醫院層流手術室設計要求(淨化工程案例)
醫院層流手術室設計要求(淨化工程案例)
醫院層流手術室設計要求是根據醫院層流手術部淨化空調的要求來設計，設計時采用了獨立淨化空調機組和集中新排風機組、小型熱泵,冬夏用大樓冷熱源的設計方案。手術室使用靜壓箱孔板送風、下側(ce) 回風，潔淨走廊和輔房上送上回。概要介紹了所采用的空氣處理方式、空調自控內(nei) 容、對象，工程竣工後進行的調試與(yu) 運行情況。測試與(yu) 運行結果表明：工作區的氣流速度場和溫度場分布均勻，噪聲、潔淨度、新風量、菌落數超過*隊YFB001-1995標準，其它指標達到標準，符合醫院使用要求。
1.概況
M醫院層流手術部由手術一室（Ⅲ級）、手術三室（Ⅲ級）、手術二室（Ⅱ級）和十萬(wan) 級的器械室、敷料室、潔淨走廊組成,位於(yu) 醫院新建的綜合病房樓七層，淨化空調麵積138m2。大樓八層為(wei) 技術層，布置淨化機組、設備；熱泵機組置於(yu) 四樓屋麵上。根據醫院需要, 手術一室用於(yu) 普外手術，手術二室用於(yu) 胸外手術, 手術三室用於(yu) 眼科手術。為(wei) 滿足醫院的使用要求，設計時采用了獨立淨化空調機組和集中新排風機組、小型熱泵,冬夏用大樓冷熱源的設計方案。手術室使用靜壓箱孔板送風、下側(ce) 回風，潔淨走廊和輔房上送上回。測試與(yu) 運行結果表明：工作區的氣流速度場和溫度場分布均勻，噪聲、潔淨度、新風量、菌落數超過*隊YFB001-1995標準，並超過了2002年《醫院潔淨手術部建築技術規範》GB50333-2002。其它指標達到設計要求。淨化空調係統運行四年來，效果較好。
2.室內(nei) 設計參數的確定
本工程采用的設計參數是根據《潔淨室施工及驗收規範》JGJ71-90和《*隊醫院潔淨手術部建築技術規範》YFB001-1995以及院方的要求，參照有關(guan) 技術措施和醫院手術部的設計經驗綜合考慮後確定的。根據醫院手術的類型和數量、院方劃給的手術部總麵積、手術部的樓層位置，確定了手術部的平麵布置，各個(ge) 房間的室內(nei) 設計參數YFB001-1995規定見表1。
由於(yu) 醫用淨化空調係統空氣處理工藝的特殊要求，其初投資一般較高，在符合規範的前提下，院方常常會(hui) 提出更高的要求，係統的經濟性也越來越受到關(guan) 注。因此在確定室內(nei) 參數時，必需考慮醫院水、電、汽和土建的現狀，醫院的環境、資金和需要，有所側(ce) 重。
2.1室內(nei) 溫、濕度
室內(nei) 溫、濕度主要是為(wei) 醫護人員創造出最有利於(yu) 工作的舒適環境，滿足手術過程的嚴(yan) 格要求。適宜的溫度對保持病人的體(ti) 溫是必須的；濕度低會(hui) 產(chan) 生靜電和切口軟組織失水，濕度高使人不適、影響精細操作。因為(wei) 院方長時間的大型手術很少，南京常年空氣濕度較高，本工程對溫度嚴(yan) 格控製、對濕度的上限嚴(yan) 格控製、濕度的下限要求降到次要位置。溫、濕度參數確定同表1。
2.2室內(nei) 空氣潔淨度
考慮到醫院的手術對象多為(wei) 老年人，控製感染的要求特別強烈，提高潔淨度有利於(yu) 增強自淨的能力，抵抗幹擾；同時本工程采用的德國醫用衛生型機組風量大，壓頭高，確定除手術室按表1選擇潔淨度外，潔淨走廊和輔房均為(wei) 十萬(wan) 級,同時提高換氣次數：手術一室、三室為(wei) 38次／h ,手術二室為(wei) 65次／h，輔房和潔淨走廊為(wei) 22次/h。
2.3室內(nei) 正壓
為(wei) 防止外部的汙染空氣進入手術室和潔淨區，保持室內(nei) 潔淨度要求，各房間設計為(wei) 正壓。由於(yu) 手術室采用醫用氣密門，換氣次數較高，故取表1的正壓值。
2.4室內(nei) 噪聲
對手術部而言，噪聲控製的要求較為(wei) 嚴(yan) 格。設計指標按表1，從(cong) 嚴(yan) 掌握。
2.5新風量
新風量對維持室內(nei) 正壓、稀釋並排除手術室內(nei) 有害氣體(ti) ，保證醫患人員的舒適性起著至關(guan) 重要的作用。
保證室內(nei) 正壓要求的新風量為(wei) ：
新風量對維持室內(nei) 正壓、稀釋並排除手術室內(nei) 有害氣體(ti) ，保證醫患人員的舒適性起著至關(guan) 重要的作用。
保證室內(nei) 正壓要求的新風量為(wei) ：
Q1=a?∑(q?l)式中Q1——保持潔淨室正壓所需的新風量(m3/h);a——根據維護結構氣密性確定的安全係數,一般可取1.1~1.2;q——當潔淨室為(wei) 某一正壓時,其維護結構單位長度縫隙的滲漏風量(m3 /h? m)可根據正壓值查表得到;l——維護結構的縫隙長度。
以手術二室房間體(ti) 積73.5m3、房間高３m計,保持5Pa的正壓需158 m3 /h；室內(nei) 人員所需的更小新風量按表1取用,按10人計，需600 m3 /h;按表1的最小新風量6次／h計，需441 m3 /h;設計確定的新風量為(wei) 700 m3 /h。同樣，確定手術一室、二室各為(wei) 500 m3 /h,輔房、走廊為(wei) 500 m3 /h。
2.6室內(nei) 風速為(wei) 保證醫護人員的舒適感，工作區風速應＜0.5m/s,當溫度低於(yu) 22oC, 應≤0.3m/s。設計允許工作區平均風速V=0.3~0.1m/s。
3 調方式及特點
3.1用手術室獨立空調機組、潔淨走廊和輔房共用空調機組為(wei) 了盡量降低感染率，隔離是手術部淨化空調設計的重要原則。根據手術室的淨化級別和手術部的使用特點，手術室采用獨立的德國醫用衛生型淨化機組,好鋼用在刀刃上；走廊和輔房共用國產(chan) 衛生型機組，節約投資。
每個(ge) 手術室都是一個(ge) 獨立的小循環空調係統，由淨化空調機組抽取室內(nei) 的空氣，排出一部分後補充一定的新風，經機組處理後送入手術室，避免了其它手術室帶菌空氣的混入引起的交叉感染。
手術室氣流組織為(wei) 上送下側(ce) 回。在手術室的正中、手術床的正上方設置不鏽鋼送風靜壓箱, 其中千級手術室采用德國原產(chan) 靜壓箱。 進口的高效過濾器側(ce) 布於(yu) 靜壓箱四周,靜壓箱內(nei) 設有勻流孔板,具有很好的靜壓效果；以孔板方式送風，使手術床及醫護人員所在的第一工作區直接籠罩在經高效過濾器、孔板送出的潔淨氣流中。
手術室的四角下方均設有阻尼回風口，能順灰塵沉降方向迅速排除汙染空氣，抑製二次揚塵，回風均勻，盡量減少渦流區。
潔淨走廊和輔房采用高效送風口送風，阻尼回風口,上送上回。
3.2采用集中新風排風機組這樣可以保證避開汙染、選取幹淨的室外新風，足量送到各淨化係統內(nei) ；同時排除室內(nei) 多餘(yu) 的氣體(ti) 。設計采用在回風管上開設新排風的方法，可節約資金；排風機壓頭需仔細計算，否則易發生“倒吸”。新風口、新風機分設初、中效過濾器，以減輕淨化主機及高效過濾器負擔；排風係統上設初、中效過濾器，以防係統停機時，由於(yu) 自然循環，使室內(nei) 受到室外空氣的汙染。
3.3采用德國定風量閥、風管電加熱器淨化空調是一個(ge) 定風量係統，室內(nei) 的潔淨度主要靠換氣次數即風量來保證。係統采用三級過濾，在係統運行過程中，會(hui) 因過濾器的積灰而產(chan) 生係統阻力變化，改變係統風量，進而影響淨化效果。由此進行的風量調試和阻力配平將非常繁瑣，醫院缺乏相應的技術力量。定風量閥采用機械原理，在阻力變化時能夠自動保持風量的恒定，不需外部支持，使得設計、調試、運行管理大為(wei) 簡化。
風管電加熱器作為(wei) 輔助加熱，能使手術室在係統開機後迅速升溫，縮短手術準備時間，又可與(yu) 表冷器聯合，進行濕度處理。
3.4采用低速風管係統和衛生型寬頻片式消聲器主風管風速≤5m/s，支管風速約3~4m/s，回風口麵風速約1m/s，送風管、回風管均設置衛生型寬頻片式消聲器,努力降低室內(nei) 噪聲。
3.5采用一次泵和雙通電動閥、旁通管，進行變水量調節係統采用開式循環係統，配風冷熱泵，對空調機組進行變水量調節，對整個(ge) 係統進行變水溫調節。設管道接口至大樓空調水係統,當冬夏季節使用中央冷熱源時，關(guan) 閉與(yu) 熱泵、小膨脹水箱的連接管。
3.6淨化機組設於(yu) 管道層，節省基建投資空調機組、消聲器、水係統管道、控製係統全部利用八樓原有管道層，在各種管道的夾縫中騰挪布置,熱泵設於(yu) 四樓屋麵，預留了維修空間。由於(yu) 設備距手術部近，減少了風管長度，節約了資金。
4 空氣處理
手術部設有四套組合式醫用衛生型淨化空調機組，機組內(nei) 和靜壓箱內(nei) 有電子消毒器，具有對混合風進行過濾、消毒、冷卻、去濕、加熱、加壓的功能。
係統設集中過濾新排風機組，對新風進行過濾、加壓處理，排除室內(nei) 多餘(yu) 廢氣。
空氣的冷卻、加熱、去濕：熱泵機組或大樓冷熱源集中供應冷熱水，由水泵送到空調機組的表冷器中實現；手術室送風管有電加熱，對空氣輔助加熱。
空氣的過濾、消毒：在新風口、回風口設初效過濾器，在新風機、淨化主機的表冷段前設中效過濾段，在淨化房的送風末端設高效過濾器，對空氣進行三級過濾；在淨化主機和送風靜壓箱內(nei) 設電子消毒器對空氣消毒；在排風係統設初中效過濾，防止室外空氣回流汙染。
5 冷熱源
過渡季節使用兩(liang) 台製冷量各為(wei) 38.2kw的風冷熱泵機組，冬夏使用大樓冷熱源。
熱泵根據負荷變化，自動調節。
6 自動控製
采用德國西門子公司的DDC控製器和溫濕度傳(chuan) 感器、壓差傳(chuan) 感器、電動兩(liang) 通閥實現自動控製和顯示功能。
6.1濕度控製
根據空氣處理的方式的不同，全年按兩(liang) 個(ge) 季節、兩(liang) 種工況對淨化機組進行控製，各執行機構動作情況如表2所示。
表中：to——室內(nei) 溫度的反向調節，室內(nei) 溫度升高，閥門開度減少（電加熱器檔數減少）；t——室內(nei) 溫度的正向調節，室內(nei) 溫度升高，閥門開度增加；ф——室內(nei) 相對濕度的正向調節，相對濕度升高，閥門開度增加（電加熱器檔數增加）。
6.2兩(liang) 檔風速及消毒
在手術室情報麵盤上設手動開關(guan) ，使用時開高速檔，值班時用低速；主機風機低速或停機後，自動打開消毒器工作1小時。
6.3 檢測和顯示
檢測淨化手術室和輔房的溫度和相對濕度、冷熱供回水溫度。
顯示室內(nei) 溫濕度、空調高低速運行、故障。
6.4聯鎖與(yu) 報*
6.4.1新排風機與(yu) 空調主機聯鎖:
淨化係統啟動時，控製啟動順序為(wei) 空調機組→新風機→排風機。當四個(ge) 係統中有一個(ge) 係統啟動時，就必須啟動共用新排風機。
淨化係統關(guan) 閉時，控製關(guan) 閉順序為(wei) 排風機→新風機→空調機組。當四個(ge) 係統中最後一個(ge) 係統關(guan) 閉時，才關(guan) 閉共用新排風機。
6.4.2 電加熱器與(yu) 空調主機聯鎖：當主機風機停機時，電加熱器自動斷電。
6.4.3空調器風機皮帶斷裂、空調房間溫濕度超限、冷熱供回水溫超限和空調器內(nei) 中效過濾器壓差超限、電加熱器高溫保護時，風機過載保護時報警。
當自動係統出現故障時，能手動調節。空調器起停由手動進行。
7、工況調試與(yu) 運行
調試於(yu) 1999年４月進行。首先開機24小時後安裝高效過濾器，接著測量各風口風速並進行調整，然後用傾(qing) 斜式微壓計、QDF-2A 風速儀(yi) 測量各係統的送、回、新、排風量，各房間相對於(yu) 走廊、室外的正壓，用ND2精密聲級儀(yi) 測量各房間噪聲並作調整。調整後，噪聲、正壓、新風、風速均達到設計標準；唯總風量偏大，因此項指標有利於(yu) 潔淨度，故不調整。
接著進行模擬夏季工況36小時運行,設定室溫17oC,熱泵及自動控製投入運行。選擇房間對角線測點在0.8,1.0,1.3,1.8共4種高度，用HM34C溫濕度測量儀(yi) 測得各點溫度，用熱球風速儀(yi) 測得各點在靜壓箱下3.0*3.0範圍內(nei) 風速，在１米麵測得濕度。發現在0.8~1.8m高度內(nei) 速度場、溫度場分布均勻，其溫差在0.9 oC以內(nei) 。
隨後進行模擬冬季工況36小時運行,設定室溫30oC,係統工作正常；設定室溫為(wei) 23 oC, 濕度50%，運行10分鍾後達到設計的溫濕度要求。
8、結語
從(cong) 測試和運行的情況看，采用上送下回、孔板送風的方式易在手術床周圍形成均勻的溫度、速度場，潔淨度容易達到標準。醫院對新風的要求比較高，規範隻是最低指標，一些醫院係統的失敗含有新風不足的因素。噪聲達標較難, 為(wei) 此付出較大的代價(jia) 。建議加緊研究消聲性能好、能滿足淨化要求的新型消聲器。醫用淨化空調作為(wei) 要求嚴(yan) 格的係統，潔淨度不能僅(jin) 僅(jin) 靠高效過濾器，它要求風管、空調機組、消聲器、加濕器都要盡量保持潔淨，自控係統可靠、調節靈活、精度高。
潔淨係統的換氣次數、送回風方式、室內(nei) 的正壓和新風量的確定、過濾方式的選擇是互為(wei) 關(guan) 聯的，不能單獨確定。對空氣品質的處理也不能追求完美，要考慮經濟性。醫院的技術通常較弱，淨化係統必須有高的可靠性，手術室關(guan) 係到人的生命，由係統的故障引發的手術室的停用有可能造成很大的經濟損失。所有這些，都要求設計人員，應根據工程的實際，充分考慮空氣品質和投資，結合醫院的特點，有所取舍和側(ce) 重。