醫院潔凈手術室電氣裝備應用研究

王高安

隨著現代醫學的不斷發展，對醫院潔凈手術室電氣裝備要求也愈來愈高，電氣裝備的安全、可靠制約著手術的成敗，關系著病患的生命安危。

一、潔凈手術室的含義

潔凈手術室是在一般手術室的基礎上發展起來的凈化手術室，與一般手術室的區別在于對手術間細菌、懸浮塵粒的要求不同。潔凈手術室又稱層流手術室，是通過對室外引進的空氣進行不同層級過濾的技術，使進入室內的空氣細菌微生物、懸浮塵粒等進行相應的處置，而室內污染的空氣經過無菌處理后排出室外，如此循環往復，以達到被控制的手術間環境內的空氣質量潔凈度適合各專業、各類外科手術的要求，同時借助模塊空調機組、新風系統等，使空間環境的溫度、濕度達到可控、適宜，創造清新、潔凈、舒適、細菌、塵埃數量低的手術空間環境，以達到盡可能減少患者在手術時對組織等的損傷，并有效降低患者和醫護人員的感染率，尤其是顱內手術和燒傷手術，保證患者術后能更快更好地恢復的目的，是現代醫院院感控制最關鍵的環節之一。潔凈手術室根據對細菌、懸浮塵粒等的要求不同，分為特別潔凈手術室（又稱一級或百級手術室）、標準手術室（又稱二級或千級和1萬級手術室）、一般潔凈手術室（又稱三級或10萬級手術室）、準潔凈手術室（又稱四級或30萬級手術室）等四個標準等級。

二、潔凈手術室電氣裝備的重要性

通過潔凈手術室的含義可以看出，潔凈手術室空間是相對封閉的，通過新風系統使室內外空氣進行交換。手術間墻面不設置透明窗戶，一是因為墻面布置配電箱柜、器械櫥柜、中央控制屏幕等設施，二是外來光線會對手術醫務人員視野造成眩暈等干擾。因此手術間室內靠頂部燈光實現正常照明，手術部位靠無影燈來滿足手術照明。照明、新風、空調、控制系統、數據傳輸、對外通信等都必須安全、可靠，因此對手術室的電氣裝備系統的要求非常高，必須按照一級負荷配置供配電系統，確保手術過程安全、順利進行。

三、手術室電氣裝備組成

1. 供電系統

（1）用電類別根據JGJ312-2013《醫療建筑電氣設計規范》第3.0.1條規定，醫療場所依照電氣設備安全防護要求分為3 類：0類場所：醫療電氣設備不需接觸人體；1類場所：醫療電氣設備接觸部件需要與病人身體接觸的；2類場所：醫療電氣設備接觸部件需要與病人體內器官接觸的，且電源中斷會危及病人生命的。自動恢復供電時間的要求不同場所也不相同，設計時應嚴格區別執行。

（2）負荷等級根據GB 51348-2019《民用建筑電氣設計標準》和JGJ 312-2013規定，手術部相關用電負荷分為特別重要負荷、一級負荷、二級負荷。通過潔凈手術室的含義看出空氣凈化的重要性，凈化新風空調設備的電源可靠性尤為重要。隨著疫情防控常態化，對院感的要求將更加嚴格，手術室的空氣凈化機組的用電等級將會提高至一級負荷標準。手術部相關用電負荷分級如下表：

（3）供電要求根據GB 503332013《醫院潔凈手術部建筑技術規范》第11.1.2條規定，手術室作為一級負荷，應采用獨立雙路電源供電。第 11.1.3條規定，潔凈手術室應設置應急電源。重要電源如生命支持類電氣設備滿足在線切換；應急配置電源維持時間不應小于30 min。根據GJ 312-2013第3.0.3條規定：恢復供電的時間要求小于或等于0.5s時，醫院備用電源供電維持時間不應小于3 h。

綜合以上，手術室供電系統必須具有防斷電措施，且兩路電源必須引自不同的變電所，即采用雙回路供電且實現末端斷電自動切換的功能，切換時間t ≤ 0.5s；同時配置院內發電機組進行專線供電，供電保持時間不小于3小時；手術間配置UPS不間斷應急電源。做到院外一級供電、院內備用電源、應急電源相結合的供電方式，確保安全、可靠；根據房間使用功能的差異，線路也要分別設置，減少彼此干擾；采取有效預防措施，避免漏電，手術中的極小漏電電流，都將造成嚴重的醫療事故。

2. 配電系統

（1）設備配電。手術室配電應采用總分制配電方式，手術間用電回路與功能房間用電分別設置，每個手術間應配置一臺獨立專用配電箱，且為雙電源末端互投，并設置漏電檢測報警裝置，確保配電互不影響。為方便檢修人員檢修,減少感染源進入手術間，配電箱通常設置在污物通道的墻體上。每間的配電總負荷不小于10kV·A。為方便設備用電，不同墻面上應設置相應的插座箱，并設防觸電接地端子，確保接地電阻值在1Ω范圍內。

（2）照明用電。常規手術室應設置的照明包括消防應急照明、一般照明和安全照明 3種，根據GB 51309—2018《消防應急照明和疏散指示系統技術標準》規定，醫院手術室及重癥監護室等病人行動不便的病房等，需要設置消防應急照明燈具，地面水平最低照度不應低于 5. 0 lx；具體做法可參照國標圖集 19D702—7《應急照明設計與安裝》，應注意手術室的消防應急照明應與走道消防應急照明分開回路設置。手術間手術照明為無影燈、場景照明為日光燈、影像照明為觀片燈等。辦公室、值班室、更衣室、餐廳等照明通常選日光燈或節能型燈具。光源顯色指數、色溫、照度要符合規定，通常Ra≥80，色溫在2500K～5000K之間，照度在0.5～750勒克斯，根據不同功能合理選取相應的照度，以滿足不同照明要求。手術間醫療照明、消防應急照明、安全疏散照明、逃生通道照明等均按一級負荷配置，采用雙電源末端互投配電。

（3）新風、空調系統配電。新風系統保證手術室的換氣次數達到規定的潔凈指標，不同級別的手術間換氣次數、過濾器的層級也不同，必須科學、合理確定新風系統的用電荷載。空調系統控制著手術室的溫、濕度，通過傳感器自動調節，使手術間達到恒溫、恒濕的要求。新風、空調系統用電荷載大，為手術室用電大戶，應選用專用線路供電，宜設置備用回路。專線的規格型號、敷設路徑、敷設方式要嚴格符合規范要求，尤其是穿越不同防火分區時，務必要做好防火、防煙封堵。新風、空調的控制要采取多種方式，便于手術間工作人員根據室內情況隨時操控。

（4）電纜、電線的選型與敷設。配電主干回路選用礦物絕緣電纜，支線采用低煙無鹵阻燃絕緣電纜，。照明支線選用低煙無鹵阻燃交聯聚氯乙烯絕緣導線。所有線纜采用沿橋架、穿鍍鋅鋼管封閉敷設，經過防火分區的一定嚴格按施工規范設置，確保供配電的安全、可靠。

四、電氣設備安全保護

1. 設置局部IT系統

《相關規范》規定，在電流突然中斷后，有招致重大醫療危險的場所，應設一臺專用隔離變壓器，在隔離變壓器的次級引出IT系統的電源，以防止產生接地故障電流。手術室設置IT系統，根據其用電功率的大小，設置一臺專用配電柜或配電箱，一般柜體（箱體）大小1000×600×500，因此，可落地明裝或墻體嵌裝。該系統的核心功能是實現漏電檢查，當三相電源中的單項線路出現接地故障時，該系統會及時發出聲光報警，同時系統會限制故障電流的大小，因此，發生故障部位所產生的電位差很小，不會對人員產生安全隱患，不用切斷電源，能確保手術正常進行。

2. 構建局部等電位聯結

局部等電位聯結可以有效防范手術室因電氣設備發生電流泄漏而導致的電位差，避免微電擊的發生。采取等電位接地方式，有效避免微電擊的發生。該聯結裝置，一般包括金屬上下水管、金屬墻體、柜體、金屬門窗、手術設備等的金屬架體及術者可能直接或間接觸及到的金屬部件。用于等電位聯結的保護線，其電阻值應滿足電位差小于10mV。

五、弱電系統

1. 火災自動報警系統

手術間不宜設置火災自動噴淋系統，但應設置火災自動報警系統。按總線制設計，消防控制與整棟樓統一考慮，便于消防聯動控制。火災報警后，自動打開報警防火分區的正壓送風閥及排煙閥、啟動正壓送風機組以及排煙機組，隨著排煙溫度升高控制相應的防火閥。報警、聯動、控制等線纜均選用防火等級的材質，并穿金屬鋼管加以保護，吊頂內的控制消防設備的線路也要用金屬材質的波紋管保護。

2. 數字化自動控制系統

數字化手術室的應用為現代智慧手術、機器人手術提供了可能。手術室新風、空調要實現自動控制，實時監測和控制每間手術室的環境參數，同時，為避免院感發生，正、負壓不同的凈化區域的壓差要保障在設計范圍內。為有效控制潔凈手術間人員流動，設置有效的通訊系統和門禁系統，做到通訊暢通、規范人流物流。在無影燈上配置手術攝像機（或主刀醫生佩戴眼鏡式或頭燈式攝像機）等全視野的高清監視系統，對每臺手術的全過程進行監控，影像及時傳輸、儲備，有助于學科會診，對科研教學乃至醫患矛盾等提供詳實的一手材料。設置中央控制屏，對手術中的空調、燈光、影像、手術信息等進行集中控制和管理。

六、建設管理

項目實施過程應重點加強設計、施工、竣工驗收等重要環節的管理。

1. 規劃設計最優方案

好的設計方案是手術室建設成功的關鍵環節。院方要指派專門的團隊、手術室等部門共同與設計方進行詳細的技術交底，講明醫院所建手術室的要求，需要達到的級別標準，結合醫院實際情況設計自己的手術室。不僅要對設計單位的資質、業績有要求，更要對設計單位委派的設計團隊提出明確要求，包括設計負責人、各專業設計師的資質、業績、服務態度、奉獻精神等。要給予足夠的時間，設計方案要經過反復討論、修改、提升，最終確定一個最優的方案。

2. 把好施工環節關

新建醫院手術室的施工往往以專業分包的方式實施，在總承包單位和各專業分包單位的密切配合下完成，主要包含建筑裝飾裝修、水電安裝、智能化、凈化系統、消防系統、醫療設備安裝等，各系統的施工工序、施工工藝、成品保護等，必須嚴格按照施工規范、驗收規范執行。要加強施工單位、監理單位、造價控制單位、建設單位的人員配備，把好材料、設備進場驗收關，工序環環相扣，工藝嚴格要求，把好各環節隱蔽驗收關。監督、協調各施工單位，統一調度，密切配合，把好成品保護關。

3. 做好竣工驗收關

有的建設單位為急于使用，往往忽略或弱化了項目的竣工驗收環節，這既不符合法律法規規定的建設項目竣工驗收合格后方可投入使用的要求，也存在嚴重的醫療風險。驗收環節是對施工環節質量、設備設施調試、檢測、試運行、設計參數驗證等的必須環節。在取得裝飾裝修驗收、機電設備安裝驗收、消防驗收、空氣凈化驗收合格的前提下方可交付使用。

七、使用維護管理

潔凈手術室建成投入使用后的日常養護非常重要。電氣設備的檢測、線纜電流過載保護、凈化系統高效過濾器的效能檢測、溫濕度控制系統的自動控制等都必須嚴格控制在設計指標內。建立符合醫院實際的管理制度、流程，加強對維護人員的能力培訓等。尤其要加強對空氣凈化系統、自動化控制系統的維護管理，既要符合規范，更要符合醫院實際，比如：過濾器的檢測、清潔、更換頻次規范是依據，但醫院當地的氣候環境質量、手術間使用頻次等也是影響潔凈效能的重要因素。