(3.236.231.14) 您好!臺灣時間:2021/04/12 00:15
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:李思翰
研究生(外文):Si-Han Li
論文名稱:不同空調通風條件對於負壓隔離病房內之CFD模擬
指導教授:李顯智李顯智引用關係
指導教授(外文):Hin-Chi Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:148
中文關鍵詞:負壓隔離病房送風口配置送風角度
外文關鍵詞:negative pressure isolation wardoutlet configurationair outlet angle
相關次數:
  • 被引用被引用:5
  • 點閱點閱:360
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:126
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
負壓隔離病房收容之病患,其疾病具有高度傳染力,包含肺結核、SARS,對於院內人員有相當大之健康風險。至今許多國家在負壓隔離病房之空調設計上已有建造指引與特殊設計規範,包括送排風口位置、送排風量差異、每小時換氣次數以及病房內外之壓力差值等。其中,室內氣流型態與室內負壓為重要之安全指標。

為了檢測現行系統之病房能否有效達到負壓以及隔離的效果,並了解在不同空調與通風條件下之室內流場之特性,本研究以計算流體力學軟體FLUENT15.1建置依台灣目前實際負壓隔離病房之尺寸建置模型,包含病人區,廁所區,前室區,依循負壓隔離病房標準作業手冊之規範,在每小時換氣次數12次之條件下,分為六個模組進行模擬、分析。以期能率定較佳之送風口配置與送風角度,甚至可達到節能的效果,提供未來建置與改善病房實務上之依據。

模擬之結果得以驗證在每小時換氣次數12次條件下,各模組皆可達到良好之負壓效果,但未必能避免病房內汙染物之擴散。模擬結果顯示,送風口配置於側牆以30度送風之模組達到負壓以及隔離之效果最好。
由綜合比較與分析得知,建置良好效能之負壓隔離病房首要應先確保空調之設計能形成良好之室內氣流型態並提供足夠之負壓。
Negative pressure isolation wards accommodating patients affected highly contagious disease, comprising tuberculosis, SARS and so on, result the considerable health risks in the hospital staff.
Up to now, many countries have construct air-conditioning design and construction guidelines for special design specifications, including the supply and exhaust openings, the supply and exhaust amount, ACH, and the pressure difference inside and outside the ward. The indoor airflow patterns and indoor negative pressure is two of the most important indicator of safety.
In order to verify if the existing ward system can achieve the effect of negative pressure and isolation, and to understand the characteristics of the flow field of indoor air under different air conditioning and ventilation.
In this study, use computational fluid dynamics software FLUENT15.1 to build a model according to the size of Taiwan's current actual negative pressure isolation wards and the wards including the patient area, toilet area, front room area. In the mean while, the setting of parameters follows the negative pressure isolation wards specification standard operating manuals. Under conditions of ACH 12 times, this study is divided into six modules to simulate and analyze to rate preferred set of configuration and air outlet angle, even can save energy. The results can provide basis for future deployment and improvement of ward.
Our verification for each module shows that, the negative pressure achieving good results, but may not be able to avoid the diffusion of pollutants within the ward.
The simulation results show that air outlet is disposed in the side wall supplying at a 30 degree modules achieving the best effect of negative pressure and isolation.
By a comprehensive comparison and analysis that, to establish a negative pressure isolation wards good performance of the primary should ensure that the air conditioning can be formed in a well-designed interior airflow patterns. Furthermore, the negative pressure is adequate.
目 錄
授權書 II
中文摘要 III
英文摘要 IV
目 錄 V
圖目錄 VII
表目錄 X
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-1-1 研究動機 1
1-1-2 研究目的 4
1-2 研究內容、方法與流程 5
1-2-1 不同送風口配置型態之流場模擬、比較與分析 5
1-2-2 不同送風角度之流場模擬、比較與分析 5
1-3 論文內容 6
第二章 文獻回顧 8
2-1 室內空氣品質管理之推動 8
2-1-1 室內空氣品質管理與相關規定 8
2-2 室內空氣環境與室內通風 11
2-2-1 室內通風方式 12
2-2-2 自然通風與機械通風 13
2-2-3 整體換氣設置之原則與目的 15
2-2-4 室內通風量、換氣率的相關規定 17
2-3 負壓隔離病房 18
2-3-1 負壓隔離病房空調設計概念 20
2-3-2 負壓空調之實施目的 22
2-3-3 降低感染風險 22
2-3-4 避免負壓異常 28
2-4 計算流體動力學在空間流場上之模擬與應用 30
2-4-1 計算流體動力學的發展 30
2-4-2 CFD數值模擬方式 33
2-4-3 紊流模型控制方程式 37
第三章 研究主軸、內容與方法 40
3-1 Fluent軟體在CFD上的應用 40
3-2 研究內容之設計與說明 42
3-2-1 CFD數值模型之建構與分析 42
3-2-2 負壓隔離病房設計相關規定及空間模型 43
3-3 研究內容之設計與說明 45
3-3-1 CFD模擬負壓隔離病房流場作業 46
3-3-2 DesignModeler建模 46
3-3-3 Meshing網格處理 50
3-3-4 CFD模擬室內流場Fluent數值模擬 55
3-3-5 後處理 72
第四章 CFD 模擬之結果與討論 75
4-1 較佳疊代次數之探討 75
4-1-1 以收斂監測畫面研判疊代次數 75
4-1-2 以分析物理量研判疊代次數 76
4-2 不同送風口配置型態之流場模擬、比較與分析 78
4-2-1 上風送風口配置之流場模擬結果 78
4-2-2 側牆送風口配置之流場模擬結果 89
4-2-3 不同送風口配置型態流場模擬之綜合比較與分析 97
4-3 不同送風角度之流場模擬、比較與分析 101
4-3-1 上方送風模組一(UP-90)配置型態之流場模擬結果 101
4-3-2 上方送風模組二(UP-45)配置型態之流場模擬結果 101
4-3-3 上方送風模組三(UP-30)配置型態之流場模擬結果 102
4-3-4 側牆送風模組一(SIDE-90)配置型態之流場模擬結果 103
4-3-5 側牆送風模組二(SIDE-45)配置型態之流場模擬結果 104
4-3-6 側牆送風模組三(SIDE-30)配置型態之流場模擬結果 105
4-3-7 不同送風角度流場模擬之綜合比較與分析 106
第五章 結論與建議 110
5-1 結論 110
5-1-1 不同送風口配置流場之模擬結果 110
5-1-2 不同送風角度流場之模擬結果 110
5-2 建議 111
參考文獻 112
附 錄 116
附錄1 UP-45模組之流場模擬圖 116
附錄2 UP-30模組之流場模擬圖 122
附錄3 SIDE-45模組之流場模擬圖 127
附錄4 SIDE-30模組之流場模擬圖 132
一、中文部分
1. 內政部建築研究所,綠建築解說與評估手冊(2007年更新版)(2007)。
2. 黃素青,應用CFD於負壓病房空氣流動效率之檢討,朝陽科技大學,碩士論文,台中(2009)
3. 邱正吉,隔離病房內部動態氣流模擬分析,國立成功大學,碩士論文,台南(2004)。
4. 王瑞金、張凱、王剛,fluent技術基礎與應用實例—CAD/CAM/CAE 實用技術, 清華大學出版社,北京(2007)。
5. 張山立,正壓隔離病房氣流模擬分析,台北科技大學,碩士論文,台北(2006)。
6. 王奕凱,機械通風辦公大樓中微環境空氣品質之評估,國立台灣大學,碩士論文,台北(2003)。
7. 王福軍,計算流體動力學分析,清華大學出版社有限公司,新竹(2004)。
8. 丘玲萱,醫療院所室內空氣品質特徵研究,國立高雄第一科技大學,碩士論文,高雄(2009)。
9. 行政院環保署,室內空氣品質資訊網網頁( 2015)。
10. 林文海、陳雅惠、白佳原,醫院之空氣中生物氣膠濃度,中山醫學雜誌(2004)。
11. 丘建宏,不同空調通風條件對於室內空間流場CFD模擬,國立中央大學,碩士論文(2010)。
12. 雷聲遠,近代計算流體力學,全華科技圖書股份有限公司(1996)。
13. 嵇俊喆,傳染性隔離病房氣流數值模擬,海軍工程大學天津校區,天津(2011)。
14. 行政院勞工委員會勞工安全衛生研究所,負壓隔離病房標準作業手冊(2006)。
15. 朱曉斌,生技製藥廠之負壓實驗室氣流模擬,台北科技大學,碩士論文,台北(2010)。
16. 室 內 空 氣 品 質 資 訊 網 ,「 室 內 空 氣 品 質 建 議 值 」, 檢 自 :http://aqp.epa.gov.tw/iaq/page4-1.htm。(2007)。
17.李勇,ICU病房空調通風系統數值模擬,華中科技大學,碩士論文,武漢(2006)。
18. 陳念祖,建築開口部裝設導風板對自然通風之效益,碩士論文,國立成功大學 建築研究所,台南(2001)。
19. 陳念祖,建築開口部裝設導風板對自然通風之效益,博士論文,國立成功大學建築研究所,台南(2007)。
20. 曾昱菱,「FLUENT 應用於室內空間流場之 CFD 模擬」,碩士論文,明志科技大學生化工程研究所,台北(2010)。
21. 廖崇文,「不同空調通風路徑對室內空氣與溫熱環境影響之研究」,碩士論文, 樹德科技大學應用設計研究所,台北(2003)。
22. 劉芸汶,「一般辦公大樓空氣及灰塵中活性真菌濃度與病態大樓症候群之相關 性探討」,碩士論文,國立成功大學環境醫學研究所,台南(2003)。
23. 賴榮平,「台灣地區建築通風問題之探討」,建築師雜誌,P17-33(1980)。
24. 蘇慧貞,「換氣率及室內空氣品質與兒童呼吸道疾病之相關性探討」,財團法人工業技術研究院能源與資源研究所研究報告(2003)。

二、英文部分
1. ANSYS, I. FLUENT 6.3 User's Guide; (2006).
2. ANSYS, I. Turbulence Modeling; (2013).
3. Chen, Q., “Comparison of Different k-ε Models for Indoor Air Flow,” Numerical Heat of Transfer, Part B:28, p.353-369(1995).
4. Etheridge, D. and M. Sandberg, Building Ventilation: Theory and Measurement,John Wiley and Sons, U.K., pp.53-54(1996).
5. Fanger, P. Ole, The Philosophy behind Ventilation: Past, Present and Future, Proceedings of Indoor Air ’96, Nagoya (Japan), Vol. 4, pp. 3-12,(1996).
6. Fanger, P. O.,”Thermal comfort: analysis and applications in environmental engineering” Malabar, Fla.:R.E. Krieger Pub. Co(1982).
7. Guo, H., Lee, S. C., Lia, W. M., and J. J. Caob, “Source Characterization of BTEX in Indoor Microenvironments in Hong Kong,” Atmospheric Environment, Vol. 37, pp.73-82 (2003).
8. Husman, “Health Effects of Indoor-Air Microorganisms,” Scandinavial Journal of Work, Environment and Health, Vol. 22, No. 1, pp.5-13 (1996).
9. ISO 14965, “Air Quality-Determination of Total Non-methane Organic Compounds-Cryogenic Pre-concentration and Direct Flame Ionization Detection Method,” (2000).
10. Jones, A. P., “Indoor Air Quality and Health,” Atmospheric Environment, Vol. 33, pp.4535-4564 (1999).
11. Kilpelainen, M., Terho, E. O., Helenius, H., and M. Koskenvuo, ”Home Dampness, Current Allergic Diseases, and Respiratory Infections among Young Adults,” Thorax, Vol. 56, No. 6, pp.462-469 (2001).
12. Nielsen, P. V., “The Importance of Building Materials and Building Construction to SBS,” (1988).
13. Murakami, S., “Overview of Turbulence Models Applied in CWE-1997,” Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 74-76, pp.1-24 (1998).
14. Ole R. N., Christian L., Birthe L. T., Henrik S., and H. O. Jorgen, “Ambient Air Levels and Exposure of Children to Benzene, Toluene, and Xylenes in Denmark,” Environment Research, Vol. 75, pp.149-159 (1997).
15. Davis, P. L.; Rinehimer, A. T.; M.Uddin. A Comparison of RANS-Based Turbulence Modeling for Flow over a Wall-Mounted Square Cylinder. The University of North Carolina at Charlotte (2015).
16. Peter, W., and D. N. Gunnar, “Organic Compounds in Indoor Air-Their Relevance for Perceived Indoor Air Quality,” Atmospheric Environment, Vol. 35, pp.4407-4417 (2001).
17. Peter W. Grieve M. Sc,Measuring Ventilation Using Tracer-Gases, BrÜ el & Kjaeer(1991).
18. Richard, A. W., and A. S. Peter, “Indoor Air Pollution,” pp.105-107 (1982).
19. Samdberg, M. and M.Sjoberg, “The Use of Moments for Assessing Air Quality Ventilated Rooms,” Building and Environment 18, pp.181-197(1983).
20. Spengler, J. D., and K. Sexton, “Indoor Air Pollution: A Public Health Perspective,” Science, Vol. 121, pp.9-17 (1983).
21. Ghosh, B.; Lal, H.; Srivastava, A., Review of bioaerosols in indoor environment with special reference to sampling, analysis and control mechanisms. Environment International 2015, 85, 254-272.
22. Salma, I.; Dosztály, K.; Borsós, T.; Söveges, B.; Weidinger, T.; Kristóf, G.; Péter, N.; Kertész, Z., Physical properties, chemical composition, sources, spatial distribution and sinks of indoor aerosol particles in a university lecture hall. Atmospheric Environment 2013, 64, 219-228.U. S. EPA, “Healthy Buildings, Healthy People: A Vision for the 21st Century,” (2001).
23. Verhoeff, A. P., and H. A. Burge, “Health Risk Assessment of Fungi in Home Environments,” Annals of Allergy, Asthma, and Immunology, Vol. 78, No. 6, pp.544-554 (1997).
24. William J. F., “Review of Health and Productivity Gains from Better IEQ,” Proceeding of Healthy Building 2000, Vol. 4, pp.23-34 (2000).
25. Yang, P., Q. Feng, G. Hong, G.W. Kattawar, W.J. Wiscombe, M.I. Mishchenko, O. Dubovik, I. Laszlo, and I.N. Sokolik, “Modeling of the Scattering and Radiative Properties of Nonspherical Dust-like Aerosols,” J. Aerosol Sci., Vol. 38, pp.995-1014(2007).
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔