《计算机光盘软件与应用》
呼吸道传染病患者,如新型冠状病毒肺炎患者、SARS患者、甲型H1N1流感患者,在就医、转院等运送途中乘坐普通救护车时,病毒容易外泄传播,因此,需要通过负压救护车运送。其通过负压净化消毒系统,在医疗舱内建立起-30~-10Pa的负压,使空气只能由外界流入医疗舱内,经过净化消毒处理后排出,减少病毒泄露交叉感染的风险。
1 救护车负压排风系统
救护车负压净化消毒系统主要包括负压排风系统、过滤系统、消毒系统、控制系统。其中,负压排风系统的作用是在医疗舱内形成固定空气流场区域,将医疗舱内的污染空气经过滤系统净化后排出车外,是防止病毒扩散到外部环境的有效方法。
医疗舱内的负压是靠排风系统来实现的。由于救护车的医疗舱容积有限,仅有6~10m3,在如此有限的空间内,还要放置急救设备、医疗柜、氧气瓶、担架等,还要搭乘随车医护人员,所以,采用体积小巧、结构简单、操作简便的负压单向流排风系统形式较适合。
图1 全顺V348(高顶)负压救护车医疗舱
通过分析负压救护车,包括奔驰威霆、全顺新世代V348(高顶)、全顺安顺V362、金龙大海狮、金杯阁瑞斯、福田图雅诺/风景G9等6种主流车型特点,以及中华人民共和国卫生行业标准WS/T292-2008《救护车》中的要求,负压救护车医疗舱至少有两个车厢门,分别布置于车厢末端及右侧面。医疗舱最少有两个车窗,分别安装在车厢两侧或一个窗子在一侧,另一个窗子在后;驾驶室和医疗舱之间的隔板上还有推拉式观察窗,面积为不小于 0.3m2。
可以发现,对于救护舱这个有限的空间,其车窗、车门的数量很多,势必影响车辆的密封特性。而对于车辆的密封特性,现阶段国家标准是按照防雨密封特性进行考量。结合实测结果,负压救护车对于空气的密封性往往不是特别严密,所以完全可以只设计负压单向流排风,自然进风,靠室内外的空气压差换气。
2 排风量的计算
2.1 维持负压所需的排风量QV
救护车维持负压所需的排风量主要由缝隙漏入风量,开关门引起的漏入风量两部分组成。以市面上较为常见的金杯阁瑞斯负压救护车为例,计算其排风量,该车型主要参数如表1。
金杯阁瑞斯的医疗舱右侧前端有一个门,车厢末端有一个门,尺寸见表2。
表1 金杯格瑞斯部分参数参数车型 金杯阁瑞斯额定载客人数 4~7人总长×总宽×总高(mm) 5235×1800×2180负压舱:长×宽×高(mm)2700×1700×1380负压舱容积(m3) 6.33
图2
表2 金杯阁瑞斯医疗舱门尺寸侧面门 高度(mm) 1550宽度(mm) 1050后面门 高度(mm) 1550宽度(mm) 1600
医疗舱两侧及右前侧舱门共有4个车窗,驾驶室和医疗舱之间的隔板上还有一个观察窗,均为推拉式,尺寸见表3。
表3 金杯阁瑞斯医疗舱窗子尺寸前面窗 高度(mm) 500宽度(mm) 1000后面窗 高度(mm) 500宽度(mm) 1250观察窗 高度(mm) 400宽度(mm) 750
(1)缝隙漏入风量Q1。负压救护车的改装工艺需要进行加强密封,但还是存在缝隙。车门、车窗都存在漏风。计算公式如下:
式中,E1为缝隙流量系数,通常取0.3~0.5;F1为缝隙面积,m2;v1为漏出风速,m/s;ΔP为室内外压差,Pa;ρ为空气密度,通常取1.2kg/m3。
假设门窗接缝处有1mm的缝隙,计算缝隙面积如表4。
表4 金杯阁瑞斯缝隙计算缝隙面积(m2)侧面门 0.0052后面门 0.0063前面窗 0.007后面窗 0.008观察窗 0.0027总缝隙面积 0.0292
国家标准中规定,负压救护车的压差范围为10~30Pa,取 E1=0.4,则:
ΔP=10Pa时,Q1=168m3/h;ΔP=20Pa时,Q1=242m3/h;ΔP=30Pa时,Q1=294m3/h。
(2)由开关门引起的每扇门每小时的漏入风量Q2。计算公式如下:
式中,t为门开一次的时间,s/次;B为门开关次数,次/h;E2为门洞流量系数,通常取0.9~1.0;F2为门的面积,m2;V2为漏出风速,m/s;ΔP为室内外压差,Pa;ρ为空气密度,通常取1.2kg/m3。
负压救护车在转运患者时开启后侧门,但不会频繁开门进出,单位时间内门开关次数可设为1次,后门面积为 2.48m2,E2取 1.0,则:
开门的时间和室内外压差对Q2的值有很大的影响。
在不同压差值和不同开门时间的情况下,计算Q2见表5。
维持负压所需的排风量QV=Q1+Q2
当缝隙为1mm,在不同压差值和不同开门时间的情况下,计算Qv见表6。