談對潔凈手術室凈化工程中新風的理解

　　新風是手術室內人員呼吸的需要，保持CO2濃度在一定的范圍內，是補償排風及保持室內壓差的需要，是冬季降低（reduce)室內溫度的冷源，是系統(tǒng)顆粒90%的源頭，是整個系統(tǒng)冬季加濕、夏季除濕的源頭。一、室內人員呼吸所需的新風量隨著溫室氣體的排放，目前大氣中的CO2濃度已由上世紀中葉的315ppm達到376ppm，50年間濃度增加了近20%。研究表明，人們在CO2濃度為700-1000ppm時感覺良好；達到1500ppm時，明顯有不適感；達到3000ppm時，會出現(xiàn)頭痛和其他癥狀。人體每小時排出的CO2約為20L,如需保持室內CO2濃度在700-1000ppm，則需要新風量(定義:單位時間內空氣的流通量)為：Q=Q1/(Cv1-Cv2)×=0.02/（700-376）×=61m3/h式中：Q――每人每小時所需新風量，m3/h；Q1――人體每小時排出CO2量,m3/h；Cv1――保持室內CO2濃度，ppm；Cv2――新風CO2濃度，ppm。以上理論計算從另外一個側面也證明了《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》GB-2002中規(guī)定為每人每小時60m3是合適的。根據北京某醫(yī)院動態(tài)實測手術室CO2濃度為800ppm,也說明規(guī)范中規(guī)定的CO2量是比較合適的。二、補償排風及保持室內壓差需要的新風量保持室內正壓值所需要新風，就等于整個系統(tǒng)（包括室內裝飾面和空調系統(tǒng)）的漏風量與有組織排風量之和，即補入新風量與系統(tǒng)泄漏風量相等。（一）裝飾面層漏風量的主要組成部分1.手術室門潔凈手術室一般配有自動平移門和手推平移門（手動平開門），都應為氣密門，但并不需要特別密封，因為從手術室內逃向兩側走廊的空氣為潔凈空氣，無論是潔凈程度方面還是溫濕度方面，都是有利的。2.裝飾醫(yī)療設備對于與吊頂或夾墻相通的器械柜體、氣體終端箱、電源插座箱等，都需用密封膠密封，保證完全與吊頂面密封，尤其是氣體終端箱、電源插座箱底箱內層穿管線孔等特別容易遺漏密封。3.裝飾遺留縫隙裝飾面層本身需要密封，與之相接的無影燈、吊塔開孔、燈帶孔、攝像頭開孔、揚聲器孔，都應做密封處理。4.消防設備在潔凈走廊和清潔走廊內都有很多與消防、給排水等工種配合的，其結合面都應做密封處理，如消火栓箱內的密封、噴淋頭的密封、數(shù)量很大的管井防火門的密封；另有清潔走外窗的密封等。尤其是管井的防火門，數(shù)量很大，漏風量驚人，應特別注意。（二）空調系統(tǒng)漏風量主要組成部分1.風管系統(tǒng)可以說風管系統(tǒng)是漏風大戶，如果風管系統(tǒng)漏風小，特別密閉，正壓很容易調節(jié)；如風管系統(tǒng)不密閉，會給調試人員帶來很大麻煩。在風管制作時，成品風管不得有變形、扭曲、開裂、孔洞、法蘭脫落、開焊、漏鉚等缺陷，應特別注意風管咬口的密封，尤其是三通四通等多面結合點的密封，一般采用內密封；在法蘭的風管翻邊轉角處，一般都有漏點，應用密封膠處理；抽芯鉚釘應用全密閉型的，且應在鉚釘處做密封處理。2.空氣部件制作安裝遺留縫對于空氣部件而言，漏風情況也是不可小視。對于各種閥件產品自身的密封，在采購時就應有要求，閥體應采用整體焊接表面噴涂處理的產品，在閥軸處應有密封措施，閥的法蘭應平整，確保采用密封墊后不漏風；消聲器的漏風量(定義:單位時間內空氣的流通量)不可忽視，主要原因是制作時采用了很多鉚釘，可能（maybe)的漏風點很多。3.凈化空調機對于凈化空調機組而言，選擇質地優(yōu)良的凈化專用空調機組是很有必要的，凈化專用空調機組對于壁板間密封程度要比一般空調機組高很多，漏風量也當然會小很多。漏風主要在正壓段部分的可開門板處及正壓段的盤管接管處，應做有效的密封處理。漏風量模擬計算：（1）裝飾部分漏風量Q1=3600µF=3600×0.4×0.05×3.65=57m3/h上式中，流量(單位:立方米每秒)系統(tǒng)µ取0.4；房間漏風面積F，門6m×0.005m,其它縫40m×0.0005m；正壓值取8Pa；空氣密度取1.2。層流手術室層流手術室不僅要求高度潔凈的空氣（進入手術室的空氣首先須經高效過濾器凈化），而且要求能控制氣流的流通方向（即采用層流超凈裝置），使氣流從潔凈度高的手術區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域，并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒（塵粒）和細菌。（2）空調系統(tǒng)漏風量按規(guī)范要求，風管和空調機組漏風量分別約為2%，如為一間Ⅱ級手術室，總風量為4000m3/h，漏風量則為160m3/h。總新風量=總的泄漏風量=裝飾系統(tǒng)漏風量+空調系統(tǒng)漏風量+有組織排風量=57+160+583=800m3/h上式中的新風量為《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》（GB-2002）中最小新風量標準。設計新風量的取值，是根據新風換氣次計算量、保證人員呼吸所需新風量、需保證室內正壓所需的新風，這三者的最大值作為設計新風量，但不應低于國標中I級手術室1000m3/h，Ⅱ、Ⅲ級手術室800m3/h，IV級手術室600m3/h的最小值要求。但工程實踐中，對于Ⅱ級手術室有組織排量大多為200～300m3/h，并非上式中的583m3/h，在裝飾漏風較為明顯的情況下，相對隱蔽的空調漏風量可能占了較大的比例。如果施工時不注意質量，風管漏風量過大，致使室內正壓無法保證，則可能用增加新風量的方法來彌補，新風量一旦增加，就會帶來一系列的能耗增加，如夏季的除濕、冬季的加濕、還有過濾器的更換頻率增加等等。這些應該引起我們的關注。三、新風是冬季降低（reduce)室內溫度（temperature)的冷源在冬季，整個醫(yī)院需要加熱，包括手術部區(qū)域，加熱能耗主要負責新風和維護結構負荷，對于一般病房和辦公室，主要負荷是維護結構；對于手術部而言，除外圍走廊需要加熱外，內區(qū)圍維結構負荷往往很小，加之風機電機的轉化熱、手術室醫(yī)護人員、照明散熱、醫(yī)療設備散熱等，整個系統(tǒng)需要冷源才能保持手術室溫度。這時冷源理應由新風來擔當，如新風量(定義:單位時間內空氣的流通量)不足或是新風預熱度過高，則會使新風失去這一作用，可能會誤認為冬季需要制冷才能保證室內溫度。當然還有由于制熱盤管和控制配置不合理造成室內溫度失控上升。造成冬季手術室溫上升的原因很多，但充足合適低溫的新風是確保手術室溫度的最大因素(factor)。那么冬季室外溫度取多少度才比較合適呢？本文為全文原貌未安裝PDF瀏覽器用戶請先下載安裝原版全文冬季新風預熱取多少度與系統(tǒng)的設計和配置(deploy)有關。單從手術室降溫而言，溫度（temperature)越低越好，如冬季室外新風不進行預熱直接進入循環(huán)（continue)機組系統(tǒng)，將會與室內回風很好地中和，室內溫度控制也將會自如。但不進行預熱的新風是否會對新風表冷盤管及循環(huán)機組中的盤管形成威脅，將是需要綜合考慮的事情。一般情況下，新風一對多時，應進行過冷除濕，這時新風機組中需要配大排數(shù)的表冷盤管，這一盤管在冬季時需要保護，即需要將新風進行預熱。預熱的溫度根據手術室的大小、級別不同，此溫度也不盡相同。根據實踐，控制（control)在5~16℃是比較合適的。四、新風是系統(tǒng)顆粒90%的源頭根據研究，整個系統(tǒng)的顆粒中，90%來自新風。目前，全國平均大氣塵濃度約為0.3mg/m3。如果能在源頭將新風中的顆粒物過濾掉，將會對后續(xù)整個系統(tǒng)的運行帶來好處，可以采取以下措施（指針對問題的解決辦法)――（一）新風必須三級過濾一級粗效，二級中效，三級亞高效。手術室裝修使用層流手術室，強化無菌觀念和正規(guī)化管理仍然是醫(yī)療程安全的根本保證與要求，仍然是手術室工作之根本、之重點，只有當兩者緊密結合起來才是趨于完。且三級過濾應連續(xù)（Continuity)布置在新風入口處，避免污染其間的管路和部件。（二）使用具有自動清掃功能的產品為了解決新風易堵、管理工作繁重的問題，具有自動清掃功能的產品已經問世，自動清掃的時間可以根據當?shù)氐沫h(huán)境情況設定，可以每天一次，也可以三天一次，濾網可以反復清掃使用，既達到了清潔過濾器(作用:過濾雜質等)的目的，又節(jié)省了材料，這樣就太方便了。尤其是新風的一級過濾器，最易污染，應使用帶自動清掃功能的產品，以減少更換等資材的投入及管理費用。手術室裝修使用層流手術室，強化無菌觀念和正規(guī)化管理仍然是醫(yī)療程安全的根本保證與要求，仍然是手術室工作之根本、之重點，只有當兩者緊密結合起來才是趨于完。（三）新風各級過濾器面風速盡可能小即過濾面積盡可能（maybe)大，那大多少呢？根據實踐，當運行風量(定義:單位時間內空氣的流通量)是額定風量的0.5倍時，即過濾面積增大1倍，運行時間將是額定運行時間的4倍以上，大大延長了過濾器的使用周期。建議，各級過濾器運行風量小于過濾器的額定風量，尤其是新風的粗效過濾器。五、新風是整個系統(tǒng)冬季加濕的源頭我國絕大多數(shù)地區(qū)冬季都需要加濕。一般冬季大氣中水蒸汽含量為1~2g/m3，與室內需要含濕量有一定差距，故需要對補入系統(tǒng)中的新風進行加濕。一般情況下，每1m3/h新風量(定義:單位時間內空氣的流通量)需要加7g水。如增加新風量，加濕量也需相應增加。六、新風是夏季除濕的源頭除新疆等地區(qū)外，我國絕大多數(shù)地區(qū)夏季都需要除濕。為了達到手術室內濕度的要求，傳統(tǒng)設計是將室外空氣處理到室內狀態(tài)點的等焓線上，再與室內狀態(tài)點混合，之后經凈化機組處理到送風狀態(tài)點的等d線與95%的交點上，后經再熱達到送風狀態(tài)點，見圖1。如將室外新風直接處理到露點溫度13℃，新風承擔室內所有熱濕負荷，室內回風與之混合，根據具體情況，需要加熱或不加熱達到送風狀態(tài)點后，送入室內，見圖2。設新風量為L新，回風量為L回，Q1為原有模式的處理過程總冷量，Q2為現(xiàn)有模式的處理過程總冷量。從上可知，新風過冷處理方案總冷量較傳統(tǒng)方案少了L回×Δi2，此部分冷量由凈化機組承擔，再由后續(xù)再熱設備加熱，造成能量的抵消浪費。這一部分浪費冷量約為總能量的35%。七、結束語新風是整個潔凈系統(tǒng)的源頭，從某種程度上講，它承載了潔凈空調系統(tǒng)是否能長期良好運行的重大責任，我們應充分認識它，理解它，發(fā)揮好它，運行好它，從而讓它為整個潔凈系統(tǒng)做出貢獻。