紫外线杀菌灯的选用

紫外线杀菌灯的选用

发布日期：2008-12-23 10:23:25 作者：刘冬梅程开嘉来源：照明中国网浏览次数：0 文字大小：

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1 前言

在医院建筑工程中，如手术室、药品室、药品制剂室、呼吸科、消毒供应室以及候诊室等地方都设计装有紫外线杀菌灯。利用紫外线杀菌灯的照射进行消毒杀菌是国内常用的物理消毒方法之一。紫外线杀菌灯的功能是对空气、水和物体表面进行消毒杀菌处理。在每次工程设计选用紫外线杀菌灯的数量时，往往采用粗略的估算法。所以，本文在唐海医院设计中，依据紫外线杀菌灯辐射杀菌的原理，寻求一种计算方法，十分必要。

2 紫外线杀菌灯的原理

紫外线杀菌灯的种类很多，用途不同的灯辐射紫外线的波长也不同。它是用低压汞放电的人工光源，其辐射波长为253.7nm，属于圆柱形辐射源，其原理是利用不可见光的辐射能产生杀菌，这也是紫外线灯与照明灯的区别。由于细菌病毒的微生物中的核酸碱基对波长200~2 75nm的紫外线吸收能力很强，在接收辐射后发生变化，从而抑制脱氧糖核酸（DNA）的复制而达到灭菌消毒作用。尤其是184.9nm波长的紫外线照射空气后，使空气中氧分子（O2）一部分吸收紫外线，从而分解氧原子，氧原子和氧分子结合为三价氧分子（O3）。形成有特殊气味的臭氧，臭氧具有很大的氧化作用，对细菌繁殖、细菌芽孢、病毒具有很好的杀灭作用。因此，臭氧可被用于饮水消毒、空气消毒和物体表面消毒等方面。在紫外线杀菌灯的照射下，细菌的生存率除了与紫外线的波长有关外，还随生存环境条件的变化而变化。紫外线的穿透能力在空气中还受灰尘粒子和湿度影响，当空气中每1cm3如果含有800 ~900个尘粒，其杀菌效果可降低20%~30%，也就是说当湿度增大，细菌的抵抗能力就增加，紫外线的穿透能力也就会下降。

3 室内紫外线消毒灯的灯型

（1）直射型紫外线消毒灯只能用于对无人空间的空气消毒，不能以直射紫光照射室内人员，因为它会对人员造成伤害（如电光眼、皮肤灼

伤、细斑等）。在“非典”时期就有各地频繁出现紫外线灯的伤害事件，这大多是由于在有人的空间使用不当出现的紫外线灯伤害所致。所以在使用直射型紫外线灯消毒时，应事先开启0.5~2h，关灯后人员才能进入室内。直射型紫外线灯只能对无人空间消毒，一般采用普通热阴极低汞灯，配用对紫外线透过率高的石英玻璃灯管；也有些产品允许产生一定量臭氧起配合消毒作用，但由于臭氧会引起人员头痛、胸闷、晕眩等症状，因此应在关灯时，随即打开门窗通风30~60min，到闻不到臭氧味后，才允许人员进入室内工作。

直射型紫外线灯有移动式和固定式。采用移动式灯具时，应有专人负责，以保证安全。固定安装时，其控制开关与照明开关应有明显区别，宜采用警示标志牌；设计图纸上应注明严禁与照明开关并列安装，在唐海医院工程中紫外线灯开关设计距地高18m；室外门框上方安装红色警示灯，防止无关人员擅入。在中小学教室等场所，最好在值班室内集中控制。

直射型紫外线灯结构简单、成本低、消毒效果好，一般不会对被消毒对象产生化学式或高温损伤，优越性十分明显。但由于只能用于无人空间的静态消毒，因而限制了其应用范围，多用于医院等场所对经常性污染空间的静态消毒。直射型紫外线消毒灯要求功率为每立方米室内空气多于或等于1.5W，我们可根据选择紫外线消毒灯管的功率确定数量。

（2）间接反射型紫外线灯是用抛光铝做成半弧形反光罩，将紫外线灯悬挂于室内，离天花板约1m，通过反射罩照射室内上部空气，由于空气流动和扩散，使全室空气达到消毒。反射型紫外线灯无紫外光直射人体，故相对比直射型灯安全。它也是采用热阴极低压汞灯管，灯管玻璃涂有添加可吸波长小于200nm紫外线的氧化钛（TiO），没有臭氧产生，浓度低于0.2mg/m3。可在医院等场所作为一种有人环境下的动态消毒方法，但是在应用中具有较大的局限性，由于设计紫外线灯位与其它灯具或家具位置配合不佳或者室内气流的不稳定性，容易产生紫外线消毒的死角。这种紫外线灯型虽然在一定程度上能够保护室内人员，但人的眼睛、皮肤暴露在反射紫外线光照下的安全时间仍然是有限的，对人体皮肤健康仍有一定的不良影响。因此，为保证人员安全，设计时需要采用定时开关来控制该型紫外线灯具。采用反射型紫外线消毒灯时，要求功率为每立方米室内空气多于或等于1.5W。

4 紫外线杀菌灯数量的确定

合理地选择紫外线杀菌灯的照射量，是取得良好杀菌灯效果的重要步骤。

紫外线杀菌灯的数量可按下式计算：

有一般卫生要求时，N=■（1）

有高度杀菌要求时，N=■（2）

式（1）、（2）中，N—杀菌灯数量；

P—室内人数：

H—杀菌灯至顶棚距离（m）；

V—房间体积（m3）;

F—紫外线杀菌灯具效率（可取0.8）.

计算式（1）、（2）是建筑电气行业标准规范推荐的计算公式。

5 利用紫外线对物体表面消毒

利用紫外线杀菌灯也可对物体表面照射消毒，但紫外线光照消毒有效区仅为灯管周围1.5~2m。在具体操作时，光源离污染物表面不应超过1m，且消毒对象的每一污染面均应在直射灯光下充分展开，其辐射剂量和时间应根据微生物特性的不同指标确定，常规情况下可简单地按等于或高于2W/m2功率配置灯管，照射时间为30~60min。建筑物内的大件物品，如家具、坪面、地面等，需做大面积或者多面消毒时，紫外线消毒灯的应用会受到一定的局限，一般考虑用化学法消毒。但是，大件物品的某个局部（如生物化学操作台等）经常受到污染时，可按设计用悬吊式紫外线杀菌灯作表面消毒。另外，因操作的局限也可临时采用移动式高强度紫外线灯作表面消毒，设计图纸上应在适当位置预备电源插座。在使用紫外线杀菌灯对物品表面消毒时，仍须注意紫外线不应直射人体。因特珠原因，必须在直射紫外光下工作时，操作人员必须采取防护措施。对小件物体或器械表面消毒时，有的医院放入密闭紫外线消毒箱内进行。常见的紫外线消毒箱采用高臭氧强度的紫外线杀菌灯制造，利用紫外线和臭氧的共同作用杀菌，同时臭氧还可对紫外线照射不到的部位进行消毒。箱内臭氧浓度一般大于或等于20mg /m3，相对湿度大于或等于70%，使用反映消毒后以得到良好的效果。在此应注意的是应按设计图纸上消毒箱的位置预备电源插座。

6 辐射杀菌有效时间的考虑

用紫外线杀菌灯的辐射能实现杀菌的目的。这是对使用有利的方面。但是照射过度不仅浪费电能，而且还会产生有害的作用。一支30W紫外线杀菌灯，厂家试验资料说明在距人体1m处，照射1~2min，可使人体皮肤产生红斑。对人的眼睛直射30s，可产生刺激症状，照射量增大可引起紫外线眼炎。此外，紫外线可在空气中形成臭氧，臭氧过多则可使人中毒。所以，合理地选择紫外线杀菌的辐射时间，可保护操作人员的身体健康，以节省电能。实现紫外线杀菌灯定时自动控制是设计上重要的一环。下表为紫外线杀菌灯距灯1m处的辐射照度值。