淺談凈化系統設計的幾點問題

李博

摘要：本文從潔凈室如何合理布局、怎樣進行凈化系統氣流組織、溫濕度及壓力控制、高效過濾器設置等幾方面分析，總結出凈化系統的設計是一個融機械、暖通、電氣、裝修等多專業、多學科的結合體，設計者只有緊貼實際，充分考慮醫院需求和投資預期，有所取舍和側重，才能設計出針對性、實用性強，既節能又符合規范要求的凈化系統。

關鍵詞：凈化系統;潔凈手術室;氣流組織;高效過濾器。

引言

隨著我國醫院現代化進程不斷加速，潔凈室建設在各行各業中廣泛開展，尤其是醫療機構，醫院潔凈手術室已成為新醫院建設及舊醫院改革中不可缺少的部分。下面總結自己十幾年來從事潔凈室設計積累的經驗，以手術室凈化系統設計為例對以下幾個問題做以淺析。

一、合理的手術部布局

潔凈手術室的空氣污染不是一個單獨空間的空氣凈化概念，在手術準備至手術結束的整個過程中每一個環節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）潔凈手術部在醫院建筑中的位置

在考慮全面控制潔凈手術部的空氣污染時，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、新建潔凈手術部一般應在醫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轉換層設置潔凈空調機房;在主樓頂層則可將機房設置在手術部的上層，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部的位置，以手術部上層設技術層并安排機房為最好，這樣可節約建筑面積，安裝方便并縮短管線，其效果是節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、對潔凈手術部的房間需求及潔凈等級的認定。

《醫院潔凈手術部建筑技術規范（GB5033—2013）》（本文簡稱《規范》）中的表3.0.2-1及表3.0.2-2已將潔凈手術室及主要潔凈輔助用房的潔凈分級及適用范圍予以明確。各醫院在考慮和安排潔凈手術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，潔凈手術部的布置往往應符合三區兩通道的原則。三區即手術區，輔助區，其他用房區，二通道即潔凈通道，污物通道。

從潔凈區域的劃分可以將手術部分為非潔凈區、緩沖區（或氣閘間）、清潔區（準潔凈區）、潔凈區等區域。

每個醫院的潔凈手術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，在潔凈區內必須連續，即人員進入潔凈區后，直至走出潔凈區前的路線，不能有非潔凈區相隔。

2）一般來講，潔凈手術室的排列，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、凈化系統設計

（一）凈化系統設計的目的及要點

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護人員的發塵（菌）。

3、控制好手術部內的壓力梯度，保證不同區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，降低人體發菌量及室內細菌繁殖。

5、有效排除廢氣和有害氣體，保證室內空氣新鮮和空氣品質。

（二）氣流組織合理化

1、氣流組織的形式

潔凈手術室內氣流組織的目的是迅速有效地排除手術室內已經發生的菌塵污染。通常潔凈手術室內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。

為簡化潔凈手術室空調系統的風管管路，也有一些輔助房間內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室分類及風量計算

1）局部單向流手術室

局部單向流手術室是目前應用較廣的一種類型，《規范》中的Ⅰ級潔凈手術室就是這種形式。其設計計算應當分兩步進行。

第一步，確定單向流送風區域，即《規范》中所指手術區。一般Ⅰ級手術室單向流送風區域不得小于6.24m2，且面積不能超過1.2倍，即7.488 m2。（眼科手術室除外）。

第二步，進行送風量計算，以手術室內凈層高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所需送風量，折算出換氣次數后，計算出自凈時間，看是否符合設計要求，否則再調整送風區域或送風風速，重新計算直至符合要求為止。

2）亂流潔凈手術室

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術室均可設計成亂流潔凈手術室。它的凈化原理靠潔凈送風稀釋并滲混室內產塵，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，從而帶走室內產塵。因此，對于亂流潔凈手術室的設計計算的任務主要是計算室內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）。

（三）溫濕度及壓力控制

按照《規范》的要求手術室的溫濕度必須控制在一定的范圍內，根據不同大小的房間配置相應的空調機和加濕器。

按照三區二通道的原則布局，手術室的壓力由大到小排列為特殊潔凈手術室，一般潔凈手術室、潔凈走廊、垂直通道及污物廊。

對于手術室來講，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級手術室，通過計算可知手術室內的正壓風量大于540立方米/小時就能滿足層流的要求。

在系統正常運行時，可在系統中設置排風系統排除多余氣體，使手術室的正壓值始終在合理的數值上。

（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單元一般配置亞高效過濾器。對特殊凈化手術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循環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面時，應單側或對側布置，側面的過濾器滿布比不應小于0.75，靜壓箱內氣流應有充分混合的措施。

3）當受到層高和不允許在室內維修的限制時，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

結語

凈化系統必須有很高的可靠性，手術室關系到人的生命，由系統的故障引發的手術室停用有可能造成很大的損失。特別隨著技術的發展，自動控制日益與潔凈室建設融合在一起，設計凈化系統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，根據工程實際，充分考慮醫院需求和投資預期，有所取舍和側重，設計節能型、針對性、實用性強的凈化系統，將是設計者未來不斷的追求。

參考文獻

1、《醫院潔凈空調設計與運行管理》胡吉士、奚康生、余俊祥編著 ?機械工業出版社

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