосочност“. Анализът на контрола на въздуха в операционните зали, извършен по-специално от Salvati (1982) и Lewis (Lewis, 1993), показа, че в някои случаи използването на устройства с ламинарен поток с високи скорости на въздуха води до повишаване на нивото на замърсяване на въздуха в областта на хирургичния разрез с последващ риск от инфекция.

Когато потокът се движи, в началната точка линиите на въздушния поток ще бъдат успоредни, след това границите на потока ще се променят, стесняват се към пода и той вече няма да може да защити зоната, определена от размерите на ламинарния поток. мерна единица. При скорост на въздуха от 0,46 m/s, потокът ще улови ниско движещ се въздух от помещението. Тъй като бактериалните частици постоянно се освобождават в помещението, заразените частици ще се смесят с въздушния поток, идващ от захранващия блок, тъй като източниците на тяхното освобождаване постоянно работят в помещението. Това се улеснява от рециркулация на въздуха в резултат на въздух под налягане в помещението. За поддържане на чистотата на операционните зали, съгласно стандартите, е необходимо да се осигури дисбаланс на въздуха поради превишението на входящия поток над изпускателния поток с 10%. Излишният въздух се премества в съседни по-малко чисти помещения. В съвременните условия херметичните плъзгащи се врати често се използват в операционните; излишният въздух няма къде да отиде; той се връща в захранващия блок с помощта на вградени в него вентилатори за по-нататъшно почистване във филтри и вторично подаване към помещението. . Циркулиращият въздух събира всички замърсени частици от въздуха в помещението и, движейки се близо до захранващия поток, може да го замърси. Поради нарушаването на границите на потока, въздухът от околното пространство се смесва в него и патогенните частици проникват в стерилната зона, която се счита за защитена.

Високата мобилност спомага за интензивното отделяне на мъртви кожни частици от незащитените участъци от кожата на медицинския персонал и навлизането им директно в хирургическия разрез. От друга страна, трябва да се отбележи, че развитието на инфекциозни заболявания в следоперативния период се причинява от хипотермично състояние на пациента, което се засилва при излагане на потоци студен въздух с повишена подвижност.

По този начин въздушният дифузьор с ламинарен поток, традиционно използван и ефективен в среда на чиста стая, може да бъде вреден за операциите в конвенционална операционна зала.

Този разговор е валиден за устройства с ламинарен поток, които имат средна площ от около 3 m 2 - оптимална за защита на работната зона. Според американските изисквания скоростта на въздушния поток на изхода на ламинарните панели не трябва да надвишава 0,15 m/s, т.е. от 1 ft 2 (0,09 m 2) площ на панела в помещението трябва да постъпват 14 l/s въздух. В нашия случай това ще бъде 466 l / s (1677,6 m 3 / h) или приблизително 17 пъти / h. Според стандартната стойност на обмена на въздух в операционните зали, той трябва да бъде 20 пъти на час, 25 пъти на час, така че 17 пъти на час напълно отговаря на изискванията. Оказва се, че стойността от 20 пъти на час съответства на стая с обем 64 m 3.

Според днешните стандарти площта на стандартна операционна зала (обща хирургия) трябва да бъде най-малко 36 m2. А изискванията към операционните зали за по-сложни операции (кардиологични, ортопедични и др.) са много по-високи и често обемът на такава операционна зала може да надвишава 135–150 m 3 . Системата за разпределение на въздуха за тези случаи ще изисква значително по-голяма площ и въздушен капацитет.

В случай на организиране на въздушния поток в по-големи операционни зали възниква проблемът с поддържането на ламинарност на потока от изходната равнина до нивото на операционната маса. Проучвания на поведението на въздушния поток са проведени в няколко операционни зали. Панели с ламинарен поток бяха монтирани в различни помещения, които бяха разделени по площ на две групи: 1,5–3 m 2 и повече от 3 m 3, и бяха инсталирани експериментални климатични инсталации, които позволиха да се промени температурата на подавания въздух. Проведени са многократни измервания на дебита на входящия въздух при различни дебити и температурни промени, резултатите от които могат да се видят в таблицата.

Критерии за чистота на помещенията

Правилните решения относно организацията на разпределението на въздуха в операционните зали: избор на рационален размер на захранващите панели, осигуряване на стандартен дебит и температура на подавания въздух - не гарантират абсолютна дезинфекция на въздуха в помещението. Въпросът за дезинфекцията на въздуха в операционните зали беше остро поставен преди повече от 30 години, когато бяха предложени различни противоепидемиологични мерки. И сега целта на изискванията на съвременните нормативни документи за проектиране и експлоатация на болници е дезинфекцията на въздуха, където ОВК системите се представят като основен начин за предотвратяване на разпространението и натрупването на инфекции.

Например, стандартът счита дезинфекцията за основна цел на своите изисквания, отбелязвайки: „правилно проектираната HVAC система свежда до минимум предаването по въздуха на вируси, бактерии, гъбични спори и други биологични замърсители“, а HVAC системите играят основна роля в контролирането на инфекции и други вредни фактори. Изискването за климатичните системи в операционната зала е подчертано: „системата за подаване на въздух трябва да бъде проектирана така, че да минимизира въвеждането на бактерии в стерилни зони заедно с въздуха, като същевременно поддържа максимално ниво на чистота в останалата част от операционната зала.“

Нормативните документи обаче не съдържат директни изисквания за определяне и наблюдение на ефективността на дезинфекцията за различни методи на вентилация и дизайнерите често трябва да участват в дейности по търсене, което отнема много време и отвлича вниманието от основната работа.

В нашата страна има доста разнообразна нормативна литература относно проектирането на ОВК системи за болнични сгради и навсякъде се изразяват изисквания за дезинфекция на въздуха, които по много обективни причини са практически трудни за изпълнение от проектантите. Това изисква не само познаване на съвременното оборудване за дезинфекция и правилното му използване, но най-важното - по-нататъшен навременен епидемиологичен мониторинг на вътрешната въздушна среда, който дава представа за качеството на работа на ОВК системите, но, за съжаление, не винаги се извършва. Ако чистотата на чистите промишлени помещения се оценява чрез наличието на частици (например прахови частици), тогава показателят за чистотата на въздуха в чистите помещения на медицинските сгради е живи бактериални или образуващи колонии частици, допустимите нива на които са дадени в. За поддържане на тези нива е необходимо редовно да се следи въздушната среда за микробиологични показатели, за което е необходимо тяхното отчитане. Методологията за събиране и преброяване на микроорганизми за оценка на чистотата на въздуха все още не е представена в нито един от нормативните документи. Важно е преброяването на микробните частици да се извършва в операционната зала, тоест по време на операцията. Но за това проектът и монтажът на въздухоразпределителната система трябва да са готови. Нивото на дезинфекция или ефективността на системата не може да се определи преди да започне да работи в операционната зала, това може да стане само при условия на поне няколко работни процеса. Това създава големи трудности за инженерите, тъй като изследванията, макар и необходими, противоречат на противоепидемичната дисциплина на болницата.

Въздушна завеса

За да се осигурят необходимите условия на въздуха в операционната зала, е важно правилно да се организира съвместната работа на притока и отвеждането на въздуха. Чрез рационално позициониране на захранващи и изпускателни устройства в операционната зала може да се подобри естеството на въздушния поток.

В операционните зали е невъзможно да се използва едновременно цялата площ на тавана за разпределение на въздуха и площта на пода за отстраняване на въздуха. Подовите аспиратори са нехигиенични, защото се замърсяват бързо и се почистват трудно. Обемисти, сложни и скъпи системи никога не са намирали своето приложение в малки операционни зали. Поради тези причини най-рационално е „островното“ разположение на ламинарни панели над критичната зона с монтиране на изпускателни отвори в долната част на стените. Това прави възможно симулирането на въздушни потоци, подобни на промишлено чисто помещение, по по-евтин и по-малко тромав начин. Метод, който се оказа успешен, е използването на въздушни завеси, работещи на принципа на защитна бариера. Въздушната завеса се съчетава добре с потока подаван въздух под формата на тясна „черупка” от въздух с по-висока скорост, специално организирана по периметъра на тавана. Въздушната завеса непрекъснато работи за изпускане и предотвратява навлизането на замърсен околен въздух в ламинарния поток.

За да разберете работата на въздушната завеса, трябва да си представите операционна зала с аспиратор, разположен от четирите страни на помещението. Захранващият въздух, идващ от „ламинарния остров“, разположен в центъра на тавана, ще пада само надолу, разширявайки се към страните на стените, докато се спуска. Това решение намалява зоните на рециркулация, размера на застойните зони, в които се събират патогенни микроорганизми, а също така предотвратява смесването на ламинарния поток с въздуха в помещението, намалява неговото ускорение и стабилизира скоростта, в резултат на което низходящият поток покрива (заключва) цялата стерилна зона. Това помага за премахване на биологичните замърсители от защитената зона и изолирането й от околната среда.

На фиг. Фигура 1 показва стандартен дизайн на въздушна завеса с прорези по периметъра на помещението. При организиране на изпускане по периметъра на ламинарния поток, той се разтяга, разширява и запълва цялата зона вътре в завесата, в резултат на което се предотвратява ефектът на „стесняване“ и се стабилизира необходимата скорост на ламинарния поток.

От фиг. Фигура 3 показва стойностите на действителната (измерена) скорост, която възниква при правилно проектирана въздушна завеса, която ясно демонстрира взаимодействието на ламинарния поток с въздушната завеса и ламинарният поток се движи равномерно. Въздушната завеса елиминира необходимостта от инсталиране на обемна изпускателна система по целия периметър на помещението, вместо монтирането на традиционен аспиратор в стените, както е обичайно в операционните зали. Въздушната завеса предпазва зоната директно около хирургическия персонал и масата, като предотвратява връщането на замърсени частици в първичния въздушен поток.

След проектирането на въздушна завеса възниква въпросът какво ниво на дезинфекция може да се постигне по време на нейната работа. Лошо проектираната въздушна завеса няма да бъде по-ефективна от традиционната система с ламинарен поток. Грешка в дизайна може да бъде висока скорост на въздуха, тъй като такава завеса ще „издърпа“ ламинарния поток твърде бързо, тоест дори преди да достигне работния етаж. Поведението на потока може да не се контролира и може да има риск от изтичане на замърсени частици в работната зона от нивото на пода. По същия начин въздушна завеса с ниска скорост на засмукване не може ефективно да блокира ламинарен поток и може да бъде изтеглена в него. В този случай климатизацията на помещението ще бъде същата, както при използване само на ламинарно устройство за подаване на въздух. При проектирането е важно правилно да се определи диапазонът на скоростта и да се избере подходящата система. Това пряко влияе върху изчисляването на дезинфекционните характеристики.

Въпреки очевидните предимства на въздушните завеси, те не трябва да се използват сляпо. Стерилният въздушен поток, създаден от въздушните завеси по време на операция, не винаги е необходим. Необходимостта от осигуряване на ниво на дезинфекция на въздуха трябва да се реши съвместно с технолози, чиято роля в този случай трябва да бъдат хирурзи, участващи в конкретни операции.

Заключение

Вертикалният ламинарен поток може да се държи непредсказуемо в зависимост от условията на работа. Ламинарните панели, използвани в чисти производствени зони, обикновено не могат да осигурят необходимото ниво на дезинфекция в операционните зали. Системите за въздушни завеси помагат за коригиране на модела на движение на вертикалните ламинарни потоци. Въздушните завеси са оптималното решение на проблема с бактериологичния контрол на въздушната среда в операционните зали, особено при продължителни хирургични операции и пациенти с отслабена имунна система, за които въздушно-капковите инфекции представляват особен риск.

Статията е подготвена от А. П. Борисоглебская с помощта на материали от списание ASHRAE.

В зависимост от метода на вентилация помещението обикновено се нарича:

а) турбулентно вентилирани или помещения снееднопосочен въздушен поток;

б) помещения с ламинарен или еднопосочен въздушен поток.

Забележка. Професионалната лексика е доминирана от термините

„бурен въздушен поток", "ламинарен въздушен поток".

Режими на шофиране Аз съм въздух

Има два режима на шофираневъздух: ламинарен? и бурен?. Ламинарна? Режимът се характеризира с подредено движение на въздушни частици по успоредни траектории. Смесването в потока възниква в резултат на взаимното проникване на молекулите. В турбулентен режим движението на въздушните частици е хаотично, смесването се дължи на взаимното проникване на отделни обеми въздух и следователно се случва много по-интензивно, отколкото в ламинарен режим.

При стационарно ламинарно движение скоростта на въздушния поток в дадена точка е постоянна по големина и посока; по време на турбулентно движение неговата величина и посока са променливи във времето.

Турбуленцията е следствие от външни (пренасяни в потока) или вътрешни (генерирани в потока) смущения?. Турбуленция вентилационните потоци обикновено са от вътрешен произход. Причината за това е образуването на вихри, когато потокът тече около неравности?стени и предмети.

Критерият за основи? турбулентен режим е числото Рея?Nolds:

Р e = uD / ч

Където И - средна скорост на въздуха вна закрито;

д - хидравлично? диаметър на помещението;

D= 4S/P

С - площ на напречното сечениепомещения;

Р - периметър на напречнатасекции на стаята;

v- кинематичен?коефициент на вискозитет на въздуха.

Рея номер? Нолдс, над който турбулентното движение на опората?ясно, се нарича критичен. Запомещения той е равен на 1000-1500, за гладки тръби - 2300. Vпомещения движението на въздуха обикновено е турбулентно; при филтриране(в чисти стаи)възможно като ламинарен?, и бурен? режим.

Уредите с ламинарен поток се използват в чисти производствени помещения и служат за разпределяне на големи обеми въздух, осигурявайки специално проектирани тавани, подови аспиратори и регулиране на налягането в помещението. При тези условия работата на разпределителите на ламинарния поток е гарантирана за осигуряване на необходимия еднопосочен поток с паралелни линии на потока. Високата скорост на обмен на въздух помага да се поддържат условия в потока на подавания въздух, близки до изотермичните. Таваните, предназначени за разпределение на въздуха с голям въздухообмен, поради голямата си площ осигуряват ниска начална скорост на въздушния поток. Работата на изпускателните устройства, разположени на нивото на пода, и контролът на въздушното налягане в помещението минимизират размера на зоните на рециркулационния поток и принципът на „един проход и един изход“ се прилага лесно. Суспендираните частици се притискат към пода и се отстраняват, така че има малък риск те да бъдат рециркулирани.

През последните десет години, както в чужбина, така и у нас, се увеличи броят на гнойно-възпалителните заболявания, дължащи се на инфекции, които са получили наименованието „нозокомиални инфекции“ (ВНО), както е определено от Световната здравна организация (СЗО). Въз основа на анализа на заболяванията, причинени от нозокомиални инфекции, можем да кажем, че тяхната продължителност и честота пряко зависят от състоянието на въздушната среда на болничните помещения. За осигуряване на необходимите параметри на микроклимата в операционните зали (и промишлени чисти помещения) се използват еднопосочни разпределители на въздуха. Както показват резултатите от мониторинга на околната среда и анализа на въздушните потоци, работата на такива разпределители може да осигури необходимите параметри на микроклимата, но влияе отрицателно върху бактериологичния състав на въздуха. За да се постигне необходимата степен на защита на критичната зона, е необходимо въздушният поток, който напуска устройството, да не губи формата на своите граници и да поддържа праволинейност на движението, с други думи, въздушният поток не трябва да се стеснява или разширява над зоната, избрана за защита, в която се намира операционната маса.

В структурата на една болнична сграда операционните зали изискват най-голяма отговорност поради важността на оперативния процес и осигуряването на необходимите микроклиматични условия за успешното провеждане и завършване на този процес. Основният източник на отделяне на различни бактериални частици е самият медицински персонал, който генерира частици и освобождава микроорганизми, докато се движи из помещението. Интензивността на появата на нови частици във въздушното пространство на помещението зависи от температурата, степента на мобилност на хората и скоростта на движение на въздуха. Нозокомиалната инфекция, като правило, се движи около операционната зала с въздушни течения и вероятността от нейното проникване в уязвимата кухина на раната на оперирания пациент никога не намалява. Както показват наблюденията, неправилната организация на вентилационните системи обикновено води до толкова бързо натрупване на инфекция в помещението, че нивото му може да надвиши допустимата норма.

Вече няколко десетилетия чуждестранни експерти се опитват да разработят системни решения за осигуряване на необходимите условия на въздух в операционните зали. Въздушният поток, който влиза в помещението, трябва не само да поддържа параметрите на микроклимата, да асимилира вредните фактори (топлина, миризма, влажност, вредни вещества), но и да поддържа защитата на избраните зони от възможността за инфекция и следователно да осигурява необходимата чистота на работа стаен въздух. Зоната, в която се извършват инвазивни операции (проникване в човешкото тяло), се нарича "критична" или операционна зона. Стандартът определя такава зона като „оперативна санитарно-охранителна зона“; това понятие означава пространството, в което се намират операционната маса, оборудването, масите за инструменти и медицинският персонал. Има такова нещо като „технологично ядро“. Отнася се до зоната, в която производствените процеси се извършват при стерилни условия; тази зона може да бъде смислено свързана с операционната зала.

За да се предотврати проникването на бактериално замърсяване в най-критичните зони, широко разпространени са скрининговите методи, базирани на използването на изместване на въздушния поток. За тази цел са разработени ламинарен въздухоразпределител с различен дизайн. По-късно "ламинарен" става известен като "еднопосочен" поток. Днес можете да намерите различни имена за въздухоразпределителни устройства за чисти помещения, например „ламинарен таван“, „ламинарен“, „операционна система за чист въздух“, „работещ таван“ и други, но това не променя същността им. Въздухоразпределителят е вграден в таванната конструкция над защитената зона на помещението. Може да бъде с различни размери, зависи от въздушния поток. Оптималната площ на такъв таван не трябва да бъде по-малка от 9 m2, така че да може напълно да покрие площта с маси, персонал и оборудване. Изместващият въздушен поток на малки порции бавно тече отгоре надолу, като по този начин разделя асептичното поле на зоната на хирургическа експозиция, зоната, където стерилният материал се прехвърля от зоната на околната среда. Въздухът се отстранява едновременно от долната и горната зона на защитеното помещение. В тавана са вградени HEPA филтри (клас H според), които пропускат въздушния поток през тях. Филтрите улавят само живи частици, без да ги дезинфекцират.

Напоследък на световно ниво се засилва вниманието към въпросите за дезинфекция на въздушната среда на болнични помещения и други институции, в които има източници на бактериални замърсители. Документите определят изискванията, че е необходимо въздухът в операционните да се дезинфекцира с ефективност на дезактивиране на частици от 95% или по-висока. Оборудването на климатичната система и въздуховодите също подлежат на дезинфекция. Бактериите и частиците, отделяни от хирургическия персонал, непрекъснато навлизат във въздуха на помещението и се натрупват там. За да се предотврати концентрацията на вредни вещества в помещението да достигне максимално допустимото ниво, е необходимо постоянно да се следи въздушната среда. Този контрол е задължителен след инсталиране на климатичната система, ремонт или поддръжка, тоест докато се използва чистата стая.

Вече стана обичайно дизайнерите да използват ултра фини еднопосочни въздушни разпределители с вградени таванни филтри в операционните зали.

Въздушни потоци с големи обеми бавно се движат надолу по помещението, като по този начин отделят защитената зона от околния въздух. Много специалисти обаче не се притесняват, че само тези решения няма да са достатъчни за поддържане на необходимото ниво на дезинфекция на въздуха по време на хирургични операции.

Предложени са голям брой конструктивни варианти на устройства за разпределение на въздуха, като всеки от тях има свое приложение в определена област. Специалните операционни зали в своя клас се разделят на подкласове в зависимост от тяхното предназначение според степента на чистота. Например кардиохирургични, общи, ортопедични операционни и др. Всеки клас има свои собствени изисквания за осигуряване на чистота.

Въздухоразпределителите за чисти помещения са използвани за първи път в средата на 50-те години на миналия век. Оттогава разпределението на въздуха в производствените помещения става традиционно в случаите, когато е необходимо да се осигурят намалени концентрации на микроорганизми или частици, всичко това се извършва чрез перфориран таван. Въздушният поток се движи в една посока през целия обем на помещението, като скоростта остава еднаква - приблизително 0,3 - 0,5 m/s. Въздухът се подава през група високоефективни въздушни филтри, разположени на тавана на чистата стая. Въздушният поток се подава на принципа на въздушно бутало, което бързо се движи надолу през цялото помещение, премахвайки вредните вещества и замърсители. Въздухът се отстранява през пода. Това движение на въздуха може да премахне аерозолните замърсители, произхождащи от процеси и персонал. Организацията на такава вентилация е насочена към осигуряване на необходимата чистота на въздуха в операционната зала. Недостатъкът му е, че изисква голям въздушен поток, което не е икономично. За чисти помещения от клас ISO 6 (според класификацията на ISO) или клас 1000 се допуска въздушен обмен от 70-160 пъти на час. По-късно дойдоха да ги заменят по-ефективни устройства от модулен тип, които имат по-малки размери и ниски разходи, което ви позволява да изберете устройство за подаване на въздух въз основа на размера на защитната зона и необходимите скорости на обмен на въздух в помещението, в зависимост от неговата предназначение.

Работа на ламинарни въздушни дифузори

Устройствата с ламинарен поток са предназначени за използване в чисти производствени помещения за разпределяне на големи обеми въздух. Изпълнението изисква специално проектирани тавани, регулиране на налягането в помещението и подови аспиратори. Ако тези условия са изпълнени, разпределителите на ламинарен поток със сигурност ще създадат необходимия еднопосочен поток с паралелни линии на потока. Поради високата скорост на обмен на въздух се поддържат условия, близки до изотермичните, в потока на подавания въздух. Проектирани за разпределение на въздуха с екстензивен обмен на въздух, таваните осигуряват ниски начални дебити поради голямата си площ. Контролът на промените в налягането на въздуха в помещението и резултатът от работата на изпускателните устройства осигуряват минималния размер на зоните за рециркулация на въздуха; тук работи принципът „един проход и един изход“. Суспендираните частици падат на пода и се отстраняват, което прави рециклирането практически невъзможно.

Въпреки това, в операционна зала, такива въздухонагреватели работят малко по-различно. За да не се превишават допустимите нива на бактериологична чистота на въздуха в операционните зали, според изчисленията стойностите на обмен на въздух са около 25 пъти на час, а понякога дори и по-малко. С други думи, тези стойности не са сравними с тези, изчислени за промишлени помещения. За да се поддържа стабилен въздушен поток между операционната зала и съседните стаи, в операционната зала се поддържа положително налягане. Въздухът се отстранява чрез изпускателни устройства, които са монтирани симетрично в стените на долната зона. За разпределяне на по-малки обеми въздух се използват устройства с ламинарен поток с по-малка площ; те се монтират директно над критичната зона на помещението като остров в средата на помещението, вместо да заемат целия таван.

Въз основа на наблюдения, такива ламинарни разпределители на въздуха не винаги ще могат да осигурят еднопосочен поток. Тъй като разликата от 5-7 °C между температурата в потока на захранващия въздух и температурата на околния въздух е неизбежна, по-хладният въздух, напускащ захранващото устройство, ще спадне много по-бързо от еднопосочен изотермичен поток. Това е често срещано явление за таванни дифузори, инсталирани в обществени помещения. Мнението, че ламинарните подове осигуряват еднопосочен, стабилен въздушен поток във всеки случай, независимо къде и как се използват, е погрешно. Наистина, в реални условия скоростта на вертикален нискотемпературен ламинарен поток ще се увеличи, докато се спуска към пода.

С увеличаване на обема на подавания въздух и намаляване на температурата му спрямо въздуха в помещението, ускорението на неговия поток се увеличава. Както е показано в таблицата, благодарение на използването на ламинарна система с площ от 3 m 2 и температурна разлика от 9 ° C, скоростта на въздуха на разстояние 1,8 m от изхода се увеличава три пъти. На изход от ламинарния апарат скоростта на въздуха е 0,15 m/s, а в зоната на операционната маса - 0,46 m/s, което надвишава допустимата норма. Много изследвания отдавна са доказали, че при повишена скорост на входящия поток не се запазва неговата „еднопосочност“.

Анализ на контрола на въздуха в операционните зали от Lewis (1993) и Salvati (1982) установи, че в някои случаи използването на устройства с ламинарен поток с високи скорости на въздуха повишава нивото на замърсяване във въздуха в областта на хирургическия разрез, което може да доведе до неговата инфекция.

Зависимостта на промяната на скоростта на въздушния поток от температурата на подавания въздух и размера на площта на ламинарния панел е показана в таблицата. Когато въздухът се движи от началната точка, линиите на потока ще се движат успоредно, тогава границите на потока ще се променят, ще се получи стесняване към пода и следователно вече няма да може да защити зоната, определена от размерите на устройството за ламинарен поток. Със скорост от 0,46 m/s, въздушният поток ще улавя ниско движещия се въздух в помещението. И тъй като бактериите постоянно навлизат в помещението, замърсените частици ще навлязат във въздушния поток, излизащ от захранващия блок. Това се улеснява от рециркулацията на въздуха, която възниква поради налягането на въздуха в помещението.

За поддържане на чистотата на операционните зали, според стандартите, е необходимо да се осигури дисбаланс на въздуха чрез увеличаване на притока с 10% повече от изпускателния. Излишният въздух влиза в съседни, необработени помещения. В модерните операционни зали често се използват затворени плъзгащи се врати, тогава излишният въздух не може да излезе и циркулира в цялата стая, след което се връща обратно в захранващия блок с помощта на вградени вентилатори, след което се почиства във филтри и се подава отново в стаята. Циркулиращият въздушен поток събира всички замърсени вещества от въздуха в помещението (ако се движи близо до захранващия поток, може да го замърси). Тъй като границите на потока са нарушени, неизбежно е смесването на въздух от помещението в него и следователно проникването на вредни частици в защитената стерилна зона.

Повишената мобилност на въздуха води до интензивно излющване на мъртви кожни частици от откритите участъци от кожата на медицинския персонал, след което те влизат в хирургическия разрез. Но от друга страна, развитието на инфекциозни заболявания по време на рехабилитационния период след операцията е следствие от хипотермичното състояние на пациента, което се влошава, когато е изложено на движещи се потоци студен въздух. Така че добре функциониращ традиционен въздушен дифузьор с ламинарен поток в чиста стая може да бъде колкото полезен, толкова и вреден по време на операция, извършвана в конвенционална операционна зала.

Тази характеристика е характерна за устройства с ламинарен поток със средна площ от около 3 m2 - оптимално за защита на работната зона. Според американските изисквания скоростта на въздушния поток на изхода на устройство с ламинарен поток не трябва да бъде по-висока от 0,15 m/s, т.е. 14 l/s въздух трябва да влиза в помещението от площ от 0,09 m2. В този случай ще тече 466 l/s (1677,6 m 3 / h) или около 17 пъти на час. Тъй като според стандартната стойност на обмена на въздух в операционните зали, той трябва да бъде 20 пъти на час, според - 25 пъти на час, тогава 17 пъти на час напълно отговаря на изискваните стандарти. Оказва се, че стойността от 20 пъти на час е подходяща за стая с обем 64 m 3.

Според настоящите стандарти площта на общата хирургия (стандартна операционна зала) трябва да бъде най-малко 36 m 2. Въпреки това, към операционните зали, предназначени за по-сложни операции (ортопедични, кардиологични и т.н.), се налагат по-високи изисквания, често обемът на такива операционни зали е около 135 - 150 m 3. За такива случаи ще е необходима въздухоразпределителна система с по-голяма площ и въздушен капацитет.

Ако се предвиди въздушен поток за по-големи операционни зали, това създава проблема с поддържането на ламинарен поток от нивото на изхода към операционната маса. Изследванията на въздушния поток бяха проведени в няколко операционни зали. Във всеки от тях са монтирани ламинарни панели, които могат да бъдат разделени на две групи според заеманата площ: 1,5 - 3 m 2 и повече от 3 m 2, и са изградени експериментални климатични инсталации, които ви позволяват да променяте стойността на температурата на подавания въздух. По време на изследването бяха направени измервания на скоростта на входящия въздушен поток при различни скорости на въздушния поток и температурни промени; тези измервания могат да се видят в таблицата.

Критерии за чистота на операционните зали

За правилното организиране на циркулацията и разпределението на въздуха в помещението е необходимо да изберете рационален размер на захранващите панели, да осигурите стандартния дебит и температура на подавания въздух. Тези фактори обаче не гарантират абсолютна дезинфекция на въздуха. Повече от 30 години учените решават проблема с дезинфекцията на операционните зали и предлагат различни антиепидемиологични мерки. Днес изискванията на съвременните нормативни документи за експлоатацията и дизайна на болничните помещения са изправени пред целта за дезинфекция на въздуха, където основният начин за предотвратяване на натрупването и разпространението на инфекции са ОВК системите.

Например, според стандарта, основната цел на неговите изисквания е дезинфекция и се посочва, че „правилно проектираната HVAC система минимизира разпространението по въздуха на вируси, гъбични спори, бактерии и други биологични замърсители“, основна роля в контрола на инфекции и други вредни фактори ОВК системата играе. Той определя изискванията за вътрешните климатични системи, които гласят, че дизайнът на системата за подаване на въздух трябва да минимизира проникването на бактерии заедно с въздуха в чисти зони и да поддържа възможно най-високо ниво на чистота в останалата част от операционната зала.

Нормативните документи обаче не съдържат преки изисквания, отразяващи определянето и контрола на ефективността на дезинфекцията на помещения с различни методи за вентилация. Ето защо, когато проектирате, трябва да се занимавате с търсения, които отнемат много време и не ви позволяват да вършите основната си работа.

Издадено е голямо количество нормативна литература относно проектирането на HVAC системи за операционни зали; тя описва изисквания за дезинфекция на въздуха, които са доста трудни за изпълнение на проектанта по различни причини. За да направите това, не е достатъчно само да познавате модерното дезинфекциращо оборудване и правилата за работа с него, но и да поддържате навременен епидемиологичен мониторинг на въздуха в помещенията, което създава впечатление за качеството на работа на ОВК системите. Това, за съжаление, не винаги се спазва. Ако оценката на чистотата на промишлените помещения се основава на наличието на частици (суспензирани вещества), тогава индикаторът за чистота в чистите болнични помещения е представен от живи бактериални или образуващи колонии частици, техните допустими нива са посочени в. За да не се превишават тези нива, е необходим редовен мониторинг на микробиологичните показатели на въздуха в помещенията, което изисква преброяване на микроорганизмите. Методиката за събиране и изчисление за оценка на нивото на чистота на въздуха не е дадена в нито един нормативен документ. Много е важно преброяването на микроорганизмите да се извършва в работната зона по време на операцията. Но това изисква готов проект и монтаж на въздухоразпределителна система. Степента на дезинфекция или ефективността на системата не може да се определи преди започване на работа в операционната, това се установява само по време на поне няколко операции. Тук пред инженерите възникват редица трудности, тъй като необходимите изследвания противоречат на спазването на противоепидемичната дисциплина в болничните помещения.

Метод на въздушна завеса

Правилно организираната съвместна работа по подаване и отвеждане на въздуха осигурява необходимите условия на въздуха в операционната зала. За да се подобри естеството на въздушния поток в операционната зала, е необходимо да се осигури рационално взаимно разположение на изпускателните и захранващите устройства.

Ориз. 1. Анализ на работата на въздушната завеса

Използването както на цялата площ на тавана за разпределение на въздуха, така и на целия под за изпускане не е възможно. Изпускателните модули на пода са нехигиенични, тъй като бързо се замърсяват и трудно се почистват. Сложните, обемисти и скъпи системи не намират широко приложение в малки операционни зали. Ето защо най-рационалното се счита за „островно“ разположение на ламинарни панели над защитената зона и инсталиране на изпускателни отвори в долната част на помещението. Това дава възможност да се организират въздушни потоци подобно на чисти промишлени помещения. Този метод е по-евтин и компактен. Въздушните завеси се използват успешно като защитна бариера. Въздушната завеса е свързана с потока захранващ въздух, образувайки тясна „обвивка” от въздух с по-висока скорост, която е специално създадена по периметъра на тавана. Такава завеса постоянно работи за отработените газове и предотвратява навлизането на замърсения околен въздух в ламинарния поток.

За да разберете по-добре как работи въздушната завеса, можете да си представите операционна зала с аспиратор, монтиран от четирите страни на стаята. Въздушният поток, който идва от „ламинарния остров“, разположен в центъра на тавана, може да върви само надолу, докато се разширява към страните на стените, когато се приближи до пода. Това решение ще намали зоните на рециркулация и размера на стагнационните зони, където се натрупват вредни микроорганизми, ще предотврати смесването на въздуха в помещението с ламинарен поток, ще намали неговото ускорение, ще стабилизира скоростта и ще блокира цялата стерилна зона с поток надолу. Това помага да се изолира защитената зона от околния въздух и позволява да се отстранят биологичните замърсители от нея.

Ориз. Фигура 2 показва стандартен дизайн на въздушна завеса с прорези по периметъра на помещението. Ако организирате изпускателна тръба по периметъра на ламинарния поток, той ще се разтегне, въздушният поток ще се разшири и ще запълни цялата площ под завесата и в резултат на това ще се предотврати ефектът на „стесняване“ и необходимата скорост на ламинарният поток ще се стабилизира.

Ориз. 2. Схема на въздушната завеса

На фиг. Фигура 3 показва действителните стойности на скоростта на въздуха за правилно проектирана въздушна завеса. Те ясно показват взаимодействието на въздушната завеса с ламинарен поток, който се движи равномерно. Въздушната завеса ви позволява да избегнете инсталирането на обемна изпускателна система по целия периметър на помещението. Вместо това, както е обичайно в операционните зали, в стените е монтиран традиционен аспиратор. Въздушната завеса служи за защита на зоната около хирургическия персонал и масата, като предотвратява връщането на замърсените частици в първоначалния въздушен поток.

Ориз. 3. Реален профил на скоростта в напречното сечение на въздушната завеса

Какво ниво на дезинфекция може да се постигне с въздушна завеса? Ако е лошо проектирана, няма да осигури по-голям ефект от ламинарна система. Можете да направите грешка при висока скорост на въздуха, тогава такава завеса може да „издърпа“ въздушния поток по-бързо от необходимото и няма да има време да стигне до операционната маса. Неконтролираното поведение на потока може да застраши проникването на замърсени частици в защитената зона от нивото на пода. Освен това завеса с недостатъчна скорост на засмукване няма да може напълно да блокира въздушния поток и може да бъде изтеглена в него. В този случай въздушният режим на операционната ще бъде същият като при използване само на ламинарен апарат. По време на проектирането диапазонът на скоростта трябва да бъде правилно идентифициран и подходящата система да бъде избрана. Изчисляването на дезинфекционните характеристики зависи от това.

Въздушните завеси имат редица очевидни предимства, но те не трябва да се използват навсякъде, тъй като не винаги е необходимо да се създава стерилен поток по време на операция. Решението за необходимото ниво на дезинфекция на въздуха се взема съвместно с хирурзите, участващи в тези операции.

Заключение

Вертикалният ламинарен поток не винаги се държи предвидимо, което зависи от условията на неговото използване. Ламинарните панели, които се използват в чисти производствени помещения, често не осигуряват необходимото ниво на дезинфекция в операционните зали. Инсталирането на системи за въздушни завеси помага да се контролират моделите на движение на вертикалните ламинарни въздушни потоци. Въздушните завеси спомагат за осъществяването на бактериологичен контрол на въздуха в операционните зали, особено при продължителни хирургични интервенции и постоянно присъствие на пациенти със слаба имунна система, за които въздушно-капковите инфекции са огромен риск.

Статията е подготвена от А. П. Борисоглебская с помощта на материали от списание ASHRAE.

Литература

1. SNiP 2.08.02–89*. Обществени сгради и постройки.
2. SanPiN 2.1.3.1375–03. Хигиенни изисквания към разположението, устройството, оборудването и експлоатацията на болници, родилни домове и други лечебни заведения.
3. Инструкции и методически указания за организиране на въздухообмен в отделения и операционни зали на болници.
4. Инструктивно-методически указания по хигиенни въпроси при проектирането и експлоатацията на инфекциозни болници и отделения.
5. Ръководство за SNiP 2.08.02–89* за проектиране на здравни заведения. ГипроНИИЗдрав на Министерството на здравеопазването на СССР. М., 1990.
6. ГОСТ ISO 14644-1–2002. Чисти стаи и свързани контролирани среди. Част 1. Класификация на чистотата на въздуха.
7. GOST R ISO 14644-4–2002. Чисти стаи и свързани контролирани среди. Част 4. Проектиране, изграждане и въвеждане в експлоатация.
8. GOST R ISO 14644-5–2005. Чисти стаи и свързани контролирани среди. Част 5. Операция.
9. ГОСТ 30494–96. Жилищни и обществени сгради. Параметри на вътрешния микроклимат.
10. ГОСТ Р 51251–99. Филтри за пречистване на въздуха. Класификация. Маркиране.
11. ГОСТ Р 52539–2006. Чистотата на въздуха в лечебните заведения. Общи изисквания.
12. GOST R IEC 61859–2001. Стаи за лъчетерапия. Общи изисквания за безопасност.
13. ГОСТ 12.1.005–88. Система от стандарти.
14. ГОСТ Р 52249–2004. Правила за производство и контрол на качеството на лекарства.
15. ГОСТ 12.1.005–88. Система от стандарти за безопасност на труда. Общи санитарно-хигиенни изисквания за въздуха в работната зона.
16. Инструктивно-методическо писмо. Санитарно-хигиенни изисквания за лечебни и профилактични стоматологични заведения.
17. МГСН 4.12-97. Лечебно-профилактични институции.
18. MGSN 2.01-99. Норми за топлинна защита и топло- и водоснабдяване.
19. Методически указания. MU 4.2.1089-02. Методи за контрол. Биологични и микробиологични фактори. Министерство на здравеопазването на Русия. 2002 г.
20. Методически указания. МУ 2.6.1.1892-04. Хигиенни изисквания за осигуряване на радиационна безопасност при провеждане на радионуклидна диагностика с радиофармацевтични препарати. Класификация на помещенията на здравните заведения.