辐射供暖隔离病房气流组织及飞沫气溶胶扩散特性研究

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隔离病房在良好的气流组织下所形成的温度环境有助于病房内飞沫气溶胶的排除,最大限度降低交叉感染风险。因此,研究隔离病房内气流组织的分布形式和患者产生的飞沫气溶胶扩散特性对降低医护人员感染风险具有重大意义。为探究飞沫气溶胶扩散特性与热环境的内在联系,本文在验证飞沫气溶胶蒸发扩散模型准确性的基础上,引入空气稳定性概念,研究了飞沫气溶胶在3种不同空气稳定型环境中的时空分布,并分析飞沫气溶胶在3种不同温差的稳定型及不稳定型环境和2种温度下的中性型环境下的扩散规律。研究发现,不稳定型环境有利于飞沫气溶胶的充分扩散,小粒径飞沫气溶胶均匀分布在整个室内;稳定型及中性型环境下飞沫气溶胶不会向室内四周扩散,基本都沉降到地面。因此,在病房进行全室气流组织设计时应营造不稳定型环境,使飞沫气溶胶较易被稀释和排除。为营造不稳定型环境,隔离病房设计为地板辐射供暖,并在验证辐射供暖模型准确性和优化感染风险评价模型基础上,基于层次分析法从经济性、热舒适性及飞沫气溶胶去除有效性三个角度建立决策目标对不同通风方式、换气次数及温差下的辐射供暖病房进行综合评价。研究表明,在4种通风方式中,置换通风是辐射供暖病房的最佳通风方式;置换通风辐射供暖病房的最佳换气次数为14次/h,最佳温差为4℃。并与相同送风参数下的无辐射供暖病房进行综合对比,研究发现,辐射供暖病房权重提高了8.8%,即辐射供暖空调对于隔离病房具有一定的适用性及优越性。
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