基于上室紫外線照射技術(shù)的肺結(jié)核空氣傳染控制策略研究.pdf

1、我國約有活動性的傳染性肺結(jié)核患者140萬人；此外，每年新發(fā)耐多藥結(jié)核病患者數(shù)約為12萬，患者人數(shù)居全球第二位。因此，從肺結(jié)核的傳播途徑著手降低傳染風險，是其防控策略極其重要的一環(huán)。鑒于肺結(jié)核主要通過空氣傳播，本研究結(jié)合室內(nèi)氣流組織設(shè)計，探討基于上室紫外線照射殺菌技術(shù)(UR-UVGI)的肺結(jié)核空氣傳染控制策略。
　　為提高UR-UVGI殺菌效率，本研究使用吊扇促進上下空氣混合，將在房間下方產(chǎn)生的帶菌飛沫核迅速及時地送入上方的紫外線照

2、射區(qū)域，并保證其有足夠暴露時間。在研究中應(yīng)用了基于計算流體力學(CFD)的數(shù)值模擬方法：采用旋轉(zhuǎn)參考系簡化吊扇模型，以節(jié)省計算時間；采用漂移通量法簡化帶菌飛沫核在空氣中傳播并被消毒的過程，考慮了重力對此的影響。
　　本研究首先參照以往生物實驗建立虛擬環(huán)境實驗室，并通過與實驗結(jié)果的比較，驗證了上述數(shù)值模擬方法在UR-UVGI殺菌效果評估方面的有效性和可靠性。其次，利用虛擬環(huán)境實驗室考察了換氣次數(shù)（2ACH，4ACH，6ACH）、吊扇

3、轉(zhuǎn)向（向上,向下）和轉(zhuǎn)速（40rpm,80rpm,150rpm,235rpm）對UR-UVGI消毒效果的影響，從能耗和室內(nèi)空氣凈化效果著眼探討室內(nèi)通風、吊扇和UR-UVGI的綜合應(yīng)用策略。最后，參照實際的傳染病房建立虛擬病房，考察上述策略的實際應(yīng)用效果，以及實際情況下的不利濕度條件對UR-UVGI殺菌效率的影響。
　　虛擬環(huán)境實驗室的模擬結(jié)果表明，UR-UVGI殺菌效率主要取決于換氣次數(shù)，并與之成反比；在換氣次數(shù)為2ACH且吊扇轉(zhuǎn)

4、速大于等于150rpm時，吊扇轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速影響甚微。另一方面，相對于換氣次數(shù)為2ACH且不使用UV和吊扇的基準工況，在其他使用UR-UVGI的工況中微生物殘余比雖然隨著換氣次數(shù)和吊扇轉(zhuǎn)速的增加而降低，但下降幅度很小。在換氣次數(shù)為2ACH且吊扇轉(zhuǎn)速大于等于150rpm時，室內(nèi)微生物殘余比基本不受吊扇轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的影響。綜上所述，本研究建議在使用UR-UVGI時，換氣次數(shù)設(shè)為2ACH，吊扇轉(zhuǎn)速設(shè)為150rpm。
　　虛擬病房的模擬結(jié)果顯示