Эксплуатация дверей в изоляционных помещениях больницы

Эксплуатация дверей и последующее прохождение пациентов через дверной проем может привести к сбоям содержания в изоляционных помещениях больницы. Обычно распашные двери используются между комнатой изоляции и прихожей / коридором в медицинских учреждениях. Однако раздвижные двери (например, раздвижные двери Шуко) могут уменьшить потоки воздуха, вызываемые дверью, через дверной проем и, следовательно, эффективно уменьшить отток загрязняющих веществ во время работы двери.

Сравнивались воздушные потоки через одиночные распашные и раздвижные двери в сочетании с проходом человека (имитирующим движущийся манекен) в полномасштабном макете изоляционной комнаты больницы. Эксперименты проводились на неподвижном воздухе (т.е. без вентиляции), чтобы изучить влияние различных факторов без маскирующего эффекта вентиляции. Визуализация дыма была выполнена для качественной иллюстрации воздушного потока через дверной проем. Измерения трассирующего газа проводились для количественной оценки воздухообмена между помещениями, вызванного работой двери и проходом.

Визуализация дыма показала, что раздвижная дверь вызывает меньший воздухообмен через дверной проем по сравнению с распашной дверью. Было обнаружено, что эффект прохода является заметным, но более заметным при использовании раздвижной двери. Объем потока воздуха через распашную дверь варьировался от 1,2 м3 до 2,4 м3, а через раздвижную дверь – от 0,3 м3 до 2,3 м3, в зависимости от значений параметров. Было установлено, что эффект прохождения составляет около 0,4 м3. Хотя проход увеличил воздухообмен через дверной проем, его эффект был относительно намного больше для раздвижных дверей, чем для распашных дверей.

Пандемические вспышки инфекционных заболеваний, передаваемых воздушно-капельным путем, таких как SARS и грипп A / H1N1, значительно увеличили потребность в больничных изоляторах. Пациентов с такими опасными и высококонтагиозными заболеваниями обычно помещают в изоляторы с отрицательным давлением, чтобы предотвратить дальнейшее распространение заболевания. Тем не менее, в соответствии с Tang et al (2006), могут произойти сбои в защитной оболочке, и эксплуатация дверей изоляционной комнаты вполне может быть одной из основных причин. Тематическое исследование того же автора (Tang et al, 2005) документирует один случай, когда эксплуатация дверей изолированной комнаты привела к отказу защитной оболочки.

Обзор экспериментальных исследований, проведенных Hyttinen и соавторами (2011), показал, что эффективность изоляционных комнат подвергается интенсивному исследованию. В нескольких исследованиях была проведена оценка эффективности локализации таких помещений путем мониторинга перепада давления в помещениях при закрытых дверях (Rice et al, 2001; Saravia et al, 2007; Fraser et al, 1993). Тем не менее, имеется меньше исследований о влиянии движения открывания двери и прохода на воздухообмен между комнатой изоляции и прихожей / коридором.

В полномасштабном лабораторном исследовании, проведенном Хейденом и др. (1998), эффект открытия двери (одностворчатые и раздвижные двери) и прохождения манекена через дверной проем был количественно оценен с использованием индикаторных газов. Интересно, что они обнаружили, что не было существенной разницы в перемещении объема воздуха через дверной проем между распашными и раздвижными дверями, когда проход проходил. Райдок и Эйан (2004) изучали миграцию трассеров с техником, выходящим из комнаты изоляции (типы дверей неизвестны). Они обнаружили повышенные значения следового газа в прихожей, а также в коридоре. Адамс и др. (2011) изучали влияние перепада давления на эффективность защитной оболочки. Они обнаружили, что проход через дверь уменьшил защитную оболочку, и пришли к выводу, что эффективность была повышена при увеличении перепада давления между комнатами для противодействия и уменьшения воздушных потоков через дверные проемы (все двери были шарнирного типа). Тем не менее, Кокконен и др. (2014) обнаружили, что до 1,7 м3 воздуха мигрировало в прихожую во время прохода медицинского работника через дверной проем (одностворчатая дверь).

Потоки через дверной проем из-за открывания двери также изучались с помощью масштабных моделей. Tang et al. (2005) использовали простую модель резервуара для воды небольшого масштаба, чтобы показать, что потоки, вызванные дверью изоляционной комнаты, могли вызвать воздействие на работника здравоохранения переносимого по воздуху вируса ветряной оспы в больнице. Действительно, другие мелкомасштабные исследования также показали, что открытие дверей приводит к отказам в защитной оболочке (Kiel and Wilson, 1989; Eames et al, 2009; Fontana и Quintino, 2014; Hathway et al, 2014). В другом, более подробном мелкомасштабном исследовании Tang et al (2013) использовали небольшую (1:10) модель резервуара для воды, чтобы визуализировать схемы потока через дверной проем в изолированной комнате с различными настройками навесных и раздвижных дверей без вентиляции. , Эти эксперименты показали, что конструкция шарнирной двери создает наибольшее количество воздухообмена через дверной проем в изолированной комнате по сравнению с раздвижными дверями. Было обнаружено, что проход через дверной проем способствует дополнительному обмену воздуха (или воды в их случае) через дверной проем.

Методы вычислительной гидродинамики (CFD) для моделирования движущихся объектов с точным по времени моделированием больших вихрей (LES) заметно продвинулись в последние годы, что делает необходимым применять эти новые методы для практических задач, таких как потоки, вызванные дверями и проходами. Например, Чой и Эдвардс (2008) смоделировали манекен, идущий через открытый дверной проем (при отсутствии двери и вентиляции). В последующем исследовании Choi и Edwards (2012) использовали более сложную геометрию и имитировали манекен, идущий из грязной зоны в чистую зону через небольшую камеру с двумя распашными или двумя раздвижными дверцами. Визуализация и результаты, полученные в результате моделирования, очень реалистичны и, следовательно, предлагают дополнительный инструмент для изучения потоков, вызванных открытием дверей и проходов.

Общим для прошлых экспериментальных исследований (Tang et al, 2013 и Hayden et al, 1998 в стороне) является то, что они не сравнивали различия между распашными и раздвижными дверями. Зная оптимальный тип двери и значения для работы двери, можно значительно сократить транспортировку и возможное воздействие переносимых по воздуху загрязняющих веществ в соседних помещениях и помещениях в медицинских учреждениях.

В этом исследовании базовые измерения трассирующего газа и визуализация дыма в полноразмерной модели комнаты изоляции были сделаны для одиночных распашных и раздвижных дверей без навязанной вентиляции. При тестировании различных рабочих параметров двери и с учетом влияния прохода и его направления были изучены фундаментальные эффекты каждого параметра без маскирующего эффекта вентиляции, перепада давления и т.д., которые обычно присутствуют в изоляционных помещениях больницы. Следовательно, эффективность эффективности локализации двух разных типов дверей для разных сценариев была оценена как количественно, так и качественно для изоляторов больниц.

Это исследование было частью международного проекта по измерению, визуализации и моделированию моделей воздушного потока через дверные проемы в изолированной комнате. Учреждения-партнеры проекта, Финский институт гигиены труда (FIOH), Финляндия, и Национальная университетская больница (NUH), Сингапур, изучали схемы воздушного потока с использованием натурных моделей воздуха (FIOH) и малых моделей воды (NUH), а также последние уже опубликовали свои выводы (Tang et al 2013).

Использованные источники

  1. Adams NJ, Johnson D and Lynch R: (2011) “The effect of pressure differential and care provider movement on airborne infectious isolation room containment effectiveness”, Am. J. Infect. Control, 39, pp91-97.
  2. Choi JI and Edwards JR: (2008) “Large eddy simulation and zonal modeling of human-induced contaminant transport”, Indoor Air, 18, pp233-249.
  3. Choi JI and Edwards JR: (2012) “Large-eddy simulation of human-induced contaminant transport in room compartments”, Indoor Air, 22, pp77-87.
  4. Eames I, Shoaib D, Klettner CA and Taban V: (2009) “Movement of airborne contaminants in a hospital isolation room”, J. R. Soc. Interface, 6 (Suppl 6), pp757-766.
  5. Fontana L and Quintino A: (2014) “Experimental analysis of the transport of airborne contaminants between adjacent rooms at different pressure due to the door opening”, Building and Environment, 81, pp81-91.

Airflow Patterns through Single Hinged and Sliding Doors in Hospital Isolation Rooms

Petri Kalliomäki, Pekka Saarinen, Julian W Tang, Hannu Koskela

Закладка Постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *