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關(guān)鍵詞：凈化機(jī)組 末端送風(fēng)裝置 DDC控制系統(tǒng)

1 引言

　　武漢協(xié)和醫(yī)院創(chuàng)建于1866年，是目前國內(nèi)歷史悠久的醫(yī)院之一。由于醫(yī)院原有住院設(shè)施難以適應(yīng)發(fā)展需要，為改善病人的住院環(huán)境，現(xiàn)建造新的外科病房大樓。

　　在外科病房大樓建設(shè)過程中，《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002（以下簡稱《規(guī)范》）于2002年12月實(shí)施，為此，根據(jù)規(guī)范，我們對其潔凈手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了深化設(shè)計(jì)。

2 工程概況

　　武漢協(xié)和醫(yī)院外科病房大樓建筑面積76000m2，建筑高度126.3m，地下兩層，地上三十二層。共設(shè)病床800張。手術(shù)部設(shè)在三~八層，其中三層為麻醉科辦公用房及手術(shù)室輔助用房，四、五層為手術(shù)室，六層為手術(shù)室設(shè)備層，七層為ICU病房，八層為避難層兼設(shè)備層。手術(shù)部共設(shè)手術(shù)室42間，其中Ⅰ級手術(shù)室3間，Ⅱ級手術(shù)室6間，Ⅲ級手術(shù)室21間，Ⅳ級手術(shù)室10間，感染手術(shù)室2間；七層ICU病房設(shè)床位37張。

3 手術(shù)部平面布局

　　潔凈手術(shù)部的設(shè)計(jì)是以控制微生物對患者的污染為宗旨。控制污染的途徑有很多種，公道的建筑平面布局與人、物流路線設(shè)置非常關(guān)鍵?；颊?、醫(yī)生、護(hù)士、設(shè)備和手術(shù)物品在術(shù)前術(shù)后均需進(jìn)出手術(shù)室，即：手術(shù)前病人流向、手術(shù)后病人流向、手術(shù)前工作職員流向、手術(shù)后工作職員流向、使用前無菌器材流向、使用后器材流向。根據(jù)這六種人、物流，可分成多種平面類型。

　　根據(jù)此大樓的整體平面，結(jié)合我國現(xiàn)在的國情，充分體現(xiàn)潔污分流、流程短的八字原則，建筑設(shè)計(jì)將該手術(shù)部設(shè)計(jì)為外廊回收型（見圖1）。該布置型式將污物流線獨(dú)立分離出來，術(shù)后物品由外周走廊回收。手術(shù)室和直接為手術(shù)室服務(wù)的輔助用房形成手術(shù)核心區(qū)。無菌物品、術(shù)前和術(shù)后醫(yī)護(hù)職員與患者均在中心潔凈走廊通過，術(shù)后污物從外污物走廊送出。此種布局既有效控制微生物污染，又符合人的行走習(xí)慣，易于被醫(yī)護(hù)職員接受。

圖1 手術(shù)室平面布局

4 手術(shù)部冷、熱源

　　手術(shù)部冷、熱源由設(shè)在地下二層的冷凍機(jī)房及換熱站供給。其中冷凍機(jī)房特設(shè)一臺水冷螺桿式制冷機(jī)組用于手術(shù)部過過渡季節(jié)的供冷。加濕用的蒸汽由中心鍋爐房引來，在地下室設(shè)減壓閥至0.2MPa供至設(shè)備層凈化機(jī)組。

5 手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)

　　公道的凈化空調(diào)系統(tǒng)是保障整個手術(shù)部處于受控狀態(tài)的重要環(huán)節(jié)。潔凈手術(shù)部要求系統(tǒng)能夠控制各等級手術(shù)室及輔助用房的室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度、細(xì)菌與有害氣體濃度、氣流分布，保證室內(nèi)職員所需的新風(fēng)量，維持室內(nèi)公道的氣流流向，維持手術(shù)部公道、有序的壓力梯度。

5.1 凈化機(jī)組的位置

　　該院手術(shù)室集中在四、五兩層，由于建筑面積的要求，不可能對每層手術(shù)室設(shè)一層設(shè)備層。因此，四、五層手術(shù)室的凈化機(jī)組均設(shè)在六層設(shè)備層中。七層ICU的凈化機(jī)組利用八層避難層的空間擺放。這樣六層設(shè)備層專用于設(shè)置凈化機(jī)組，設(shè)備集中布置，可實(shí)現(xiàn)手術(shù)部空調(diào)機(jī)組的集中控制，便于將來的運(yùn)行治理。

5.2 凈化系統(tǒng)的流程

　　凈化系統(tǒng)的流程如圖2所示。

　?。?）Ⅰ、Ⅱ級手術(shù)室各采用凈化機(jī)組與手術(shù)室一對一設(shè)置，Ⅲ、Ⅳ級手術(shù)室采用一臺凈化機(jī)組對應(yīng)2間或3間手術(shù)室設(shè)置，走廊與輔助用房根據(jù)分區(qū)分別采用凈化機(jī)組；污物走道的凈化級別按照清潔走道考慮。七層兩個ICU單元各設(shè)一臺凈化機(jī)組。

　　（2）Ⅰ級手術(shù)室采用潔凈手術(shù)專用阻漏式送風(fēng)天花，上頂送下側(cè)回；Ⅱ、Ⅲ級手術(shù)室采用層流送風(fēng)天花送風(fēng)，上頂送下側(cè)回；Ⅳ級手術(shù)室采用高效送風(fēng)口送風(fēng)，上頂送下側(cè)回； 潔凈走道與輔助用房采用高效送風(fēng)口送風(fēng)，輔助用房上頂送下側(cè)回，走道上頂送上頂回；ICU及相關(guān)輔助用房采用高效送風(fēng)口送風(fēng)，上頂送上頂回。

　　（3）新風(fēng)分區(qū)集中控制，新風(fēng)集中處理后送至每臺凈化機(jī)組的回風(fēng)管上與回風(fēng)混合，各回風(fēng)管與新風(fēng)支管上設(shè)定風(fēng)量閥。

　　（4）每間手術(shù)室均配獨(dú)立的直排風(fēng)口，由設(shè)備層分系統(tǒng)設(shè)排風(fēng)機(jī)排出；各排風(fēng)支管上設(shè)定風(fēng)量閥。

圖2 凈化系統(tǒng)流程圖

　　（5）為保證手術(shù)室的噪聲指標(biāo)，在凈化機(jī)組的送、回風(fēng)管上各設(shè)置兩臺衛(wèi)生型寬頻消聲器。

    5.3 凈化機(jī)組的配置：

　　凈化機(jī)組配混合段、表冷段、加濕段、風(fēng)機(jī)段、中效過濾段、出風(fēng)段，用于空氣再熱的電加熱器設(shè)在凈化機(jī)組送風(fēng)管上。

　　新風(fēng)凈化機(jī)組配中效過濾段、亞高效過濾段、表冷段、出風(fēng)段。

　　排風(fēng)機(jī)組配中效過濾段、風(fēng)機(jī)段、出風(fēng)段。

5.4 凈化系統(tǒng)的控制：

　?。?）每臺凈化機(jī)組均配置一套兩通調(diào)節(jié)閥，一套溫、濕度探頭，該兩通調(diào)節(jié)閥設(shè)置于機(jī)組回水總管上，溫、濕度探頭設(shè)置于手術(shù)室回風(fēng)總管上，溫、濕度探頭采集到信號后傳遞給DDC，DDC再通過所設(shè)定的溫度來控制兩通調(diào)節(jié)閥的開啟度。

　?。?）DDC實(shí)行濕度優(yōu)先控制，在夏季工況下：新風(fēng)表冷器先進(jìn)行一次降溫除濕，新、回風(fēng)混合后在空氣處理機(jī)組上進(jìn)行二次降溫除濕，直到濕度滿足DDC設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)，這時DDC再通過輔助電加熱器工作來達(dá)到設(shè)定的溫、濕度。冬季工況下，由濕膜加濕器對空氣進(jìn)行加濕，使?jié)穸葷M足要求。

　?。?）輔助電加熱器的開關(guān)程序通過DDC來控制，當(dāng)風(fēng)管內(nèi)的空氣溫度小于所設(shè)定的溫度時電加熱自動打開，反之則封閉，電加熱器本身還帶有過熱保護(hù)裝置，當(dāng)其溫度超過90度時，電加熱器自動封閉。

　?。?）新風(fēng)凈化機(jī)組與空氣凈化機(jī)組實(shí)現(xiàn)連鎖控制，即系統(tǒng)內(nèi)只要有一臺空氣凈化機(jī)組打開，其對應(yīng)的新風(fēng)凈化機(jī)組必須先打開，只有當(dāng)共用該新風(fēng)系統(tǒng)的空氣凈化機(jī)組全部封閉時，所屬新風(fēng)凈化機(jī)組才能封閉。

　　（5）排風(fēng)機(jī)與空氣凈化機(jī)組實(shí)現(xiàn)連鎖控制，即空氣凈化機(jī)組打開，其對應(yīng)的排風(fēng)機(jī)就開始工作，只有當(dāng)共用該排風(fēng)系統(tǒng)的空氣凈化機(jī)組將全部封閉時，所屬排風(fēng)機(jī)才能先封閉。為了保證手術(shù)室的正壓，建議甲方在非手術(shù)室時段將新風(fēng)機(jī)及排風(fēng)機(jī)開啟。

6 手術(shù)室潔凈指標(biāo)的保證

6.1 合適的空氣過濾系統(tǒng)

　　實(shí)測表明：大氣塵中>0.5μm的微粒為百萬數(shù)目級以上，為了保證系統(tǒng)內(nèi)壓力梯度，整個系統(tǒng)需要大量的新風(fēng)，系統(tǒng)中盡大多數(shù)的微粒都來源于新風(fēng)，新風(fēng)的控制對于整個系統(tǒng)的保障起到至關(guān)重要的作用。公道的新風(fēng)過濾對后面的高級別的過濾器的保護(hù)、今后的運(yùn)行治理來說是非常重要的，所以特選用具有足夠過濾面積的新風(fēng)采集箱設(shè)在新風(fēng)進(jìn)口。該采集箱內(nèi)第一級設(shè)置優(yōu)質(zhì)纖維濾網(wǎng)，能夠初步過濾掉比較大的灰塵粒子，阻止昆蟲、樹葉等進(jìn)進(jìn)凈化空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)，新風(fēng)進(jìn)口足夠面積的纖維濾網(wǎng)進(jìn)步了后面的粗效、中效及至高效過濾器的使用壽命。此工程新風(fēng)系統(tǒng)除有設(shè)有足夠面積的新風(fēng)采集箱外，還在新風(fēng)機(jī)組內(nèi)設(shè)置對≥1μm大氣塵計(jì)數(shù)效率不低于75％的中效過濾器，對≥0.5μm大氣塵計(jì)數(shù)效率不低于95％的亞高效過濾器。

　　在凈化空調(diào)機(jī)組的正壓段設(shè)置一級中效過濾器對空氣進(jìn)行預(yù)過濾，并防止凈化空調(diào)機(jī)組二次污染對高效過濾器（HEPA）前系統(tǒng)的影響。高效過濾器（HEPA）對于凈化空調(diào)過濾系統(tǒng)來說為關(guān)鍵。手術(shù)部凈化的主要目的是控制手術(shù)病人的外部環(huán)境，從而減小病人手術(shù)中及術(shù)后被感染率。病人的感染通常由細(xì)菌、病毒引起，而感染手術(shù)病人的病毒經(jīng)常由一層蛋白質(zhì)內(nèi)的單個DNA或RNA分子組成。研究表明，大多數(shù)病毒在空氣中不能獨(dú)立的存在，經(jīng)常附著在比它們大很多的細(xì)菌上，細(xì)菌又以塵粒為營養(yǎng)源。根據(jù)實(shí)例資料統(tǒng)計(jì)，空氣中細(xì)菌的濃度與大氣中3～5μm的粒子濃度有關(guān)。過濾掉該粒徑范圍內(nèi)的粒子，清除病毒與細(xì)菌的生存外部環(huán)境，可以有效的抑制細(xì)菌與病毒的生存與繁殖。所以一般手術(shù)部凈化過濾系統(tǒng)通常選用效率不低于99.97％(≥0.5μm 粒子，DOP法)的高效過濾器。

　　潔凈手術(shù)區(qū)的傳統(tǒng)做法是將高效過濾器布置在靜壓箱的末端，它是靠末端過濾器的后把關(guān)來體現(xiàn)其有效性。傳統(tǒng)的末端裝置起過濾、均流與保證不泄漏的三種作用。但這三種作用耦合，對高效過濾器與靜壓箱箱體的要求很高。該工程對Ⅰ級手術(shù)室選用高效過濾器箱與靜壓箱相結(jié)合的阻漏式潔凈送風(fēng)天花（參考http://m.fxideal.com/cp_view.asp?id=5049805），該天花與傳統(tǒng)送風(fēng)天花相比有如下優(yōu)點(diǎn)（見表1）：

表1 傳統(tǒng)與新型手術(shù)專用末端送風(fēng)裝置比較表