潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

室外環(huán)境含塵濃度 ，在空氣潔凈技術(shù)中，最常見的是以大于或等于0．5μm粒徑的塵埃粒子數(shù)量為準(zhǔn)的計(jì)數(shù)濃度。對于室外大氣塵濃度，不同的地域差異較大，通?？梢苑秩惖湫偷貐^(qū)來統(tǒng)計(jì)。大量統(tǒng)計(jì)資料分析可得到我國這三類典型地區(qū)的室外計(jì)數(shù)濃度： 工業(yè)城市：計(jì)數(shù)含塵濃度一般不超過3X105粒/L，最高約為106粒/L（屬嚴(yán)重污染程度）； 城市郊外（不包括郊外工業(yè)區(qū)）：計(jì)數(shù)含塵濃度一般不超過2X105粒/L； 非工業(yè)區(qū)或農(nóng)村計(jì)數(shù)含塵濃度一般不超過1X105粒/L。 

大量的研究表明，對于高效空氣凈化系統(tǒng)100級及以下的潔凈室，當(dāng)大氣塵濃度在106粒/L以內(nèi)變化時(shí)，對潔凈室合塵濃度的影響可以忽略不計(jì)，所以通常作凈化設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)取106粒/L作為室外大氣塵濃度，這在工程處理上也是保險(xiǎn)的。 

隨著國內(nèi)醫(yī)療體制改革不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,醫(yī)院醫(yī)療條件不斷得到改善,各醫(yī)學(xué)科系手術(shù)技術(shù)愈加高難、復(fù)雜,對潔凈手術(shù)室潔凈條件、功能要求也越來越高,國家有關(guān)部門也相應(yīng)出臺(tái)了新的醫(yī)院手術(shù)部設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),其目的在于以合理的布局和設(shè)施保證手術(shù)后患者的感染率,縮短患者恢復(fù)時(shí)間、降低醫(yī)療費(fèi)用。

一.工程概況

醫(yī)院病房綜合樓建筑面積8935.25m2,建筑高度29m,地上7層,地下一層,一至四層為病房,五層為潔凈產(chǎn)房及其潔凈輔房,六層為醫(yī)院潔凈手術(shù)室及其輔房,七層為空調(diào)設(shè)備層及水箱間。該醫(yī)院潔凈手術(shù)部及其潔凈輔房都是在遵循新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是以高標(biāo)準(zhǔn)、高要求為設(shè)計(jì)原則,遵循國家現(xiàn)行的節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)要求盡量節(jié)省工程造價(jià)。

二.產(chǎn)房、手術(shù)室及其輔房平面布置

產(chǎn)房位于急救中心的五層,主要服務(wù)于產(chǎn)婦生產(chǎn)。產(chǎn)房區(qū)域主要由潔凈走廊、1間Ⅳ級分娩室、1間Ⅳ級隔離產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品室、洗嬰室、污物走廊及相關(guān)的輔助用房、醫(yī)護(hù)辦公、病房組成;為了避免病菌交叉感染,Ⅳ級隔離產(chǎn)房設(shè)置獨(dú)立緩沖走廊,起到與相鄰區(qū)域緩沖作用。 手術(shù)部位于急救中心的六層,主要服務(wù)于各內(nèi)、外科手術(shù)。手術(shù)部主要由1間Ⅰ級手術(shù)室、2間Ⅱ級手術(shù)室、1間Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室、換車間、潔凈走廊、污物走廊及相關(guān)的輔助用房組成。為了避免病菌交叉感染,其中最高級別的Ⅰ級手術(shù)室設(shè)置于手術(shù)部的最深處;Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的入口設(shè)置一間緩沖室,起到與相鄰區(qū)域緩沖的作用。

通過和建筑專業(yè)、甲方的溝通和協(xié)商,優(yōu)化了潔凈手術(shù)室和輔房的建筑平面布置,使手術(shù)部流程更加合理,而且便于在醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)設(shè)計(jì)階段劃分不同功能用房的潔凈等級,并將一部分不必劃入潔凈區(qū)域的功能用房設(shè)計(jì)為舒適性空調(diào),從而根據(jù)凈化空調(diào)和舒適性空調(diào)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的差異,通過降低這些功能用房的送風(fēng)量、新風(fēng)量、熱濕量等,達(dá)到減少能耗的效果。

三.凈化空調(diào)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)參數(shù):

a)室外設(shè)計(jì)參數(shù)(新疆烏魯木齊地區(qū)):冬季設(shè)計(jì)參數(shù):干球溫度:-27℃,相對濕度:80%;夏季設(shè)計(jì)參數(shù):干球溫度:34.1℃,濕球溫度:18.5℃。

b)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):Ⅰ級手術(shù)室:22-25℃,相對濕度40-60%,手術(shù)區(qū)手術(shù)臺(tái)工作面高度截面平均風(fēng)速:0.25-0.3m/s;Ⅱ級手術(shù)室:22-25℃,相對濕度40-60%,換氣次數(shù)30-36次/h;Ⅲ級手術(shù)室:22-25℃,相對濕度35-60%,換氣次數(shù)18-22次/h;Ⅳ級手術(shù)室:22-25℃,相對濕度35-60%,換氣次數(shù)12-15次/h;潔凈走廊及相應(yīng)輔助用房:21-27℃,相對濕度≤65%,換氣次數(shù)10-13次/h。

2、空調(diào)系統(tǒng)劃分。在此醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中,結(jié)合當(dāng)?shù)厝甑臍夂蛱攸c(diǎn),考慮到手術(shù)部及產(chǎn)房存在通過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱,夏季需要供冷、冬季需要供熱,因此根據(jù)不同功能用房的冷熱負(fù)荷的特點(diǎn),需要對醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行劃分。并且,根據(jù)當(dāng)?shù)叵募酒骄罡呦鄬穸戎挥?0.8%的特點(diǎn),夏季空調(diào)系統(tǒng)不存在降溫除濕的可能,因此手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)方式的空氣凈化系統(tǒng)即可;手術(shù)室及潔凈輔房采用一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組集中供應(yīng)新風(fēng)保持手術(shù)室值班狀態(tài)下的正壓;非凈化區(qū)域設(shè)計(jì)為舒適性空調(diào)系統(tǒng)。潔凈手術(shù)室送風(fēng)采用層流高效送風(fēng)天花,凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)采用高效送風(fēng)口,非凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)口采用散流器。手術(shù)室及分娩室氣流組織為上送下回風(fēng),其余區(qū)域氣流組織為上送上回風(fēng)。

根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002的有關(guān)規(guī)定:1)潔凈手術(shù)室應(yīng)與其輔房分開設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng);2)Ⅰ、Ⅱ級潔凈手術(shù)室應(yīng)每間采用獨(dú)立凈化空調(diào)系統(tǒng),Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術(shù)室可2-3間合用一個(gè)系統(tǒng);3)各手術(shù)室應(yīng)設(shè)置獨(dú)立排風(fēng)系統(tǒng)。因此該醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)劃分情況如下:a)Ⅰ、II級潔凈手術(shù)室采用一機(jī)對一室形式;b)Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換潔凈手術(shù)室采用一機(jī)對一室形式;c)六層潔凈走廊、清潔走廊及相應(yīng)輔房共用一個(gè)系統(tǒng);d)五層Ⅳ級無菌產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品等共用一個(gè)系統(tǒng);e)五層Ⅳ級隔離產(chǎn)房、緩沖、隔離待產(chǎn)室等共用一個(gè)系統(tǒng);五層隔離產(chǎn)房、緩沖室及隔離待產(chǎn)根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)采用全新風(fēng)系統(tǒng);其余手術(shù)室、無菌產(chǎn)房及潔凈輔房共用一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組集中供應(yīng)新風(fēng);各手術(shù)室獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。

四.空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算

空調(diào)負(fù)荷包括5部分:

①圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱負(fù)荷;

②人員冷負(fù)荷及濕負(fù)荷;

③設(shè)備和照明冷負(fù)荷;

④空氣滲透冷熱負(fù)荷;

⑤新風(fēng)冷熱負(fù)荷。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的計(jì)算同一般建筑物,其各個(gè)計(jì)算參數(shù)必須滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),比如圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗戶類型及大小等,這些需要同建筑專業(yè)共同協(xié)商確定。八鋼急救中心手術(shù)部的通道布置采用雙通道方式,中間通道設(shè)為潔凈走廊,外廊設(shè)為污物走廊,這種方式便于做到潔污分區(qū)、疏散方便,同時(shí)外廊可以作為手術(shù)室同室外的緩沖區(qū),這樣手術(shù)室的維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量將減少40%以上,是一種比較節(jié)能的做法。

Ⅰ級潔凈手術(shù)室的人員數(shù)量每間為10人,Ⅱ、Ⅲ級潔凈手術(shù)室按每間8人,Ⅳ級潔凈手術(shù)室按每間6人,計(jì)算人體散熱量和散濕量時(shí)還要注意群集系數(shù)的選取。手術(shù)室及輔房的用電設(shè)備主要有手術(shù)無影燈、電刀、麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀心電圖機(jī)、腦電圖機(jī)等,這些用電設(shè)備功率可查有關(guān)醫(yī)院設(shè)備手冊。

五、氣流組織和送風(fēng)溫差

良好的氣流組織也是保證潔凈手術(shù)室潔凈效果的重要措施之一,室內(nèi)氣流組織的理想狀況應(yīng)具備以下幾個(gè)特征:

①明顯的置換流流型;

②室內(nèi)關(guān)鍵區(qū)域處于有效的氣流控制之中;

③滿足人員的熱舒適要求;

④送風(fēng)量在可能的情況下盡量減小;

⑤對室內(nèi)設(shè)備、人員的影響小;

⑥有效的排出有害氣體。

在設(shè)計(jì)中I級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.45-0.5m/s,保證手術(shù)工作區(qū)內(nèi)風(fēng)速0.25-0.3m/s,保持單向流流態(tài);II、III級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.15m/s以上;IV級手術(shù)室可采用亂流流態(tài)。手術(shù)室回風(fēng)采用側(cè)墻下部回風(fēng),回風(fēng)口下邊離地面0.15m,上邊離地0.45m,回風(fēng)口百葉片選用豎向可調(diào)葉片。手術(shù)室排風(fēng)口設(shè)置在頂板上靠近病人頭部側(cè)。送風(fēng)溫差應(yīng)結(jié)合室內(nèi)空氣循環(huán)次數(shù)和熱濕負(fù)荷確定,送風(fēng)溫差越大,送風(fēng)射流導(dǎo)引周圍空氣越多,到達(dá)工作面的氣流二次污染度越大,從而影響凈化效果。本設(shè)計(jì)送風(fēng)溫差控制在0.5-2℃。

六.空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)

空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)在本設(shè)計(jì)中主要體現(xiàn)在三個(gè)方面:一是在手術(shù)室各進(jìn)出風(fēng)管道上設(shè)置電動(dòng)密閉閥,某個(gè)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí),相應(yīng)的電動(dòng)密閉閥也及時(shí)關(guān)閉,防止手術(shù)室受到污染;二是在每個(gè)循環(huán)凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)部配置了紫外線殺菌燈,防止各種細(xì)菌滋生;三是設(shè)置合理的空氣過濾系統(tǒng)。空氣過濾是最有效、安全、經(jīng)濟(jì)、和方便的除菌手段,合理的配置過濾系統(tǒng),不僅可以提高綜合過濾效率,而且可以大大延長過濾器的使用壽命,從而降低運(yùn)行成本。本設(shè)計(jì)對循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置了四級過濾,即回風(fēng)口的粗效、中效過濾,空調(diào)機(jī)組內(nèi)的中效過濾以及集中送風(fēng)口處的高效過濾(高效過濾器滿布率不小于0.75);對新風(fēng)機(jī)組設(shè)置了粗效、中效和亞高效三級過濾;另外值得注意的是,在排風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)設(shè)置過濾系統(tǒng)防止空氣污染。

七.系統(tǒng)運(yùn)行和控制要

①手術(shù)部正常工作期間空調(diào)機(jī)組和新風(fēng)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行;當(dāng)手術(shù)部中只有部分手術(shù)室工作時(shí),只需要運(yùn)行部分手術(shù)室的獨(dú)立空調(diào)機(jī)組和新風(fēng)系統(tǒng),既保證部分手術(shù)室正常工作,又保證整個(gè)手術(shù)部正常壓力分布和定向流動(dòng)。I,II級手術(shù)室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在8Pa,其它潔凈室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在5Pa,負(fù)壓潔凈室與相鄰潔凈室最小靜壓差控制在-8Pa。

②由于保證室內(nèi)非工作時(shí)間正壓所需要的新風(fēng)量和手術(shù)部正常工作期間所需要的新風(fēng)量不相等,前者小于后者,因此采用帶獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的潔凈手術(shù)部空調(diào)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)采用雙位控制的定風(fēng)量裝置。當(dāng)手術(shù)室工作時(shí),手術(shù)室內(nèi)的開啟信號要求空調(diào)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)組啟動(dòng),同時(shí)又要求雙位定風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于高檔大風(fēng)量運(yùn)行狀態(tài);當(dāng)某手術(shù)室不使用時(shí),新風(fēng)支管上的雙控制的定風(fēng)量裝置自動(dòng)調(diào)到低位檔,新風(fēng)按維持正壓的風(fēng)量進(jìn)入,排風(fēng)機(jī)組關(guān)閉,維持正壓的新風(fēng)通過滲透,排到室外維持室內(nèi)所需要的正壓。由于只有一個(gè)系統(tǒng)送入,因此可以保證潔凈手術(shù)部內(nèi)有序的梯度壓力分布基本不變,有效地實(shí)施保障體系。

③各室的循環(huán)送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)管路上都需要安裝密閉閥,在非工作期間各室內(nèi)空調(diào)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí),密閉閥關(guān)閉,只有獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng),以防止正壓送風(fēng)倒入回風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng),難以保證原有的正壓梯度。

④各手術(shù)室安裝帶獨(dú)立排風(fēng)管的排風(fēng)機(jī)組,排風(fēng)機(jī)與手術(shù)室自動(dòng)門聯(lián)鎖,并設(shè)有變頻器和延時(shí)裝置。瞬間開門,排風(fēng)機(jī)立即停機(jī);關(guān)門后經(jīng)過延時(shí),建立正壓后,再開排風(fēng)機(jī),這樣既保證開門時(shí)的正壓保持,也避免了因門開、閉而使排風(fēng)機(jī)頻繁啟停;正常運(yùn)行時(shí)排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量可由變頻器控制,維持室內(nèi)壓力在正常水平。

⑤獨(dú)立新風(fēng)機(jī)組的控制,采用定靜壓方式來控制風(fēng)機(jī)變頻,調(diào)節(jié)風(fēng)量,以達(dá)到節(jié)能的目的。新風(fēng)機(jī)組與空調(diào)機(jī)組聯(lián)鎖,只有先啟動(dòng)新風(fēng)機(jī)組才能啟動(dòng)各手術(shù)室空調(diào)機(jī)組。只要有一間手術(shù)室在工作,新風(fēng)系統(tǒng)就繼續(xù)運(yùn)行。只有在整個(gè)手術(shù)部關(guān)閉,新風(fēng)機(jī)組才停機(jī)。

 ⑥新風(fēng)機(jī)組及循環(huán)空調(diào)機(jī)組分別采用一套DDC現(xiàn)場控制器對溫度、濕度、一次回風(fēng)量、水閥開度等進(jìn)行控制,并對過濾器前后壓差等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警。手術(shù)室內(nèi)設(shè)總控制器,并與空調(diào)機(jī)組、排風(fēng)機(jī)組新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備連鎖,可對室內(nèi)空氣控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)定。