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某醫(yī)院的潔凈手術(shù)室設(shè)計(jì)
該醫(yī)院改擴(kuò)建工程集門診、急診、病房為一體,建筑面積8.8萬平方米,地上14層,地下3層,其中一層為門診、急診大廳;二層為醫(yī)技科室;三層為介入導(dǎo)管室;四層為手術(shù)室;五層為手術(shù)辦公用房;六層至十四層為病房。
手術(shù)室區(qū)域位于四層北側(cè),占地面積3307m2,凈化級(jí)別為Ⅰ級(jí);四層南側(cè)為外科恢復(fù)室,占地面積3169m2,凈化級(jí)別為Ⅲ級(jí)。四層凈化區(qū)域的設(shè)備機(jī)房位于四層與五層夾層(即設(shè)備層)。
醫(yī)院心臟外科對(duì)手術(shù)潔凈區(qū)的特殊要求
因其手術(shù)數(shù)量巨大,造成空調(diào)系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行、運(yùn)行不間斷、維護(hù)時(shí)間不確定,因此手術(shù)中心對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有著特殊的要求。手術(shù)使人體內(nèi)部器官暴露在外,病菌可能進(jìn)入到患者體腔,產(chǎn)生感染,加大了手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn),為此,我們需要對(duì)手術(shù)的環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的把控,借助凈化空調(diào)系統(tǒng),通過對(duì)風(fēng)量、壓力的調(diào)節(jié),將室外的空氣經(jīng)過幾次過濾后送入室內(nèi),使整個(gè)潔凈手術(shù)部整體都處于受控狀態(tài),盡可能地降低外感染風(fēng)險(xiǎn)。
心臟外科手術(shù)對(duì)快速升降溫的特殊要求
大多數(shù)心臟外科手術(shù)需要在術(shù)中為患者建立體外循環(huán),以便施行心臟手術(shù)時(shí),利用體外循環(huán)泵臨時(shí)代替心臟功能。在建立體外循環(huán)之初,要對(duì)患者施行低溫麻醉,并需要手術(shù)室盡快降溫,以盡可能降低患者基礎(chǔ)代謝和對(duì)組織的損傷;撤銷體外循環(huán)之后,又需要手術(shù)室能夠快速升溫。這就要求潔凈手術(shù)部必須依據(jù)手術(shù)實(shí)時(shí)需要,做到靈活控制、有效控溫,在規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)快速升溫或快速降溫,并且不間斷地維持整個(gè)手術(shù)部的有序壓力梯度分布,維持各室間的正壓氣流的定向流動(dòng),避免交叉感染。
心臟外科手術(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)組供熱制冷的特殊要求
因?yàn)樾呐K手術(shù)往往需要快速制冷降溫,手術(shù)部用能特點(diǎn)是全年能耗高、供冷需求量大、幾乎需要全年供冷。為保證手術(shù)室溫濕度控制,在夏季需要采用一次回風(fēng)再加熱;在冬季,手術(shù)室工作前,需要進(jìn)行供熱,隨著手術(shù)的進(jìn)行,熱負(fù)荷加大,空調(diào)系統(tǒng)又需要切換到供冷工況。由于潔凈手術(shù)室一年四季處于這種需要不斷切換的特殊情況,風(fēng)冷熱泵機(jī)組很難滿足同時(shí)供冷供熱的要求;空調(diào)循環(huán)機(jī)組采用冷卻除濕再加熱的方式,造成了冷熱量互相抵消,產(chǎn)生了明顯而又不合理的能耗,使整個(gè)潔凈手術(shù)部成為醫(yī)院高能耗區(qū)域。
醫(yī)院擴(kuò)建工程中手術(shù)潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
我們在擴(kuò)建工程中,基于心臟外科手術(shù)的特點(diǎn)、阜外心血管病醫(yī)院的手術(shù)數(shù)量以及對(duì)現(xiàn)有手術(shù)室環(huán)境的調(diào)研,經(jīng)過研究討論,探索出適合阜外心血管病醫(yī)院的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。
合理選擇冷熱源是進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的必要條件
在手術(shù)潔凈區(qū)域的設(shè)計(jì)初期,我們不僅考慮了冬夏設(shè)計(jì)工況,還同時(shí)考慮到春秋過渡季節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行對(duì)冷熱源的需求,將醫(yī)院的整個(gè)大系統(tǒng)與手術(shù)部的小系統(tǒng)結(jié)合起來。夏季,由地下二層冷水機(jī)組供給冷水;冬季,由鍋爐房市政熱水通過板式交換器后供給熱水;在大樓的屋面設(shè)置了3臺(tái)風(fēng)冷機(jī)組和1臺(tái)熱泵機(jī)組,以滿足在過渡季節(jié)和應(yīng)急情況下的潔凈室冷熱源供應(yīng)。
根據(jù)心臟手術(shù)特點(diǎn),筆者所在醫(yī)院每年開始供熱的時(shí)間比市政供熱早,停止供熱的時(shí)間比市政供熱晚。對(duì)ICU區(qū)域,利用熱泵機(jī)組提前供熱和滯后斷熱;對(duì)手術(shù)部內(nèi)區(qū),由3臺(tái)風(fēng)冷機(jī)組承擔(dān)秋季、冬季的制冷任務(wù)。即:在過渡季節(jié),整個(gè)大樓停止供冷后,當(dāng)手術(shù)室仍需要供冷時(shí),啟動(dòng)樓頂風(fēng)冷機(jī)組,繼續(xù)為手術(shù)室內(nèi)區(qū)供冷;當(dāng)整個(gè)大樓停止供熱(比如春季),恢復(fù)室仍然需要供熱時(shí),由樓頂熱泵提供熱源。
合理配置新風(fēng)機(jī)組與循環(huán)機(jī)組,尋找空氣處理的最佳方式
在醫(yī)院改擴(kuò)建項(xiàng)目中,每間手術(shù)室單獨(dú)設(shè)置凈化循環(huán)機(jī)組,每3~5間手術(shù)室共用一套新風(fēng)系統(tǒng)。
新風(fēng)系統(tǒng)主要承擔(dān)除濕任務(wù),不僅消除新風(fēng)自身的高濕量,還要消除室內(nèi)的余濕量。新風(fēng)機(jī)組還有另外一個(gè)功能,就是用來維持整個(gè)手術(shù)部內(nèi)的正壓分布。而循環(huán)機(jī)組則負(fù)擔(dān)室內(nèi)的熱負(fù)荷、滿足潔凈度要求。這種設(shè)置,可以使手術(shù)部處于受控狀態(tài),并且運(yùn)行起來十分穩(wěn)定、可靠。
此外,這樣設(shè)置的好處還在于能夠?qū)崿F(xiàn)濕度優(yōu)先控制。做好濕度控制,就能夠?qū)⒖諝庵屑?xì)菌和病毒的存活時(shí)間控制在一個(gè)較短范圍內(nèi)。大量針對(duì)有潛在感染性的細(xì)菌和病毒的研究表明,當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度控制在30%~60%時(shí),可以降低室內(nèi)人員感染的可能。為了醫(yī)護(hù)人員的舒適度以及避免二次污染,我們要盡可能地過濾掉送風(fēng)中的細(xì)菌,控制好“水分”,切斷細(xì)菌的營養(yǎng)源,減少人體的發(fā)菌量。因?yàn)樾嘛L(fēng)中很少有致病菌,因此整個(gè)系統(tǒng)的除濕任務(wù)由新風(fēng)機(jī)組完成,而循環(huán)機(jī)組起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。由于手術(shù)室的熱濕比小,系統(tǒng)處理的機(jī)器露點(diǎn)低,手術(shù)環(huán)境控制具有一定的精度,同時(shí),溫度調(diào)節(jié)范圍比較大,同時(shí)設(shè)置了急速升降溫,二次回風(fēng)系統(tǒng)無法勝任。因此,整個(gè)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)。
快速升降溫是心血管病手術(shù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)的最佳手段
心血管搭橋手術(shù)需要經(jīng)歷五個(gè)階段,在開胸并建立體外循環(huán)階段,需要降低手術(shù)室內(nèi)溫度,降低患者基礎(chǔ)代謝,以保護(hù)心、腦等重要器官,同時(shí)減少人體血液與EBO機(jī)器循環(huán);當(dāng)進(jìn)行心臟搭橋手術(shù)時(shí),要將室內(nèi)溫度迅速恢復(fù)到正常溫度,如22~26°C,以便醫(yī)生可以在適宜的溫度下正常做手術(shù);當(dāng)搭橋手術(shù)過程結(jié)束后恢復(fù)人體血液循環(huán)時(shí),需要急速升高室內(nèi)溫度;在進(jìn)行關(guān)胸手術(shù)時(shí),要將溫度恢復(fù)到室內(nèi)正常溫度。
根據(jù)手術(shù)特點(diǎn),筆者所在醫(yī)院的每間手術(shù)室都配備了具備使溫度速升速降功能的直接膨脹機(jī)(以下簡稱“直膨機(jī)”)。在手術(shù)過程中,手術(shù)醫(yī)生可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)溫度,當(dāng)需求溫度小于21°C時(shí),自控系統(tǒng)會(huì)開啟直膨機(jī),在8分鐘內(nèi)將溫度降低到要求的溫度;同樣,當(dāng)進(jìn)入到胸口縫合階段,需要在8分鐘內(nèi)將溫度升至所需要的溫度,如29°C,手術(shù)醫(yī)生調(diào)節(jié)溫度數(shù)值后,自控系統(tǒng)開啟直膨機(jī),在8分鐘內(nèi)將溫度升至所需要的溫度;當(dāng)胸口縫合完成后,手術(shù)醫(yī)生再將溫度調(diào)回正常范圍值。
合理安排氣流組織,降低造價(jià)和運(yùn)行成本
筆者所在醫(yī)院擴(kuò)建工程手術(shù)室內(nèi)采用集中頂部靜壓箱送風(fēng)、2.4*2.6送風(fēng)天花、垂直單向流送風(fēng),以實(shí)現(xiàn)局部凈化的氣流組織。通過高效過濾器的潔凈氣流自上而下流動(dòng),在手術(shù)區(qū)域形成一個(gè)局部保護(hù)區(qū),把潔凈要求高的手術(shù)區(qū)利用氣流屏障與周圍環(huán)境隔離,形成潔凈度最高的主流區(qū),周圍為渦流區(qū),回風(fēng)口附近形成回流區(qū)。同時(shí),采用兩側(cè)下回風(fēng)方式,并在回風(fēng)口處設(shè)置對(duì)粒徑≥1μm的大氣塵的計(jì)數(shù)效率不低于80%的中效過濾器,安裝位置方便拆卸更換,同時(shí)也保證了送風(fēng)氣流在手術(shù)區(qū)的二維運(yùn)動(dòng)。與全室垂直單向流相比,局部單向流的應(yīng)用減少了潔凈空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)和運(yùn)行成本。
自控成為空氣調(diào)節(jié)的捷徑
在空氣調(diào)節(jié)過程中,自控必不可少。整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)采用濕度優(yōu)先控制,在夏季工況下,室外空氣經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組過濾后與回風(fēng)混合,通過循環(huán)機(jī)組進(jìn)行降溫除濕至機(jī)器露點(diǎn),再通過熱盤管加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn);在冬季工況下,新風(fēng)先與回風(fēng)混合,通過循環(huán)機(jī)組加熱、加濕器等溫加濕等過程,通過靜壓箱送入潔凈區(qū)域。循環(huán)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制,每臺(tái)凈化機(jī)組均配置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口溫濕度探頭,二者分別位于機(jī)組供回水總管上以及回風(fēng)管上,探頭將采集到的信號(hào)傳遞給自動(dòng)控制器,再通過設(shè)定的溫度來控制調(diào)節(jié)閥的開啟度。
合理設(shè)置裝機(jī)處理室的空調(diào)設(shè)備
在設(shè)置手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的同時(shí),也要考慮手術(shù)室裝機(jī)處理室的溫度和濕度要求。普通手術(shù)室裝機(jī)處理機(jī)房要求恒溫恒濕,溫度為21~27°C,濕度為50%;雜交手術(shù)室裝機(jī)處理機(jī)房要求溫度不超過35°C,濕度為50%。
我們考慮到VRV空調(diào)運(yùn)行平穩(wěn)且維修率小,可以對(duì)機(jī)房進(jìn)行恒溫恒濕處理,因此選用了VRV恒溫恒濕空調(diào)對(duì)機(jī)房進(jìn)行降溫處理,設(shè)定溫度為23°C。在設(shè)計(jì)初期應(yīng)與手術(shù)室設(shè)備商詢問機(jī)器設(shè)備參數(shù),以選擇與之匹配的VRV空調(diào)。
綜上所述,適合心血管病手術(shù)潔凈區(qū)域的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面:手術(shù)過程中快速升降溫要求;手術(shù)部在過渡季節(jié)的冷熱源供應(yīng);裝機(jī)處理室的溫度要求;潔凈手術(shù)室正負(fù)壓要求;潔凈手術(shù)室新風(fēng)量要求;潔凈手術(shù)室內(nèi)氣流分布要求;潔凈手術(shù)室的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)要求。
在空調(diào)機(jī)組參數(shù)方面,在遵守規(guī)范的同時(shí),要結(jié)合院內(nèi)實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)做到冷、熱的合理配比,實(shí)現(xiàn)機(jī)組設(shè)備的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。
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成都公司:成都市成華區(qū)建設(shè)南路160號(hào)1層9號(hào)
重慶公司:重慶市江北區(qū)紅旗河溝華創(chuàng)商務(wù)大廈18樓