手术室的净化空气调节系统设计理念

文/金春

[摘要]手术室净化空调系统的主要任务是为手术室提供高品质及净化的空气环境,为了达到以上目的,空调系统必须具有以下功能：1.稀释及带走手术室内的化学污染物,包括麻醉药气体,其他爆炸性及有毒气体；2.控制手术室内的细菌污染,包括手术室本身及外来入侵的细菌及过滤性病毒；3.控制手术室内的温度和湿度环境,适合手术对环境的要求,并提供舒适的环境给病人及医务人员。

      [关键词] 空调系统 控制 细菌污染 温湿度

引言 

医院手术室的细菌控制与交叉感染控制一直是医院工作重点,也是手术室空调系统的首要任务,造成感染的途径有多种,如因空调机组本身的问题或系统设计安装的问题引起感染,称为不合适空调,当然也有运行管理的问题,为使设计更为全面,更为妥善地解决这些问题,手术室空调系统须有别于一般性的空调,应拥有以下特点：

  1.高新风量

化学污染物是不能够采用过滤手段清除的,它只能通过大量的新风换气,把它稀释及排出手术室外。因此,手术室空调系统必须具有高而稳定的新风量。

      有些国家的标准容许较低的新风量,但必须配合较高的空气循环次数,在ASHRAE明确表示只需在当地有所规定的国家才需要100%的新风系统。因此,在空气循环来自同一手术室的情况下,以下的新风量是允许的：

（1）特别洁净手术室(I级)新风量不低于1000m3/h。

（2）标准洁净手术室(II级)新风量不低于800 m3/h。

（3）一般洁净手术室(III级)新风量不低于800 m3/h。

（4）准洁净手术室(IV级)新风量不低于送风量的25%。

  送风应通过天花板送风,回风应通过两侧在距地面垂直距离150mm以上，500 mm以下的位置回风,送风口必须采用单向式并带有高效过滤器,一般的送风散流器不适用于手术室。

  2. 气流模式及压力分布

菌落作为微粒会按空气的方向和速度运动，因此控制气流的形式具有重要的意义，气流的控制应该是两个层次的：一个是总体的，一个是局部的。总体控制即控制手术部内各房间，即手术室和其相邻的房间之间的运动。气流要依手术部的布置而设计，有一个重要的原则是：气流要从最洁净的房间流向次洁净的房间，因此气流必须由手术室流向洁净走道,确保污染物不会入侵,按实际经验, I级洁净手术室应保持25Pa正压, II级洁净手术室应保持20Pa正压, III级洁净手术室应保持15Pa正压, IV级洁净手术室应保持10Pa正压,洁净走道应保持5~10Pa正压,当手术室需要负压时应单独设计,建议安装压差传感器以控制手术室内的压差,手术室的地板,墙身,天花板门都必须绝对密封,特殊手术室也可按正负压转换设计,当发生医疗事故时,可马上将手术室由正压转为负压,避免污染室外环境。

考虑到洁净手术部的保障体系特点和我国国情,对于净化空调系统, 我国的《医院洁净手术部建设标准》强调：

（1）I,II级洁净手术室采用独立设置的净化空调机组,III,IV级洁净手术室允许2~3间合用1个系统。

（2）手术部中的洁净手术室与辅助用房分开设置空调系统。

（3）应设置独立的新风系统。

（4）整个手术部应始终处于受控状态,不能因某个手术室停开而影响整个手术部有序的梯度压力分布,否则会破坏各室之间的正压气流的定向流动,引起交叉感染或污染室内环境。

  3. 温湿度控制

《医院洁净手术部建设技术规范》规定手术室的温度按不同的手术要求控制在22~25℃,湿度在40~60%RH范围,洁净走道及辅助用房的温度要求控制在21~27℃,湿度在30~60% RH范围.

  4. 空调机组的要求

手术室空调机组的原理与一般空调无异,但因它对空气环境的严谨要求,故需采取特别的措施,包括提高密封性,可靠性,并应容易清洗和消毒,应满足以下要求：

（1）机组内层采用不滋菌的喷塑冷轧钢板或不锈钢板制作,外层采用喷塑钢板或彩钢板制作.机体内外层之间灌注聚氨酯发泡材料,内外层不相贴整体发泡以保证机组的绝热性能及漏风率,杜绝冷桥及运行时外壳结露现象的出现.内层应采用圆弧过渡工艺,减少滋菌可能,便于清洗。

（2）新风粗效过滤器和中效过滤器应采用憎水型大容尘量，高性能过滤器。

（3）机组电加热器采用不锈钢光管制作,表面光滑,耐腐蚀,不易积尘,易清洗。

（4）处于正压下的表冷盘管应确保冷凝水排出顺畅,不积水,不设水封。

（5）中效过滤器设置在正压段,应确保蒸发盘管不受尘埃污染,完全避免中效过滤器受潮。

（6）表冷盘管应采用消毒灭菌措施,面风速不大于2m/s,应采用亲水膜铝箔平翅片制作,不会产生积水滋菌及带水现象。

（7）机组密封性良好,漏风率不应大于0.5%。

（8）所有空气过滤器前后应设有压差报警装置,应能及时提醒用户更换过滤器,如采用定期更换,应由控制系统定期提醒用户更换过滤器。

（9）应采用室内湿度优先控制方案,湿控范围为45~70%,确保洁净手术室内温湿度控制及高效过滤器前风管内相对湿度不大于75%,防止潮湿空气导致二次污染。

（10）接水盘采用不锈钢内圆角,大排水坡度,无横向接缝,消除积水。

（11）采用干蒸汽加湿器或电极式加湿器,确保停机后加湿器内无积水。

（12）风机应采用进口后倾低噪声离心式,传动方式为皮带传动。

（13）机组停机时,新风密闭阀同时关闭,风机如需延时停机,延时时间应可由用户自行设定。

（14）机组应配置紫外线灯灭菌。

（15）机组应配置手动强制开机功能,确保机组在控制系统故障时仍可启动。

（16）机组应采用可匹配变频器控制风机运行,以满足手术室空调系统的要求。

（17）机组应采用可实现多种工况运行模式,精确控制室内温湿度,可通过通信接实施中央监控,或与BMS楼宇自动化系统联网。

    

  结束语

医院洁净手术部空调系统的设计,新风集中处理方式应优先考虑,并采用定风量,高新风量设计,使整个洁净手术部始终处于正压受控状态,并保证压力梯度分布,空调箱风机采用变频风机, 保证机组的绝热性能及漏风率,杜绝冷桥及运行时外壳结露现象的出现,减少滋菌可能,便于清洗。


参考文献

    1. 许钟麟 《空气洁净技术原理》 同济大学出版社 1998

    2. 中国卫生经济学会医疗卫生建筑专业委员会 

  《2002北京医院建筑设计及装备国际研讨会论文集》 

    3. 《洁净与空调技术》2002年第四期

  《医院洁净手术部建设技术规范》 GB 50333-2002