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空气洁净技术与现代化手术室

时间:2019-05-06 11:00:49    标签:行业动态    来源:未知



  【摘 要】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,设计工作应本着“降低风量、改善效果、节约能源、方便调节、提高可靠性”的原则。 
  【关键词】降低风量;节约能源;方便调节;提高可靠性 
 
  手术室空调系统的任务应该是,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,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。下面笔者就沈阳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。 
  1. 手术室概况 
  本医院手术室总体上是由一间百级手术室,一间千级手术室,六间万级手术室,以及十余间十万级辅助用房组成,手术部位于外科楼六层,设计温度全年控制在24~28℃,手术室内就地可调,设计相对湿度50%~60%。 
  2. 手术室空调风系统的划分 
  2.1 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,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。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,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。 
  2.2 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。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。 
  2.3 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。 
  根据此种思路、参照《医院洁净手术部建筑技术规范》和本医院手术室具体的土建结构,对本项目进行如下设计分区:百级、千级手术室各用一套净化机组,万级手术室每两间用一台净化机组,走廊、辅助用房合用两台净化机组,实践证明,此种划分方式效果良好。 
  3. 设计理念 
  3.1 工程结构上方便日常清洁各手术室在日常管理上要求严格净化,空气净化系统在手术室墙面四角、净化机组、天花板、走廊、新风机、排风机都设有不同级别的过滤器,应对其进行定期清洁、维修和更换,严格保证室内空气的无菌;在围护结构的设计上保证室内墙角全部为弧形结构设计,找不到任何一个90°的墙角,使细菌无处藏身,避免了清除不尽的死角,并且满足室内不须使用物理或化学方法进行消毒,这样既节省劳动又防止外来污染的进入。 
  3.2 采取可靠正压通风 洁净手术室不仅要求高度洁净的空气(进入手术室的空气首先须经高效过滤器净化),而且要求能控制气流的流通方向(即采用层流超净装置),手术室内形成正压环境,使气流从洁净度高的手术区域流向洁净度低的区域,一股细小、薄层的气流,以均匀的流速向同一方向输送,并带走和排出气流中的尘埃颗粒(尘粒)和细菌。目前,层流手术室分为垂直层流式和水平层流式两种。垂直层流式高效过滤器装在手术病床的正上方,气流垂直吹送,回风口设在墙面的四角,确保手术台洁净度达标,一般多采用垂直层流式效果较好。 4. 送风量确定和气流组织 
  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。 
  对于百级和千级手术室,起初,依据《医院洁净手术部建筑技术规范》对两间手术室进行技术参数设计和确定,其中送风量是个非常重要的设计参数。《医院洁净手术部建筑技术规范》上只规定了百级手术室在手术部位处的风速在0.25米/秒~0.3米/秒之间,而在送风天花处的风速并没有要求,凭着设计药厂层流罩的经验,其在层流罩均流板处的设计风速一般在0.4米/秒~0.6米/秒之间,由于手术室送风天花在距地3米高处,距工作面有2米之遥,而药厂层流罩距工作面只有不足1米,为了可靠起见先将送风天花处的风速确定在0.6米/秒,这样计算出百级间的风量为14500米3/时,千级间的风量按换气次数在50~60次/时计算则为6000米3/时。但在与设备供货商协商供货时,商家提供了不同的订货参数,经过反复核对我们意识到,我们的风量很大。这也给我们提出了一个严峻的问题:我们的计算方式和方法是不是有问题。接下来我们又根据垂直层流的散流角度确定出气流在手术台面处的断面积,再用手术台面处要求的风速反算出所需风量,这样百级间风量为12500m/时,千级间为4000m3/时。 
  对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量,万级取n=30次/h,十万级取n=20次/h。由于采用了全部送风量由手术床部位上方的“层流送风箱”送出,其手术区达到的细菌浓度为室内其他区域的50%。本工程万级与十万级手术室的“层流送风箱”送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m,送风断面风速均为0.35m/s。 
  总之,采用以上设计思路的该医院手术室,在投入使用后效果良好,达到了用较小的风量,在手术室关键区域(手术床及器械桌区域)形成一个比手术室其他区域更洁净、更卫生的气候环境。 
  5. 在新风通路上设置初效+中效新风过滤机组 
  一些手术室的净化空调系统设计中,新风的过滤问题未能引起充分的重视,新风常常是不经过独立的过滤处理而直接与空调回风混合,其结果导致中效、高效过滤器寿命缩短,更换频繁,系统的运行维护成本加大,甚至影响手术室的正常使用。这是因为新风与回风混合前,两者的空气含尘浓度相差过大,从而使中效乃至高效过滤器没有足够的保护。为解决此问题,我们在新风通路上安装了独立的初效+中效新风过滤机组,使新风经过两级过滤后再与回风混合,此时混合前的新风与回风在同粒径范围的含尘浓度比较接近,真正起到了保护中效、高效过滤器的作用,而且新风过滤机组的初、中效过滤器清洗、更换方便,与更换高效过滤器相比投资少,维护简便。在新风通路上设置新风过滤机组的另一优点是确保了新风量,因为定风量的新风过滤机组本身就相当于一台“计量泵”。 
   
  6. 结语总之设计者在该医院手术室净化空调工程中,借鉴业内先进的经验,结合我公司的具体情况,本着“降低风量、改善效果、节约能源、方便调节、提高可靠性”的原则,进行了以上几个方面的尝试,实践证明这些尝试基本上是成功的