Accumulation and transport of microbial-size particles in a pressure protected model burn unit: CFD simulations and experimental evidence

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Controlling airborne contamination is of major importance in burn units because of the high susceptibility of burned patients to infections and the unique environmental conditions that can accentuate the infection risk. In particular the required elevated temperatures in the patient room can create thermal convection flows which can transport airborne contaminates throughout the unit. In order to estimate this risk and optimize the design of an intensive care room intended to host severely burned patients, we have relied on a computational fluid dynamic methodology (CFD).</p> <p>Methods</p> <p>The study was carried out in 4 steps: i) patient room design, ii) CFD simulations of patient room design to model air flows throughout the patient room, adjacent anterooms and the corridor, iii) construction of a prototype room and subsequent experimental studies to characterize its performance iv) qualitative comparison of the tendencies between CFD prediction and experimental results. The Electricité De France (EDF) open-source software <it>Code_Saturne</it>^®(<url>http://www.code-saturne.org</url>) was used and CFD simulations were conducted with an hexahedral mesh containing about 300 000 computational cells. The computational domain included the treatment room and two anterooms including equipment, staff and patient. Experiments with inert aerosol particles followed by time-resolved particle counting were conducted in the prototype room for comparison with the CFD observations.</p> <p>Results</p> <p>We found that thermal convection can create contaminated zones near the ceiling of the room, which can subsequently lead to contaminate transfer in adjacent rooms. Experimental confirmation of these phenomena agreed well with CFD predictions and showed that particles greater than one micron (i.e. bacterial or fungal spore sizes) can be influenced by these thermally induced flows. When the temperature difference between rooms was 7°C, a significant contamination transfer was observed to enter into the positive pressure room when the access door was opened, while 2°C had little effect. Based on these findings the constructed burn unit was outfitted with supplemental air exhaust ducts over the doors to compensate for the thermal convective flows.</p> <p>Conclusions</p> <p>CFD simulations proved to be a particularly useful tool for the design and optimization of a burn unit treatment room. Our results, which have been confirmed qualitatively by experimental investigation, stressed that airborne transfer of microbial size particles via thermal convection flows are able to bypass the protective overpressure in the patient room, which can represent a potential risk of cross contamination between rooms in protected environments.</p

Concentration versus m3 air per hour:the battle of the assessors?

The opposite of the performance approach is the prescriptive approach. If we refer to an amount of air changes per hour (ACH) or a flow rate in m3 air per hour (qv) we assume a certain performance of the ventilation as with these parameters we now prescribe the ventilation. But, with focus on the indoor environment, a certain ‘x’ m3 air per hour is not the targeted outcome of ventilation. What is desired of ventilation are performances such as health and (local) comfort; for example the sleep quality in a sleeping room. Instead of air change per hour we should be talking about air quality and thermal comfort or maybe even physiological indicators that directly relate to health and comfort

Toepasbaarheid Bureau-Gebonden verdringingsventilatieconcept

Dit artikel geeft een samenvatting van een experimentele en numerieke studie naar een ventilatieconcept dat verdringingsventilatie en task conditioning combineert, het zogenoemde bureau-gebonden verdringingsventilatie concept (Desk Displacement Ventilation concept: DDV-concept). In deze studie wordt aan de hand van stationaire en tijdsafhankelijke resultaten de toepasbaarheid van het DDV-concept voor standaard kantoorconfiguraties besproken. Bij de evaluatie van het concept is met name gekeken naar het micro/macroklimaat en het thermisch comfort. De resultaten laten zien dat de scheiding tussen het micro- en macroklimaat niet scherp is, terwijl dit juist een belangrijke karakteristiek van task conditioning is. Verder beperken de thermische comfortcondities nabij het bureau het koelvermogen van een DDV-systeem. Tenslotte voldoen de tijdsafhankelijke karakteristieken van het concept niet aan de hier geponeerde eisen voor task conditioning systemen. De eindconclusie luidt derhalve dat er niet zondermeer een specifiek voordeel is te behalen door dicht bij een verdringingsventilatie-unit te gaan zitten. Dit artikel geeft een samenvatting van een experimentele en numerieke studie naar een ventilatieconcept dat verdringingsventilatie en task conditioning combineert, het zogenoemde bureau-gebonden verdringingsventilatie concept (Desk Displacement Ventilation concept: DDV-concept). In deze studie wordt aan de hand van stationaire en tijdsafhankelijke resultaten de toepasbaarheid van het DDV-concept voor standaard kantoorconfiguraties besproken. Bij de evaluatie van het concept is met name gekeken naar het micro/macroklimaat en het thermisch comfort.\u3cbr/\u3eDe resultaten laten zien dat de scheiding tussen het micro- en macroklimaat niet scherp is, terwijl dit juist een belangrijke karakteristiek van task conditioning is. Verder beperken de thermische comfortcondities nabij het bureau het koelvermogen van een DDV-systeem. Tenslotte voldoen de tijdsafhankelijke karakteristieken van het concept niet aan de hier geponeerde eisen voor task conditioning systemen. De eindconclusie luidt derhalve dat er niet zondermeer een specifiek voordeel is te behalen door dicht bij een verdringingsventilatie-unit te gaan zitten

Gezondheid, comfort &amp; prestatiegericht bouwen: een complexe combinatie

No abstract

Study on the applicability of the Desk Displacement Ventilation concept

This paper summarizes an experimental and numerical study into a ventilation concept which combines displacement ventilation with task conditioning; the so-called desk displacement ventilation (DDV-) concept. The study uses steady-state and transient results to discuss the applicability of the DDV-concept for standard office room configurations. The evaluation of the concept is focussed on micro/macroclimate and thermal comfort.\u3cbr/\u3eThe results show that the separation between micro- and macroclimate, a characteristic of task conditioning, is less pronounced. Furthermore, the thermal comfort conditions at the desk limit the cooling capacity of a DDV-system. Finally, the transient characteristics of the concept do not conform to posed requirements for task conditioning systems. The main conclusion therefore is that there is no particular advantage in sitting close to a displacement ventilation unit.\u3cbr/\u3eAn improvement of the DDV-system is proposed by incorporating a parallel system which provides the fresh air near head level. The improvement of the combined system has been investigated using Computational Fluid Dynamics

Optimal KIPI Framework - Key Indoor Performance Indicators

No abstract

Bewust binnenmilieu : een reflectie

De waarde van mensen in een gebouw (gezondheid en productiviteit) heeft veel meer impact dan het energiegebruik van dit gebouw. Waarom maken we ons dan zo weinig zorgen om het binnenmilieu van waarin wij verblijven en functioneren

Bureaugebonden verdringingsventilatie:studie naar de toepasbaarheid

Dit artikel gee.ft een samenvatting van een experimentele en numerieke studie naar een ventilatieconcept dat verdringingsventilatie\u3cbr/\u3een werkplekklimatisering combineert, het zogenoemde bureaugebonden verdringingsventilatie concept, kortweg BCV (Desk\u3cbr/\u3eDisplacement Ventilation- of DDV--concept in het Engels). In\u3cbr/\u3edeze studie wordt met behulp van stationaire en tijdsafhankelijke\u3cbr/\u3eresultaten de toepasbaarheid van het BCV-concept voor standaard\u3cbr/\u3ekantoorconfiguraties besproken. Bij de evaluatie van het concept\u3cbr/\u3eis onder andere gekeken naar het microlmacroklimaat en het\u3cbr/\u3ethermisch comfort. De resultaten laten zien dat de scheiding tussen\u3cbr/\u3ehet micro- en macroklimaat niet scherp is, terwijl dit juist een\u3cbr/\u3ebelangrijke karakteristiek van werkplekklimatisering is. Verder\u3cbr/\u3ebeperken de thermische comfortcondities nabij het bureau het\u3cbr/\u3ekoelvermogen van dit systeem. Tenslotte voldoen de tijdsajhankelijke karakteristieken van het concept niet aan de hier geponeerde\u3cbr/\u3eeisen voor werkplekklimatiseringssystemen. De eindconclusie luidt\u3cbr/\u3ederhalve dat er niet zondermeer een specifiek voordeel is te behalen door dicht bij een verdringingsventilatie-unit te gaan zitten. Dit artikel geeft een samenvatting van een experimentele en numerieke studie naar een ventilatieconcept dat verdringingsventilatie en werkplekklimatisering combineert, het zogenoemde bureaugebonden verdringingsventilatie concept, kortweg BGV (Desk Displacement Ventilation- of DDV--concept in het Engels). In\u3cbr/\u3edeze studie wordt met behulp van stationaire en tijdsafhankelijke resultaten de toepasbaarheid van het BGV-concept voor standaard kantoorconfiguraties besproken. Bij de evaluatie van het concept is onder andere gekeken naar het micro/macroklimaat en het thermisch comfort. De resultaten laten zien dat de scheiding tussen het micro- en macroklimaat niet scherp is, terwijl dit juist een\u3cbr/\u3ebelangrijke karakteristiek van werkplekklimatisering is. Verder beperken de thermische comfortcondities nabij het bureau het koelvermogen van dit systeem. Tenslotte voldoen de tijdsafhankelijke karakteristieken van het concept niet aan de hier geponeerde eisen voor werkplekklimatiseringssystemen. De eindconclusie luidt derhalve dat er niet zondermeer een specifiek voordeel is te behalen door dicht bij een verdringingsventilatie-unit te gaan zitten