淺談手術(shù)室潔凈空調系統設計的新觀(guān)點(diǎn)
hrxjewel.com.cn 2019-05-02 10:22:39 閱讀
摘要: 醫院 手術(shù)室凈化空調設計,應導入新的觀(guān)點(diǎn),概況如下:手術(shù)室凈化空調對手術(shù)室空氣途徑的感染控制有效且不可替代;一個(gè)凈化空調系統所負擔的手術(shù)室間數宜少不宜多;引入污染度概念,在降低手術(shù)室關(guān)鍵區域污染度的同時(shí),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)鍵區域形成單向流型氣流組織,降低手術(shù)室關(guān)鍵區域的空氣污染度;新風(fēng)系統采用獨立的初、中效兩級過(guò)濾;采用定風(fēng)量閥,以保證室內的正壓分布。 采用以上新的設計觀(guān)點(diǎn)設計的天津市某醫院手術(shù)室凈化空調系統于1999年底投入運行,效果良好。 轉載于四川華銳凈化hrxjewel.com.cn
關(guān)鍵詞: 手術(shù)室 潔凈空調 新觀(guān)點(diǎn)
醫院空調的任務(wù)應該是,維持室內所需要的氣候狀態(tài)并除去空氣中的塵埃、微生物、氣味和有害氣體,而醫院手術(shù)室的空調是最重要也是最困難的任務(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、縮短患者恢復時(shí)間、降低醫療費用的關(guān)鍵所在。另外手術(shù)室空調的另一特點(diǎn)是服務(wù)面積雖小但風(fēng)量大、能耗高、使用時(shí)間不確定,因此手術(shù)室空調在創(chuàng )造高度潔凈的室內氣候同時(shí)應特別注意空調系統的節能。下面筆者就天津市某醫院手術(shù)室設計為例,介紹設計者在該設計中體現的設計思路。
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)部位于醫技樓二層,手術(shù)室無(wú)外圍護結構,手術(shù)室凈化級別要求分別為千級(I 級)一間、萬(wàn)級(II 級)四間、十萬(wàn)級(III 級)三間,手術(shù)室設計溫濕度考慮到兒童生理特點(diǎn),全年控制在tn=24-28℃,在手術(shù)室內就地可調,手術(shù)室設計相對濕度Фn=50%-60%。
二、手術(shù)室空調風(fēng)系統的劃分:
1、高級別手術(shù)室空調系統宜獨立設置。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)室空調送風(fēng)量大,如同樣面積的手術(shù)室,百級手術(shù)室的空調風(fēng)量是十萬(wàn)級的3.4倍,是萬(wàn)級的2.25倍。另外高級別手術(shù)室的使用頻率遠低于低級別手術(shù)室,這樣無(wú)論是一個(gè)空調系統負擔多個(gè)高級別手術(shù)室,或是一個(gè)空調系統負擔一個(gè)高級別手術(shù)室和多個(gè)低級別手術(shù)室,都會(huì )使空調系統長(cháng)時(shí)間處于"大馬拉小車(chē)"的運行狀態(tài)。例如一個(gè)空調系統負擔一間百級手術(shù)室和兩間萬(wàn)級手術(shù)室或四間十萬(wàn)級手術(shù)室,只要高級別手術(shù)室不使用,則系統設計風(fēng)量至少大于此時(shí)所需風(fēng)量的112%和84%,亦即此時(shí)系統所需風(fēng)量?jì)H為系統設計風(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調速方式進(jìn)行調節,只能用調節總風(fēng)閥的方式調節風(fēng)量以適應系統風(fēng)量變化,然而此種方式顯然不節能。所以無(wú)論從節約能源的角度,或是從使用可靠性、靈活性的角度,高級別手術(shù)室都應"按間"獨立設置空調系統,即一個(gè)凈化空調系統對應一間手術(shù)室。
2、對于低級別手術(shù)室,盡管與高級別手術(shù)室相比空調風(fēng)量小的多,但一個(gè)空調系統所負擔的手術(shù)室間數也不宜過(guò)多,因為醫院手術(shù)室的使用情況具備不確定性。愈是高等級醫院,手術(shù)室為滿(mǎn)足特殊繁忙情況,設置愈多。手術(shù)室多,正常情況下的同時(shí)使用系數低,這樣當一個(gè)空調系統所負擔的手術(shù)室間數較多時(shí),系統常處于"供大于求"的狀態(tài),其運行能耗勢必較高,就象有的醫院所反映的"建的起,用不起"。筆者認為,對于低級別手術(shù)室一個(gè)空調系統所負擔的手術(shù)室不宜多于四至五間,而且一個(gè)系統負擔手術(shù)室過(guò)多,也會(huì )造成使用上的不可靠。
3、中央清潔大廳、清潔走廊、高級別手術(shù)間的準備區、無(wú)菌室等應由一個(gè)單獨的空調系統負擔,目的是保證手術(shù)室外部空氣環(huán)境時(shí)時(shí)處于"臨戰"狀態(tài),那種將以上部位空調合在低級別手術(shù)室空調系統中的做法顯然不合理。因為合在一起的空調系統,或是在手術(shù)室停止使用時(shí)系統送風(fēng)能耗過(guò)大,或是無(wú)法保證手術(shù)室外部氣候環(huán)境處于受控狀態(tài)。
總之,手術(shù)部空調風(fēng)系統的劃分原則應該是:運行可靠、調節靈活、各司其責、節約能源。天津市兒童醫院手術(shù)部的空調風(fēng)系統正是按上述原則進(jìn)行的劃分,如附圖所示。實(shí)踐證明,此種劃分方式效果良好。
三、送風(fēng)量確定和氣流組織:
該醫院手術(shù)部進(jìn)行空調設計時(shí),國家尚未出版有關(guān)醫院手術(shù)室潔凈空調設計標準/規范,并且當時(shí)國內已有醫院手術(shù)室潔凈空調設計,基本上囿于 工業(yè) 潔凈室的設計思路,然而將工業(yè)潔凈室設計思路照搬到醫院手術(shù)室潔凈空調設計中會(huì )帶來(lái)兩個(gè) 問(wèn)題 :①.高級別潔凈室風(fēng)量過(guò)大,如按照《潔凈廠(chǎng)房設計規范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)規范),百級手術(shù)室應在頂棚滿(mǎn)布高效過(guò)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)鍵區域污染度控制不理想,原因是套用《規范》千級以下手術(shù)室可采用亂流形式的氣流組織。通行的做法是在全室頂棚均勻設置高效過(guò)濾器風(fēng)口,此氣流組織形式的 理論 依據是"全室稀釋和凈化",然而根據德國標準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達到相同的細菌濃度,此時(shí)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(huì )在手術(shù)室關(guān)鍵區域獲得更低的污染度。針對以上問(wèn)題,設計者 參考 德國Weiss手術(shù)室衛生空調系統的經(jīng)驗,在手術(shù)室風(fēng)量 計算 和氣流組織兩方面,突破了工業(yè)潔凈室設計思路,引入了降低總風(fēng)量,強化局部送風(fēng),重在手術(shù)床及器械桌區域的設計概念,具體做法如下:
A、對于所有級別的手術(shù)室,均突破了全室稀釋和凈化的概念,引入局部強化凈化觀(guān)點(diǎn),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(wú)影燈吊桿為中心設置"層流送風(fēng)箱",根據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域面積乘以此送風(fēng)區域斷面風(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%。雖然此設計思路借鑒了德國Weiss手術(shù)室衛生空調系統的經(jīng)驗,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,因為根據國內醫院的具體情況,采用小風(fēng)速時(shí)對客觀(guān)條件要求過(guò)于苛刻,且小風(fēng)速時(shí)氣流沒(méi)有足夠的動(dòng)量保持送風(fēng)的單向流,很難達到理想的空調和凈化效果。而當斷面風(fēng)速30.35m/s時(shí),如回風(fēng)口設置恰當,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(huì )小于0.6m,即分流高度低于手術(shù)床的操作面標高。
C、對于萬(wàn)級、十萬(wàn)級手術(shù)室采用換氣次數法確定送風(fēng)量,萬(wàn)級取n=30次/h,十萬(wàn)級取n=20次/h。盡管此換氣次數取值為《規范》規定的下限值,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)區達到的細菌濃度為室內其他區域的50%,即手術(shù)區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(wàn)級與十萬(wàn)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,采用以上設計思路的該醫院手術(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)鍵區域(手術(shù)床及器械桌區域)形成一個(gè)比手術(shù)室其他區域更潔凈、更衛生的氣候環(huán)境。