淺談凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)問(wèn)題

李博

摘要：本文從潔凈室如何合理布局、怎樣進(jìn)行凈化系統(tǒng)氣流組織、溫濕度及壓力控制、高效過(guò)濾器設(shè)置等幾方面分析，總結(jié)出凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)融機(jī)械、暖通、電氣、裝修等多專(zhuān)業(yè)、多學(xué)科的結(jié)合體，設(shè)計(jì)者只有緊貼實(shí)際，充分考慮醫(yī)院需求和投資預(yù)期，有所取舍和側(cè)重，才能設(shè)計(jì)出針對(duì)性、實(shí)用性強(qiáng)，既節(jié)能又符合規(guī)范要求的凈化系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：凈化系統(tǒng);潔凈手術(shù)室;氣流組織;高效過(guò)濾器。

引言

隨著我國(guó)醫(yī)院現(xiàn)代化進(jìn)程不斷加速，潔凈室建設(shè)在各行各業(yè)中廣泛開(kāi)展，尤其是醫(yī)療機(jī)構(gòu)，醫(yī)院潔凈手術(shù)室已成為新醫(yī)院建設(shè)及舊醫(yī)院改革中不可缺少的部分。下面總結(jié)自己十幾年來(lái)從事潔凈室設(shè)計(jì)積累的經(jīng)驗(yàn)，以手術(shù)室凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例對(duì)以下幾個(gè)問(wèn)題做以淺析。

一、合理的手術(shù)部布局

潔凈手術(shù)室的空氣污染不是一個(gè)單獨(dú)空間的空氣凈化概念，在手術(shù)準(zhǔn)備至手術(shù)結(jié)束的整個(gè)過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都要重視控制空氣污染。也就是說(shuō)需要有一個(gè)全面控制的概念。

（一）潔凈手術(shù)部在醫(yī)院建筑中的位置

在考慮全面控制潔凈手術(shù)部的空氣污染時(shí)，有必要先建立一個(gè)科學(xué)合理的建筑平面布局，在布局過(guò)程中以下原則應(yīng)予以充分考慮：

1、新建潔凈手術(shù)部一般應(yīng)在醫(yī)院住院部大樓的裙房頂層或主體頂層，在裙房頂層則可充分利用技術(shù)轉(zhuǎn)換層設(shè)置潔凈空調(diào)機(jī)房;在主樓頂層則可將機(jī)房設(shè)置在手術(shù)部的上層，以免噪聲干擾病房。

2、無(wú)論是新建還是改建都應(yīng)將機(jī)房設(shè)在靠近手術(shù)部的位置，以手術(shù)部上層設(shè)技術(shù)層并安排機(jī)房為最好，這樣可節(jié)約建筑面積，安裝方便并縮短管線，其效果是節(jié)約能耗并減少潔凈空氣在管線中被污染的幾率。

（二）潔污分流的原則

1、對(duì)潔凈手術(shù)部的房間需求及潔凈等級(jí)的認(rèn)定。

《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范（GB5033—2013）》（本文簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》）中的表3.0.2-1及表3.0.2-2已將潔凈手術(shù)室及主要潔凈輔助用房的潔凈分級(jí)及適用范圍予以明確。各醫(yī)院在考慮和安排潔凈手術(shù)部的建筑平面布局時(shí)應(yīng)遵照此二表進(jìn)行。

2、以潔污分流的原則確定建筑平面布置。

從功能劃分，潔凈手術(shù)部的布置往往應(yīng)符合三區(qū)兩通道的原則。三區(qū)即手術(shù)區(qū)，輔助區(qū)，其他用房區(qū)，二通道即潔凈通道，污物通道。

從潔凈區(qū)域的劃分可以將手術(shù)部分為非潔凈區(qū)、緩沖區(qū)（或氣閘間）、清潔區(qū)（準(zhǔn)潔凈區(qū)）、潔凈區(qū)等區(qū)域。

每個(gè)醫(yī)院的潔凈手術(shù)部都有人流和物流的問(wèn)題，合理的人流及物流應(yīng)當(dāng)符合潔污分流原則。

常見(jiàn)的潔凈手術(shù)部布局有兩個(gè)形式：中心島式和雙通道式。無(wú)論哪種布置方式都應(yīng)注意：

1）人流的路線中，在潔凈區(qū)內(nèi)必須連續(xù)，即人員進(jìn)入潔凈區(qū)后，直至走出潔凈區(qū)前的路線，不能有非潔凈區(qū)相隔。

2）一般來(lái)講，潔凈手術(shù)室的排列，按其潔凈度等級(jí)應(yīng)當(dāng)從低到高順序安排。

3）每種布置方式都必須考慮安全疏散滿(mǎn)足消防要求。

二、凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的及要點(diǎn)

1、用空氣過(guò)濾的方法有效去除送入空氣的細(xì)菌和塵埃。

2、依靠氣流組織有效地稀釋或排除醫(yī)護(hù)人員的發(fā)塵（菌）。

3、控制好手術(shù)部?jī)?nèi)的壓力梯度，保證不同區(qū)域之間合理氣流流向和壓力分布，防止外界污染物的侵入。

4、保持合適的溫濕度，降低人體發(fā)菌量及室內(nèi)細(xì)菌繁殖。

5、有效排除廢氣和有害氣體，保證室內(nèi)空氣新鮮和空氣品質(zhì)。

（二）氣流組織合理化

1、氣流組織的形式

潔凈手術(shù)室內(nèi)氣流組織的目的是迅速有效地排除手術(shù)室內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的菌塵污染。通常潔凈手術(shù)室內(nèi)氣流組織以上送下回為主要形式，這一氣流流向的總趨勢(shì)是由上而下，與室內(nèi)菌塵氣溶膠粒子的沉降方向是一致的，有利于菌塵的排除。

為簡(jiǎn)化潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管管路，也有一些輔助房間內(nèi)氣流組織采用上送上回的方式，但這種氣流組織方式會(huì)造成形成呆滯段，從而影響室內(nèi)潔凈度。因此只能應(yīng)用在一些等級(jí)較低的、不重要的輔助房間中應(yīng)用。

2、送風(fēng)方式劃分的潔凈手術(shù)室分類(lèi)及風(fēng)量計(jì)算

1）局部單向流手術(shù)室

局部單向流手術(shù)室是目前應(yīng)用較廣的一種類(lèi)型，《規(guī)范》中的Ⅰ級(jí)潔凈手術(shù)室就是這種形式。其設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)當(dāng)分兩步進(jìn)行。

第一步，確定單向流送風(fēng)區(qū)域，即《規(guī)范》中所指手術(shù)區(qū)。一般Ⅰ級(jí)手術(shù)室單向流送風(fēng)區(qū)域不得小于6.24m2，且面積不能超過(guò)1.2倍，即7.488 m2。（眼科手術(shù)室除外）。

第二步，進(jìn)行送風(fēng)量計(jì)算，以手術(shù)室內(nèi)凈層高3m計(jì)算，為保證工作面高度截面平均風(fēng)速0.25m/s，在風(fēng)口處的風(fēng)速0.40m/s左右，確定送風(fēng)口風(fēng)速后可計(jì)算出室內(nèi)所需送風(fēng)量，折算出換氣次數(shù)后，計(jì)算出自?xún)魰r(shí)間，看是否符合設(shè)計(jì)要求，否則再調(diào)整送風(fēng)區(qū)域或送風(fēng)風(fēng)速，重新計(jì)算直至符合要求為止。

2）亂流潔凈手術(shù)室

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)潔凈手術(shù)室均可設(shè)計(jì)成亂流潔凈手術(shù)室。它的凈化原理靠潔凈送風(fēng)稀釋并滲混室內(nèi)產(chǎn)塵，把含塵高于送風(fēng)濃度（此濃度也符合潔凈度標(biāo)準(zhǔn)）的空氣排除室外，從而帶走室內(nèi)產(chǎn)塵。因此，對(duì)于亂流潔凈手術(shù)室的設(shè)計(jì)計(jì)算的任務(wù)主要是計(jì)算室內(nèi)空氣含塵濃度的變化，按預(yù)定的潔凈度要求確定送風(fēng)量（或換氣次數(shù)）。

（三）溫濕度及壓力控制

按照《規(guī)范》的要求手術(shù)室的溫濕度必須控制在一定的范圍內(nèi)，根據(jù)不同大小的房間配置相應(yīng)的空調(diào)機(jī)和加濕器。

按照三區(qū)二通道的原則布局，手術(shù)室的壓力由大到小排列為特殊潔凈手術(shù)室，一般潔凈手術(shù)室、潔凈走廊、垂直通道及污物廊。

對(duì)于手術(shù)室來(lái)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(duì)鄰室較高的空氣壓力，即相對(duì)于鄰室維持一個(gè)正的靜壓差。而靜壓差的存在起到了在門(mén)、窗關(guān)閉的情況下，防止室外空氣由縫隙進(jìn)入潔凈室。另外當(dāng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，應(yīng)有足夠的氣流向外流動(dòng)，把人瞬時(shí)帶進(jìn)的污染空氣降低到最低程度。一般兩相鄰房間應(yīng)保持5Pa的壓差，而對(duì)室外應(yīng)保持15Pa的壓差。對(duì)100級(jí)手術(shù)室，通過(guò)計(jì)算可知手術(shù)室內(nèi)的正壓風(fēng)量大于540立方米/小時(shí)就能滿(mǎn)足層流的要求。

在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，可在系統(tǒng)中設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)排除多余氣體，使手術(shù)室的正壓值始終在合理的數(shù)值上。

（四）高效過(guò)濾器的設(shè)置

在凈化過(guò)程中，過(guò)濾器一直起著很大的作用，手術(shù)單元的凈化級(jí)別和過(guò)濾器過(guò)濾效率直接相連，對(duì)于只有普通凈化級(jí)別要求的手術(shù)單元一般配置亞高效過(guò)濾器。對(duì)特殊凈化手術(shù)室相應(yīng)的在末端配置高效過(guò)濾器。為了提高末端過(guò)濾器的使用壽命凈化空調(diào)循環(huán)機(jī)組采用三級(jí)過(guò)濾的形式。

高效過(guò)濾器的布置應(yīng)遵循以下要求：

1）當(dāng)高效過(guò)濾器平行于裝飾層或均流層布置在靜壓箱下部送風(fēng)面上時(shí)，高效過(guò)濾器滿(mǎn)布比應(yīng)不小于0.75。

高效過(guò)濾器滿(mǎn)布比=高效過(guò)濾器凈截面積/布置高效過(guò)濾器截面的總面積

2）當(dāng)高效過(guò)濾器布置在靜壓箱側(cè)面時(shí)，應(yīng)單側(cè)或?qū)?cè)布置，側(cè)面的過(guò)濾器滿(mǎn)布比不應(yīng)小于0.75，靜壓箱內(nèi)氣流應(yīng)有充分混合的措施。

3）當(dāng)受到層高和不允許在室內(nèi)維修的限制時(shí)，可采用有阻漏功能的送風(fēng)面而把高效過(guò)濾器布置在靜壓箱之外，但應(yīng)盡可能靠近靜壓箱，靜壓箱內(nèi)氣流應(yīng)有充分混合的措施，潔凈氣流滿(mǎn)布比應(yīng)小于0.85。

潔凈氣流滿(mǎn)布比=送風(fēng)面積上潔凈氣流通過(guò)面積/送風(fēng)面總面積

結(jié)語(yǔ)

凈化系統(tǒng)必須有很高的可靠性，手術(shù)室關(guān)系到人的生命，由系統(tǒng)的故障引發(fā)的手術(shù)室停用有可能造成很大的損失。特別隨著技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制日益與潔凈室建設(shè)融合在一起，設(shè)計(jì)凈化系統(tǒng)需要涉及更多學(xué)科的知識(shí)，所有這些，都對(duì)設(shè)計(jì)者提出了更高的要求，根據(jù)工程實(shí)際，充分考慮醫(yī)院需求和投資預(yù)期，有所取舍和側(cè)重，設(shè)計(jì)節(jié)能型、針對(duì)性、實(shí)用性強(qiáng)的凈化系統(tǒng)，將是設(shè)計(jì)者未來(lái)不斷的追求。

參考文獻(xiàn)

1、《醫(yī)院潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理》胡吉士、奚康生、余俊祥編著 ?機(jī)械工業(yè)出版社

2、《空調(diào)系統(tǒng)生物污染防止方法概述》張寅平等編著《暖通空調(diào)》2003年第33卷：42