洁净手术室送风形式探讨

  医院空调的任务应该是，维持室内所需要的气候状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体，而医院手术室的空调是最重要也是最困难的任务，尤其是控制空气途径造成的术后感染至关重要，因为降低和避免术后感染是保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低医疗费用的关键所在。
另外手术室空调的另一特点是服务面积虽小但风量大、能耗高、使用时间不确定，因此手术室空调在创造高度洁净的室内气候同时应特别注意空调系统的节能。
下面笔者就天津市某医院手术室设计为例，介绍设计者在该设计中体现的设计思路。
一、手术室概况： 本洁净手术部由八间手术室、中央洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成，手术部位于医技楼二层，手术室无外围护结构，手术室净化级别要求分别为千级(I 级)一间、万级(II 级)四间、十万级(III 级)三间，手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点，全年控制在tn=24-28℃，在手术室内就地可调，手术室设计相对湿度Фn=50%-60%。
二、手术室空调风系统的划分： 1、高级别手术室空调系统宜独立设置。
所谓高级别手术室是指千级以上手术室，其原因是高级别手术室空调送风量大，如同样面积的手术室，百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍，是万级的2.25倍。
另外高级别手术室的使用频率远低于低级别手术室，这样无论是一个空调系统负担多个高级别手术室，或是一个空调系统负担一个高级别手术室和多个低级别手术室，都会使空调系统长时间处于"大马拉小车"的运行状态。
例如一个空调系统负担一间百级手术室和两间万级手术室或四间十万级手术室，只要高级别手术室不使用，则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%，亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%，而且此种因手术室使用与否引起的风量变化不宜采用变频调速方式进行调节，只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化，然而此种方式显然不节能。
所以无论从节约能源的角度，或是从使用可靠性、灵活性的角度，高级别手术室都应"按间"独立设置空调系统，即一个净化空调系统对应一间手术室。
  2、对于低级别手术室，尽管与高级别手术室相比空调风量小的多，但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多，因为医院手术室的使用情况具备不确定性。
愈是高等级医院，手术室为满足特殊繁忙情况，设置愈多。
手术室多，正常情况下的同时使用系数低，这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时，系统常处于"供大于求"的状态，其运行能耗势必较高，就象有的医院所反映的"建的起，用不起"。
笔者认为，对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间，而且一个系统负担手术室过多，也会造成使用上的不可靠。
  3、中央清洁大厅、清洁走廊、高级别手术间的准备区、无菌室等应由一个单独的空调系统负担，目的是保证手术室外部空气环境时时处于"临战"状态，那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。
因为合在一起的空调系统，或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大，或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。
  总之，手术部空调风系统的划分原则应该是：运行可靠、调节灵活、各司其责、节约能源。
天津市儿童医院手术部的空调风系统正是按上述原则进行的划分，如附图所示。
实践证明，此种划分方式效果良好。
三、送风量确定和气流组织： 该医院手术部进行空调设计时，国家尚未出版有关医院手术室洁净空调设计标准/规范，并且当时国内已有医院手术室洁净空调设计，基本上囿于工业洁净室的设计思路，然而将工业洁净室设计思路照搬到医院手术室洁净空调设计中会带来两个问题：①.高级别洁净室风量过大，如按照《洁净厂房设计规范》(以下简称规范)，百级手术室应在顶棚满布高效过滤器风口，则一间36m2手术室的送风量为32400m3/h~45360m3/h(对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s)，如此大的送风量，送风功耗达17.0kW~19.0kW，送、回风管道占用建筑空间大，风系统噪声控制困难。
②.对于千级以下手术室，在相同风量下手术室关键区域污染度控制不理想，原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。
通行的做法是在全室顶棚均匀设置高效过滤器风口，此气流组织形式的理论依据是"全室稀释和净化"，然而根据德国标准DIN1946/4中关于污染浓度的概念，此种"全室稀释和净化"的气流组织形式，在理想情况下可以使室内达到相同的细菌浓度，此时污染度为1，而如果突破"全室稀释和净化"的工业洁净室气流组织方式，会在手术室关键区域获得更低的污染度。
针对以上问题，设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，在手术室风量计算和气流组织两方面，突破了工业洁净室设计思路，引入了降低总风量，强化局部送风，重在手术床及器械桌区域的设计概念，具体做法如下：   A、对于所有级别的手术室，均突破了全室稀释和净化的概念，引入局部强化净化观点，将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方，即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱"，根据级别不同采用不同送风断面尺寸。
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