某醫(yī)院的潔凈手術(shù)室設(shè)計(jì)

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　　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。