洁净手术室优化设计及研究

论文摘要

洁净手术室的设立是为了尽可能的降低手术过程中的感染率,而控制术后感染率的关键在于避免手术过程中切口的感染。因此各国对此都进行了大量的研究,取得了一些成果,在此基础上相继颁布了各自的手术室设计、使用规范,极大的推动了洁净手术室技术的发展。本课题从手术室施工建设实例出发,详细介绍了手术室洁净空调系统的设计施工及优化措施,并针对其中Ⅰ级手术室回风口不能连续居中对称布置的情况,运用CFD技术模拟相应条件下的室内气流组织状况,提出了优化设计措施以及最佳操作工况,在工程完工后对其进行检测,并且与模拟结果进行对比,发现结果很接近。在此基础上研究了无影灯对于气流组织的影响,模拟了动态情况下的室内参数。模拟结果显示,风速度大小对室内气流组织的影响比较大,手术室数值模拟和现场测试结果均显示,当送风口非对称布置时当送风速度到达0.43m/s时,工作面风速才能达到0.27m/s,略大于送风速度为0.39～0.42m/s工作面风速就能达到的0.27m/s经验值。室内安装无影灯对于局部送风区域的气流组织影响比较大,即在条件允许的情况下无影灯安装高度越高,外形尺寸越小,对下方的气流组织影响越小,当无影灯上表面采用流线型设计时,其下方气流组织明显优于上表面为平面时的气流组织。当无影灯采用流线型设计,外径小于600mm时,其下方明显涡流区的高度小于0.5m,即当无影灯安装高度大于0.5m时,其对工作区的影响比较小。当送风速度为0.43m/s时,局部送风区室内人员散发的颗粒污染物影响范围明显小于周边区,在距离人体15cm左右的地方浓度减小到10粒/L以下,在周边区距离人体50cm左右的地方浓度减小到10粒/L以下,证明局部送风对于保持关键区域的洁净度作用明显。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 洁净室技术的发展历程
• 1.2.1 起步阶段
• 1.2.2 发展阶段
• 1.2.3 洁净室技术发展现状
• 1.2.4 我国洁净手术室发展历程
• 1.3 国内外研究动态
• 1.4 课题研究内容
• 1.4.1 研究目的及意义
• 1.4.2 研究内容与方法
• 第二章 室内模拟理论基础
• 2.1 洁净室内气流模拟的物理模型
• 2.2 洁净室内气流组织模拟的数学模型
• 2.2.1 控制方程
• 2.2.2 方程的封闭
• 2.2.3 方程的离散求解
• 第三章 基于CFD技术的洁净手术室气流组织优化设计
• 3.1 洁净手术室通风系统设计
• 3.1.1 手术室概况
• 3.1.2 手术室平面布局设计
• 3.1.3 空调冷热负荷
• 3.1.4 空调机组配置
• 3.1.5 空调送风装置
• 3.1.6 空调自控系统
• 3.2 本章小结
• 第四章 Ⅰ级手术室静态工况分析
• 4.1 实体手术室数值模拟
• 4.1.1 手术室简介
• 4.1.2 手术室模型建立
• 4.1.3 模拟结果分析
• 4.2 手术室检测实验
• 4.2.1 手术室尺寸及检测设备
• 4.2.2 检测方法
• 4.2.3 检测结果
• 4.3 本章小结
• 第五章 洁净手术室气流组织的CFD模拟
• 5.1 洁净手术部气流组织的影响因素
• 5.1.1 送风方式的影响
• 5.1.2 室内障碍物得影响
• 5.1.3 诱导现象
• 5.2 无影灯对室内气流的影响
• 5.2.1 不同无影灯外形对室内气流组织的影响
• 5.2.2 不同无影灯安装高度对室内气流组织的影响
• 5.2.3 不同尺寸无影灯即双灯布置对室内气流组织的影响
• 5.3 手术室动态特性模拟
• 5.3.1 模拟工况
• 5.3.2 模拟结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者及导师简介