李博
摘要:本文從潔凈室如何合理布局、怎樣進行凈化系統(tǒng)氣流組織、溫濕度及壓力控制、高效過濾器設置等幾方面分析,總結(jié)出凈化系統(tǒng)的設計是一個融機械、暖通、電氣、裝修等多專業(yè)、多學科的結(jié)合體,設計者只有緊貼實際,充分考慮醫(yī)院需求和投資預期,有所取舍和側(cè)重,才能設計出針對性、實用性強,既節(jié)能又符合規(guī)范要求的凈化系統(tǒng)。
關鍵詞:凈化系統(tǒng);潔凈手術(shù)室;氣流組織;高效過濾器。
引言
隨著我國醫(yī)院現(xiàn)代化進程不斷加速,潔凈室建設在各行各業(yè)中廣泛開展,尤其是醫(yī)療機構(gòu),醫(yī)院潔凈手術(shù)室已成為新醫(yī)院建設及舊醫(yī)院改革中不可缺少的部分。下面總結(jié)自己十幾年來從事潔凈室設計積累的經(jīng)驗,以手術(shù)室凈化系統(tǒng)設計為例對以下幾個問題做以淺析。
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單獨空間的空氣凈化概念,在手術(shù)準備至手術(shù)結(jié)束的整個過程中每一個環(huán)節(jié)都要重視控制空氣污染。也就是說需要有一個全面控制的概念。
(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,有必要先建立一個科學合理的建筑平面布局,在布局過程中以下原則應予以充分考慮:
1、新建潔凈手術(shù)部一般應在醫(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)換層設置潔凈空調(diào)機房;在主樓頂層則可將機房設置在手術(shù)部的上層,以免噪聲干擾病房。
2、無論是新建還是改建都應將機房設在靠近手術(shù)部的位置,以手術(shù)部上層設技術(shù)層并安排機房為最好,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、對潔凈手術(shù)部的房間需求及潔凈等級的認定。
《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范(GB5033—2013)》(本文簡稱《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應遵照此二表進行。
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)(準潔凈區(qū))、潔凈區(qū)等區(qū)域。
每個醫(yī)院的潔凈手術(shù)部都有人流和物流的問題,合理的人流及物流應當符合潔污分流原則。
常見的潔凈手術(shù)部布局有兩個形式:中心島式和雙通道式。無論哪種布置方式都應注意:
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)一般來講,潔凈手術(shù)室的排列,按其潔凈度等級應當從低到高順序安排。
3)每種布置方式都必須考慮安全疏散滿足消防要求。
二、凈化系統(tǒng)設計
(一)凈化系統(tǒng)設計的目的及要點
1、用空氣過濾的方法有效去除送入空氣的細菌和塵埃。
2、依靠氣流組織有效地稀釋或排除醫(yī)護人員的發(fā)塵(菌)。
3、控制好手術(shù)部內(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。
為簡化潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的風管管路,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造成形成呆滯段,從而影響室內(nèi)潔凈度。因此只能應用在一些等級較低的、不重要的輔助房間中應用。
2、送風方式劃分的潔凈手術(shù)室分類及風量計算
1)局部單向流手術(shù)室
局部單向流手術(shù)室是目前應用較廣的一種類型,《規(guī)范》中的Ⅰ級潔凈手術(shù)室就是這種形式。其設計計算應當分兩步進行。
第一步,確定單向流送風區(qū)域,即《規(guī)范》中所指手術(shù)區(qū)。一般Ⅰ級手術(shù)室單向流送風區(qū)域不得小于6.24m2,且面積不能超過1.2倍,即7.488 m2。(眼科手術(shù)室除外)。
第二步,進行送風量計算,以手術(shù)室內(nèi)凈層高3m計算,為保證工作面高度截面平均風速0.25m/s,在風口處的風速0.40m/s左右,確定送風口風速后可計算出室內(nèi)所需送風量,折算出換氣次數(shù)后,計算出自凈時間,看是否符合設計要求,否則再調(diào)整送風區(qū)域或送風風速,重新計算直至符合要求為止。
2)亂流潔凈手術(shù)室
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術(shù)室均可設計成亂流潔凈手術(shù)室。它的凈化原理靠潔凈送風稀釋并滲混室內(nèi)產(chǎn)塵,把含塵高于送風濃度(此濃度也符合潔凈度標準)的空氣排除室外,從而帶走室內(nèi)產(chǎn)塵。因此,對于亂流潔凈手術(shù)室的設計計算的任務主要是計算室內(nèi)空氣含塵濃度的變化,按預定的潔凈度要求確定送風量(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的空調(diào)機和加濕器。
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。
對于手術(shù)室來講,為了維持本身房間的潔凈度,免受鄰室的污染,須保持相對鄰室較高的空氣壓力,即相對于鄰室維持一個正的靜壓差。而靜壓差的存在起到了在門、窗關閉的情況下,防止室外空氣由縫隙進入潔凈室。另外當門開啟時,應有足夠的氣流向外流動,把人瞬時帶進的污染空氣降低到最低程度。一般兩相鄰房間應保持5Pa的壓差,而對室外應保持15Pa的壓差。對100級手術(shù)室,通過計算可知手術(shù)室內(nèi)的正壓風量大于540立方米/小時就能滿足層流的要求。
在系統(tǒng)正常運行時,可在系統(tǒng)中設置排風系統(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)高效過濾器的設置
在凈化過程中,過濾器一直起著很大的作用,手術(shù)單元的凈化級別和過濾器過濾效率直接相連,對于只有普通凈化級別要求的手術(shù)單元一般配置亞高效過濾器。對特殊凈化手術(shù)室相應的在末端配置高效過濾器。為了提高末端過濾器的使用壽命凈化空調(diào)循環(huán)機組采用三級過濾的形式。
高效過濾器的布置應遵循以下要求:
1)當高效過濾器平行于裝飾層或均流層布置在靜壓箱下部送風面上時,高效過濾器滿布比應不小于0.75。
高效過濾器滿布比=高效過濾器凈截面積/布置高效過濾器截面的總面積
2)當高效過濾器布置在靜壓箱側(cè)面時,應單側(cè)或?qū)?cè)布置,側(cè)面的過濾器滿布比不應小于0.75,靜壓箱內(nèi)氣流應有充分混合的措施。
3)當受到層高和不允許在室內(nèi)維修的限制時,可采用有阻漏功能的送風面而把高效過濾器布置在靜壓箱之外,但應盡可能靠近靜壓箱,靜壓箱內(nèi)氣流應有充分混合的措施,潔凈氣流滿布比應小于0.85。
潔凈氣流滿布比=送風面積上潔凈氣流通過面積/送風面總面積
結(jié)語
凈化系統(tǒng)必須有很高的可靠性,手術(shù)室關系到人的生命,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,自動控制日益與潔凈室建設融合在一起,設計凈化系統(tǒng)需要涉及更多學科的知識,所有這些,都對設計者提出了更高的要求,根據(jù)工程實際,充分考慮醫(yī)院需求和投資預期,有所取舍和側(cè)重,設計節(jié)能型、針對性、實用性強的凈化系統(tǒng),將是設計者未來不斷的追求。
參考文獻
1、《醫(yī)院潔凈空調(diào)設計與運行管理》胡吉士、奚康生、余俊祥編著 ?機械工業(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