手術(shù)室潔凈空調風(fēng)系統設計思路與方法    上海

一、送風(fēng)量的確定
在國家出版《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》）之前，已有的醫院手術(shù)室潔凈空調系統設計基本上都按照工業(yè)潔凈室設計標準如《潔凈廠(chǎng)房設計規范》來(lái)進(jìn)行。此類(lèi)設計采用“全室稀釋和凈化”概念，雖然可獲得均勻向下的氣流，自?xún)裟芰?，可?jiǎn)化人身凈化設置，但存在兩方面問(wèn)題：一是功耗大、占用面積大、風(fēng)系統噪音控制困難；二是造價(jià)和維護費用高，燈具布置困難，過(guò)濾器堵漏困難。例如：一間36m2的百級手術(shù)室，所需送風(fēng)量為32400m3/h～45360m3/h（斷面風(fēng)速為0.25m/s～0.35m/s）；在千級以下手術(shù)室，該“全室稀釋和凈化”概念的亂流形式氣流組織下的細菌濃度不理想。針對以上問(wèn)題，參考德國WEISS手術(shù)室潔凈空調系統概念，在手術(shù)室風(fēng)量計算和氣流組織兩方面，突破工業(yè)潔凈室設計思路，引入降低總風(fēng)量、強化局部送風(fēng)、送風(fēng)方式采用垂直單向流、重點(diǎn)放在手術(shù)床區域的設計概念，這種方式具有安裝維護方便、投入費用大幅減低、功耗降低、占用面積少等特點(diǎn)。例如：一間36m2的百級手術(shù)室，送風(fēng)口面積為2.4m×2.4m，送風(fēng)量為11340m3/h，僅為前述工業(yè)潔凈室的40％。
二、新風(fēng)段的設置
一些手術(shù)室的凈化空調系統通常設有三級過(guò)濾：*級過(guò)濾設在回風(fēng)口，第二級設在系統正壓段，第三級設在系統末端。在百級手術(shù)室里，這種三級過(guò)濾的過(guò)濾效果是不穩定的，因為在我國，中效過(guò)濾器存在濾料、品種偏少，性能偏低的情況，不能有效保護過(guò)濾器，在這種設計中，如果某設置不匹配，會(huì )使三級過(guò)濾器更換期不合理，造成整體過(guò)濾效果欠佳。因此，新風(fēng)的過(guò)濾問(wèn)題應該引起充分的重視，新風(fēng)常常不經(jīng)過(guò)獨立的過(guò)濾處理而直接與空調回風(fēng)混合，其結果導致初效、中效、過(guò)濾器壽命縮短，更換頻繁，系統的運行維護成本加大，甚至影響手術(shù)室的正常使用。這是因為新風(fēng)與回風(fēng)混合前，兩者的空氣含塵濃度相差過(guò)大，新風(fēng)即便經(jīng)過(guò)初效處理，其含塵濃度也比十萬(wàn)級空調回風(fēng)在同粒徑范圍內的含塵濃度大70倍左右，是百級空調回風(fēng)同粒徑范圍內的含塵濃度的幾萬(wàn)倍，從而使中效乃至過(guò)濾器沒(méi)有足夠的保護。為解決此問(wèn)題，通過(guò)在新風(fēng)通路上安裝獨立的初效加中效過(guò)濾網(wǎng)，使新風(fēng)經(jīng)過(guò)兩級過(guò)濾后再與回風(fēng)混合，此時(shí)混合的新風(fēng)與回風(fēng)在同粒徑范圍的含塵濃度比較接近，真正起到了保護中效、過(guò)濾器的作用，而且新風(fēng)過(guò)濾機組初、中效過(guò)濾器的清洗、更換更方便，與更換過(guò)濾器相比投資少、維護簡(jiǎn)便。此法經(jīng)投入使用已獲得理想效果。
三、排風(fēng)過(guò)濾器的設置
在潔凈手術(shù)室，手術(shù)臺患者頭部上方應設置排風(fēng)口，按《規范》規定，每間手術(shù)室排風(fēng)量不小于200m3/h。每間手術(shù)室單獨設置排風(fēng)機，而且排風(fēng)機前應設置初、中、亞過(guò)濾器。我們有時(shí)候接觸到的醫院潔凈手術(shù)室工程，只有少數配置了初效過(guò)濾器，其后果與新風(fēng)機組未設過(guò)濾器一樣，手術(shù)室在停用期間，室外空氣會(huì )通過(guò)排風(fēng)口直接污染潔凈手術(shù)室，使室內的溫、濕度很快改變，塵埃粒子增加，致使手術(shù)室下一次使用前的自?xún)魰r(shí)間延長(cháng)，過(guò)濾網(wǎng)壽命縮短，浪費能源。
四、回風(fēng)口的設置
回風(fēng)口的設置對保證潔凈手術(shù)室合理的氣流起決定作用，為使送風(fēng)氣流能覆蓋手術(shù)臺，不使潔凈氣流短路，要求回風(fēng)口不過(guò)地面0.5m且下端離地面不低于0.1m，回風(fēng)口氣流風(fēng)速不應大于2m/s。根據科研成果，手術(shù)室寬度小于3m時(shí)采用單側下回風(fēng)，大于3m時(shí)采用兩側下回風(fēng)。在室內壓力允許狀態(tài)下，回風(fēng)口應增設初效乃至中效過(guò)濾網(wǎng)，否則在室內人員操作以及術(shù)前、術(shù)后的清理工作中，回風(fēng)中可能含有較多的毛發(fā)和紡織纖維等，這些纖維通過(guò)回風(fēng)管路被吸入，一方面很容易使管道積塵滋菌，另一方面機組內初效過(guò)濾器受污染會(huì )加快過(guò)濾網(wǎng)的更換頻率，從而增加了維護費用。
五、壓力控制
潔凈手術(shù)部相對周邊區域應維持正壓，和部?jì)葷崈舨煌瑓^域之間維持合理的氣流流向及有序的壓力分布，以避免室外對室內、低對別環(huán)境的影響。只有保證在任何情況下（非手術(shù)期間）都能保持這種梯度壓力分布不變，才能真正有效地減少手術(shù)區交叉感染的風(fēng)險。
正壓控制一般通過(guò)調節送風(fēng)與回風(fēng)、排風(fēng)量之間的差值，并結合控制手段來(lái)實(shí)現，這個(gè)風(fēng)量差值稱(chēng)為正壓滲透風(fēng)量，它是由系統新風(fēng)量承擔的，正壓本質(zhì)就是正壓滲透風(fēng)量透過(guò)房間縫隙的阻力。正壓風(fēng)量是無(wú)組織氣流，到處滲透，因此正壓滲透風(fēng)量越多、房間縫隙越小，所建立的正壓就越大。由于手術(shù)部中設置的系統較多，正壓控制要求高，在系統運行中，由于門(mén)的開(kāi)啟、三級過(guò)濾器積塵或室外風(fēng)速的影響，正壓值會(huì )出現變化。只要送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)中任一風(fēng)量發(fā)生變化，就有可能破壞有序的梯度壓力分布。
盡管正壓控制的手段有許多，大多措施都是針對單個(gè)室間的，難以從整體上控制整個(gè)手術(shù)部的有序壓力分布，而且穩定性較差。為使室內保持穩定的正壓，常常在送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)口均設置機械式定風(fēng)量裝置，效果明顯但增加了造價(jià)。采用了潔凈室送排風(fēng)和正壓控制系統后，雙位控制的定風(fēng)量裝置將新風(fēng)與正壓兩套系統結合成一套新風(fēng)系統，既承擔了各潔凈手術(shù)室的正壓風(fēng)量又承擔了正常新風(fēng)量，每個(gè)手術(shù)室的各自獨立的空調機組變成了循環(huán)風(fēng)機組，它的風(fēng)量變化已與手術(shù)部正壓分布無(wú)關(guān)。由于只在新風(fēng)系統支管上設置定風(fēng)量裝置（定風(fēng)量裝置流量遠遠小于送、回風(fēng)管），從而降低了工程造價(jià)。
整個(gè)系統在不同工況下運行如下：當某個(gè)手術(shù)室正常使用時(shí)，空調機開(kāi)，使得新風(fēng)支管上的雙位控制的定風(fēng)量裝置調到高位檔，新風(fēng)量（正常新風(fēng)量）進(jìn)入，排風(fēng)機組排走的風(fēng)量為新風(fēng)量與正壓風(fēng)量的差值，多余的正壓風(fēng)量滲透到室外，建立正壓。當某手術(shù)室不使用時(shí)，空調機關(guān)，新風(fēng)支管上的雙位控制的定風(fēng)量裝置調到低位檔，低檔新風(fēng)量（正壓風(fēng)量）進(jìn)入，排風(fēng)機組關(guān)閉，正壓風(fēng)量滲透室外仍可建立正壓。由于通過(guò)一個(gè)系統送入，而且可以保證潔凈手術(shù)部?jì)扔行虻奶荻葔毫Ψ植疾蛔?，這樣有效地保證了潔凈手術(shù)部合理的壓力分布和氣流的定向流向，這套系統經(jīng)實(shí)踐證明是節能及有效的。