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一般生物洁净室的介绍及相关参数

更新时间:2023-11-13  |  点击率:669

根据生物洁净技术的最新发展,生物洁净室可分为一般生物洁净室和隔离式生物洁净室即生物安全洁净室两大类。
一般生物洁净室简称生物洁净室,是为了防止工作对象的微生物污染,例如洁净手术室,是为了防止细菌感染患者的手术部位,对于工作人员本身一般没有危险,和工业洁净室一样,也要在室内保持正压。
一、形式
一般生物洁净室的形式和工业洁净室没有原则差别,前者是以空气洁净度作为必要保障条件。其中对于医院用的生物洁净室特别是手术室,是垂直单向流好,还是水平单向流好,这个问题一直有争论。下表是对这两种洁净室的比较:

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如果将多个乱流送风口集中布置,则出现扩大的主流区,效果会更好。凡是通过空气净化及其它综合措施,使室内的整个工作区域成为洁净空气环境,这种做法称全面净化。凡仅使室内的局部工作区域特定的局部空间成为洁净空气环境,这种做法称局部净化。在满足工艺要求的条件下应尽量采用局部净化。
对这种集中送风做法的效果给出理论解释,做出详尽规定,明确区分手术区与周边区标准的则始于我国。这种做法可以用6级的换气次数实现中心手术区5级和周边区6级洁净度;用7级的换气次数实现中心手术区6级和周边区7级洁净度;用8级的换气次数实现中心手术区7级和周边区8级洁净度。具有明显的节能效果。

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上图是我国洁净手术室集中送风面积的区分。
二、风速
这里要讨论的生物洁净室的风速,是指单向流形式的生物洁净室。对于这种洁净室的截面风速,应参照前面的下限风速分档建议值。这不仅有讨论下限风速时指出的原因,而且对于医院的生物洁净室还应指出以下几点:
1、由前面讨论的菌尘关系可知,单向流形式的生物洁净室送风速度不采用0.5m/s,对于室内的细菌浓度应没有影响。英国的一项实验测定,对在垂直单向流手术室中16例手术,直接在产生细菌最多的患者的手术切口中央的下面采样,测得该处细菌数和室内风速的关系,可以看出,对于垂直单向流洁净室,大约在0.3m/s以后,对于水平单向流洁净室大约在0.35m/s以后,室内细菌浓度已趋于稳定,提高风速对效果的改善已经极微。这一结果和前面提出的下限风速中档建议值完quan吻合。该测定结果还表明,当风速为0.3m/s时,使用垂直单向流比乱流减少97%的含菌量,使用水平单向流则减少90%。
有关模拟计算也有相似结果,得出如下图所示的结果。可见在0.3m/s以下时,切口区菌浓急剧上升。不过也有一种看法认为气流速度大时会把切口处由热气流带出的菌粒压回去,但并无实测例证。

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2、在洁净手术室中,对于手术床上的患者来说,即使在26℃室温下,0.5m/s的送风速度也容易造成失水,而刀口处组织的失水对病人的影响是很不利的。由于这一原因以及手术人员舒适感等其它原因,手术台上的风速希望不大于0.25m/s。
3、在洁净病房或洁净舱一类装置中,显然平时并不需要高于0.2m/s的风速,这不仅因为没有什么干扰,而且病人也不希望高风速,不希望有吹风感。
下面是病人对6种风口位置的吹风不满意率,见下表。

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从上表可见,如果希望病人吹风不满意率不大于5%,则面部风速宜不大于0.1m/s。通常舒适性空调要求人的面部风速应小于0.12m/s。
当送风口不在人面部正上方,0.8m高度风速和风口风速的关系如下表所列。

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如果设两档风速能切换最好,当医生给病人治疗时,可以切换到高风速。这有助于平时降低噪声和减少运行费用,以利这类装置的推广应用。
三、局部气流问题
这里着重说一下生物洁净室中几个局部地区的气流及其改善的问题。
1、在进行生物洁净如植物栽培、微生物培养等的洁净室中,往往有类似书架的一个个多层架,每层都摆满进行实验的皿、瓶、罐等容器,如果使用垂直单向流洁净室,则气流仅能在架外流过,而在架内形成涡流。因此,这种场合的洁净室最好用水平单向流形式。
2、在垂直单向流洁净室中,由于气流从上向下流动,所以在工作台下面可能出现涡流,污染气流不易从该处排除。当流速较小时,桌子下部很快聚集了污染物而不易排除,但在正常使用速度下,这种污染能很快排除掉。问题在于,在洁净手术室中,在手术台旁围满了医护人员,这将减弱流过台旁的气流速度;因而人活动产生的污染很易在台下聚集,这种污染随着人偶尔剧烈活动时带动的气流又散播到台外,而危及手术中的患者。国外研究者也注意到了这个问题,提出了一个防止手术台、器械台下方出现紊乱气流的建议,即对于垂直气流,用清洁的台布把台子覆盖住一直到达地面,减弱台子下方气流和清洁空气的交流。而对于水平气流则相反,不要把台布覆到地面,以便气流能从台下穿过。也有计算得出了相反结果。但都没有得到实测验证。
3、手术中通常所使用的无影灯由于其体形大而妨碍气流,又形成上升热气流,对净度有很大影响。目前国外使用一种流线型无影灯,这是把一个大的无影灯,换成若干个小的无影灯,加上流线型的外形,所以对气流的影响大大减小了。在流线型无影灯下方这种粒子很多,虽然都没有测出菌落,但微粒多的则浮游细菌存在的机会将大大增加。为了削弱无影灯下方紊乱气流的影响,也有人主张从灯体内向下送洁净空气,不过还没有实际产品。