南充醫(yī)院手術(shù)室凈化規(guī)劃設(shè)計方案實例




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2020-05-23 18:07:47
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醫(yī)院手術(shù)室凈化空調(diào)設(shè)計，應(yīng)導(dǎo)入新的觀點
。層流手術(shù)室不同級別的層流系統(tǒng)，其控制空間環(huán)境中的空氣置換率也不同
，潔凈度級別越高
，置換率越快，反之亦然
。層流手術(shù)室墻壁應(yīng)用具有抑菌作用的特殊涂料粉刷，光線明亮，色彩柔和且不須用水清潔沖洗
。概括如下：手術(shù)室凈化空調(diào)對手術(shù)室空氣途徑的感染控制（control)有效且不可替代
；一個凈化空調(diào)系統(tǒng)所負擔(dān)的手術(shù)室間數(shù)宜少不宜多；引入污染度概念
，在降低手術(shù)室關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)區(qū)域污染度的同時，減少高凈化級別手術(shù)室的送風(fēng)量
；引入局部強化送風(fēng)的概念
，即采用置換氣流送風(fēng)吊頂,在手術(shù)室關(guān)鍵區(qū)域形成單向流型氣流組織，降低手術(shù)室關(guān)鍵區(qū)域的空氣污染度
；新風(fēng)系統(tǒng)采用獨立的初、中效兩級過濾
；采用定風(fēng)量閥
，以保證室內(nèi)的正壓分布?div   id="d48novz"   class="flower left">
！?br>醫(yī)院空調(diào)的任務(wù)應(yīng)該是，維持室內(nèi)所需要的氣候狀態(tài)并除去空氣中的塵埃
、微生物
、氣味和有害氣體。而醫(yī)院手術(shù)室的空調(diào)是較重要也是較困難的任務(wù)
，尤其是控制空氣途徑造成的術(shù)后感染至關(guān)重要
，因為降低和避免術(shù)后感染是保證手術(shù)成功
、縮短患者恢復(fù)時間
、降低醫(yī)療費用的關(guān)鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)所在。另外手術(shù)室空調(diào)的另一特點是服務(wù)面積雖小但風(fēng)量大
、能耗高
、使用時間不確定
，因此手術(shù)室空調(diào)在創(chuàng)造高度潔凈的室內(nèi)氣候同時應(yīng)特別注意空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能
。下面就某醫(yī)院手術(shù)室設(shè)計為例，介紹上海天云建筑工程有限公司在該設(shè)計中體現(xiàn)的設(shè)計思路
?div   id="4qifd00"   class="flower right">
！?br>一、手術(shù)室概況：　
本潔凈手術(shù)部由八間手術(shù)室
、中央潔凈大廳、麻醉室、蘇醒室等附屬房間組成
，手術(shù)部位于醫(yī)技樓二層
，手術(shù)室無外圍護結(jié)構(gòu)，手術(shù)室凈化級別要求分別為千級（I級）1間
、萬級（II　級）4間、十萬級（III　級）3間
，手術(shù)室設(shè)計溫濕度考慮（consider)到兒童生理特點
，全年控制在Tn=24～28℃，在手術(shù)室內(nèi)就地可調(diào)
，手術(shù)室設(shè)計相對濕度Фn=50%～60%
?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！?br>二
、手術(shù)室空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的劃分：　
1.高級別手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)宜獨立設(shè)置。所謂高級別手術(shù)室是指千級以上手術(shù)室
，其原因是高級別手術(shù)室空調(diào)送風(fēng)量(定義:單位時間內(nèi)空氣的流通量)大
，如同樣面積的手術(shù)室
，百級手術(shù)室的空調(diào)風(fēng)量是十萬級的3.4倍，是萬級的2.25倍
。另外高級別手術(shù)室的使用頻率(frequency)遠低于低級別手術(shù)室
，這樣無論是一個空調(diào)系統(tǒng)負擔(dān)多個高級別手術(shù)室，或是一個空調(diào)系統(tǒng)負擔(dān)一個高級別手術(shù)室和多個低級別手術(shù)室
，都會使空調(diào)系統(tǒng)長時間處于"大馬拉小車"的運行狀態(tài)。例如一個空調(diào)系統(tǒng)負擔(dān)1間百級手術(shù)室和2間萬級手術(shù)室或4間十萬級手術(shù)室
，只要高級別手術(shù)室不使用
，則系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)量至少大于此時所需風(fēng)量的112%和84%，亦即此時系統(tǒng)所需風(fēng)量僅為系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)量的47%和54.3%
，而且此種因手術(shù)室使用與否引起的風(fēng)量變化
，不宜采用變頻（frequency conversion)調(diào)速方式進行調(diào)節(jié)
，只能用調(diào)節(jié)總風(fēng)閥的方式調(diào)節(jié)風(fēng)量以適應(yīng)系統(tǒng)風(fēng)量變化
，然而此種方式顯然不節(jié)能。所以無論從節(jié)約能源的角度
，或是從使用可*性
、靈活性的角度，高級別手術(shù)室都應(yīng)"按間"獨立設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)
，即一個凈化空調(diào)系統(tǒng)對應(yīng)一間手術(shù)室
。　
2.對于低級別手術(shù)室
，盡管與高級別手術(shù)室相比空調(diào)風(fēng)量小的多
，但一個空調(diào)系統(tǒng)所負擔(dān)的手術(shù)室間數(shù)也不宜過多
，因為醫(yī)院手術(shù)室的使用情況具備不確定性
。愈是高等級醫(yī)院，手術(shù)室為滿足特殊繁忙情況
，設(shè)置愈多
。手術(shù)室多
，正常情況下的同時使用系數(shù)低
，這樣當(dāng)一個空調(diào)系統(tǒng)所負擔(dān)的手術(shù)室間數(shù)較多時，系統(tǒng)常處于"供大于求"的狀態(tài)
，其運行能耗勢必較高
，就象有的醫(yī)院所反映的"建的起，用不起"
。筆者認(rèn)為，對于低級別手術(shù)室一個空調(diào)系統(tǒng)所負擔(dān)的手術(shù)室不宜多于四至五間
，而且一個系統(tǒng)負擔(dān)手術(shù)室過多
，也會造成使用上的不可*?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！?br>3.中央清潔大廳、清潔走廊
、高級別手術(shù)間的準(zhǔn)備區(qū)
  、無菌室等應(yīng)由一個單獨的空調(diào)系統(tǒng)負擔(dān)，目的是保證手術(shù)室外部空氣環(huán)境時時處于"臨戰(zhàn)"狀態(tài)
  ，那種將以上部位空調(diào)合在低級別手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)中的做法顯然不合理
  。因為合在一起的空調(diào)系統(tǒng)
  ，或是在手術(shù)室停止使用時系統(tǒng)送風(fēng)能耗過大
，或是無法保證手術(shù)室外部氣候環(huán)境處于受控狀態(tài)?div   id="jpandex"   class="focus-wrap mb20 cf">！?br>總之
，手術(shù)部空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的劃分原則應(yīng)該是運行可*
、調(diào)節(jié)靈活
、各司其責(zé)
、節(jié)約能源（解釋:向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì))。
三
、送風(fēng)量(定義:單位時間內(nèi)空氣的流通量)確定和氣流組織：　
該醫(yī)院手術(shù)部進行空調(diào)設(shè)計時
，國家尚未出版有關(guān)醫(yī)院手術(shù)室潔凈空調(diào)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范
，并且當(dāng)時國內(nèi)已有醫(yī)院手術(shù)室潔凈空調(diào)設(shè)計
，基本上囿于工業(yè)潔凈室的設(shè)計思路，然而將工業(yè)潔凈室設(shè)計思路照搬到醫(yī)院手術(shù)室潔凈空調(diào)設(shè)計中會帶來兩個問題：①高級別潔凈室風(fēng)量過大
，如按照《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》（以下簡稱規(guī)范）
，百級手術(shù)室應(yīng)在頂棚滿布高效過濾器風(fēng)口
，則一間36m2手術(shù)室的送風(fēng)量為32400m3/h~45360m3/h（對應(yīng)斷面風(fēng)速為0.25m/s~0.35m/s）
，如此大的送風(fēng)量，送風(fēng)功耗達17.0kW~19.0kW
，送
、回風(fēng)管道占用建筑空間大，風(fēng)系統(tǒng)噪聲控制困難
。②對于千級以下手術(shù)室，在相同風(fēng)量下手術(shù)室關(guān)鍵區(qū)域污染度控制不理想
，原因是套用《規(guī)范》千級以下手術(shù)室可采用亂流形式的氣流組織
。通常的做法是在全室頂棚均勻（jūn yún)設(shè)置高效過濾器風(fēng)口，此氣流組織形式的理論依據(jù)是"全室稀釋和凈化"
  ，然而根據(jù)德國標(biāo)準(zhǔn)DIN1946/4中關(guān)于污染濃度的概念，此種"全室稀釋和凈化"的氣流組織形式
  ，在理想情況下可以使室內(nèi)達到相同的細菌（fungus)濃度，此時污染度為1
  ，而如果突破"全室稀釋和凈化"的工業(yè)潔凈室氣流組織方式
  ，會在手術(shù)室關(guān)鍵區(qū)域獲得更低的污染度。針對以上問題
  ，設(shè)計者參考德國Weiss手術(shù)室衛(wèi)生空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)驗
  ，在手術(shù)室風(fēng)量計算和氣流組織方面
  ，突破工業(yè)潔凈室設(shè)計思路
  ，引入降低總風(fēng)量
  ，強化局部（part)送風(fēng)，重在手術(shù)床及器械桌區(qū)域的設(shè)計概念
  ，具體做法如下：　
A.對于所有級別的手術(shù)室
  ，均突破了全室稀釋(dilute)和凈化的概念
  ，引入局部強化凈化觀點
  ，將所有手術(shù)室的送風(fēng)口均集中布置在手術(shù)床的上方，即以無影燈吊桿為中心設(shè)置"層流送風(fēng)箱"
  ，根據(jù)級別不同采用不同送風(fēng)斷面尺寸
  。　
B.對于百級或千級手術(shù)室
  ，采用潔凈氣流覆蓋區(qū)域面積乘以此送風(fēng)區(qū)域斷面風(fēng)速的方式確定風(fēng)量。如本工程的千級手術(shù)室所采用送風(fēng)層流箱覆蓋面積為2.4m×2.4m
，斷面流速0.35m/s
，因此送風(fēng)量為7258m3/h，如果為百級
，則采用送風(fēng)層流箱覆蓋面積為3.0m×3.0m
，斷面流速仍為0.35m/s
，則送風(fēng)量11340m3/h
，僅為前述工業(yè)潔凈室計算方法的40%。雖然此設(shè)計思路借鑒了德國Weiss手術(shù)室衛(wèi)生空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)驗（experience)
，但本工程并未采用德國學(xué)者介紹的大面積
、小送風(fēng)量（即大面積、低風(fēng)速）的方式
，因為根據(jù)國內(nèi)醫(yī)院的具體情況，采用小風(fēng)速時對客觀條件要求過于苛刻
，且小風(fēng)速時氣流沒有足夠的動量保持送風(fēng)的單向流
，很難達到理想的空調(diào)和凈化效果。而當(dāng)斷面風(fēng)速30.35m/s時
，如回風(fēng)口設(shè)置恰當(dāng)
，不僅可以使送風(fēng)保持較好單向流型，而且其單向流的分流高度會小于0.6m
，即分流高度低于手術(shù)床的操作面標(biāo)高?div   id="4qifd00"   class="flower right">
！?br>C.對于萬級
、十萬級手術(shù)室采用換氣次數(shù)法確定送風(fēng)量(定義:單位時間內(nèi)空氣的流通量)
，萬級取n=30次/h，十萬級取n=20次/h
  。盡管此換氣次數(shù)取值為《規(guī)范》規(guī)定的下限值，但由于采用了全部送風(fēng)量由手術(shù)床部位上方的"層流送風(fēng)箱"送出
  ，其手術(shù)區(qū)達到的細菌（fungus)濃度為室內(nèi)其他區(qū)域的50%
  ，即手術(shù)區(qū)域空氣的污染度由全室稀釋和凈化方式的1降為局部強化送風(fēng)方式的0.5。本工程萬級與十萬級手術(shù)室的"層流送風(fēng)箱"送風(fēng)面積分別為2.4m×1.2m和1.5m×1.5m
  ，送風(fēng)斷面風(fēng)速均為0.35m/s
  。　
總之
  ，采用以上設(shè)計思路的該醫(yī)院手術(shù)室，在投入使用后效果良好
  ，達到了用較小的風(fēng)量
  ，在手術(shù)室關(guān)鍵區(qū)域（手術(shù)床及器械桌區(qū)域）形成一個比手術(shù)室其他區(qū)域更潔凈、更衛(wèi)生的氣候環(huán)境
  。手術(shù)室裝修確保手術(shù)臺潔凈度達標(biāo)
，一般多采用垂直層流式效果較好　層流手術(shù)室是一個"正壓"環(huán)境
，其空氣壓力根據(jù)其不同區(qū)域（如手術(shù)間
、無菌準(zhǔn)備間、刷手間
、麻醉間和周圍干凈區(qū)域等）潔凈度不同要求而不同
。
四、設(shè)置初效
中效新風(fēng)過濾機組
一些手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中
，新風(fēng)的過濾問題未能引起充分的重視，新風(fēng)常常是不經(jīng)過獨立的過濾處理而直接與空調(diào)回風(fēng)混合
，其結(jié)果導(dǎo)致中效
、高效過濾器壽命縮短，更換頻繁
，系統(tǒng)的運行維護成本加大
，甚至影響手術(shù)室的正常使用
。潔凈手術(shù)室層流手術(shù)室的衛(wèi)生管理工作除了日常清潔工作和過去一樣，不能有絲毫放松
，還對室內(nèi)的清潔工作有特殊的要求
，室內(nèi)墻角全部為弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計
，找不到任何一個90°的墻角，使細菌無處藏身
，避免了清除不盡的死角
，并且室內(nèi)無須使用物理或化學(xué)方法進行消毒，這樣既節(jié)省勞動又防止外來污染的進入
。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大
，新風(fēng)即便經(jīng)過初效處理
，其處理后的含塵濃度（30.5mm）也比十萬級空調(diào)回風(fēng)在同粒徑范圍內(nèi)的含塵濃度大70倍左右，是百級空調(diào)回風(fēng)同粒徑范圍內(nèi)含塵濃度的幾萬倍
，從而使中效乃至高效過濾器沒有足夠的保護
。為解決此問題，我們在新風(fēng)通路上安裝了獨立的初效
中效新風(fēng)過濾機組
，使新風(fēng)經(jīng)過兩級過濾后再與回風(fēng)混合，此時混合前的新風(fēng)與回風(fēng)在同粒徑范圍（30.5mm）的含塵濃度比較接近
，真正起到了保護中效
、高效過濾器的作用，而且新風(fēng)過濾機組的初
、中效過濾器清洗
、更換方便，與更換高效過濾器相比投資少
，維護簡便。在新風(fēng)通路上設(shè)置新風(fēng)過濾機組的另一優(yōu)點是確保了新風(fēng)量
，因為定風(fēng)量的新風(fēng)過濾機組本身就相當(dāng)于一臺"計量泵"
。　
五
、采用定風(fēng)量閥解決空氣平衡問題：　
手術(shù)部各區(qū)域的壓力分布對于保證潔凈手術(shù)室效果影響很大
，而如何保證合理的壓力分布
，除空氣平衡計算正確外
，更重要的是送風(fēng)、回風(fēng)均應(yīng)有良好的調(diào)節(jié)手段
。以往風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置主要是手動對開多葉調(diào)節(jié)閥
，此種閥門用于風(fēng)量的精調(diào)節(jié)并不理想，實踐中有著調(diào)節(jié)困難
、調(diào)試周期長的問題
。針對此問題，兒童醫(yī)院工程手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的送
、回風(fēng)管采用了德國TROX公司的自力式定風(fēng)量閥
，此閥可以自動消除風(fēng)管壓力對風(fēng)量的影響，閥體外部有風(fēng)量調(diào)節(jié)刻度（Scale)盤
，調(diào)節(jié)十分方便
，安裝此閥后，手術(shù)室的壓力調(diào)整變得十分簡單
，現(xiàn)場幾乎無需費時進行壓力調(diào)整?div   id="jfovm50"   class="index-wrap">！?br>結(jié)語：凈化工程有限公司在該醫(yī)院手術(shù)室凈化空調(diào)工程中
，應(yīng)借鑒(jiè jiàn)國外先進的經(jīng)驗，結(jié)合我國的具體情況
，本著"降低風(fēng)量(定義:單位時間內(nèi)空氣的流通量)
、改善效果、節(jié)約能源（解釋:向自然界提供能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì))