Сравнительная оценка стандартов проектирования ОВК в операционных палатах больниц

Дата публикации: 2021-04-13 20:10:01
Статью разместил(а):
Польшин Александр Владимирович

Сравнительная оценка стандартов проектирования ОВК в операционных палатах больниц

Comparative assessment of HVAC design standards in hospital operating rooms

 

Автор: Польшин Александр Владимирович 

БГТУ им. В. Г. Шухова, Белгород, Россия.

e-mail: relexar@yandex.ru

Polshin Alexandr Vladimirovich

BSTU named after V. G. Shukhov, Belgorod, Russia.

e-mail: relexar@yandex.ru

 

Аннотация: Ламинарные системы кондиционирования воздуха подходят для достижения качества воздуха в помещениях, требуемого в операционных (трансплантация органов, кардиохирургия, аорта, ортопедия, ожоги и т.д.). В данной статье анализируются условия окружающей среды в помещении, а также технические и гигиенические требования к проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) для операционных. Составлены основные нормы, применимые к операционным залам данного типа. Был проведен анализ стандарта ГОСТ Р 56638-2015, а также европейских норм EN 16244. Анализ конкретных примеров показывает отсутствие единообразия в критериях проектирования и диапазонах их значений, что порождает различные подходы к проектированию. Был сделан вывод о том, что использование этих стандартов, применимых к высокопроизводительным операционным залам, приводит к весьма различным условиям окружающей среды внутри помещений для пациентов и медицинского персонала - профилям скорости воздуха, схеме движения воздуха, температуре, градиентам относительной влажности и стратификации давления. Исследования в области вычислительной гидродинамики были показаны для выявления областей, которые способствуют накоплению микробиологической нагрузки. Таким образом, можно превентивно определить протоколы очистки для устранения этих аномалий.

Abstract: Laminar air conditioning systems are suitable for achieving the indoor air quality required in operating rooms (organ transplantation, cardiac surgery, aorta, orthopedics, burns, etc.). This article analyzes the environmental conditions in the room, as well as technical and hygienic requirements for the design of heating, ventilation and air conditioning (HVAC) systems for operating rooms. The basic norms applicable to operating rooms of this type are compiled. An analysis of the standard GOST R 56638-2015, as well as European norms EN 16244 was carried out. The analysis of case studies shows a lack of uniformity in the design criteria and ranges of their values, which generates different approaches to design. It was concluded that the use of these standards, applicable to high-performance operating rooms, results in very different indoor environmental conditions for patients and medical staff - air velocity profiles, air movement patterns, temperature, relative humidity gradients and pressure stratification. Studies in computational fluid dynamics have been shown to identify areas that contribute to the accumulation of microbiological load. Thus, cleaning protocols can be preemptively identified to address these anomalies.

Ключевые слова: медицинские учреждения, инжиниринг в сфере здравоохранения.

Keywords: medical institutions, healthcare engineering.

Тенматическая рубрика: Архитектура и строительство.

 

1. Введение.

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) больничной операционной определяет уровень чистоты помещения, который может быть достигнут в хирургической области. Существует корреляция между системами вентиляции и степенью загрязнения хирургической раны. Качество воздуха в помещении хирургического кабинета напрямую связано с риском заражения нозокомиальной инфекцией. Минимальный уровень микробиологической нагрузки в операционных необходим для исключения инфекций хирургического участка (ИБС), поэтому в международных стандартах указаны рекомендуемые максимальные значения. ИБП вызываются, главным образом, воздушно-капельным путем. Риск заражения нозокомиальной инфекцией обусловлен несколькими факторами - самим пациентом в силу состояния его здоровья (иммунная система), характеристиками помещения, в котором он находится (степень чистоты и наличия загрязняющих веществ), факторами, относящимися к медицинским процедурам (методы и их применение, одежда и защитные элементы и т.д.), факторами, относящимися к системе ОВК (изменение расхода воздуха в час, схема движения воздуха, время пребывания в воздухе и т.д.).

Воздушные биопары могут быть двукратно эмитированы людьми, находящимися в помещении и/или поступающими из внешней среды через систему приточного воздуха. Медицинский персонал на месте работы носит одежду, которая минимизирует распространение частиц из собственного тела, однако пациент раздевается. Таким образом, частицы, генерируемые обоими способами, могут попасть в хирургическую рану и вызвать ИБС. Это усугубляется, если не достигнут достаточный уровень чистоты в предоперационных палатах. Основными патогенными микроорганизмами, присутствующими в операционных, являются бактерии, такие как Staphylococcus aureus, и грибки, такие как Aspergillus sp.. Эти патогены распространяются в воздухе с помощью переносимых по воздуху биочастиц, выбрасываемых людьми внутри помещения. Для предотвращения попадания биопары через систему вентиляции, количество рекомендуемых фильтрующих ступеней и их эффективность определяются стандартами высокоэффективного кондиционирования воздуха.

Требования к качеству воздуха выходят за рамки обеспечения комфортных параметров микроклимата. Мониторинг дополнительных параметров окружающей среды с целью соблюдения асептического уровня и качества воздуха, требуемого для пользователей операционных комнат, необходим для высокоэффективных систем кондиционирования воздуха. К термогигрометрическим условиям предъявляются различные требования, так как отопление и охлаждение требуются независимо от внешнего сезонного режима в связи с особенностями некоторых операций, например, кардиохирургии, требующей низких температур окружающей среды. Хирургические вмешательства на пациентах с нарушениями иммунной системы требуют наличия защитной среды в помещении, которое они занимают, поэтому сложность увеличивается. Высокопроизводительные операционные комнаты подходят для трансплантации органов, кардиохирургии и хирургии аорты, ортопедической хирургии. Поэтому системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК) становятся эффективным инструментом контроля в высокопроизводительных операционных. Системы водяных тепловых насосов могут безопасно интегрироваться для удовлетворения потребности в кондиционировании операционных.

Согласно данным Американского общества инженеров ОВК, распределение температуры, относительной влажности, величин скорости воздуха и уровней загрязнения в комнатной среде определяют класс чистоты помещения. Положительный перепад давления в помещении по отношению к соседним помещениям устанавливается с целью обеспечения защиты операционного зала и предотвращения проникновения микроорганизмов в соседние помещения (перекрестное загрязнение). Обеспечивается движение воздуха из защищенной зоны - операционной снаружи. Кроме того необходимо контролировать аэрозоли, анестезирующие газы и концентрацию хирургического дыма. Параметры, которые должны контролироваться в высокоэффективном кондиционировании воздуха для операционных, являются температура, относительная влажность (ОВ), кратность воздуха в час (АЧХ), наружный воздух (ОА), давление, уровни фильтрации, схема движения воздуха, движение воздуха между помещениями, микробиологические нагрузки. Для снижения риска инфекций, передающихся воздушно-капельным путем, относительная влажность воздуха в помещении так же должна контролироваться.

Единого международного стандарта, описывающего технические рекомендации, применяемые при проектировании систем ОВК в операционных, не существует. Разные страны или регионы определяют свои собственные стандарты. Существуют и другие стандарты, связанные с высокоэффективным кондиционированием чистых помещений. Рекомендации по чистым помещениям в фармацевтической, микроэлектронной и аэрокосмической промышленности широко используются в больничной среде. Стандарты серии ISO 14644 широко используются в качестве эталона в контексте хирургических комплексов. Чистые помещения и операционные комнаты совместимы, так как они имеют общие технические и гигиенические характеристики. Тем не менее, стандарт ISO 14644 специфичен для промышленного кондиционирования чистых комнат.

Первым стандартом для кондиционирования воздуха в чистых помещениях стал стандарт NASA для чистых комнат и рабочей станции для контролируемой медицинской среды (NHB 5340.2). В связи с этим возникло много стандартов, касающихся эффективности фильтров или максимальной микробиологической нагрузки, допустимой в помещениях такого типа. Например, Франция и Бельгия, NF S 90-351: Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды в медицинских учреждениях; Германия, DIN 1946: Вентиляция и кондиционирование воздуха Часть 4: Вентиляция в больницах; Швейцария, SWKI 99-3: Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха в больницах; Япония, JIS-B 9920: Классификация чистоты воздуха для чистых помещений; Италия, UNI 11425:2011: Система кондиционирования и вентиляции с контролем загрязнения воздуха для рабочего блока - Проектирование, установка, ввод в эксплуатацию, квалификация, эксплуатация и техническое обслуживание; Великобритания и Ирландия, HTM 01-03 Системы отопления и вентиляции: Специализированная вентиляция для медицинских учреждений.

Независимые исследователе. рассмотрели нормы проектирования систем вентиляции операционных разных стран. Обобщили информацию, представленную в стандартах европейских и южноамериканских стран и стандарте ASHRAE. Они проанализировали требования и их связь с риском заражения. Они пришли к выводу, что определение идеальных значений для каждого параметра затруднено, так как в каждом стандарте предлагаются различные значения. Исследователи провели обзор основных европейских стандартов по проектированию и эксплуатации систем отопления, вентиляции и кондиционирования в операционных с особой обработкой, применимых в Румынии.

Отсутствие единообразия в существующих стандартах не налагает строгих значений, как это было бы уместно, и отсутствие спецификации некоторых параметров было их выводом. Они предлагают пересмотреть существующие стандарты на основе опыта, но с учетом текущих проблем на местах. , собрали рекомендации из руководств и стандартов по проектированию, установке, вводу в эксплуатацию, эксплуатации и техническому обслуживанию установок ОВК в больничных хирургических палатах. Они совместили свою работу с мониторингом 20 операционных в 10 больницах Греции, выявив неадекватные тепловые условия в помещениях, недостаточное обновление воздуха и плохие планы технического обслуживания. Исследователи представили обзор литературы о термальном комфорте в больницах. Они пришли к выводу, что существующие исследования не рассматривают людей с различными потребностями, находящихся в одном помещении, и, следовательно, они предлагают исследования, которые устраняли бы этот недостаток, составили "дорожную карту" через требования некоторых европейских стандартов по проектированию систем вентиляции для операционных палат. Однако прецедентных исследований, в которых сравнивались бы стандартизированные проектные параметры систем ОВКВ для высокопроизводительных больничных операционных, не выявлено.

Целью данной работы является проведение сравнительного анализа технических и гигиенических требований, рекомендованных различными международными стандартами для достижения наилучших условий внутри помещений в высокоэффективных больничных операционных. Кроме того, разница в критериях показана на примере конкретного случая, который позволяет определить наилучший выбор на этапе проектирования больничной инфраструктуры. Результаты будут полезны для проектировщиков, менеджеров и специалистов по техническому обслуживанию, ответственных за данный тип установок.

2. Материалы и методы.

Для анализа технических и гигиенических рекомендаций по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования, применяемых для кондиционирования высокопроизводительных операционных, были изучены национальные и международные стандарты. В частности, были представлены, проанализированы и обсуждены технические и гигиенические требования стандартов UNE 100713:2005 "Кондиционирование воздуха в больницах", ASHRAE 170-2017 "Вентиляция медицинских учреждений" и y EN 16244 "Вентиляция в больницах. Кроме того, информация, опубликованная в руководствах, книгах и документах, была связана с текущими требованиями по обсуждению ее практической применимости.

Стандарт UNE 100713 в настоящее время действует в Испании с сентября 2005 года, когда был заменен версий 2003 года. Существуют усовершенствованные проекты стандарта EN 16244, а документ с технической спецификацией (TS) уже опубликован. Версия 2017 года является последним обновлением Стандарта 170 ASHRAE.

2.1. Стандарт UNE 100713:2015.

Стандарт UNE 100713 был составлен Национальным техническим комитетом "CTN 100-Кондиционирование" и принадлежит к Международной Классификации Стандартов "ICS 91.140.30/ Вентиляция и системы кондиционирования воздуха". С одной стороны, он предлагает ряд физиологических и гигиенических требований, а с другой - технических. Для выполнения каждого из них приводится ряд характеристик и требований, специфических для каждого требования. Во-первых, физиологические и гигиенические требования, предлагаемые UNE 100713 — это тепловой комфорт, качество воздуха и уровень звукового давления. Во-вторых, существует семь технических и гигиенических требований - ОА к воздухозаборным и вытяжным вентиляционным отверстиям, воздушным каналам, закрывающим клапанам, дымоотводящим каналам и противопожарным клапанам, компонентам систем кондиционирования воздуха, системам кондиционирования воздуха в операционных залах, а также к эксплуатации систем кондиционирования воздуха в особых случаях.

2.2. Престандарт EN 16244.

Свод стандартов EN 16244 "Вентиляция в больницах" был разработан CEN-TC 156-WG.

Первоначально состоит из пяти частей:

Часть 1 - Общие требования,

Часть 2 - Операционные люксы,

Часть 3 - Изоляционные комнаты,

Часть 4 - Стерилизационная комната

Часть 5 - Очистная комната.

Документ создает основу, в рамках которой структурируются и развиваются части стандарта, определяет новые термины - критическую зону (хирургический стол и стерильные инструменты), защищенную зону (падающая зона от диффузора воздуха) и периферическую зону (анестезиологическая и другая зона циркуляции оборудования и персонала) - используемые для определения требований в зависимости от зон.

Что касается проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, в документе подробно описываются четыре фазы проекта установок кондиционирования воздуха в хирургических кабинетах, перечисляются предлагаемые цели каждой отдельной фазы и назначаются ответственные лица. Фазы проекта, конкретные мероприятия для каждой из них, а также их распределение по времени и уровень абстракции, необходимый для разработки проекта в соответствии с методологией управления проектом "V-Модель".

Часть 1 описывает минимальные требования к вентиляционным системам с точки зрения минимальных спецификаций, требуемых пользователем, функциональных требований к проектированию и требований к компонентам в детальном проекте.

Часть 2 адаптирует технические требования каждой фазы, определенной в части 1, к операционному блоку. В стандарте EN 16244-2 так называемые физиологические и гигиенические требования указываются в требованиях к производительности вентиляционной системы, а так называемые технические и гигиенические требования - в требованиях к компонентам системы. В частности, во 2-й части рассматриваются следующие гигиенические вопросы, связанные с вентиляционными системами:

- качество воздуха,

- защита пациентов и персонала от инфекционных агентов,

- снижение роста микроорганизмов

- контроль направления воздушного потока.

Предварительный стандарт устанавливает два уровня чистоты, необходимых для поддержания чистоты воздуха в операционной и сверхчистого воздуха. Уровень чистоты воздуха, необходимый для операционной, должен минимизировать вероятность возникновения инфекций. Для каждого уровня очистки можно использовать одну из двух стратегий удаления загрязнений - однонаправленную и разнонаправленную вентиляцию. Следует отметить, что стандарт называет их соответственно системой защищенной зоны и системой разбавления воздуха. Предварительный стандарт рекомендует учитывать факторы, связанные с влиянием персонала и оборудования при выборе стратегии вентиляции системы ОВК.

В зависимости от требуемого уровня чистоты и выбранной стратегии вентиляции определяется ряд гигиенических и технических требований. Они могут варьироваться в зависимости от того, работает операционная или находится в состоянии покоя. При эксплуатации операционной требования являются гигиеническими и устанавливают верхний предел концентрации микробиологической нагрузки в соответствии со стандартом ISO 14698. Если операционная находится в режиме ожидания, то требования являются гигиеническими и техническими и относятся к микробиологической нагрузке, концентрации частиц, тесту сегрегации, тесту восстановления работоспособности помещения и тесту восстановления работоспособности лампы в операционной.

2.3. Стандарт ASHRAE 170-2017.

Стандарт ANSI/ASHRAE/ASHE 170-2017 Вентиляция медицинских учреждений. Книга "Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования в больницах и клиниках" является основой стандарта. В стандарте описаны общие критерии проектирования, а затем они уточняются в соответствии с областью применения - больничные помещения, амбулаторные помещения и помещения в домах престарелых. Рекомендуемые значения расчетных параметров кондиционирования воздуха в операционных (физиологические и гигиенические требования) приведены в больничных помещениях. Кроме того, определяются конструктивные критерии расположения диффузоров и вытяжек в помещении, так называемые технические требования. Для этой работы мы использовали те, которые относятся к больничным помещениям.

2.4. Количественные требования стандартов.

Сравнение каждого ключевого значения параметра в кондиционировании операционной в соответствии с испанским стандартом, стандартом ASHRAE и европейским предварительным стандартом.

Технические и гигиенические предпосылки, которые перечислены и описаны в UNE 100713 в качестве требований к компонентам вентиляционной системы в новом стандарте EN 16244, это воздуховоды, концевые фильтры, оконечные устройства приточной вентиляции, устройства вытяжки воздуха, местные рециркуляционные вентиляторы, шумоглушители и двери, а также утечка воздуха. Кроме того, были введены новые - переливные отверстия, системы отопления холодных помещений и потолков, двери и их щели, а также осветительное и сервисное оборудование, что связано с детальным проектированием объекта.

Три категории технической сложности для операций больше не определяются как в предыдущих версиях. Стандарт ASHRAE, но предполагается определение одной операционной. Тем не менее, его справочник по-прежнему включает в себя три вида операций (A, B, или C), при этом A требует более низкой чистоты, а C - более высокой. Наконец, EN 16244 основан на ISO 14644 классификации Международной организации по стандартизации (ИСО), которая устанавливает экологические требования в девяти категориях. Таким образом, помещениям, требующим более высокой эффективности, присваивается более низкий порядковый номер, ISO 1; и более низкий показатель эффективности, ISO 9. Классификация операционных залов и тип воздухораспределителя, рекомендуемый в соответствии со стандартами отныне, в соответствии с этой классификацией, операционными типа А, класса С и ISO 5 будут высокоэффективные операционные, в которых проводятся операции по пересадке органов, кардиологические, аортальные, ортопедические, ожоговые и т.д.

3. Обсуждение.

Рекомендуемый температурный диапазон 18-24 ◦C в целом. Для некоторых операций требуется более низкая температура (глубокая и органная хирургия) или более высокая температура (педиатрическая хирургия). Исследования показали влияние одежды и уровня активности на тепловой комфорт, чтобы медсестры и анестезиологи чувствовали себя комфортно 23-24 ◦C, хирурги 18-19 ◦C и пациенты 24,5-25,5 ◦C. Температура выше 23 ◦C вряд ли переносится хирургами, тем не менее, риск переохлаждения существует для пациентов ниже 21 ◦C. Электромедицинское оборудование и хирургическое освещение оказывают непосредственное влияние на распределение температуры в помещении, вызывая асимметрию и/или стратификацию температур воздуха.

Значения, предлагаемые по стандартам, различны, но максимальное значение 60% является общим. Самый широкий диапазон покрывается стандартом ASHRAE (20%-60%), в то время как самый узкий - стандартом UNE. 100713 (45%–55%). Не ограничение максимального и минимального значения способствует размножению бактерий, способствует свертываемости крови, в то время как сухая окружающая среда вызывает дискомфорт у персонала, а при повышенном значения наступает потливость. Процесс увлажнения в кондиционировании воздуха имеет критическое значение и должен быть подкреплен соответствующим планом технического обслуживания. Стандарты позволяют регулировать значения в пределах определенных диапазонов для теплового комфорта (температура и относительная влажность), поэтому при необходимости они могут быть модифицированы в соответствии с медицинскими требованиями.

Доказано, что избыточное давление в помещении достигается механическим способом, вытягивающим воздушный поток ниже приводного. Этот параметр способствует защите помещения от перекрестного загрязнения, так как индуцирует циркуляцию воздуха из чистой зоны в менее чистые коридоры и прилегающие помещения внутри хирургического блока. Избыточное давление в помещении предотвращает проникновение потенциально заразных биочастиц, дополняя работу фильтров. Рекомендуемое минимальное значение давления является положительным для поддержания операционных в качестве защищенных зон. На данный момент стоит задаться вопросом, является ли значение 2,5 Па, установленное стандартом ASHRAE и 5 Па в стандарте EN 16244-2, достаточным для поддержания такой циркуляции воздуха между помещениями, или, наоборот, это значение является недостаточным. Для достижения и поддержания давления в помещении требуется большая строгость медицинского персонала операционной. Рекомендуется избегать входа и выхода персонала и материалов во время операции, так как открытие дверей во время операции влечет за собой полную потерю эффективности системы вентиляции и увеличение времени пребывания воздуха в помещении.

Сверхчистый воздух должен подаваться в высокопроизводительные операционные, чтобы предотвратить попадание микроорганизмов или других патогенных микроорганизмов из внешней среды. В стандарте EN 16244-2 добавлена новая ступень фильтрации с помощью фильтра предварительной очистки (M5), установленного поверх ступеней, уже рекомендованных в стандарте UNE 100713: F7 (ε = 80%-90%), F9 (ε > 95%) и H13 (ε = 99,95%). Это позволит повысить эффективность работы фильтрующих ступеней за счет продления срока их службы. Данная рекомендация категорически не согласуется со стандартом ASHRAE, в котором предлагаются две ступени фильтрации с более низкой эффективностью. Первая ступень фильтрации будет проходить через фильтр MERV 7, а вторая - через фильтр MERV 14. Оба уровня фильтра соответствуют фильтру G4 (ε < 90%) и F8 (ε = 90%-95%) согласно ISO 16890-1 [50]. Они согласны разместить высокоэффективный фильтр в приводном клеммном блоке. Ни один из стандартов не предусматривает ультрафиолетового гермицидного облучения, являющегося эффективным гермицидным методом.

Риск заражений увеличивается с концентрацией биопары за счет ее повышенной жизнеспособности как патогена. Повышение концентрации анестезирующего газа может быть вызвано утечкой в оборудовании или плохим практическим исполнением, а повышение концентрации хирургического дыма происходит в результате применения электрохирургии, лазера или ультразвука. Рекомендуемое минимальное значение ACH очень схоже с UNE 100713 и стандартом ASHRAE 170, однако этот параметр не указан в стандарте EN 16244-2. С одной стороны, увеличение количества подаваемого свежего воздуха повышает эффективность разбавления, но, с другой стороны, не гарантирует снижения уровня SSI и, тем не менее, эксплуатационные расходы всегда повышаются. Опасность заражения снижается за счет управления движением воздуха, что приводит к снижению расходов на оборудование и эксплуатационных расходов. Сброс ОА в помещение через систему ОВК также способствует снижению концентрации медицинских газов и хирургического дыма, образующихся во время операции. UNE 100713 устанавливает минимальное значение расхода ОА в устройствах с объемным расходом. Тем не менее, EN 16244-2 предписывает его в зависимости от количества людей в помещении. Количество людей, посещающих хирургическую операцию, варьируется, что приведет к изменению значения этого параметра. Поэтому данное требование нелегко реализовать, так как необходима автоматическая система управления, которая регулирует поток ОА в соответствии с занимаемым помещением. Стандарт ASHRAE 170 гласит, что четыре с более чем 20 ACH должны выполняться OA.

Концепция времени восстановления комнаты не рассматривается стандартом ASHRAE, хотя она и включена в испанские и европейские стандарты. Тем не менее, эталонный стандарт, используемый для определения теста на время восстановления помещения, отличается: UNE 100713 применяет другой испанский стандарт (UNE 171340: 2012) и предстандартный стандарт EN 16244-2 со ссылкой на ISO 14644-3. Следует отметить, что UNE 171340 специально предназначен для больничных палат, в то время как ISO 14644-3 - для палат с контролируемой средой в целом. Центр по контролю и профилактике заболеваний предлагает уравнение для определения времени выздоровления в помещении на основе исходной концентрации, объема помещения, расхода воздуха и ACH.

Доказано, что медицинский персонал, подвергнутый звуковому давлению, влияет на его усталость и, следовательно, на его работоспособность в медико-хирургической практике. Критерий ASHRAE является наиболее толерантным, в то время как UNE 100713 - наиболее ограничительным. Предварительный стандарт EN 16244-2 устанавливает предел в 48 дБА, что ближе к пределу AHSRAE, чем к стандарту UNE. Никаких других исследований о влиянии уровня звукового давления на акустический комфорт в операционных не обнаружено.

Упомянутый стандарт UNE 171340:2012 используется для проверки и квалификации комнат контролируемой среды в больницах. Он оценивает ряд параметров окружающей среды и объекта. Параметрами окружающей среды являются температура и относительная влажность, микробиология, классификация биопчастиц и уровень звукового давления; параметрами объекта являются перепад давления, абсолютное расположение фильтра, воздушные потоки и относительная влажность, направление воздушного потока, а также тест на регенерацию помещения. Кроме того, может быть достигнуто энергосбережение и экономия окружающей среды.

4. Выводы.

Конструктивные параметры установок ОВК в высокопроизводительных больничных операционных были оценены в соответствии с UNE 100713, ASHRAE Standard 170, и предварительным стандартом EN 16244-2. Все они устанавливают диапазон значений для термогигрометрических условий.

Было установлено, что стандарт ASHRAE является наиболее терпимым по значениям, предложенным для комнатного избыточного давления. Предварительный стандарт поддерживает минимальное значение, предложенное стандартом UNE, но не определяет максимальное, поэтому и в том, и в другом случае значение этого параметра находится на проектных критериях. Стандарт ASHRAE рекомендует меньшее количество стадий фильтрации и меньшую эффективность. Престандарт добавляет дополнительный уровень предварительной фильтрации по сравнению со стандартом UNE.

Было отмечено, что устройство, используемое для определения потока ОД, рекомендованное стандартом EN 16244, имеет сложную практическую реализацию, однако стандарты UNE и ASHRAE устанавливают более осуществимый способ его определения. Тем не менее, Стандарт 170 не рассматривает концепцию времени восстановления помещения для стандартов исследования, как это делают UNE 100713 и EN 16244-2. Минимальная скорость привода на 0,07 м/с и 0,11 м/с ниже, чем UNE и EN 16244-2, соответственно, предлагается ASHRAE. Кроме того, его максимальное значение ниже минимального значения, предложенного в двух других стандартах. Аналогичное расхождение наблюдается и в научной литературе в отношении этого параметра. Наиболее ограничительный уровень звукового давления - для UNE 100713.

Огромные градиенты температуры и РН (1,18 К/см и 3,75%/см в UNE 100713, 1,37 К/см и 3,06%/см в ASHRAE 170 и 1,55 К/см и 2,75%/см в EN 16244-2, соответственно) подчеркивают важность адаптации значений этих параметров к состоянию здоровья пациента для обеспечения его безопасности и учета термического комфорта медицинского персонала для улучшения его медико-хирургических показателей. Исследования CFD могут количественно определить градиент давления, обусловленный стратификацией, создаваемой в помещении (0.124 Па/м в UNE 100713, 0.112 Па/м в ASHRAE 170 и 0.082 Па/м в EN 16244). Они также позволяют обнаружить зоны укрытия, которые представляют собой зоны накопления микробиологической нагрузки.

Таким образом, можно определить протоколы очистки, чтобы избежать последствий превентивным образом.

Правильность полученных результатов связана с их соответствием характеристикам проведенной операции. Выявлено, что для проектирования помещения в соответствии с применяемой регламентацией получены различные результаты. Было доказано, что технология CFD является адекватным инструментом для получения оценки эксплуатационных характеристик установок до начала строительства. Она даже позволяет установить обратный процесс, т.е. определить желаемые значения давления, температуры и относительной влажности, в результате чего рассчитывается значение граничных условий.

 

Библиографический список:

1. Ильина Т.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: учеб. пособие для студентов специальности.: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2006. - 200 с.

2. Богословский В.Н. Отопление и вентиляция. ч.II. М.: Стройиздат, 1976. 536с.

3. Щекин Р.В. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Киев, 1976, 305 с.

4. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. В 2 ч. Ч.2. Вентиляция и кондиционирование воздуха.- М.: Стройиздат, 1978 - 509с.

5. Пеклов А.А., Степанова Т.А. Кондиционирование воздуха. - Киев.: Вища школа, 1978. - 326 с.

6. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. - М.: Высшая школа, 1971. - 460 с.

7. Баркалов Б.В., Карпис Е.Е. Кондиционирование воздуха в промышленных, общественных и жилых зданий. 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1982. - 312 с.

8. Кокорин О.Я. Установки кондиционирования воздуха. - М.: Машиностроение, 1978. - 264 с.

9. Богословский В.Н., Кокорин О.Я., Петров Л.В. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. - М.: Стройиздат, 1985. - 367 с.

10. Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха. Под ред. И.Г. Староверова. - М.: Стройиздат, 1978, 509 с.