手術室凈化工程案例

 　本文對某綜合樓手術室凈化工程的空調設計做系統性介紹,并著重介紹了潔凈手術室的空調設計。

　　1　建筑概況

總建筑面積22800m2 (含地下室部分4400m2)。該建筑共10層,地下1層,地下室為車庫、倉庫及設備用房和值班室。1至3層為候診大廳、、急診辦公室, 4至7層為潔凈手術室、辦公室, 8層為辦公室, 9至10層為院務辦公室及圖書閱覽室。大樓設中央空調,夏天供冷。其中1層ICU、急診辦公室、2層暫留觀察室, 4至7層潔凈手術室需供冷。另外1層ICU和4至7層的潔凈手術室需要冬天供熱,熱源由室外的鍋爐房換熱站供應60 /50℃熱水

2　設計標準(見表1)

　　3　空調風系統設計

( 1) 1至3層大廳、1層ICU、2層暫留觀察室、3層X光科、6層、9層閱覽圖書室均采用低速全空氣系統,除1層ICU設初、中效過濾段外,其余均設有初效過濾段。空調機房均靠外墻,便于取新風以便在過渡季節全新風方式進行。

( 2)地下室的值班室, 1至10層其他辦公室及小候診廳均采用風機盤管加新風系統。

4　冷熱源配置

系統冷熱源按靈活并有備量的原則配置。根據要求1層ICU、急診室和2層暫留觀察室、檢驗室及4至7層潔凈手術部需要供冷。經過計算,本工程夏季設計選用兩臺1125kw ( 967500kcal /h )和一臺510kw ( 438600kca l /h )水冷螺桿式冷水機組作為冷源。其中小冷噸冷水主機于供冷區域下班之后的供冷**。這樣大小機配合使用,可以滿足大樓各部門在不同季節及不同時段用冷的需求,使系統具有一定的靈活性。冬季采用室外鍋爐提供的蒸汽為熱源,經RJ換熱機組處理后產生60℃循環熱水供應冬天需供熱的區域,該換熱機組將供熱系統中換熱,循環過濾,防垢及定壓諸多功能集于一身,其制熱量為349kw ( 300000kcal /h )。

5　空調水系統

冷凍機房位于地下室,冷凍水系統采用單級泵定流量系統,共設五臺冷凍水循環泵,三用兩備,分別與一小冷水主機對應設置,冷卻水系統由給排水設計。綜合樓在夏季上班運行過程當中,絕大多數工況部分負荷下運行,所以一般情況下只要開啟兩臺大冷噸主機就可以滿足使用要求。下班后,關閉大冷噸主機開啟小冷噸主機就可以滿足要求,碰到不利情況(滿負荷時)開啟三臺冷凍主機滿足大樓需要。所以大樓水系統在兩個小系統之間設置安裝了電動蝶閥,相互切換,使水系統暫時不使用的環路可以在機房內關閉,使冷凍水不通過不使用的環路,減少浪費,充分滿足大樓運行的需要,真正做到節能運行,延長主機壽命。空調水系統在集、分水器之間或供回水干管之間設有壓差控制器來旁通水量,保證機房水系統定水量運行,并根據旁通水量大小及冷水溫度的回水溫度,手動開啟冷水機組及水泵。                      

6　潔凈手術部空調設計

隨著經濟的發展,人們生活水平普遍提高,人們對健康越來越重視,對設施尤其對手術室的設計提出新的要求。潔凈手術室凈化設計的目的是通過凈化設計有效的阻止室外污染物浸入室內,降低術后感染率,同時迅速有效排除室內的污染氣,防止病菌擴散。

(1)手術部位置的設置。一般來說,潔凈手術部設在首層易受到污染和干擾,設在**層不利節能防漏。在大中型中潔凈手術部在建筑平面中的位置考慮到它和不少相關部門有內在聯系,為提高質量與醫率,宜使相關部門聯系方便,途徑短捷,潔凈手術部應與相關部門同層,同時應自成一區以利防止其他部門、物流的干擾,這樣有利于創造和保持潔凈手術部的環境質量。基于以上原則,本工程手術室設在4層,婦手術室設在5層,耳鼻咽喉科手術室設在6層,手術室設在7層,這四個手術室基本自成一區并與相關部門處于同一層。

(2)根據要求四個潔凈手術室凈化級別為十萬級,其技術參數應滿足表2要求:

 

( 3)空氣處理過程

新風→初效過濾器→中效過濾器→ 空調機→過濾器→手術室

|— — — — 回風— — — — — — ↑

( 4) 4至7層十萬級潔凈手術室均立設置一套集中式凈化空調系統。每個十萬級手術室均采用手術臺上方滿布送風口,風口面積不小于3. 64m2 ,便于手術臺及其周邊區位于潔凈氣流形成的主流區內,雙側下部回風,回風口洞口上邊高度不應**過地面以上0. 5m ,洞口下邊離地面高度不低于0. 1m。室內回風口氣流速度不應大于2m /s,回風口選用帶豎向可調葉片的阻尼回風口。

( 5)潔凈手術室的排風系統均立設置,并應和送風系統聯鎖。在風機出口設有中效過濾器作為阻尼層,濾除病菌,并設有單向閥防止空氣倒灌,排風機應位于過濾器之后。為保證手術室維持在20～ 30pa 的正壓,手術室新排風的差值應使手術室保持3～ 4次/h 的換氣次數,應設置壓差自動控制器以控制新風閥和排風閥的開度。

( 6)潔凈室的換氣次數有兩個功能,一是保證潔凈度,二是保證自凈時間。自凈時間對于臺手術做完后什么時間可以開始*二臺手術的問題,同時對于沒有值班風機的早晨提前多少時間運行有重要意義。自凈時間長了,導致開機時間提前很多是個浪費,而且經過較長自凈時間才能開始顯然既會耽誤手術又減少了手術時的周轉效率,所以希望自凈時間越短越好,但自凈時間太短勢必加大很多換氣次數。權衡利弊,十萬級手術室的自凈時間定在30分鐘較理想。因此換氣次數應該為合理考慮自凈時間的“自凈換氣次數”。本工程潔凈手術室的換氣次數取20次/h。

( 7)潔凈手術室采用合適的過濾器能保證送風氣流達到要求的塵埃濃度和濃度,以及合理的運行費用。本設計潔凈手術室采用過濾,級初效過濾器設在新風處,盡量避免處的水平管段以免積塵,*二級中效過濾器設在風機正壓段作為末級過濾器的預過濾段以及防止未除盡的水滴進入前管段,*過濾設在手術臺上方滿布的送風口。

( 8)設計中應注意事項。a )潔凈系統的新風口不應設在排風口上方,應設置在**地面5m,水平方向距排氣3m以上并在排風上風側的無污染源干擾的清凈氣域。b)潔凈系統好選擇微穿孔的,其他形式的容易在器內積塵。c)安裝在送風口處的末端過濾器應采用不吸潮、不長菌的材料制作,不允許采用木框制品,成品不應有味。

( 9)其它: 潔凈手術室是一個多多功能的綜合整體,僅一項或潔凈度達標不能說明它能供使用,必須是綜合性能全面達標,才可以安全使用,例如: 建筑方面潔凈手術室的地面應采用耐腐蝕、不起塵、易清洗和防止產生靜電的材料。墻面應采用不起塵、防潮、防霉、平整易清潔的材料。墻面下部的踢腳必須與墻面齊平或凹于墻面,踢腳必須與地面成一整體,踢腳與地面交界處和內墻體轉角的陽角為R≥ 40mm 圓角。建筑、水、電還有其他配套的地方。

7　5層手術部設計實例

5層手術部設有一間手術室( 29m2 )和用房〔沖洗間( 20m2 )、無菌間( 4m22)、恢復間( 17m2 )、室( 13m2)、潔凈走廊( 12m2)〕手術室和手術室用房分別立設置一套十萬級集中式凈化空調系統。

7. 1　手術室潔凈設計

( 1)手術室送風量計算。(換氣次數取20次/h ,手術室凈高3m。考慮安全使用系數1. 1)。

經計算送風量L= 1740m3 /h× 1. 1= 1920m3/h

因此設備選用一臺FSYJK2- S型潔凈空調機組( L=2000m3 /h)

( 2)手術室新風量計算應按下列要求確定并取其大值: a)按4次/h新風換氣次數計算的新風量。b)補償室內的排風并能保持室內正壓值的新風量。c)人員呼吸所需新風量。d)以上計算值對十萬級潔凈手術室每間不宜小于800m3 /h。根據以上原則,經計算確定手術室的新風量為800m3 /h。

( 3)手術室排風量計算。手術室排風量不宜小于200m3 /h,也不宜大于送風量的1 /4( 500m3 /h ) ,同時為保證手術室維持20- 30Pa 的正壓,手術室新排風的差值應保持3～ 4次/h 的換氣次數。本設計換氣次數取4次/h。經計算新排風差值L= 350m3 /h。手術室的排風量L= 800m3 /h - 350m3 /h= 450m3 /h,符合要求。

( 4)手術室回風量計算: L= 2000m3 /h- 800m3 /h= 1200m3 /h。

( 5) 手術室回風機兼排風機選型: (考慮安全使用系數1. 1)。

經計算回風量L= 1650m3 /h× 1. 1= 1820m3 /h。

因此選用一臺低噪聲SJG- 3. 5F型風機( L= 1850m3 /h)。

7. 2　手術室潔凈用房潔凈設計

( 1)用房送風量計算(無菌間換氣次數取20次/h,潔凈走廊和沖洗間換氣數取12次/h,恢復室和室換氣次數取10次/h ,用房凈高2. 4m。考慮安全使用系數1. 1)。以上各房間送風量計算省略。

總送風量L= L1+ L2+ L3+ L4+ L5 = 1834m3 /h× 1. 1=2017m3 /h。

因此設備選用一臺FSYJK2- S型潔凈空調機組( L=2000m3 /h)

( 2)用房新風量計算

百級重癥監護病房用于白血病人移植的， 研究潔凈系統的可靠性， 降低病人感染率。

方法：從一套８ 間百級重癥監護病房運行的不穩定性入手， 從新風系統、房間循環機系統、冷媒循環系統、純化水淋浴系統、病房工作區生活排水系統５個方面分析問題， 尋找解決問題的辦法。

結果： 系統經改造和調試后， 已運行３個月，各項參數正常。

結論： 百級重癥監護病房潔凈系統需要穩定的新風系統、結構設計合理的循環系統、可靠的冷媒系統、完善的純化水淋浴系統和排水系統， 才能夠**系統可靠運行， 降低白血病人移植感染率。


白血病人目前的有效手段是造血移植，通過藥物殺死病員體內所有細胞，通過血液進入人體循環。病員的必須在百級無菌環境中，病員從入住百級無菌病房到結束，大約需要一個月時間。病員從入住時的純化水沐浴到日常的每一個環節，都存存感染的風險，潔凈系統作為感染控制的重耍裝備，在白血病人中發揮著重要的作用。某套百繳重癥監護病房于2013年建造完工，工程經有關部門驗收是合格的，并有法定部門的檢測報告。但使用過程中系統穩定性很差，出現的主要問題有房間負壓、溫度控制異常，房間刮噪音大等問題，經改造后運行穩定。本文從系統的結構、新風系統、房間循環系統、冷媒系統、純化水淋浴系統、生活區排水系統6個方面探討提高系統穩定性的方法。

1  系統的結構

該系統有8 間百級重癥監護病房．采用一拖一形式，即每個百級病房設置l臺凈化循環機組，內走廊和醫護生活區設置1臺凈化循環機組。9臺循環機組配備3臺新風機，每臺新風機**3臺循環機組新風。凈化系統結構如圖l。

圖l中1—8 百級潔凈重癥監護病房,9一16病房循環機組；19走廊循環機；17、18、20新風機。圖１系統中17、18、20的3臺新叨和每臺額定新風量800ｍ３/ｈ，每間病房循環機額定風量6000ｍｍ３/ｈ，１號－４號病房由18號新風機提供新風．5號8號病房由17號新風機提供新風，內走廊和醫護工作生活區由19號循環機組控制，20號新風機19號循環機組。每個病房分別設置南北2套回風．內走廊一側回風和走廊相通，回風系統結構如圖2。

淺談手術室凈化設計


摘要：  通過對目前手術室使用狀況和用途的了解，指出凈化設計的重要性。對比國內外的手術室設計標準，結合國內的情況提出手術室的設計要點：工藝設計、潔凈空氣設計、潔凈建筑設計。通過圖片闡述節能方案。
關鍵詞：潔凈手術室 過濾 壓力控制 節能實例
1 概述 
近年來隨著經濟的發展，人們的生活水平普遍提高，以從過去的溫飽型向健康型過渡。人們對健康越重視，必定要求加快條件和設施的改善。同時隨著科技的發展，大量的新觀念和新技術被接受和應用，這為改善的環境和設施創造了一個良好的條件，同時，也對的設施提出了更高的要求。尤其是對手術室的設計提出了新的要求。從一百多年前英國李斯特早認識到懸浮污染物對手術有害作用，到本世紀三十年代，無菌技術的普遍接受，再到現在層流技術的應用，這些均術后感染率同空氣的潔凈程度直接有關，因此潔凈的手術室空氣處理方法已被提上議事日程。 
2 對比 
過去國內大多數手術部比較簡陋，基本為非潔凈手術部，主要依靠消毒液進行消毒，易產生交叉污染。在室溫控制方面則采用窗式空調和風機盤管進行調節。而窗式空調自身是一個發塵發菌源，長期使用會使室內塵埃數和濃度增高。普通風機盤管表面及集水盤自身是一個污染源，容易積灰滋生，特別在夏季有污染室內空氣的危險。同時風機盤管的維修及保養均在室內進行，不但會影響手術室的使用率，而且由于管配件多使用時易泄露，并在維修時由于風機盤管的拆裝機內的存水都易污染吊頂產生二次污染，所以用這二種形式的空調都不能用于潔凈手術室。另外普遍存在著低級別的凈化空調系統，這些系統的新風量不足，送風量也不夠，也難以滿足有一定潔凈度要求的手術的進行。 
同時在建筑布局上也存在著不合理性，主要表現為清污路線不分。手術后的污物和無菌手術的器械及從同一條走廊進出，這樣很容易產生交叉污染。 
基于上述情況，過去國內手術部內很少能形成合理的正壓分布和有序的氣流組織。 
3 合理的手術室布局 
根據國外手術室的成功范例及《潔凈手術部建筑技術規范G333-2002》的要求新建手術區必須嚴格按照三區二通道的原則布局（即手術區，區，其它用房區，潔凈走道和準潔凈走道）術前術后人員及無菌物品從清潔走道通過，術后污物從污物通道通過，這樣清污分離可使手術后的污物及時得到處理，從根本上減少了交叉污染的可能性，同時也使平面布局更趨合理，達到將建筑平面與凈化空調系統有機地結合在一起，使它既滿足凈化技術要求又符合建筑設計和管理的要求。
4 凈化設計 
4.1 凈化控制的目的和要點 
凈化設計的目的是通過凈化設計有效地阻止室外污染物侵入室內，降低術后感染率，同時迅速有效地排除室內的污染空氣，防止病菌的擴散。 
根據設計目的，在手術室設計中注意以下幾點： 
A 用空氣過濾的方法有效去除送入空氣的和塵埃。 
B 依靠氣流組織有效地稀釋和排除醫護人員的發塵（菌），使室內，尤其是關鍵部位達到高度無菌程度。 
C 控制好手術部內的壓力梯度，保證不同區域間的合流流向和壓力分布，防止外界污染物的侵入。 
D 保持合適的溫濕度，降低人體發菌量及室內繁殖。 
E 有效排出廢氣和有害氣體，保證室內空氣新鮮和空氣品質。 
4.2 合理的氣流組織 
眾所周知手術是直接關系到患者的生命安危，手術的發展很大程度上取決于手術感染控制技術的發展。在等發達國家其手術室均采用全空氣系統。六十年代初采用ASHRAE指南規定，采用全新風系統。每個手術單元換氣次數8-12次。室溫25.6度，相對濕度55%。室內排風匯集到排風總管，利用全熱交換器熱回收后再排出室外。隨著技術的發展，到七十年代室內空氣允許循環使用，換氣次數增加到25次，新風至少為5次，一般都將回風取到大值。我國于 88年10月頒布行業標準JGJ49-88《綜合建筑設計規范》，于95年頒布《潔凈手術部建筑潔凈手術部建筑技術規范》。根據這二個規范和《潔凈手術部建筑技術規范G333-2002》參考國外的有關資料并加以改進，設計了符合國情的凈化系統。在該系統中，用立的新風機組，供應每個手術室的新風，由于上海地區空氣的含塵濃度較高，設置立新風機組能經常方便地清洗初效過濾器，以及更換新風機出口端的中效過濾器，從而避免因手術單元中的或亞過濾器經常更換而造成較大的經濟損失。在手術單元中，頂棚布置過濾器，在兩側距地面不**過500mm處布置回風口，這樣能合理地組織室內的氣流，防止室內粒子的積聚，并通過合理的氣流組織迅速加以排出，保證室內的潔凈度。而上送側回的方式使手術臺設置在手術室的區域，及有關人員在手術臺的二側，氣流由上部風口送出，經手術臺后再從兩側回，這樣能大限度地保證手術臺的高度無菌程度。 
4.3 溫濕度及壓力控制     
按照《潔凈手術部建筑技術規范G333-2002》的要求手術室的溫濕度必須控制在一定的范圍內，因此設計中設定手術室溫度在t=22-25℃；相對濕度35-60%，根據不同大小的房間配置相應的空調機和加濕器。 
按照三區二通道的原則布局，手術部的壓力由大到小排列為潔凈手術室、一般潔凈手術室、潔凈走廊、垂直通道及污物廊。潔凈走廊的凈化級別比一般潔凈手術室低或相等，故兩者間存在壓差。污物廊是整個手術部中級別低的所以手術室對污物廊的壓差大于5Pa.這樣就能保證不同區域間的氣流的合理流向和防止外界污染的侵入。 
對于手術室來講，為了維持本身房間的潔凈度，免受鄰室的污染，須保持相對于鄰室較高的空氣壓力，即相對于鄰室維持一個正的靜壓差。而靜壓差的存在起到了在門、窗關閉的情況下，防止室外空氣由縫隙進入潔凈室。另外當門開啟時，應有足夠的氣流向外流動，把人瞬時帶進的污染空氣降低到低程度。根據《空氣潔凈技術措施》中的規定，要防止縫隙滲透，一般兩相鄰房間應保持5Pa的壓差，而對室外應保持15Pa的壓差。對100級手術室，按《潔凈室施工驗收規范》規定，其正壓必須滿足開門時，距門0.6米處潔凈度不低的要求，即保證在開門瞬時開啟時人所帶進的氣體不深入門口0.6米以外的地方。空氣調節設計手冊中規定，一般潔凈室的工作區在離地0.8-1.5米處。垂直層流手術室流速為0.25-0.3m/s,《潔凈手術部建筑技術規范 G333-2002》而門高為2.0米左右，則Vo/V=(2.0-0.8)/0.6 ，V=0.15m/s ，即當外界V不大于0.15m/s時是不會影響室內層流的，根據《空氣潔凈技術原理》中提出人在進門時帶進氣流速度為0.2m/s,所以從潔凈室壓流速度為：V1=0.2-V=0.2-0.15=0.05m/s。假設手術室門寬1.5米，則門的面積為：A=2*1.5=3.0 平方米所以風量 Q=AV=3.0*0.05=0.15立方米/秒 即540立方米/小時。因此當手術室內的正壓風量大于540立方米/小時就能滿足層流的要求。 
在系統正常運行時，可在系統中設置排風系統排除多余氣體，使手術室的正壓值始終在一合理的數值上。 
另外還應注意設置一間或幾間能把手術室室內正壓變成負壓的潔凈手術室，以防止病患者把病菌通過空調系統給他人。
 


4.4 過濾器的設置 
在凈化工程中，過濾器一直起著很大的作用，手術單元的凈化級別和過濾器的過濾效率直接相連，對于只有普通凈化級別要求的手術單元一般配置亞過濾器。而對凈化手術室相應的在末端配置過濾器。末端空氣過濾器的DOP效率不低于99.97%。為了提高末端過濾器的使用壽命凈化空調循環機組應采用過濾的形式。 
4.5 自控系統 
由于手術室設計的性，決定了自動控制在手術室中的重要地位，而手術室的溫濕度是致關重要的，這就要求根據室內回風參數對冷（熱）水供水量、送回風比和蒸汽加濕量進行調節。另外，根據手術室室內壓力的要求，調節新排風比率，保持室內正壓，達到正壓要求。 
設置故障報警信號對過濾器堵塞進行報警。


4.6 節能措施 
為了提高能源利用率，在系統設計中注意節能技術的應用，由于整個手術部中存在只有部分手術室使用的情況，故對立設置的新風機和排風機進行連動控制，即新風機（變頻）隨著手術室使用數量的增加而自動增加，直至滿負荷。排風機也相應地開啟，（排風機也采用變頻機）這樣就可根據風量的不同而采用不同轉速，從而達到節電的目的。 
如果整個手術室系統中手術單元比較多，在晚間使用低峰時應有幾間可以單使用帶立冷熱源的手術室，這樣整個冷凍系統不開啟，而只開啟帶立冷熱源的手術室，以達到節能的目的。 
在熱回收方面，可采用顯熱回收的方法回收排風系統中的廢能量，用以預冷預熱新風，從而減小新風機的能量消耗，達到節能的目的。也有采用卡薩巴全熱回收裝置對新

2.1室內溫、濕度 
室內溫、濕度主要是為醫護人員創造出有利于工作的舒適環境，滿足手術過程的嚴格要求。適宜的溫度對保持病人的體溫是必須的；濕度低會產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，本工程對溫度嚴格控制、對濕度的上限嚴格控制、濕度的下限要求降到次要位置。

鄭州梔子凈化工程公司多年從事凈化工程咨詢設計一體化標準化施工，主要有十萬級凈化車間、十萬級無塵車間、醫院手術室凈化、層流手術室凈化、無塵車間凈化、凈化無塵車間  環氧地坪等及配套凈化裝飾工程，專為、醫院、精密電子、食品、化學、生物、研究院所及其它高科技行業等領域凈化設計施工、測試、維護，并且提供與潔凈室相關的材料、設備、監測裝置及家具等。