无菌造作间空调系统设计

　　摘要： 以汾阳医院外科楼洁净手术部空调设计工程为例，从净化空调系统的合理划分、慎重选择系统形式等方面，介绍了其空调系统设计的理念、方法，以建立手术无菌环境的保障体系，有效消除一切交叉感染的隐患。

　　关键词：无菌室,净化空调系统,空气过滤器

　　引言

　　众所周知,近年来无菌洁净室在国外已逐渐普及。例如,在日本到1976年单是新建的100级的手术室就有100个。这主要是因为采用这种技术能使手术感染率显著减少。国内对此项技术也日益关注。为此,本文根据日本资料拟从空调技术方面谈谈设计医疗用无菌洁净室中有关的几个问题。

　　1.无菌洁净室及其设计原则和标准

　　1.1无菌洁净室

　　无菌洁净室是为了把空气中浮游的微生物数、浮游的微粒子数以及空气的温度、湿度、压力、气流分布及形式和风速等控制在一定范围内采取积极措施的特制空间。和工业用洁净室不同,无菌洁净室主要是以除去微生物为目的,在该室内部不存在微生物的污染。控制微生物污染的最安定状态是灭菌状态,而无菌洁净室本身只有除菌能力,无灭菌能力。因此虽然除去微粒子和微生物均可在相同的装置中进行,但灭菌必须另外采取措施。微生物是指原生动物、真菌、丝状菌、细菌、螺旋体、立克次氏体以及病毒等。如手术室内有微生物存在时必将成为各种术后感染的原因。采用无菌洁净室,在降低手术感染率方面有良好效果。

　　1.2无菌洁净室的设计原则

　　最佳的无菌洁净室应满足：(1)送入无菌洁净室内的空气应彻底除尘、除菌;(2)无菌洁净室内的微生物,应迅速而有效地收集并及时排至外部;(3)在无菌洁净室内不允许微生物、微粒子堆积;(4)在无菌洁净室内,尽可能预防微生物、微粒子的发生,一旦发生时应控制其扩散。(5)无菌洁净室的结构应能耐灭菌措施;

　　1.3无菌洁净室的标准

　　现在世界各国还没有关于手术室、医院的无菌洁净室的标淮。因此一般都用美国航天局标准(NASA，NHB5340)。但NASA标准是为了研究宇宙而制定的。和无菌手术室的环境、条件都有很大的差别。例如,规定100级的无菌洁净室中微生物数为0.1个每立方英尺，这和手术时手术区的实际情况是有差别的。

　　2.暖通空调系统的节能设计措施

　　2.1通过节能的设计实现合理节能的暖通空调系统

　　暖通空调系统的节能设计还应从技术层面着手，选择较为合理且在现有的条件下易于实现的节能技术措施，从而能建立高效节能的空调系统。设计阶段是工程项目进行建设和改造的重要步骤，系统设计的优劣程度将对空调系统设备产生深远的影响。在空调系统的设计过程中，建筑的负荷计算是重要的内容，而当前空调系统的设计过程中容易出现设计工期较短的现象。为节省时间而运用设计手册中的为方案设计或初步设计过程中估算的冷热符合所用的单位面积的负荷指标数作为施工设计图中确定空调系统冷热负荷的直接依据，从而造成了实际应用中的总负荷偏大，采暖设备的偏大致使资源的消耗、资金的投入以及实际运行过程中的费用增加。

　　2.2 采用新型节能的空调系统

　　暖通空调系统的设计应建立新型的节能设计，从而建立更为舒适健康的空调系统。人体环境的舒适程度的影响因素较多，不同的环境参数的组合可以带来相同的舒适性效果，但不同环境因素组合的空调系统将具有不同的能耗，从而在空调系统的设计过程中，应综合考虑环境因素以及人们的舒适程度对系统节能设计的影响。

　　2.3建立多元化的冷热源空调系统

　　实际的空调系统的设计过程中，应结合实际应用状况，选择合理的冷热源，实现多样化的冷热源的选择。暖通空调系统的广泛应用对资源提出了更高的需求，对生态环境的发展也造成了一定的破坏，选择合理的暖通空调系统的冷热源能有效减少不可再生资源的利用，建立节能的空调系统的设计。

　　2.4建立高效的能源利用的空调系统设计

　　暖通空调系统的节能设计应建立高效的能源利用模式，只有通过能源利用效率的提高才能真正实现空调系统的节能设计。暖通空调的节能设计应加强冷热回收的利用模式，实现能源的循环发展。空调系统中的热回收主要通过能量回收装置，通过排风中的能量进行新风的处理，从而减少处理新风所需能量，实现节能的空调设备的运行。热回收装置的选择也应考虑当地的实际状况，从而建立节约以及节能的空调系统设计。

　　2.5建立新能源的利用模式

　　暖通空调系统中所使用的不可再生的资源与环境的矛盾日渐凸显，空调系统的应建立新能源的利用模式，从而缓解能源供求的紧张局面，地热能和太阳能是新型的绿色能源，应用于空调系统具有一定的优势，从而也能通过新能源得利用建立节能以及环保的空调系统，引起暖通空调系统的调整和变革。

　　3. 汾阳医院外科楼无菌室空调系统设计方案

　　3.1洁净手术部净化空调系统划分及形式

　　医院空调的任务是维持室内所需要的温、湿度并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体。其中手术室的空调设计是最重要的，因为减少和避免通过空气途径的术后感染是保证手术成功，缩短患者恢复时间，降低医疗费用的关键所在。因此，慎重而合理地划分与选择手术部的净化空调系统与形式是首要任务。净化空调系统划分根据《医院洁净手术部建筑技术规范》 (以下简称 《规范》 ) 以及手术室级别不同空调送风量相差较大及洁净手术室与辅助用房设计参数差异较大的特点，又考虑到空调系统在运行调节上的灵活性，该设计手术部的系统划分如下：1)12层的3间清创手术室与其他辅助用房设1个空调系统，空调形式为带高效过滤器的净化风机盘管加净化新风系统。2)13层的 2个一级与1个二级手术室各设1个净化空调系统。其原因是空调送风量大，且高级别手术室的使用频率远低于同低级别手术室。3)13 层的8个三级手术室按 3间，3间，2间分别设3个净化空调系统。其原因是低级别手术室空调风量小，同时使用率相对高，但1个空调系统所负担的低级别手术室间数不宜过多，因为医院手术室的使用具有不确定性。4)13层手术室辅助用房设1个净化空调系统。目的是保证手术室外部空气环境时时处于 “临战” 状态。5)13层各手术室集中设1个维持手术区正压的独立净化新风系统，这样可使整个手术部始终处于受控状态，不会因为某洁净手术室停开而影响整个手术部有序的压力梯度分布。否则会破坏各室之间正压气流的定向流动，引起交叉感染或污染室内环境。6)各洁净手术室均设1个独立的排风系统，这样可防止不同净化房间之间通过排风系统形成交叉感染。排风口设在病人头侧，可有效地排出室内有害气体和不良气味。为防止排风机不工作，室外空气倒灌回洁净室造成污染，在排风口与排风机之间设高效过滤器，排风机出口设止回阀。

　　3.2净化空调系统形式

　　如果整个手术部采用集中空调系统，由于各手术室级别不同，洁净手术室与辅助用房设计参数差异较大，一个系统一个送风状态点难以满足，另外在运行调节上会有问题，使用灵活性方面也较差。该设计采用分散式与集中式相结合的系统，将空调机房集中设在手术室的顶层，室外新风将预过滤后直接进入各系统净化空调机组，送风由机组就近接入各自负责的手术室，这种系统运行费用较低，系统的维护、管理简单易行，同时集中设一个维持各手术室正压的新风系统，以便可以有效地控制手术区的压力梯度。

　　3.3空调系统送风量的确定

　　洁净手术室手术区工作面高度截面平均风速和洁净手术室换气次数，是保证要求的洁净度并在运行中不超过规定的自冷时间所必须满足的指标。根据 《规范》 ，各空调系统送风量确定如下：1)一级特别洁净手术室需保持单向流态，《规范》 规定手术区手术台工作面高度截面平均风速为0.25m/s—0.3m/s，是运行中必须保持的下限风速，设计时不能直接采用。因为局部层流的送风气流会与周边区的空气进行动量交换，送风气流速度会逐渐衰减，其衰减量大于全面单向流。因此送风口的出风速度应大于手术区的截面风速。经过计算并参照相关资料，该设计取送风口风速为0.45m/s，由此可根据送风口面积算出两个一级特别洁净手术室空调系统的送风量。2)二级标准洁净手术室要达到规定的净化级别，必须保证换气次数为 30次/h--36 次/h ，该设计按换气次数33次/h 计算其送风量。3)三级一般洁净手术室的换气次数为18次/h--22 次/h ，该设计按换气次数20次/h 计算其送风量。4)各辅助用房空调风量根据规范按换气次数8次/h--13次/h 计算。

　　3.4空调系统的节能措施

　　3.4.1太阳能的应用

　　太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。以太阳能作为热源的吸收式制冷是利用太阳辐射热能驱动溴化锂水溶液或氨水溶液的吸收式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。

　　3.4.2地下水的应用

　　地下水由于地层的隔热作用，其温度受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。所以水源热泵有着良好的节能前景。水源热泵技术是利用地球表面浅层水源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。但是在利用地下水的过程中，需要注意两点：①要有可靠的回灌技术;②用地下水时应注意水质，水质不合格会使井老化。

　　4.结束语

　　综上所述，洁净手术部净化空调系统设计理念的实质就是有效地消除一切交叉感染的隐患，避免任何可能引起术后感染的风险，建立一个手术无菌环境的保障体系，实施全过程控制来提高手术的质量，极大地降低术后感染，使患者受到的伤害降到最低的程度。尤其是经过了2003年的SARS病毒的传播，人们更加关注各种病毒的传播，这给医院空调净化设计提出了更高的要求。

　　参考文献

　　[1]GB50333—2002医院洁净手术部建筑技术规范[S]

　　[2]钱继伦.洁净空调系统技术研究[J].四川建材，2009，35(5)：265—268

　　[3]陈祖铭.洁净室净化空调系统设计及注意问题探讨[J].制冷，2002：48—50

　　[4]胡树杰，沈红.洁净手术室空调系统的设计[J].机械设计与制造，2009

《无菌造作间空调系统设计》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 无菌造作间空调系统设计

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-20952