凈化系統(tǒng)是建立整個潔凈手術部潔凈、無菌環(huán)境的重要保障，凈化系統(tǒng)主要是采用現(xiàn)代空氣潔凈技術，組織科學的氣流形式，對室內(nèi)的空氣進行循環(huán)過濾，除去空氣中的塵埃和微生物，并按手術要求控制室內(nèi)溫度、濕度和壓力等相關參數(shù)。由于對空氣懸浮污染物的有效控制，能夠有效減少室內(nèi)空氣的懸浮細菌量。有效降低了因空氣途徑而導致的院內(nèi)感染，可以完成諸如手術、治療和恢復等易感染的醫(yī)療活動。目前，凈化系統(tǒng)是現(xiàn)代化醫(yī)院中zui為有效的控制手術過程感染的措施。凈化空調(diào)系統(tǒng)主要由新風預處理機組、循環(huán)空氣處理機組、凈化風管及附件、末端送回風裝置等部分組成，并利用氣流組織CFD模擬輔助設計指導系統(tǒng)設計。
1、凈化系統(tǒng)各組成部分功能
新風機組和循環(huán)機組是凈化系統(tǒng)的重要設備，空氣的凈化和熱濕處理均在該設備內(nèi)進行。區(qū)別于普通的空調(diào)機組，凈化空調(diào)機組在結構設計、材料選用、功能段配置上均須符合“衛(wèi)生型空氣處理機組”的要求。新風機組可以對室外空氣進行充分預處理，在夏季對空氣進行三級過濾，降溫除濕，獲取干燥、潔凈的空氣；在冬季則對空氣進行過濾和預熱處理。循環(huán)機組可以對混合后的空氣進行進一步的過濾，并對空氣的溫濕度進行微調(diào)，滿足手術室對潔凈度和溫濕度的要求。
凈化風管及附件實現(xiàn)對潔凈空氣的輸送，采用不產(chǎn)塵、耐腐蝕的材料制作，并在管道外貼絕熱材料，用于隔熱和防止管道外結露。管道系統(tǒng)上設置了風量調(diào)節(jié)閥、衛(wèi)生型消聲器、定風量裝置、防火閥、各類傳感器等附件。
凈化風管的末端與房間內(nèi)的送回風裝置相連，主要包括過濾器送風口、送風天花、回風口、排風口等。在送風裝置內(nèi)設置過濾器，作為系統(tǒng)的zui后一級過濾器，可以對空氣中0.5微米的粒子達到99.999%的過濾效果，從而確保送入手術室的空氣達到無塵無菌的狀態(tài)。
2、氣流組織CFD模擬輔助設計
在手術部的凈化系統(tǒng)中，房間的氣流組織直接影響到通風換氣、潔凈度、溫度場和速度場的均勻性等效果，利用CFD(Computational Fluid Dynamics，即計算流體動力學)技術可以在計算機中對氣流進行模擬，預測仿真系統(tǒng)中的空氣分布詳細情況，從而指導系統(tǒng)設計。該技術是伴隨著計算機技術、數(shù)值計算技術的發(fā)展而發(fā)展的，用以模擬仿真實際的流體流動情況。而其基本原理則是數(shù)值求解控制流體流動的微分方程，得出流體流動的流場在連續(xù)區(qū)域上的離散分布，從而近似模擬流體流動情況，zui終生成直觀的可視圖像，在圖中可以用色調(diào)的暖冷表示溫度的高低，矢量箭頭的長短表示速度的大小，將空間內(nèi)看不見的氣流形象直觀地表示出來。