Sledujte nás :
Větrání neslouží pouze k přísunu čerstvého vzduchu, ale i k odvodu škodlivin z místa jejich vzniku. V případě zdravotnického zařízení může jít o odtah infekčních kapének, které vznikají při vydechování či kašli nemocných pacientů. Například způsob distribuce vzduchu v nemocničním pokoji tak může mít zásadní vliv na prevenci šíření nemocí.
Abychom určili, které z možných konstrukčních řešení omezí šíření kontaminovaných částic nejvíce, zpracovali jsme CFD simulací nemocničnívzduchotechniky. Výstupy ze simulace jsme pro větší přesnost porovnali také se výsledky z odborné literatury [1]. V modelové úloze jsme srovnávali dva návrhy vzduchotechniky. Varianty se lišily umístěním vyústek vzduchotechniky, návrhový průtok vzduchu byl v obou variantách stejný.
V01: Přívod shora
V02: Systém vrstvení
Při vyhodnocování kvality vnitřního prostředí jsme využili pole koncentrace CO2. To se dá využít pro porovnání koncentrace částic s hygienickými limity nebo doporučeními a zároveň je z něj možné stanovit efektivitu odvodu kontaminantu z místnosti. Jak to? Lehké škodliviny, jako jsou malé kapénky nebo aerosoly, které mohou nést viry či bakterie, se nechávají unášet proudem. Efektivita odvodu CO2 tak bude ve výsledku velmi podobná jako efektivita odvodu aerosolů. To znamená, že místa s vysokou koncentrací CO2 budou odpovídat místům s vyšší koncentrací infekčních částic.
Naše hodnocení účinnosti jsme založili na výpočtu koncentrace škodlivin v dýchací zóně zdravotnického pracovníka. Efektivita odvodu kontaminantu vyjadřuje, jak účinně vzduchotechnika odvádí znečištění ze sledované oblasti, místo aby ho pouze vířila v místnosti. Vypočtené číslo značí, jak účinně se daří škodlivinu z prostoru odstraňovat. Při hodnotách menších větrání spíše roznáší škodliviny po místnosti. Při hodnotách vyšších než 1 vzduchotechnika odvádí škodliviny pryč a jejich šíření do okolí je více omezené.
Koncentraci škodlivin jsme dále porovnali s limity a doporučeními z odborných studií. Pro zajištění dobré kvality vnitřního prostředí se všeobecně doporučuje hranice 1000 ppm CO2 [2]. Proto jsme v řešené úloze vyhodnotili také oblasti, ve kterých se tato hodnota překračuje. Zároveň je dobré zmínit, že se zvýšenou koncentrací CO2 z lidské činnosti souvisí i vyšší výskyt přidružených škodlivin, v tomto případě to mohou být právě infekční kapénky a aerosoly.
I když mají oba hodnocené návrhy stejný průtok, každý z nich odvádí škodliviny s jinou účinností. Systém vrstvení (varianta V02) dosahuje vyšší účinnosti než přívod vzduchu shora, zajišťuje nižší koncentraci škodlivin v dýchací zóně. Přesnost výsledků obou simulací potvrzuje také jejich soulad s literaturou.
Ve vizualizaci proudnic vidíme, že u varianty s vyústkami ve výšce hlavy dochází k rychlejšímu odsávání vydechovaného vzduchu, zatímco u varianty se stropními vyústkami vzduchotechnika škodliviny odnáší do protějších rohů místnosti a směšuje je, proto je toto řešení méně účinné.
Oblast s koncentrací škodlivin nad 1000 ppm na obrázku níže ukazuje, že se vydechovaný vzduch u varianty V02 drží více okolo samotného pacienta, zatímco u varianty V01 je oblak koncentrace větší a zasahuje ve velkém objemu do dýchací oblasti ošetřovatele.
CFD simulace prokázala vliv umístění vzduchotechniky na šíření znečišťujících látek. Data také jasně ukazují, že je při návrhu vzduchotechniky klíčově brát v potaz zdroje znečištění v dané oblasti. Pouhé dodržení průtoku vzduchu totiž nemusí nutně vést ke splnění požadovaných kritérií kvality vnitřního prostředí nebo eliminaci zón s vysokou koncentrací škodliviny – a je třeba pečlivě zvážit i správné rozvržení vzduchotechniky. CFD simulace vám pomůže navrhnout účinnější vzduchotechniku. Ta může snížit riziko vystavení osob vysoké koncentraci škodlivin, a tedy i omezit dopad kontaminace na jejich zdraví.
Zaujala vás úloha? Nechte si zpracovat CFD simulaci na míru pro váš projekt.
[1] LU, Yalin; OLADOKUN, Majeed a LIN, Zhang, 2020.
Reducing the exposure risk in hospital wards by applying stratum ventilation system. Online. Building and Environment. Roč. 183, s. 107204. ISSN 0360-1323.
Dostupné z: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2020.107204.
[2] Vnitřní prostředí budov a tepelná pohoda člověka, 2005. Online. TZB-info.
Dostupné z: https://vetrani.tzb-info.cz/vnitrni-prostredi/2650-vnitrni-prostredi-budov-a-tepelna-pohoda-cloveka.
Zanechte nám zprávu a naši odborníci s vámi rádi projednají detaily.