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(guó)約有活動(dòng)性的傳染性肺結(jié)核患者140萬(wàn)人；此外，每年新發(fā)耐多藥結(jié)核病患者數(shù)約為12萬(wàn)，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(fēng)險(xiǎn)，是其防控策略極其重要的一環(huán)。鑒于肺結(jié)核主要通過(guò)空氣傳播，本研究結(jié)合室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)，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(jìn)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(shí)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(shí)間。在研究中應(yīng)用了基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)的數(shù)值模擬方法：采用旋轉(zhuǎn)參考系簡(jiǎn)化吊扇模型，以節(jié)省計(jì)算時(shí)間；采用漂移通量法簡(jiǎn)化帶菌飛沫核在空氣中傳播并被消毒的過(guò)程，考慮了重力對(duì)此的影響。
　　本研究首先參照以往生物實(shí)驗(yàn)建立虛擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室，并通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較，驗(yàn)證了上述數(shù)值模擬方法在UR-UVGI殺菌效果評(píng)估方面的有效性和可靠性。其次，利用虛擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)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(duì)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(fēng)、吊扇和UR-UVGI的綜合應(yīng)用策略。最后，參照實(shí)際的傳染病房建立虛擬病房，考察上述策略的實(shí)際應(yīng)用效果，以及實(shí)際情況下的不利濕度條件對(duì)UR-UVGI殺菌效率的影響。
　　虛擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)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(shí)，吊扇轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速影響甚微。另一方面，相對(duì)于換氣次數(shù)為2ACH且不使用UV和吊扇的基準(zhǔn)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(shí)，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(shí)，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