Kecepatan Udara di Area Kerja Lokal Kelas 100

4.4.1 Kecepatan Udara Penampang

Berdasarkan prinsip teori kecepatan udara batas bawah, kecepatan udara penampang di area kerja aliran searah vertikal adalah 0,3 m/s. Namun, untuk aliran searah vertikal lokal pada ruang bersih Kelas I yang bukaan suplai udaranya disusun secara terpusat sesuai ketentuan kode—yang umum dikenal sebagai lokal Kelas 100—nilai 0,3 m/s tergolong cukup ketat menurut hasil pengukuran lapangan yang ekstensif. Hal ini disebabkan aliran udara berdifusi ke area di bawah zona Kelas 100, dan proses difusi ini dipengaruhi berbagai faktor seperti keberadaan penyekat pada permukaan suplai udara serta jarak keempat tepinya ke dinding. Pada dokumen Langkah Teknis Kebersihan Udara dan Kode Desain Ruang Bersih yang diterbitkan lebih awal, nilai ini ditetapkan sebesar 0,25 m/s. Untuk tinggi titik pengukuran, dokumen pertama menetapkan dua ketinggian yaitu 0,8 m dan 1,5 m dengan hasil yang dirata-ratakan, sedangkan dokumen kedua menetapkan tinggi titik pengukuran sebesar 1 m. Sama seperti Kode Konstruksi dan Penerimaan Ruang Bersih, Kode ini juga menetapkan tinggi titik pengukuran pada 0,8 m. Mengingat alasan penyusunan terpusat lokal bukaan suplai udara yang telah dijelaskan, nilai ini secara khusus dilonggarkan menjadi rentang 0,25–0,3 m/s. Nilai di bawah 0,25 m/s tidak diinginkan karena dapat menurunkan kemampuan anti-gangguan aliran udara, sedangkan nilai yang terlalu tinggi juga tidak diinginkan karena menyebabkan insisi kehilangan kelembapan terlalu cepat. Nilai rata-rata akan diambil saat pengukuran.

Pada operasi mata, kecepatan udara tinggi menyebabkan evaporasi cepat pada konjungtiva dan hilangnya kelembapan sebagai konsekuensinya. Oleh karena itu, berdasarkan pengalaman, nilai kecepatan udara untuk operasi mata dikurangi sekitar 1/3 dari nilai standar.

【Referensi】 Di dalam Kode yang berlaku di Tiongkok, ruang operasi bersih khusus Kelas I diwajibkan mengadopsi mode aliran searah lokal, dengan ketentuan rata-rata kecepatan udara penampang pada tinggi permukaan kerja area operasi harus memenuhi 0,25–0,3 m/s (lihat Tabel 4.1). Nilai ini dianggap sebagai kecepatan udara batas bawah yang harus dipertahankan selama operasi dan sangat penting untuk menjamin kualitas aliran searah lokal. Tentu saja, tidak diperlukan volume udara besar untuk mempertahankan momentum yang dibutuhkan pada aliran searah penuh tipikal. Untuk mencapai kecepatan 0,25–0,3 m/s di permukaan kerja, kecepatan udara pada permukaan suplai udara harus berada pada rentang 0,40–0,45 m/s, yang nilainya sebanding dengan standar Amerika (lihat Tabel 4.4); volume suplai udara yang sesuai adalah sekitar 10.000 m³/h, mirip dengan ketentuan standar Inggris.

Tabel 4.4 Perbandingan volume suplai udara ruang operasi antara Tiongkok dan negara lain

Catatan: Ruang bersih Kelas I dinyatakan dengan parameter kecepatan udara penampang, sedangkan ruang bersih kelas lain dinyatakan dengan parameter laju pergantian udara.

Mengingat area terlindungi ruang operasi relatif kecil, Kode Tiongkok secara eksplisit mewajibkan ruang operasi bersih mengadopsi mode suplai udara lokal dan menetapkan rentang volume suplai udara yang sesuai. Jika kita mengambil ruang operasi ukuran standar 6 m×6 m×3 m sebagai objek analisis (lihat Tabel 4.5), dapat diketahui bahwa kecepatan keluaran pada permukaan suplai udara berbeda-beda, disebabkan perbedaan insisi bedah, persyaratan penyembuhan, tingkat perlindungan, serta karakteristik aliran udara suplai yang dibutuhkan. Ruang operasi bersih khusus Kelas I membutuhkan pola aliran udara searah yang bekerja berdasarkan prinsip ekstrusi-perpindahan. Ruang operasi bersih Kelas II dan III memiliki kecepatan keluaran lebih rendah sehingga tidak memiliki momentum cukup untuk mempertahankan aliran searah, dan mengadopsi aliran udara perpindahan turbulensi rendah yang bekerja berdasarkan prinsip pengisian. Namun kecepatan keluaran tidak diinginkan berada di bawah 0,15 m/s, sehingga dalam perancangan ruang operasi berukuran kecil harus diambil nilai batas atas laju pergantian udara. Adapun ruang operasi kuasi-bersih Kelas IV mengikuti parameter aliran turbulen umum yang didasarkan pada prinsip pengenceran; karena area bukaan suplai udara terlalu kecil, kecepatan udara keluaran ditetapkan tidak kurang dari 0,25 m/s guna mempertahankan momentum cukup untuk mengalirkan udara ke arah bawah.

Tabel 4.5 Volume Suplai Udara dan Area Suplai Udara Ruang Operasi

Catatan: Ruang bersih Kelas I dinyatakan dengan parameter kecepatan udara penampang, sedangkan ruang bersih kelas lainnya dinyatakan dengan parameter laju pergantian udara.

4.4.2 Keseragaman Kecepatan

Di dalam Standar, ruang operasi Kelas I dinyatakan dengan parameter kecepatan udara, karena pencapaian standar Kelas 100 untuk ruang operasi hanya dapat dilakukan dengan mengadopsi metode suplai udara aliran searah. Untuk memenuhi persyaratan aliran searah, tiga kondisi dasar harus dipenuhi: ① kecepatan udara tertentu harus tercapai di permukaan kerja; ② garis alir udara harus saling sejajar; ③ aliran udara suplai harus cukup seragam, dengan tingkat ketidakseragaman tidak lebih besar dari 0,25. Rumus perhitungannya adalah

$$\beta_v = \frac{\sqrt{\dfrac{\sum(v_i - \bar{v})}{n-1}}}{\bar{v}} \leqslant 0.25$$

dengan keterangan: $\beta_v$ — ketidakseragaman kecepatan udara;

$v_i$ — kecepatan udara terukur pada suatu titik;

$\bar{v}$ — kecepatan udara rata-rata;

$n$ — jumlah titik pengukuran.