上海手术室净化 郑州栀子净化工程有限公司

主要目的是维持室内所需要的气候状态，除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体，降低和避免术后感染，从而保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低费用。


由于手术室净化空调系统服务面积小但风量要求大，能耗高，因此手术室净化系统要求在创造高洁净度室内气候的同时，空调系统的节能也显得比较重要。


以下以某手术室净化为例，介绍润春净化公司在手术室净化设计方面的一些思路和经验。


该洁净手术部由洁净大厅、麻醉室、苏醒室、8个主手术室组成，手术室净化级别要求分别为千级（I 级）一间、万级（II 级）四间、十万级（III 级）三间，手术室设计温湿度全年控制范围为24-28℃，相对湿度为50%-60%，手术室内设有可调面板。


1．所有手术室净化，引入局部强化净化观点，打破了全室净化的概念，将所有手术室净化的送风口均集中布置在手术床的上方，即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱"，根据级别不同采用不同送风断面尺寸。


2．对于百级和千级手术室净化，采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量。如本工程的千级手术室净化所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m，断面流速0.35m/s，因此送风量为7258m3/h，如果为百级，则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m，断面流速仍为0.35m/s，则送风量为11340m3/h，仅为前述工业洁净室计算方法的40%。此设计思路部分借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，根据国内的具体情况，当断面风速0.35m/s时，如回风口设置恰当，不仅可以使送风保持较好单向流型，而且其单向流的分流高度会小于0.6m，即分流高度低于手术床的操作面标高。


3．对于万级、十万级手术室净化采用换气次数法确定送风量，万级取n=30次/h，十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《规范》规定的下限值，但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的"层流送风箱"送出，其手术区达到的浓度为室内其他区域的50%，即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室净化的"层流送风箱"送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m，送风断面风速均为0.35m/s。


实践，该手术室净化投入使用后效果良好，用较小的风量，在手术室净化关键区域（手术床及器械桌区域）形成一个比手术室净化其他区域更洁净、更卫生的气候环境。

新风量对维持室内正压、稀释并排除手术室内有害气体，保证医患人员的舒适性起着至关重要的作用。

手术室净化技术参数的标准
一、手术中的通风换气 
据世界卫生组织调查，手术室空气中的含菌量与手术部位感染的发生率呈正相关，浮游菌总数达700~1800cfu/m3时，则感染率明显增高；若降至180cfu/m3以下，则感染的危险性就大为降低。因而手术室的空气环境对手术部位感染很重要，怎么样来保证环境不被污染？一项很重要的技术就是层流技术或者是正压供气技术。 
1. 美国CDC关于通风换气的规定 
1） 考虑到走廊和邻近的区域，在手术室内应保持正压通气。类型ⅠB。 
2） 维持每小时15次换气，其中至少3次是新鲜换气。类型ⅠB。 
3） 所有的空气都要经过过滤、再循环和保鲜，使用经美国建筑协会推荐的合适的过滤器。类型ⅠB。 
4） 所有的空气经由天棚进入，由靠近地板处排出。类型ⅠB。
5） 在手术室内不使用UV放射来预防SSI。类型ⅠB。 
6） 除了手术人员、患者和仪器的进出外，手术室的门应保持关闭。类型ⅠB。
7） 在保证手术的前提下，限制进入手术室的人员数。类型Ⅱ。 
8） 在施行矫形的置入手术时，应提供**级清洁的空气。类型Ⅱ。 
2. 关于紫外线照射 
关于在手术室通风换气过程中，是否需要紫外线照射，在中国的消毒技术规范里，提到紫外线消毒空气的理念。但是紫外线对人体是有害的，有人的情况不宜采用紫外线照射，而手术室内的环境，空气质量是在有人的情况下保持一定的洁净程度，那么紫外线解决的问题是无人情况下的照射。因而人一进去，空气流通后就会被再污染，所以在感染控制中，国际上认为紫外线照射来预防手术部位感染是无效的。但在中国各地方发展不一样，无洁净技术的大多数手术室，认为紫外线照射可以达到消毒，可以解决手术室的感染控制问题，所以手术室都安紫外线灯。但一般认为有了洁净技术，还吊着紫外线灯，是不需要的。在手术室内不使用紫外线照射来预防手术部位感染，是世界卫生组织以及美国其他发达国家研究成果证实的。手术室保持环境卫生比照紫外线更重要。 
3. 常用净化措施
保持符合相应手术标准的空气质量的解决方案有如下措施：合理的气流组织形式；净化所有的净化风量，就是如果进去的风量都要净化；采取合理有效的净化措施同时补充必要的新风量。为了保证手术室的动态空气质量，2002年的消毒技术规范提出采取下面的三种净化措施。是洁净技术，*二是循环风紫外线的消毒器，但是消毒的环境中臭氧的浓度必须低于每立方米0.2毫克，如果**过此标准将对人体有害。*三，静电吸附式空气净化机在感染控制中降低空气的浮游菌也是有效的，这一点很多人都做了大量研究，所以2002年的规范里面提出控制空气中的数，可采用此三方面的技术。
手术室应保持至少0.25m/s的空气交流速度，无人情况下手术室内没有0.5um的颗粒。人员流动是空气传播的主要来源，手术室采用垂直层流的过滤空气，每小时换气20~25次，即可去除0.5~5um的。使手术区的空气无菌，并保持手术室正压，从而尽可能减少污染空气进入手术室。所以，空气过滤是有效、安全、经济和方便的除菌手段；采用合适的过滤器能保证送风气流达到要求的尘埃浓度和浓度，以及合理的运行费用。 
二、手术室净化级别的相关规定  
国家已经制定了相关手术室的空气要求和净化级别的规定。由*共和国主编，*共和国、*共和国国家发展计划会批准于2000年10月1日施行的《洁净手术部建筑技术规范G333-2002》强调了预防的等级标准，共分成四个标准。 
1. Ⅰ级特别洁净手术室
适用：关节置换、移植、脑、心、等手术中的无菌操作。 空气洁净度及沉降（浮游）大平均浓度：手术区100级，0.2个/30min.φ90皿（5个/m3），周边区1000级0.4个/30 min.φ90皿（10个/m3）；洁净用房局部100级，周边区1000级。 
2. Ⅱ级标准洁净手术室
适用：胸、整形、泌尿科、肝胆胰、、取卵移植手术和普中的一类手术。空气洁净级别：手术区1000级，0.75个/30min.Φ90皿（25个/m3）；周边区及用房10000级，1.5个/30min.Φ90皿（50个/m3）。 
3. Ⅲ级一般洁净手术室
适用：普通（除外一类手术）、妇等手术。空气洁净级别：手术区10000级，2个/ 0.75个/30min.Φ90皿（25个/m3）周边区及洁净用房100000级4个/30min.Φ90皿（150个/m3）。 
4. Ⅳ级准洁净手术室
适用：肛肠及污染类手术；空气洁净级别：300000级；洁净手术室、洁净用房，5个/30min.φ90皿（175/m3）。
三、洁净手术部建设方案与换气相关参数 
1. 建设方案
现代化的洁净手术部的建设要有合理的设计方案，满足科学、合理、人本化的平面设计，的空气洁净技术和气流方向，而且要功能齐全，符合洁净手术部的设计要求，所以各种检测，各种送风、送氧等等，所有的设备应该齐全，而且要经久耐用。同时应符合洁净手术部的装饰，比如经常擦试，不会腐蚀，结构不易破坏等。同时要高智能化的，可随时报警，避免不必要的危险出现，同时、全过程的进行实时感染控制。
2. 换气参数
关于手术室的换气参数，美国建筑协会1996年颁布相关标准，99年又进行了修改。具体标准如下。温度：华氏68~73度（20~23℃；99年17~24℃）；相对湿度：30%~60%；空气流动：从清洁向相对清洁区域；空气交换：每小时少换气15次，少3次为户外换气。关于湿度的控制研究显示，相对湿度50%时，浮游10min后即；相对湿度更高或更低时，即使经过2h大部分也还活着。在常温下，湿度≥60%可发霉；湿度≥80%则不论温度高低都要发霉。 
控制湿度是很重要的，各个国家的标准也不同，日本有关的标准，要求湿度保持在50%；德国标准则规定整个手术部内的相对湿度不**过65%；美国《ASHRAE手册》1999年版要求相对湿度为45%~55%，而1991年版的为50%~60%；《洁净手术部建筑技术规范G333-2002》把Ⅰ、Ⅱ级手术室相对湿度定在40%~60%，而Ⅲ、Ⅳ级的放宽到35%~60%。

公司主要从事净化工程咨询、净化工程设计施工(手术室净化、层流手术室、净化手术室、十万级净化车间、无菌实验室以实验台)及配套净化装饰工程的公司，专为医药、、生物制药GMP净化、精密电子、食品、化学、生物、研究院所及其它高科技行业等领域净化设计施工、测试、维护，并且提供与洁净室相关的材料、设备、监测装置及家具等。河南晶立方净化工程有限公司，成立于二零一八年，注册资金五百万元，以“科技为先，以人为本”的经营宗旨；“立足河南，服务全国”的经营理念。公司将秉持初心、 诚信做人、严谨做事、谒诚为广大新老客户提供贴心服务，实实在在化的设计施工，为您实现蓝图。
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手术室净化工程设计方案
根据M手术部净化空调的要求，设计时采用了立净化空调机组和集中新排风机组、小型热泵,冬夏用大楼冷热源的设计方案。手术室使用静压箱孔板送风、下侧回风，洁净走廊和辅房上送上回。概要介绍了所采用的空气处理方式、空调自控内容、对象，工程竣工后进行的调试与运行情况。测试与运行结果表明：工作区的气流速度场和温度场分布均匀，噪声、洁净度、新风量、菌落数**过YFB001-1995标准，其它指标达到标准，符合使用要求。
1.概况
M手术部由手术一室（Ⅲ级）、手术三室（Ⅲ级）、手术二室（Ⅱ级）和十万级的器械室、敷料室、洁净走廊组成,位于新建的综合病房楼七层，净化空调面积138m2。大楼八层为技术层，布置净化机组、设备；热泵机组置于四楼屋面上。根据需要, 手术一室用于普外手术，手术二室用于胸外手术, 手术三室用于手术。为满足的使用要求，设计时采用了立净化空调机组和集中新排风机组、小型热泵,冬夏用大楼冷热源的设计方案。手术室使用静压箱孔板送风、下侧回风，洁净走廊和辅房上送上回。测试与运行结果表明：工作区的气流速度场和温度场分布均匀，噪声、洁净度、新风量、菌落数**过YFB001-1995标准，并**过了2002年《洁净手术部建筑技术规范》G333-2002。其它指标达到设计要求。净化空调系统运行四年来，效果较好。 
2.室内设计参数的确定
本工程采用的设计参数是根据《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90和《洁净手术部建筑技术规范》YFB001-1995以及院方的要求，参照有关技术措施和手术部的设计经验综合考虑后确定的。根据手术的类型和数量、院方划给的手术部总面积、手术部的楼层位置，确定了手术部的平面布置，各个房间的室内设计参数YFB001-1995规定见表1。
由于净化空调系统空气处理工艺的要求，其初投资一般较高，在符合规范的前提下，院方常常会提出更高的要求，系统的经济性也越来越受到关注。因此在确定室内参数时，必需考虑水、电、汽和土建的现状，的环境、资金和需要，有所侧重。
2.1室内温、湿度
室内温、湿度主要是为医护人员创造出有利于工作的舒适环境，满足手术过程的严格要求。适宜的温度对保持病人的体温是必须的；湿度低会产生静电和切口软组织失水，湿度高使人不适、影响精细操作。因为院方长时间的大型手术很少，南京常年空气湿度较高，本工程对温度严格控制、对湿度的上限严格控制、湿度的下限要求降到次要位置。温、湿度参数确定同表1。
2.2室内空气洁净度
考虑到的手术对象多为老年人，控制感染的要求特别强烈，提高洁净度有利于增强自净的能力，抵抗干扰；同时本工程采用的德国卫生型机组风量大，压头高，确定除手术室按表1选择洁净度外，洁净走廊和辅房均为十万级,同时提高换气次数：手术一室、三室为38次／h ,手术二室为65次／h，辅房和洁净走廊为22次/h。
2.3室内正压
为防止外部的污染空气进入手术室和洁净区，保持室内洁净度要求，各房间设计为正压。由于手术室采用气密门，换气次数较高，故取表1的正压值。
2.4室内噪声
对手术部而言，噪声控制的要求较为严格。设计指标按表1，从严掌握。
2.5新风量
新风量对维持室内正压、稀释并排除手术室内有害气体，保证医患人员的舒适性起着至关重要的作用。
保证室内正压要求的新风量为：
新风量对维持室内正压、稀释并排除手术室内有害气体，保证医患人员的舒适性起着至关重要的作用。
保证室内正压要求的新风量为：
Q1 =a•∑(q•l)式中Q1 ——保持洁净室正压所需的新风量(m3/h);a ——根据维护结构气密性确定的安全系数,一般可取1.1~1.2;q ——当洁净室为某一正压时,其维护结构单位长度缝隙的渗漏风量(m3 /h• m)可根据正压值查表得到;l ——维护结构的缝隙长度。
以手术二室房间体积73.5m3、房间高３m计,保持5Pa的正压需158 m3 /h；室内人员所需的小新风量按表1取用,按10人计，需600 m3 /h;按表1的小新风量6次／h计，需441 m3 /h;设计确定的新风量为700 m3 /h。同样，确定手术一室、二室各为500 m3 /h,辅房、走廊为500 m3 /h。
2.6室内风速
为保证医护人员的舒适感，工作区风速应＜0.5m/s,当温度低于22oC, 应≤0.3m/s。设计允许工作区平均风速V=0.3~0.1m/s。
3 调方式及特点
3.1用手术室立空调机组、洁净走廊和辅房共用空调机组
为了尽量降低感染率，隔离是手术部净化空调设计的重要原则。根据手术室的净化级别和手术部的使用特点，手术室采用立的德国卫生型净化机组,好钢用在刀刃上；走廊和辅房共用国产卫生型机组，节约投资。
每个手术室都是一个立的小循环空调系统，由净化空调机组抽取室内的空气，排出一部分后补充一定的新风，经机组处理后送入手术室，避免了其它手术室带菌空气的混入引起的交叉感染。
手术室气流组织为上送下侧回。在手术室的正中、手术床的正上方设置不锈钢送风静压箱, 其中千级手术室采用德国原产静压箱。 进口的过滤器侧布于静压箱四周,静压箱内设有匀流孔板,具有很好的静压效果；以孔板方式送风，使手术床及医护人员所在的工作区直接笼罩在经过滤器、孔板送出的洁净气流中。
手术室的四角下方均设有阻尼回风口，能顺灰尘沉降方向*排除污染空气，抑制二次扬尘，回风均匀，尽量减少涡流区。
洁净走廊和辅房采用送风口送风，阻尼回风口,上送上回。     


3.2采用集中新风排风机组


这样可以保证避开污染、选取干净的室外新风，足量送到各净化系统内；同时排除室内多余的气体。设计采用在回风管上开设新排风的方法，可节约资金；排风机压头需仔细计算，否则易发生“倒吸”。新风口、新风机分设初、中效过滤器，以减轻净化主机及过滤器负担；排风系统上设初、中效过滤器，以防系统停机时，由于自然循环，使室内受到室外空气的污染。

3.4采用低速风管系统和卫生型宽频片式


主风管风速≤5m/s，支管风速约3~4m/s，回风口面风速约1m/s，送风管、回风管均设置卫生型宽频片式,努力降低室内噪声。


3.5采用一次泵和双通电动阀、旁通管，进行变水量调节


系统采用开式循环系统，配风冷热泵，对空调机组进行变水量调节，对整个系统进行变水温调节。设管道接口至大楼空调水系统,当冬夏季节使用冷热源时，关闭与热泵、小膨胀水箱的连接管。


3.6净化机组设于管道层，节省基建投资


空调机组、、水系统管道、控制系统全部利用八楼原有管道层，在各种管道的夹缝中腾挪布置,热泵设于四楼屋面，预留了维修空间。由于设备距手术部近，减少了风管长度，节约了资金。


4 空气处理
手术部设有四套组合式卫生型净化空调机组，机组内和静压箱内有电子消毒器，具有对混合风进行过滤、消毒、冷却、去湿、加热、加压的功能。
系统设集中过滤新排风机组，对新风进行过滤、加压处理，排除室内多余废气。
空气的冷却、加热、去湿：热泵机组或大楼冷热源集中供应冷热水，由水泵送到空调机组的表冷器中实现；手术室送风管有电加热，对空气加热。
空气的过滤、消毒：在新风口、回风口设初效过滤器，在新风机、净化主机的表冷段前设中效过滤段，在净化房的送风末端设过滤器，对空气进行过滤；在净化主机和送风静压箱内设电子消毒器对空气消毒；在排风系统设初中效过滤，防止室外空气回流污染。
5 冷热源
过渡季节使用两台制冷量各为38.2kw的风冷热泵机组，冬夏使用大楼冷热源。
热泵根据负荷变化，自动调节。
6 自动控制
采用德国西门子公司的DDC控制器和温湿度传感器、压差传感器、电动两通阀实现自动控制和显示功能。
6.1湿度控制
根据空气处理的方式的不同，全年按两个季节、两种工况对净化机组进行控制，各执行机构动作情况如表2所示。
表中：to——室内温度的反向调节，室内温度升高，阀门开度减少（电加热器档数减少）；t——室内温度的正向调节，室内温度升高，阀门开度增加；ф——室内相对湿度的正向调节，相对湿度升高，阀门开度增加（电加热器档数增加）。
  6.2两档风速及消毒
在手术室情报面盘上设手动开关，使用时开高速档，值班时用低速；主机风机低速或停机后，自动打开消毒器工作1小时。
  6.3 检测和显示
  检测净化手术室和辅房的温度和相对湿度、冷热供回水温度。
  显示室内温湿度、空调高低速运行、故障。
  6.4联锁与报警
    6.4.1新排风机与空调主机联锁:
净化系统启动时，控制启动顺序为空调机组→新风机→排风机。当四个系统中有一个系统启动时，就必须启动共用新排风机。
净化系统关闭时，控制关闭顺序为排风机→新风机→空调机组。当四个系统中后一个系统关闭时，才关闭共用新排风机。
6.4.2 电加热器与空调主机联锁：当主机风机停机时，电加热器自动断电。
6.4.3空调器风机皮带断裂、空调房间温湿度**限、冷热供回水温**限和空调器内中效过滤器压差**限、电加热器高温保护时，风机过载保护时报警。
当自动系统出现故障时，能手动调节。空调器起停由手动进行。

8 结语

从测试和运行的情况看，采用上送下回、孔板送风的方式易在手术床周围形成均匀的温度、速度场，洁净度*达到标准。对新风的要求比较高，规范只是低指标，一些系统的失败含有新风不足的因素。噪声达标较难, 为此付出较大的代价。建议加紧研究消声性能好、能满足净化要求的新型。净化空调作为要求严格的系统，洁净度不能仅仅靠过滤器，它要求风管、空调机组、、加湿器都要尽量保持洁净，自控系统可靠、调节灵活、精度高。
洁净系统的换气次数、送回风方式、室内的正压和新风量的确定、过滤方式的选择是互为关联的，不能单确定。对空气品质的处理也不能追求，要考虑经济性。的技术通常较弱，净化系统必须有高的可靠性，手术室关系到人的生命，由系统的故障引发的手术室的停用有可能造成很大的经济损失。所有这些，都要求设计人员，应根据工程的实际，充分考虑空气品质和投资，结合的特点，有所取舍和侧重。
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