Struga konwekcyjna powstająca wskutek emisji ciepła przez lampy w sali operacyjnej sprzyja tworzeniu się obszarów wirowego przepływu powietrza w mikrośrodowisku pola operacyjnego podczas zabiegów chirurgicznych, zwiększając tym samym ryzyko zakażenia miejsca operowanego. W niniejszym badaniu przeanalizowano rozkład przepływu powietrza w mikrośrodowisku sali operacyjnej. Opracowano model sprzężony uwzględniający oddziaływanie pionowego przepływu laminarnego i strugi konwekcyjnej generowanej przez oświetlenie. Analizie poddano wysokość umieszczenia lamp, kąt ich nachylenia oraz gęstość strumienia ciepła jako parametry mogące wpływać na strukturę przepływu powietrza w mikrośrodowisku pola operacyjnego.
Wyniki wskazują, że w porównaniu z wariantem, w którym lampy nie emitowały ciepła, obecność strugi konwekcyjnej mogła znacząco obniżyć prędkość powietrza w mikrośrodowisku pola operacyjnego (X = od −0,9 do 0,9 m) — o około 0,1 m/s, co odpowiada spadkowi o 66%. Ponadto wraz ze wzrostem wysokości umieszczenia lamp, kąta ich nachylenia i gęstości strumienia ciepła prędkość powietrza w mikrośrodowisku pola operacyjnego wyraźnie malała. Wir przemieszczał się ku górze, a jego zasięg w kierunku bocznym zwiększał się.
Wpływ parametrów oświetlenia był zróżnicowany w kierunkach Y i Z. W kierunku Y największy wpływ miała wysokość umieszczenia lamp (57,1%), następnie gęstość strumienia ciepła (33,8%), natomiast najmniejszy — kąt nachylenia (9,1%). W kierunku Z dominującym czynnikiem była gęstość strumienia ciepła (76,2%), udział kąta nachylenia wynosił 15,9%, a wysokości umieszczenia lamp — stosunkowo niewiele, bo 7,9%. Uzyskane wyniki dostarczają podstaw teoretycznych do racjonalnego rozmieszczania oświetlenia w salach operacyjnych z pionowym, jednokierunkowym przepływem powietrza.
Artykuł dostępny na stronie czasopisma Indoor and Built Environment