張桉康,張華玲,劉 鵬
(重慶大學 土木工程學院,重慶 400045)
自豬流感、SARS、禽流感、COVID-19等傳染性疾病爆發以來,對微生物感染控制的科學探索不再局限于微生物學家或醫學科學家,流體力學可以做為研究微生物傳播特性的重要手段。醫院空調病房相對封閉且微生物污染相對集中,通風空調系統應能有效控制病房內微生物污染物的傳播,預防病房人員的交叉感染。普通病房的微生物污染物的主要來源為室外空氣、通風空調系統、人體呼吸活動和室內潮濕部位等,其中,人體呼吸活動產生的飛沫是病房微生物污染的重要來源。病人在呼吸、說話和咳嗽時會從口部產生含有致病菌的飛沫污染物,增大醫護與陪護人員的感染風險。據統計,SARS期間,北京和香港地區醫院的醫護人員感染率接近20%,臺灣地區醫院的醫護人員感染率高達 30%[1]。Wei等[2-3]對人體呼吸活動產生的飛沫在室內環境中的釋放、傳播和擴散特性進行了綜述,并強調氣流組織的影響至關重要。因此,應建立良好的病房通風氣流組織,快速將飛沫污染物排除,防止病房人員的交叉感染。
由于CFD 方法具有實用性強、可靠性好等優點,能夠對室內氣流組織進行科學地預測和評價,文中通過CFD方法重點關注空調病房內病人產生的飛沫污染物在室內空間的傳播特性,其中,飛沫污染源的粒徑、數目、速度和溫度等是CFD模擬研究的基礎數據。Papineni[4]采用光學粒子計數器(OPC)和分析透射電子顯微鏡(AEM)對人體呼吸和咳嗽飛沫粒徑進行測量,發現其粒徑均呈雙峰值分布,健康人呼吸產生的飛沫粒徑范圍為0~2.5 μm,90%都小于1 μm。……