1　概述

　　随着经济和科技的日新月异,人们的生活水平也由温饱型转向健康型，随之也对医院的医疗设施提出了更高的要求。我国已经颁布了《医院洁净手术部建设标准》，为暖通空调领域中一些专门从事医院洁净室设计及建造行业的企业提供了依据。但是《标准》中的局部顶送维持主流区单向流的方式一直是人们关注与争论的焦点。本文详细化模型，包括障碍物、人员、灯、设备等，对手术室的各种参数进行模拟，来证实标准中所提要求是否满足洁净度。此外由于我国新建的手术室较少，改造的较多，资料表明有些医院洁净手术室改造后,用电、用气费用迅速上升，日常支出成倍增长，给医院造成不小的经济负担。有的医院洁净手术室24小时连续运转，净化空调系统设计安全系数过大，造成用电量猛升的主要原因。由于空调净化系统大风量，高阻力，系统中风机发热已成为主要负荷。减小风机型号就可减少用电量，而减少风机发热的关键在是调节送风量和降低系统阻力。因此如何在保证洁净度的同时可以节能是我们应该关注的问题。而国外洁净手术室的送风量均较小，于是笔者将寻求一种小送风方式在保证洁净度的同时注意节能。

2　手术室建模

　　医院手术室建筑模型如图2-1，手术室为Ⅰ级洁净，手术室面积为8X6m2，吊顶下层高3m，气流组织为顶送双侧下回，送风口为2.6X2.4m2,回风口为4X0.3m2,手术台距地0.8m，尺寸为1.8X0.6m2.

3.1　数学模型

　　笔者经过验证，暖通领域中普遍采用的K-ε［1］双方程模型也适合于手术室这种特殊的建筑，限于篇幅，关于该模型的详细介绍及验证过程不做介绍。由于手术室的一些设备的特殊性（如无影灯），采用正四面体非结构网格进行网格划分，如图3－1。

3.2　边界条件

　　手术室采用二次回风系统，送风量10700m3/h,排风量1000m3/h，医护人员冷负荷71X8W,病人冷负荷64X1W，照明1070W，医用设备3400W，维护结构280W，人体湿负荷潜热负荷110X8W,地面散湿形成的冷负荷685W。

　　据有关文献［2］，人静止的发菌量为300个／(人.min),发尘量为105个／min，地面8m2的发尘量和发菌量相当于一个人员的发尘量和发菌量，而顶棚：墙面：地面的发尘量和发菌量可以近似认为为1：5：100。灰尘体积很小对流场近似认为无影响，而菌落附着在灰尘上。

　　墙采用无滑移速度边界条件，v=0，温度和热流已知。送风口处温度是连续的，用Q/A作为送风速度，气体不可压缩，计算时所有的速度采用0初值，温度初值采用稳定后的舒适温度。送风口、回风口的浓度模拟的边界条件为为逃逸边界条件。浓度场模拟中，为简化计算，假设微粒和墙体之间的碰撞为弹性碰撞，无动量和能量损失。

4　计算结果分析

4.1　速度场的计算与分析

图4－2 　X=4ｍ断面流场　　　　　　　图4－1 　Z=－3ｍ断面流场

　　图4－3　 Y＝1ｍ断面等速流线图

　　速度场模拟的主要目的是验证标准中所提集中送风方式是否满足它的主流区的单向流,由图4－1及图4－2可看出由顶棚送出的风保持垂直单向流到达主流区,手术台上y=1m主流区速度为0.14～0.28m/s。

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