医院手术部净化空调工程的几点认识

Considerations about Clean Air-Conditioning Engineering of Hospital Operating Department

李永胜
深圳市佳冷空调制冷有限公司

摘要

    通过实际工程的设计、施工，总结出几个应当注意的能够影响手术部综合性能的问题：主材的选用，新风的控制，噪声的控制，手术部压力梯度的控制等。针对这些问题， 阐述了自己的看法，并对设计、施工提出了建议。

Abstrac:

    Based on the engineering design and construction of the operating department,the issures which can affect the integrated performance of the operating department and hence need to be taken care of,are summarized,and some considerations for design and construction are proposed.Among them:the selection of the main meterials,the control of the make up air,the control of the noise and the control of the gradient of the pressure ifferetial etc.

关键词

手术部 净化空调 细菌控制

Keyword:

Operating department Clean air-conditioning Bacteria control

阅读目录：

0 正文
1 主材的选用
2 手术室新风系统与新风量控制
3 手术室的压力梯度控制
4 手术室的噪声控制
5 结论
6 参考文献
7 相关阅读

0 正文

    医院手术部净化空调的宗旨之一是在建立舒适、健康的室内环境的同时，能够有效防止院内感染、术后感染。因此，手术部的细菌控制、防止交叉感染是医院洁净手术部设计、施工及运行维护与管理的控制要点，也是手术部净化空调工程的主要任务。要达到医院手术部微生物的有效控制，避免交叉感染，并不是解决某个或几个环节就能实现的，必须建立全过程控制的理念，并将过程控制的思想切实贯彻到净化空调工程的各个环节中。笔者在多项工程的设计、施工与系统调试过程中，总结出几个应该注意的问题，并提出了自己的见解，供大家参考。

1 主材的选用

    净化手术室是一个特殊的净化空间，建筑结构主体材料的选用对灰尘、微生物的积聚繁衍产生重要的影响，进而影响到室内细菌的控制效果。《医院洁净手术部建筑技术规范》7.3对建筑结构、装饰材料的选用及内部施工等方面提出了具体的要求，总指导原则是：不产尘、不积尘、耐腐蚀、防潮防霉、容易清洁并符合防火要求。由于净化手术室的综合性能要求较高，建筑结构主体材料的特点、性能在一定程度上将影响手术室的综合性能， 因此，选材时应当慎重。目前，净化装修用材料主要有：电解板+石膏板，彩钢板，铝板，铝塑板等，其主要特点如下：

(1)铝板：

    容易老化，使用一段时间后将会老化变黑，影响外观；

(2)铝塑板：

    与水接触会产生有毒气体，有悖于净化空调的宗旨，实际工程中较少采用；

(3)彩钢板：

    由于其板材连接的特殊性，很难满足一些圆弧、流线等外观处理，但由于其安装简单便捷， 外观漂亮而被广泛采用；彩钢板的密封一般采用玻璃胶密封，时间太久容易老化脱落造成漏风现象，给日后维修带来很多不便。同时，很多工程由于建筑结构紧凑，不便于做回风立管，而改做回风夹道，施工中也采用玻璃胶密封。由于其回风夹道的风速较大，能够加速玻璃胶的老化。因此，彩钢板安装采用玻璃胶时，应选用抗老化性能好的产品。综合不同厂家的产品的性能进行分析，笔者认为中性耐侯胶和硅酮结构胶比较理想。

(4)电解板+石膏板：

    结构强度好，容易配合防辐射铅板的安装，同时一定程度上可衰减一定的x光辐射，特别适用于一些高级别手术室。但其安装难度较大，内衬石膏板遇水易软化脱落、需要特别注意防潮防水，在一些湿度较大区域，电解板容易生锈。

2 手术室新风系统与新风量控制

    手术室新风量一方面要满足净化手术室卫生设计要求，同时需满足手术室内正压所必须的正压风量。在设计阶段，维持室内压力所需的新风量可以通过缝隙法比较准确地计算出，或者根据相关规范及参考资料给出的换气次数算出(《医院洁净手术部建筑技术规范》GB 50333-2002中表4.0.1给出了详细的换气次数)。前一种计算方法相对比较准确，但缝隙的流量特性是难以准确把握的。后一种计算方法笔者认为是一经验数值。

    为了保证手术室的新风量满足卫生要求和压力控制要求，除了力求准确地确定设计风量外，空调系统的送风形式将对新风量的控制产生重要的影响。笔者在实际工程中，涉及到几种新风送风方式，现将其优缺点总结如下：

(1)一次回风系统

图1 一次回风系统示意图

    这种送风方式(如图1所示)是传统的舒适性空调送风方式。新风经过一级过滤后，与回风混合，再经过二级过滤和热湿处理，送入静压箱。该送风方式系统简单，容易保证设计要求的送风量和新风量，过度季节，可以通过设置在新风口、回风管上的风量调节阀调节回风比，从而达到节能的目的。该系统的不足之处主要表现在两个方面：

    正压风量不容易控制，特别是多间手术室共用机组时；新风与回风混合再进行热湿处理，新风入室空气龄增加，新风效益降低，不利于室内空气品质的改善。

(2)新风单独处理，再与处理过的回风混合，送入静压箱(如图2所示)。

图2 新风单独处理系统示意图

    该送风方式系统比较简单，控制管理方便。新风可以集中处理，既能保证设计风量，能在过度季节增大新风量，又能控制正压风量(可采用双风量控制装置等控制方式)。另外，可根据当地气象资料和室内湿负荷的大小，控制新风机组和回风机组的干湿运行方式，譬如，湿负荷由新风机组承担，回风机组始终处于干工况运行，这样对控制空调系统的微生物孳生繁殖是有利的。但该方式增加了新风机组的处理量，初投资会增加； 当部分手术室停运时，通过节流方式控制正压风量，不利于节能，又可能产生噪声问题；应当注意机组后新风与回风混合点压力控制问题。两机组的余压和动压不一定相同，势必会影响新风比(或回风比)，当影响较大时，很难保证手术室设计要求的新风量， 同时也不容易维持室内的压力，严重时将导致送风倒灌回新风机组的现象(特别是新风机停开时容易倒灌)，造成手术室零新风工况，使压力梯度消失，造成手术部均压状况等现象(笔者所接触的某实际工程中已出现这种现象)。为避免这种现象的出现，除了在设计条件下做好阻力平衡计算外，还可以在混合点处做特殊处理，如做成引流三通或制作送风静压箱等，同时需在新风管上加装密闭止回阀。

    采用这种新风送风方式还容易出现一些设计错误。通常设计者根据设计规范要求的换气次数计算出净化手术室的送风量，并通过该数据和相关的热湿负荷进行选型，即：

    Q=V×n     (1)

    式(1)中，Q为送风量(m³/h)；n为换气次数(1/h)；V为净化手术室的体积(m³)。

    采用这种送风方式，送风量为新风量和空调机循环风量的总和，即：

    Q=Q1+Q2     (2)

    式(2)中，Q1为新风量；Q2为空调机的循环风量。

    但由于该新风方式的送风位置不同，设计者容易将Q2误认为是净化手术室的送风风量进行选型，而忘记了新风量Q1，导致在选型时将空调机选型过大，造成不必要的浪费现象；另外， 由于前面的选型过大，将使手术室的实际送风量较所需送风量大，而在计算风管断面尺寸时未发现前面的错误，仍以Q2作为送风量进行计算风管断面尺寸，导致风管断面尺寸过小，风速偏大而使空调系统噪声增加，为此，设计时应引起注意。

(3)新风直接送入送风静压箱(如图3所示)。

图3 新风直接送入静压箱系统示意图

    这种送风方式在手术室空调中还未普遍应用。新风送入静压箱，即手术室层流罩，这种层流罩自带风机，所需风机压头较小，但由于风机置于手术室顶层(即手术室吊顶层内)，需注意噪声的控制；层流罩内自带均流板，需增加新风与回风混合段，层流送风装置较高，受室内层高限制；室内热、湿负荷全部由新风负担；空调方式结构简单，造价较底。这种送风方式因新风负担室内全部热、湿负荷，夏季新风处理的露点温度较低，才能满足室内热、湿负荷要求。同时需考虑新风机组的除湿、凝结水的排除，与回风需充分混合等问题。

3 手术室的压力梯度控制

    手术部内各手术室及其辅助用房之间维持有序的压力梯度是保证其相应洁净度，避免院内交叉感染的关键环节之一。按照洁净手术部建设规范要求，手术部各功能房按照其使用目的不同，净化要求不同，需保证相邻房间维持一定的压力梯度，使整个手术部始终处于压力受控状态。压力的维持是靠送回风量的差额来控制的，也就是说，为了维持室内一定的正压，送入手术室内的风量必定大于有组织的流出室内的风量，其差额则通过手术室的缝隙在压差的作用下无组织地排出。可见，手术部内有序的压力梯度不仅仅取决于送回风的差额，还与手术室的缝隙长短、缝隙的严密程度密切相关。

    控制手术部内有序压力梯度的是一个较难的技术环节。首先、手术部各房间的送风量、回风量、排风量、新风量的控制需满足手术部各单元的设计要求。手术室风量关系为：

    送风量=回风量+新风量；新风量=排风量+正压风量。

    尽管可以按照上述关系确定正压送风量和排风量，但由于实际工程中的缝隙长短及其阻力特性在设计工况下是难以把握的，因此，即便是风量的确定是正确的，实际的压力梯度也不一定满足设计要求；第二、在满足各自单元设计要求的同时，要兼顾相临单元的设计参数，特别是相临单元渗透排风量对本单元风量的影响。第三、在部分手术室停用时压力梯度和过渡季节手术室压力梯度的区别以及相互之间的调节。过度季节手术部的空调系统和普通中央空调系统不同，医用手术室净化空调换气量不分过度季节和其他季节，全年换气量相同，只是冷热负荷不同。而且整个手术部的压力梯度相同。但当只有部分手术室使用时，由于手术室停用时其排风也停止，此时新风将不得不做出调整，停用时的新风量等于使用时的新风量减去使用时的排风量的差值。设计时如果不考虑这个因素，可能会由于停用手术室新风量太大而导致渗透风量太大， 以致于相邻房间的正压值过高。将影响整个手术部的压力梯度。因为此时停用的手术室的正压风量为新风量，使用的手术室的正压风量为新风量和排风量的差值，这样使用中的手术室的正压值将小于停止使用的手术室的正压值。严重的可使使用中的手术室受到相邻房间的污染，甚至受到停止工作的手术室的污染，影响手术室使用效果。手术室工作、停用时送、排风量关系式如下：

    手术室工作时：Qa=Q1-Qp     (3)
    手术室停用时：Qa=Q1           (4)

    式(3)、(4)中，Qa为维持室内正压所需的风量(m³/h)；Qp为排风量(m )，其他符号同前。

    由以上关系可得出，为维持室内一定的压力，手术室工作、停用时所需的新风量是不等的，其中，手术室工作时需要的新风量大。因此，如果没有可靠的控制措施，可能造成停止使用的手术室的压力升高，从而导致使用中的手术室受到停止使用的手术室的污染， 同时影响手术部的压力梯度。

    可见，无论是在设计条件下还是运行工况下，由于系统的阻力特性难以准确把握或发生较大的变化，不管是常规的定风量系统，还是双风量控制系统、变频控制系统，如果没有自动控制措施，难以控制室内压力满足设计要求。尽量准确地确定送、排风量，选用合理的空调系统以及可靠的自动控制措施是实现室内有序的压力要求的必要条件。

4 手术室的噪声控制

    由于手术室的特殊性，对噪声控制要求较高。造成手术室噪声过高的原因主要是室内风速及周边设备风速控制不当所致。笔者所主持施工的几个工程实例中都有噪声较大的现象。分析其原因，在于以下几个方面：

    第一，手术室净化所需风量较大，送、回风口较小、风速偏大，导致风口出现哨声所造成的。因此， 在设计净化空调系统时，应准确地确定手术室送风量，不能盲目地套用其它工程的风量值。同时层流罩的风管接管要尽量采用软接；

    第二，空调机设备本身的噪声。因净化空调系统的阻力较大，要求空调机机外余压较高，因需提高风机功率而提高了手术室空调机本身噪声，从而导致手术室噪声的增加。采用合理的消声设备可降低空调机噪声对手术室的影响；

    第三，层流罩网孔板所致。由于层流罩网孔板的出风有效面积较小，如手术室的送风速度增加，会导致噪声增加；

    第四，手术室送风口的高效过滤器和回风口的中效过滤器阻力较大，在一定程度上影响了送、回口的有效面积，导致送、回风速度变大而使噪声增加。因此，对高效过滤器的选择也是噪声控制的一个重要环节；

    第五，日光灯整流器的声音，一些安装公司为节约投资、降低成本而采用一些质量差的产品，致使在使用过程中出现较强的电流声而增加室内噪声，这也是降低手术室噪声应当注意的一个方面。

5 结论

    医院手术部是一个特殊的净化环境，其净化程度控制的好坏将直接影响手术的效果。净化手术部的设计、施工、运行管理都对净化效果的控制产生重要的影响。合理的系统设计与材料选择，规范化施工和可靠的自动控制措施是保证净化效果的必要条件，从而能够有效的控制院内感染，提高手术成功率，缩短手术恢复时间，减少患者痛苦，保证人民身体健康。

参考文献

1、卫生部．医院洁净手术部建筑技术规范(GB 50333-2002)．
2、卫生部．医院洁净手术部建设标准，2000．
3、许钟麟．药厂洁净室设计、运行与GMP认证．同济大学出版社，2002．
4、建设部．通风与空调工程质量检验评定标准(GBJ304-88)．
5、建设部．洁净室施工及验收规范(JGJ71-90)．

相关阅读

[推荐]医院建筑空调设计
医院洁净房间的设计
手术室为何不设置风淋室
手术室刷手池设置
骨髓移植病房(血液病房_白血病房)设计建设参数
[图解]非建筑层流手术室
[组图]层流手术室如何保持洁净
手术室的布局与设施