雙病床負壓隔離病房內病菌排除及交叉感染之數值研究

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Title:	雙病床負壓隔離病房內病菌排除及交叉感染之數值研究 A Numerical Study of Bacteria Removal and Cross-Infection in an Isolation Room
Authors:	謝協良 Hsieh, Hsieh-Liang
Contributors:	冷凍空調系
Keywords:	雙病床隔離房;交叉感染;病菌排除;計算流體力學 two-bed isolation room;cross-infection;the removal of bacteria;CFD
Date:	2008
Issue Date:	2008-10-06 14:07:18 (UTC+8)
Abstract:	本研究以數值計算的方式探討雙病床負壓隔離病房中，細菌排除效果及交叉感染威脅的問題。使用的統御方程式包括連續、動量、能量及質傳方程式，紊流模式是採用High-Reynolds number k-ε model。數值迭代過程使用PISO方法，統御方程式的對流項採用upwind方法解離。因溫差造成的自然對流效應包含在統御方程式中。主要探討的參數包括換氣量、排風口的數量及位置、病人排出細菌的速度、病人排出病菌的方向、進風位置及方向等。分析結果顯示單一排風口的設計，無法使雙人病房內帶菌氣體殘留量、病人間交叉感染、對醫護人員傳染威脅等問題獲得妥善解決。在側向進風方式及病人低速排出帶菌氣體下，使用兩個排風口，且置於病床右上方，可以降低病人帶菌氣體的殘餘濃度及交叉感染發生的機會，最佳的情況，帶菌氣體殘留量不到2%。但側向進風方式在病人高速咳出帶菌氣體時，由於帶菌氣體具有高動量，使得空調氣流不易帶動，要將兩個病人在正躺及側臥對咳產生的帶菌氣體有效排除，還需兼顧交叉感染的問題，相當困難。換成由天花板垂直進風方式，排菌效果整體而言有增進，特別是病人交叉感染的部份有大幅度的改善，主要因空調氣流形成空氣簾隔開兩個病人呼出的病菌。本研究經多種不同排風口的分析比較後，建議出兩種排風設計，提供給相關領域人士參考。在換氣量的部份，「稀釋」型的空調設計，換氣量的增大會明顯降低帶菌氣體的濃度，然「直接排除」型，換氣量效應並不顯著。雙人負壓房是介於「稀釋」型及「直接排除」型之間，有直接排除的效果但不「乾淨」；以二型排除效果較佳的排風設計進一步探討換氣量的影響，分析結果建議換氣量為10ACH。
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