許曉東

醫(yī)用氣體工程的機房建設(shè)

許曉東

分析了醫(yī)用氣體工程在醫(yī)院醫(yī)療活動中的重要性，介紹了醫(yī)用氣體以及機房的種類，從機房選址、機器選型、電氣、通風(fēng)以及給排水等方面，闡述了醫(yī)用氣體機房特別是正壓空氣站、真空負壓機房以及液氧站的設(shè)計、施工中需注意的問題，以便于日后的使用及維護，并為醫(yī)院醫(yī)用氣體工程的建設(shè)提供有益參考。

醫(yī)用氣體工程；機房建設(shè)；正壓空氣站；真空負壓機房；液氧站

0 引言

醫(yī)用氣體作為患者的生命支持系統(tǒng)，在醫(yī)院運行中占有極其重要的地位?；颊叩闹委?、搶救都離不開氧氣、真空負壓以及壓縮空氣的正常供應(yīng)。無法想像在現(xiàn)代醫(yī)院中如果醫(yī)用氣體系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那將會給醫(yī)院的工作帶來怎樣的后果。而醫(yī)用氣體機房作為醫(yī)用氣體系統(tǒng)的源頭、心臟，其重要性更是不言而喻。因此，做好醫(yī)用氣體機房的規(guī)劃、設(shè)計與施工，對于醫(yī)用氣體工程在日后的使用、維護來說，不無裨益。

1 醫(yī)用氣體及其機房建設(shè)

醫(yī)用氣體通常是指醫(yī)用氧氣、氮氣、二氧化碳、氬氣、笑氣、正壓空氣、負壓空氣[1]。但最常用、使用量最大的是正壓空氣、負壓空氣以及氧氣這3種氣體。因此一般在醫(yī)院建設(shè)中，考慮到場地、投資等原因，都會為這3種氣體建設(shè)專用機房，而其他氣體則采用氣體鋼瓶或匯流排的形式。我院結(jié)合實際使用情況也是建立了這3種氣體的氣站。以下就這3種氣站在設(shè)計、建設(shè)中要注意的問題分別加以詳細闡述。

1.1 正壓空氣站建設(shè)

1.1.1 機房選址

正壓空氣機房可設(shè)置于地面或地下室，但對于進氣口有較為嚴格的要求，進氣口的位置選擇需考慮進氣口周圍的空氣質(zhì)量。《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定，空壓機進氣口應(yīng)設(shè)置在遠離醫(yī)療空氣限定的污染物散發(fā)處的場所。當(dāng)進氣口設(shè)于室外時，應(yīng)高于地面5m；進氣口設(shè)于室內(nèi)時，醫(yī)療空氣供應(yīng)源不得與醫(yī)用真空匯流排設(shè)置在同一房間內(nèi)。這一點尤應(yīng)注意。因為部分醫(yī)院由于場地限制，不得不將正壓空氣機房與負壓空氣機房布置在同一個房間內(nèi)，但在這種情況下，應(yīng)將空壓機組的進氣管延伸至室外或遠離負壓機組的地方。這是因為萬一負壓機組排氣管漏氣或負壓機組需拆開檢修時，都會排出有害氣體成分，成為壓縮空氣的污染源。

1.1.2 機器選型

空壓機按照潤滑方式可分為全無油壓縮機與油潤壓縮機。全無油壓縮機由于機器不采用潤滑油，因此出氣潔凈，產(chǎn)生的空氣不需要進行油分處理。而油潤式空壓機采用潤滑油作為運動部件之間的潤滑，如果油分離系統(tǒng)發(fā)生故障可能會造成潤滑油隨著壓縮空氣跑到空氣管路中，從而會對呼吸機等醫(yī)療器械造成損壞，更嚴重時會損害患者的健康。因此，醫(yī)用氣體工程中建議采用全無油空壓機。在國外，渦旋式全無油壓縮機組使用非常廣泛，這是一種完全無油的新的壓縮技術(shù)，具有體積小、噪音極低（≤65 dB）、使用簡單、維護成本低的特點，非常適用于醫(yī)用壓縮空氣系統(tǒng)[2]。

排氣量的大小對于空壓機的選型也至關(guān)重要。太小會造成空壓機無停機連續(xù)運轉(zhuǎn)或是頻繁啟停，從而影響機器的使用壽命；太大又會加大投資，造成浪費。筆者認為最理想的選型標準應(yīng)為：選用同一型號的空壓機組，可采用兩用一備或三用一備的形式，其中每臺空壓機組應(yīng)滿足設(shè)備最小加載時間的要求。選用同一型號空壓機組有利于機器日后的保養(yǎng)維護，日后的維保耗材可統(tǒng)一，也便于維修配件的互換。而滿足最小加載時間是為了避免空壓機的頻繁啟停。

1.1.3 機房的通風(fēng)要求

正壓空氣機房的通風(fēng)應(yīng)該說就是進風(fēng)與排風(fēng)的要求?？諌簷C進風(fēng)的重要性與要求前面已述及，排風(fēng)也同樣重要。空壓機工作會產(chǎn)生大量的熱量，從而使油溫升高。油溫過高會影響空壓機的工作效率與使用壽命，因此這個熱量需通過油冷卻器排出，一般都是直接排放到機房。而機房是較為封閉的空間，這樣，機房溫度就會升高，這對于空壓機的正常工作十分不利。因為機房溫度的升高會造成空壓機組排氣溫度過高停機保護，以及與油溫升高造成潤滑油碳化等情況。因此，有些機房采用安裝空調(diào)的方法進行機房降溫，但筆者認為這對于節(jié)能減排工作來說并不可取。合理的做法應(yīng)該是將空壓機的排氣通過風(fēng)管引至室外，如距離較長可在排風(fēng)管末端另加一個軸流風(fēng)機。

1.1.4 機房的給排水要求

空壓機的運行不需供水，但為了機房清潔衛(wèi)生的需要，機房內(nèi)最好埋設(shè)供水管。同時還需預(yù)埋排水管道，這是因為空壓機以及儲氣罐通常都設(shè)有自動排水閥，會自動排出冷凝水。如選用油潤式空壓機組，則水中還常會有油漬。因此，應(yīng)在正壓空氣機房內(nèi)預(yù)埋排水管?？筛鶕?jù)機器與儲氣罐的排水口數(shù)量與位置，在排水總管上開三通并預(yù)留快速接口，機器的排水軟管只需接入快速接口即可。

1.1.5 機房的電源要求

由于壓縮空氣由空壓機消耗電力產(chǎn)生，鑒于壓縮空氣使用場所如手術(shù)室、急診搶救室、ICU等重要部門，為保證搶救的效果，壓縮空氣站設(shè)備用電負荷應(yīng)采用一級負荷系統(tǒng)和雙電源供電方式，其中一路來源于應(yīng)急回路[3]，以保證空壓機房供電的穩(wěn)定性與不間斷性。每臺空壓機應(yīng)設(shè)置獨立的電源開關(guān)及控制回路，并保證斷電恢復(fù)后壓縮機能自動啟動。每臺空壓機能自動逐臺投入運行，各空壓機輪流追隨運行，以保證每臺空壓機的總運行時間能夠相同。確?？諌簷C維保時間的一致性，便于空壓機的管理。

1.2 真空負壓機房建設(shè)

1.2.1 機房選址

真空負壓機房一般宜設(shè)置于地面建筑內(nèi)，在條件限制時也可設(shè)于地下室，但負壓機房不宜與正壓空氣機房布置在同一房間。真空吸引用于重癥患者的急救吸痰吸膿以及在手術(shù)過程中吸取液態(tài)手術(shù)廢棄物[4]。由于真空負壓機組的排氣具有一定的風(fēng)險，若排放位置不當(dāng)，真空泵的排氣有可能成為SARS、結(jié)核等這類可經(jīng)空氣傳播的傳染性疾病的二次污染源[5]。根據(jù)《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》要求，負壓機組的排氣管一般應(yīng)設(shè)于室外，并高于地面5m。排氣口位于室外時，不應(yīng)與醫(yī)用空氣進氣口位于同一高度，且與建筑物的門窗、其他開口的距離不應(yīng)少于3m；排氣口氣體的發(fā)散不應(yīng)受季風(fēng)、附近建筑、地形及其他因素的影響，排出的氣體應(yīng)遠離其他人員工作或生活區(qū)域，在排氣管出口處應(yīng)設(shè)置有害氣體警示標志。

1.2.2 機器選型

目前，國內(nèi)使用最多的真空負壓機組（即真空泵）有2種：一種是水環(huán)泵，是以水為工作液體的容積泵，適用于抽吸不含固體顆粒（但可以允許有粉塵和微小的固體顆粒）的氣體[6]；另一種是油潤式真空泵，是以潤滑油作為潤滑介質(zhì)。

水環(huán)泵具有以下優(yōu)點：（1）結(jié)構(gòu)簡單，制造精度要求不高，容易加工。（2）壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。（3）由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進行潤滑，而且磨損很小。（4）轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。（5）吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠。但水環(huán)式真空泵也有其缺點：（1）效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。（2）水環(huán)泵造價較低，但由于水循環(huán)系統(tǒng)易漏水，真空排氣中細菌隨著水漏出會造成站房與環(huán)境污染。

相較而言，油潤式真空泵效率高、極限壓強高，且不存在漏水的問題，但機組投資及維護成本較高。因此，如果投資預(yù)算允許，建議安裝油潤式真空泵機組為佳。

1.2.3 負壓機組的電源要求

負壓機組的電源應(yīng)屬于一級用電負荷，具有雙電源切換功能，保證真空負壓機房供電的穩(wěn)定性與不間斷性。每臺真空泵應(yīng)設(shè)置獨立的電源開關(guān)及控制回路，并保證斷電恢復(fù)后真空泵能自動啟動。每臺真空泵能自動逐臺投入運行，各真空泵輪流追隨運行，從而保證每臺真空泵的總運行時間能夠相同，盡而確保真空泵維保時間的一致性，便于真空泵的管理。

1.2.4 機房的通風(fēng)要求

真空負壓機組的排氣具有一定的危害性，因此負壓機房的通風(fēng)有較為嚴格的要求，具體前面已述及。負壓機房通風(fēng)的另一目的是將負壓機組工作的熱量排至室外，保持機房的溫度不會過高?？稍谪搲簷C房設(shè)置軸流風(fēng)機，并通過風(fēng)管將熱量排出機房外。

1.3 液氧站建設(shè)

1.3.1 中心供氧站供氧方式

供氧系統(tǒng)氧源一般有：匯流排供氧系統(tǒng)、液氧、變壓吸附（PSA）制氧機[7]。因瓶裝氧氣采購價格高，匯流排使用成本較高，且須頻繁更換鋼瓶，管理不便，因此在用氧量較大的醫(yī)院較少采用。一般采用制氧機或液氧方式，匯流排只作為應(yīng)急情況下的氧氣供應(yīng)備用源。

制氧機與液氧的比較：變壓吸附（PSA）制氧機是以沸石分子篩為吸附劑，利用加壓吸附、降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氧氣的自動化設(shè)備。具有體積小、質(zhì)量輕、操作簡單、現(xiàn)場制氧快捷、開關(guān)方便、安全性高等優(yōu)點。缺點是氧氣純度不高，約為92%～95%；運行噪聲大，維護費用高，故障率相較液氧要高。適用于交通條件較差，液氧無法送達的地方。液氧的優(yōu)點：質(zhì)量可靠，氧氣純度高，可達99%以上，是制氧機無法比擬的；操作簡便，故障率低；使用、維護費用低；噪聲低，相比制氧機，噪聲可忽略不計。缺點是液氧站需要一定的安全距離，這對于目前國內(nèi)一些醫(yī)院難以實現(xiàn)。

1.3.2 液氧站安全距離要求

《醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范》中之間的防火間距物、構(gòu)筑物關(guān)于液氧站防火間距的要求，見表1[8]。

表1 醫(yī)用液氧貯罐與醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)內(nèi)部建筑物之間的防火間距要求

1.3.3 液氧站電氣要求

因液氧貯槽高度較高，貯槽必須有導(dǎo)除靜電的接地裝置和防雷擊裝置。防靜電接地電阻不大于10Ω；防雷擊裝置最大沖擊電阻為30Ω，并至少每年檢測1次。液氧站內(nèi)除液氧貯槽液位、壓力等監(jiān)控系統(tǒng)需供電外，最好預(yù)留一路電源以供液氧從槽車泵入貯槽所用。有些液氧槽罐車容積較大，如果只靠壓差充注液氧，速度較慢、時間較久，因此須靠槽車另帶的液氧輸出泵充注。一般輸出泵電源電壓為380 V，功率在5 kW以內(nèi)。

1.3.4 液氧站通風(fēng)要求

液氧貯槽安裝場所應(yīng)有良好的通風(fēng)，一般宜安裝在室外，四周有柵欄，5m內(nèi)不得有明火、可燃易爆物及低洼處。尤其應(yīng)注意的是，液氧站下以及周邊的地面不宜做成柏油路面，因瀝青具有可燃性。

2 討論

醫(yī)用氣體的供應(yīng)不僅要求很高的可靠性與穩(wěn)定性，對于氣體的質(zhì)量也有要求。醫(yī)用氣體作為由醫(yī)院制造的、有著嚴格質(zhì)量要求的“藥品”，在制造和使用上必須嚴格遵從美國和歐洲藥典要求。正壓空氣的質(zhì)量要求標準狀態(tài)下，油的質(zhì)量濃度＜1×10-4mg/L，水的含量＜5．75×10-5mg/L，CO體積分數(shù)＜5×10-6（V/V），CO2體積分數(shù)＜5×10-4（V/V）。對于流量、壓力也有要求，正壓空氣的額定壓力為400 kPa，負壓真空的額定壓力為40 kPa（真空壓力），氧氣的額定壓力為400 kPa。要達到這些質(zhì)量要求，可以通過對機器設(shè)備的控制或增加其他的附屬設(shè)備實現(xiàn)。

3 結(jié)語

醫(yī)院醫(yī)用氣體系統(tǒng)，又稱為生命支持系統(tǒng)，用于維系危重患者生命，促進患者康復(fù)，驅(qū)動各種醫(yī)用治療工具等[9]。因此，醫(yī)用氣體工程是事關(guān)患者健康和生命安全的基礎(chǔ)性保障工程，在設(shè)計和建設(shè)過程中，必須牢固樹立安全和責(zé)任意識，實行科學(xué)、嚴格和規(guī)范化的控制與管理，消除和杜絕各類隱患[10]。在建設(shè)醫(yī)氣工程的各個機房時，都應(yīng)從機房的選址、機房內(nèi)設(shè)備選型、供電要求、通風(fēng)以及給排水要求等多方面考慮，從而建設(shè)一個滿足醫(yī)療需要、可靠安全的醫(yī)用氣體機房。

[1] 于露露，秦勤．醫(yī)院醫(yī)用氣體中心氣站的安全管理[J]．江蘇衛(wèi)生事業(yè)管理，2013，24（2）：82－83．

[2] 曹輝．醫(yī)院生命支持系統(tǒng)的研究探討[J]．中國醫(yī)學(xué)裝備，2009，6（3）：6-9．

[3] 何建光．醫(yī)院的醫(yī)用氣體工程設(shè)計和實施體會[J]．中國臨床醫(yī)藥研究雜志，2007（12）：72．

[4] 羅琳，張靜，馬萍．醫(yī)療氣體設(shè)計中的幾個問題[J]．給水排水，2005，31（8）：72-74．

[5] 王宇虹，林在豪．當(dāng)前醫(yī)用氣體建設(shè)中的若干問題與建議[J]．中國醫(yī)院建筑與裝備，2005，6（2）：18-21．

[6] 顏志武．談?wù)務(wù)婵毡玫倪x擇[J]．磚瓦，1996（5）：17－18．

[7] 崔吉平，種銀寶，趙瑪麗．醫(yī)用中心供氧系統(tǒng)的配置應(yīng)用及質(zhì)量管理控制[J]．醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2009，30（3）：107-108．

[8]GB 50751—2012 醫(yī)用氣體工程技術(shù)規(guī)范[S]．

[9] 侯星萍．醫(yī)用氣體系統(tǒng)工程施工質(zhì)量控制[J]．福建建設(shè)科技，2010（1）：43-44．

[10]張向宏．醫(yī)用氣體工程建設(shè)與使用中的問題與建議[J]．中國醫(yī)院建筑與裝備，2007，8（10）：8-12．

（收稿：2013-11-20 修回：2014-02-14）

Construction ofmachine room for medical gas engineering

XU Xiao-dong
（Departmentof General Affairs,Ruian People's Hospital,Ruian 325200,Zhejiang Province,China）

The importance of medical gas engineering system in hospital service is analyzed,and the types of medical gases and machine rooms are introduced.Some suggestions and issues on design and building of medical gas machine room are given through elaborating the location of machine room,selection of source equipment,electricity supplying, ventilation,water supplying and drainage etc.The machine rooms involved mainly include medical air machine room, medical vacuum machine room and liquid oxygen supply station.Thus,the operation ofmedical gas system as well as its maintenance can be facilitated，and references can be found when building medical gas engineering system.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（6）：124-126]

medical gas engineering;construction ofmachine room;medical airmachine room;medical vacuum machine room;liquid oxygen station

R318；R197.38

A

1003-8868（2014）06-0124-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.06.124

許曉東（1977—），男，工程師，主要從事醫(yī)院后勤設(shè)備的維護與管理工作，E-mail：tropicfish01@163.com。

325200浙江瑞安，瑞安市人民醫(yī)院總務(wù)科（許曉東）