摘 要：本文从洁净手术室污染控制思路出发展开讨论，认为手术部的净化空调系统作用十分重要。为保持洁净手术部的高度无菌，应该强调手术室细菌控制的综合措 施，强调全过程控制，以及强调完善的保障体系。只有在任何情况下，都能维持洁净手术部内有序的梯度压力分布不变，才能真正有效地减少任何感染的风险。
关键词：医院建筑，洁净手术室，空调系统，正压控制
1．引言
洁 净手术室的空调系统要求控制室内温度、湿度、尘埃、细菌、有害气体浓度以及气流分布，保证室内人员所需的新风量，并维持室内外合理的气流流向。其中最为重 要的是控制室内细菌的浓度，以防止在手术过程中对手术伤口感染，提高手术成功率。与一般建筑物的空调要求相比，系统应该具有以下特点：
(1)空气的净化和除菌；
(2)控制各区域的气流和风速；
(3)保证不同区域之间合理的气流流向和压力分布；
(4)保证医疗上必要的温度及湿度；
(5)排出废气和有害气体，保证室内空气品质，防止对外部环境污染。
2．洁净手术部的净化空调系统形式
净化空调系统对洁净手术部的作用十分明显与重要。慎重选择手术部的净化空调系统形式是首要任务，应该根据具体情况选择集中式、半集中式或分散式形式。
从世界发展趋势看，洁净手术室一般不采用全新风净化空调系统。如确实需要全新风系统，则须在系统中配备全热回收装置。全热回收装置在我国实际使用状况不太理想。
对 于大型综合性医院，每天的手术都排满，整个手术部采用集中式空调系统也不乏是一种选择。如美国的大医院用得就较多。由于各室的洁净度级别差异较大，至少希 望洁净手术室与辅助用房分开设置两个系统。这种方式在提供温度、湿度、空气净化、去除臭味等方面都可以达到较满意的效果；由于机房和房间分开，噪声也可以 较好地处理。一般不会出现无菌环境失控的问题，但是各手术室灵活使用性方面较差，能耗较大。
分散式空调系统是指每个手术室和走廊各自设置能够独立运行的空调系统。各个
手术室系统可以灵活开停，为保证手术部内无菌环境，最起码的正压控制要求各空调机组需设定运行风量和正压风量两挡。当某手术室关闭，空调机组切换到正压风量维持运行。尽管如此，分散式净化空调系统在保证洁净手术部整体控制性方面较差。
传 统半集中式系统是在每个控制区域各自设置一套空调系统来实现各区域内的温湿度和洁净度，另外集中设置一套独立系统供新风。但德国推荐的系统，其独立新风仅 对整个手术部门输送正压风量，用来维持整个手术部内的正压分布，这套系统始终运行着，不承担调节室内温湿度的任务。各个手术室和辅助区设置的空调系统有自 己的新风和排风。这种系统的组合的新概念表示在下图，它既可使每间洁净手术室的空调和正压两大功能分离，又能将整个手术部联系在一起，并始终使手术部处于 受控状态。这套系统从原理上就保证了整个手术部管理更为灵活、方便、有效。它的运行方案如下：
①手术部正常工作期间两套系统同时运行。可简化调试和运行管理工作。
②当手术部中只有部分手术室工作时，只需要运行部分手术室的独立空调机组和正压送风系统，既保证部分手术室正常工作，又保证整个手术部的正压控制。
③在手术部非工作期间，只运行正压送风系统。这样可以大大降低温湿度要求，
只需维持整个手术部正压，可始终维持其洁净无菌状态。
图5―4 德国手术部的空调设备概念（略）
根 据上述思路，考虑到洁净手术部的特点和我国国情，我国《医院洁净手术部建筑技术规范》规定手术部中的洁净手术室应与辅助用房分开设置净化空调系统；各洁净 手洁净室不采用走廊回风，也避免过多的风量渗透到走廊。生物洁净室往往有异味宁可采用排风。另外余压阀破坏了室内平洁、光滑的内表面。多了一个积灰滋菌 处。对于严格控制交叉污染的手术室而言，无形中又增加了一条室外通道，我国规范不提倡使用。
③电控方式。通过差压变送器检测室内外压力差，然后通过电动风阀调节送风、回风或排风量，控制较为复杂，造价高。但是在国内实际运行中往往使用不好，常常会出现系统不稳定，控制效果也不佳。
④变频调节。手术室净化空调系统的送风机变频调节，通过压差传感器或风速传感器等敏感元件来控制变频器，调节送风机的风量。这种作法控制灵敏，工作稳定，节能效果明显。新建的手术室使用较多。但变频器价格较贵，如采用多个，会增加造价。
⑤机械式定风量装置。机械式定风量装置设计巧妙，十分简便、有效。如在手术室的送、回、排风口设置，不管系统阻力如何变化，则始终保持送、回、排风量的恒定，从而保证了室内正压值的稳定。
综观以上，这些措施都是针对单室的。大多难以从整体上控制整个手术部门的有序压力分布，而且稳定性较差，不太可靠。为使室内保持稳定的正压，应采用简易、有效的控制方式。往往越是简单的系统，控制越是有效。如上节介绍的系统原理图十分明了、简单，独立正压送风系统的作法经实践证明是十分有效的，同时也充分体现了保障体系的特色。为此我国规范推荐了这套系统的思路。
3．推荐的洁净手术部的新系统
那如何根据上述系统原理图设计这套系统?又如何在具体工程中经济、有效地实现它?由于机械式定风量装置目前还只能依靠进口，价格比较贵。不能象国外公司在手术室的送、回、排风口都设置机械式定风量装置。我们又如何尽量在少用定风量装置或只将它用在关键处呢?或者尽可能采用小流量定风量装置，从而可以降低工程造价。
我们设计了如图2所示的系统，将原新风与正压两套系统结合成一套新风系统，大大简化了原有的系统。这套系统最大技术优势是采用了双位控制的定风量装置，使洁净手术室的空调和正压两大功能更容易分离了，或者说解偶了。这样可以十分简便、有效地实施和满足《医院洁净手术部建筑技术规范》提出的要求。图2表示了这套洁净手术部半集中式系统的送排风和控制系统的流程图。从图中可以看出：
①洁净手术部半集中式系统是由整个手术部一个独立新风系统和各个洁净手术室的净化空调机组与排风机组所组成。新风系统的新风支管接入各个洁净手术室的净化空调机组的送风管上。各新风支管上安置双位控制的定风量装置。净化空调机组的洁净室不采用走廊回风，也避免过多的风量渗透到走廊。生物洁净室往往有异味宁可采用排风。另外余压阀破坏了室内平洁、光滑的内表面。多了一个积灰滋菌处。对于严格控制交叉污染的手术室而言，无形中又增加了一条室外通道，我国规范不提倡使用。
③电控方式。通过差压变送器检测室内外压力差，然后通过电动风阀调节送风、回风或排风量，控制较为复杂，造价高。但是在国内实际运行中往往使用不好，常常会出现系统不稳定，控制效果也不佳。
④变频调节。手术室净化空调系统的送风机变频调节，通过压差传感器或风速传感器等敏感元件来控制变频器，调节送风机的风量。这种作法控制灵敏，工作稳定，节能效果明显。新建的手术室使用较多。但变频器价格较贵，如采用多个，会增加造价。
⑤机械式定风量装置。机械式定风量装置设计巧妙，十分简便、有效。如在手术室的送、回、排风口设置，不管系统阻力如何变化，则始终保持送、回、排风量的恒定，从而保证了室内正压值的稳定。
综观以上，这些措施都是针对单室的。大多难以从整体上控制整个手术部门的有序压力分布，而且稳定性较差，不太可靠。为使室内保持稳定的正压，应采用简易、有效的控制方式。往往越是简单的系统，控制越是有效。如上节介绍的系统原理图十分明了、简单，独立正压送风系统的作法经实践证明是十分有效的，同时也充分体现了保障体系的特色。为此我国规范推荐了这套系统的思路。
4．推荐的洁净手术部的新系统
那如何根据上述系统原理图设计这套系统?又如何在具体工程中经济、有效地实现它?由于机械式定风量装置目前还只能依靠进口，价格比较贵。不能象国外公司在手术室的送、回、排风口都设置机械式定风量装置。我们又如何尽量在少用定风量装置或只将它用在关键处呢?或者尽可能采用小流量定风量装置，从而可以降低工程造价。
我们设计了如图2所示的系统，将原新风与正压两套系统结合成一套新风系统，大大简化了原有的系统。这套系统最大技术优势是采用了双位控制的定风量装置，使洁净手术室的空调和正压两大功能更容易分离了，或者说解偶了。这样可以十分简便、有效地实施和满足《医院洁净手术部建筑技术规范》提出的要求。图2表示了这套洁净手术部半集中式系统的送排风和控制系统的流程图。从图中可以看出：
①洁净手术部半集中式系统是由整个手术部一个独立新风系统和各个洁净手术室的净化空调机组与排风机组所组成。新风系统的新风支管接入各个洁净手术室的净化空调机组的送风管上。各新风支管上安置双位控制的定风量装置。净化空调机组的送风管上安装单向阀，以防新风倒流。各手术室安装排风机组，有独立的排风管。
②采用双位控制的定风量装置，这套独立系统既承担了各洁净手术室的正压风量又承担了正常新风量，每个手术室的各自独立的空调机组变成了循环风机组。排风机组排走室内污染与异味。
③当某手术室正常使用时，新风支管上的双位控制的定风量装置调到高位档，高档新风量(见表1)进入，排风机组排走风量为新风量与正压风量(见表2)的差值，多余的正压风量渗透到室外，建立正压。当某手术室不使用时，新风支管上的双位控制的定风量装置调到低位档，低档新风(正压)量进入，排风机组关闭，正压风量渗透到室外仍可建立正压。由于一个系统送人，可以保证洁净手术部内有序的梯度压力分布不变。这样有效地保证洁净手术部合理的压力分布和气流的定向流向，实施保障体系。
表2达到洁净室正压值的附加换气次数
┃ 室内正压值 ┃无外窗、单门洁净室 ┃无外窗、双门洁净室 ┃洁净厂房设计规范要求 ┃
┃ (Pa) ┃ (h一) ┃ (h11) ┃ (h“) ┃
┃ 5 ┃ 2．6 ┃ 4 ┃ 2―4 ┃
┃ 10 ┃ 3．3 ┃ 5．2 。 ┃ 3―6 ┃
④室内排风机与手术室自动门连锁，并设有延时装置。瞬间开门，排风机立即停机；关门时有延时，不会马上开机。这样既保证开门时的正压保持，也避免了因门开、闭而使排风机频繁停开。
⑤按我国规范要求，独立新风系统要设三级过滤，末级过滤至少为亚高效空气过滤器。规范主要出于我国新风浓度较高的基点。从正压控制来说，这种措施可以保证手术室末端高效过滤器基本上不积尘，不至于由此引起送风量变化。
由上述思路，现将实际的自动调节系统说明如下：①当手术室工作时，手术室内的开启信号要求空调机组和排风机组启动，同时又要求RN型双位定风量调节器处于高档大风量运行状态。
②当手术室不工作时，手术室内的关闭信号要求空调机组和排风机组关闭，同时又要求RN型双位定风量调节器处于低档小风量运行状态。
③独立新风机组风机的控制，在手术室较少的情况下，可采用两极电机的风机来调节风量。而当手术室较多，新风风量变化状态较多的场合，可采用定静压或采集阀位状态点等方式来控制变频风机，调节风量。以达到节能的目的。
2 洁净室送排风和正压控制系统
5．结论
5．1洁净手术室污染控制思路出发展开讨论，认为手术部的净化空调系统作用十分重要。
5．2从我国《医院洁净手术部建筑技术规范》对洁净手术部的要求和我国国情来看，宜在在洁净手术部中推广半集中式净化空调系统。，
5．3从将洁净手术部作为一个保障体系的思路来看，正压控制应是更为重要的手段。只有在任何情况下，都能维持洁净手术部内有序的梯度压力分布不变，才能真正有效地减少任何感染的风险，维持洁净手术部的高度无菌环境，不遭破坏。
5．4本文推荐了一套洁净手术部的净化空调系统，可十分经济、有效地在具体工程中实施，满足我国规范的要求，而且调试与运行也很方便。该套系统已付诸实践。
参考文献：
1．标准编写组：《医院洁净手术部建设标准(报送稿)》，2000年1月
2．标准编写组：《医院洁净手术部建筑技术规范(报送稿)》，2000年1月
3．沈晋明：联邦德国的医院标准和手术室设计(《医院洁净手术部建设标准》调研报告之一)，《暖通空调》，2000年第2期，p．33―37．
4．沈晋明：日本的医院标准和手术室设计(《医院洁净手术部建设标准》调研报告之二)《洁净与空调技术》，1999年第4期p．2―8．
5．沈晋明：美国的医院标准和手术室设计(《医院洁净手术部建设标准》调研报告之三)，《暖通空调》，2000年第3期，p．21―24．
6．沈晋明：英国的医院标准和手术室设计(《医院洁净手术部建设标准》调研报告之四)《洁净与空调技术》，2000年第1期．
7．朱莹，沈晋明：手术室净化空调系统的模式及比较(《医院洁净手术部建设标准》调研报告之五)《洁净与空调技术》，1999年第4期p．9一15．
8．沈晋明，朱莹：污染控制思路与洁净手术部布局，《洁净与空调技术》，2000年第2期p．9一13．
9．许钟麟：“空气洁净技术原理”，上海，同济大学出版社，1998年
10．许钟麟，沈晋明：“空气洁净技术应用”，北京，中国建筑工业出版社，1989年
11．许钟麟：“关于制订我国医院洁净手术部标准的原则和思路”，《洁净与空调技术》，2000年第2期p．2―3．
12．同济大学洁净技术研究组：“净化空调译文集”，1995年9月 附件下载
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