過去國內大多數醫院手術部比較簡陋,基本為非潔淨手術部,主要依靠消毒液進行消毒,易產生交叉汙染。在室溫控製方麵則采用窗式空調和風機盤管進行調節。而窗式空調自身是一個發塵發菌源,長期使用會使室內塵埃數和細菌濃度增高。普通風機盤管表麵及集水盤自身是一個汙染源,容易積灰滋生細菌,特別在夏季有汙染室內空氣的危險。同時風機盤管的維修及保養均在室內進行,不但會影響手術室的使用率,而且由於管配件多使用時易泄露,並在維修時由於風機盤管的拆裝機內的存水都易汙染吊頂產生二次汙染,所以用這二種形式的空調都不能用於潔淨手術室。另外普遍存在著低級別的淨化空調係統,這些係統的新風量不足,送風量也不夠,也難以滿足有一定潔淨度要求的手術的進行。
同時在建築布局上也存在著不合理性,主要表現為清汙路線不分。手術後的汙物和無菌手術的器械及醫生從同一條走廊進出,這樣很容易產生交叉汙染。基於上述情況,過去國內手術部內很少能形成合理的正壓分布和有序的氣流組織。
1,合理的手術室布局
根據國外手術室的成功範例及《醫院潔淨手術部建築技術規範GB50333-2002》的要求新建手術區必須嚴格按照三區二通道的原則布局(即手術區,輔助區,其它用房區,潔淨走道和準潔淨走道)術前術後人員及無菌物品從清潔走道通過,術後汙物從汙物通道通過,這樣清汙分離可使手術後的汙物及時得到處理,從根本上減少了交叉汙染的可能性,同時也使平麵布局更趨合理,達到將建築平麵與淨化空調係統有機地結合在一起,使它既滿足淨化技術要求又符合醫院建築設計和管理的要求。
2,淨化設計
2.1 淨化控製的目的和要點
淨化設計的目的是通過淨化設計有效地阻止室外汙染物侵入室內,降低術後感染率,同時迅速有效地排除室內的汙染空氣,防止病菌的擴散。
根據設計目的,在醫院手術室設計中注意以下幾點:
A 用空氣過濾的方法有效去除送入空氣的細菌和塵埃。
B 依靠氣流組織有效地稀釋和排除醫護人員的發塵(菌),使室內,尤其是關鍵部位達到高度無菌程度。
C 控製好手術部內的壓力梯度,保證不同區域間的合理氣流流向和壓力分布,防止外界汙染物的侵入。
D 保持合適的溫濕度,降低人體發菌量及室內細菌繁殖。
E 有效排出廢氣和有害氣體,保證室內空氣新鮮和空氣品質。
2.2 合理的氣流組織
眾所周知手術是直接關係到患者的生命安危,手術的發展很大程度上取決於手術感染控製技術的發展。在歐美等發達國家其手術室均采用全空氣係統。六十年代初采用ASHRAE指南規定,采用全新風係統。每個手術單元換氣次數8-12次。室溫25.6度,相對濕度55%。室內排風匯集到排風總管,利用全熱交換器熱回收後再排出室外。隨著技術的發展,到七十年代室內空氣允許循環使用,換氣次數增加到25次,新風至少為5次,一般都將回風取到最大值。我國於88年10月頒布行業標準JGJ49-88《綜合醫院建築設計規範》,軍隊於95年頒布《軍隊醫院潔淨手術部建築技術規範》。根據這二個規範和《醫院潔淨手術部建築技術規範GB50333-2002》參考國外的有關資料並加以改進,設計了符合國情的淨化係統(附圖)。在該係統中,用獨立的新風機組,供應每個手術室的新風,由於上海地區空氣的含塵濃度較高,設置獨立新風機組能經常方便地清洗初效過濾器,以及更換新風機出口端的中效過濾器,從而避免因手術單元中的高效或亞高效過濾器經常更換而造成較大的經濟損失。在手術單元中,頂棚布置高效過濾器,在兩側距地麵不超過500mm處布置回風口,這樣能合理地組織室內的氣流,防止室內細菌粒子的積聚,並通過合理的氣流組織迅速加以排出,保證室內的潔淨度。而上送側回的方式使手術台設置在手術室的中央區域,醫生及有關人員在手術台的二側,氣流由上部風口送出,經手術台後再從兩側回,這樣能最大限度地保證手術台的高度無菌程度。
2.3 溫濕度及壓力控製
按照《醫院潔淨手術部建築技術規範GB50333-2002》的要求手術室的溫濕度必須控製在一定的範圍內,因此設計中設定手術室溫度在t=22-25℃;相對濕度35-60%,根據不同大小的房間配置相應的空調機和加濕器。
按照三區二通道的原則布局,手術部的壓力由大到小排列為特殊潔淨手術室、一般潔淨手術室、潔淨走廊、垂直通道及汙物廊。潔淨走廊的淨化級別比一般潔淨手術室低或相等,故兩者間存在壓差。汙物廊是整個手術部中級別最低的所以手術室對汙物廊的壓差大於5Pa.這樣就能保證不同區域間的氣流的合理流向和防止外界汙染的侵入。
對於手術室來講,為了維持本身房間的潔淨度,免受鄰室的汙染,須保持相對於鄰室較高的空氣壓力,即相對於鄰室維持一個正的靜壓差。而靜壓差的存在起到了在門、窗關閉的情況下,防止室外空氣由縫隙進入潔淨室。另外當門開啟時,應有足夠的氣流向外流動,把人瞬時帶進的汙染空氣降低到最低程度。根據《空氣潔淨技術措施》中的規定,要防止縫隙滲透,一般兩相鄰房間應保持5Pa的壓差,而對室外應保持15Pa的壓差。對100級手術室,按《潔淨室施工驗收規範》規定,其正壓必須滿足開門時,距門0.6米處潔淨度不低的要求,即保證在開門瞬時開啟時人所帶進的氣體不深入門口0.6米以外的地方。(見圖)空氣調節設計手冊中規定,一般潔淨室的工作區在離地0.8-1.5米處。垂直層流手術室流速為0.25-0.3m/s,《醫院潔淨手術部建築技術規範GB50333-2002》而門高為2.0米左右,則Vo/V=(2.0-0.8)/0.6 ,V=0.15m/s ,即當外界V不大於0.15m/s時是不會影響室內層流的,根據《空氣潔淨技術原理》中提出人在進門時帶進氣流速度為0.2m/s,所以從潔淨室壓出氣流速度為:V1=0.2-V=0.2-0.15=0.05m/s。假設手術室門寬1.5米,則門的麵積為:A=2*1.5=3.0 平方米所以風量 Q=A*V=3.0*0.05=0.15立方米/秒 即540立方米/小時。因此當手術室內的正壓風量大於540立方米/小時就能滿足層流的要求。
在係統正常運行時,可在係統中設置排風係統排除多餘氣體,使手術室的正壓值始終在一合理的數值上。
另外還應注意設置一間或幾間能把手術室室內正壓變成負壓的潔淨手術室,以防止傳染病患者把病菌通過空調係統傳染給他人。
2.4 高效過濾器的設置
在淨化工程中,過濾器一直起著很大的作用,手術單元的淨化級別和過濾器的過濾效率直接相連,對於隻有普通淨化級別要求的手術單元一般配置亞高效過濾器。而對特殊淨化手術室相應的在末端配置高效過濾器。末端空氣過濾器的DOP效率不低於99.97%。為了提高末端過濾器的使用壽命淨化空調循環機組應采用三級過濾的形式。
2.5 節能措施
為了提高能源利用率,在係統設計中注意節能技術的應用,由於整個手術部中存在隻有部分手術室使用的情況,故對獨立設置的新風機和排風機進行連動控製,即新風機(變頻)隨著手術室使用數量的增加而自動增加,直至滿負荷。排風機也相應地開啟,(排風機也采用變頻機)這樣就可根據風量的不同而采用不同轉速,從而達到節電的目的。
如果整個手術室係統中手術單元比較多,在晚間使用低峰時應有幾間可以單獨使用帶獨立冷熱源的手術室,這樣整個冷凍係統不開啟,而隻開啟帶獨立冷熱源的手術室,以達到節能的目的。
在熱回收方麵,可采用顯熱回收的方法回收排風係統中的廢能量,用以預冷預熱新風,從而減小新風機的能量消耗,達到節能的目的。也有采用卡薩巴全熱回收裝置對新排風進行處理的,該裝置集能量回收和殺菌消毒於一體,通過化學溶液噴淋來實現能量的轉換和消毒的作用。從而實現預冷和預熱新風的目的。
2.6 自控係統
由於手術室設計的特殊性,決定了自動控製在手術室中的重要地位,而手術室的溫濕度是致關重要的,這就要求根據室內回風參數對冷(熱)水供水量、送回風比和蒸汽加濕量進行調節。另外,根據手術室室內壓力的要求,調節新排風比率,保持室內正壓,達到正壓要求。
設置故障報警信號對過濾器堵塞進行報警。
3,設計實例
在上海某三級甲等醫院手術室設計中,根據設計要點進行淨化設計。該醫院手術部共有四個樓麵,每層約1000平方米,五層為手術室準備層,六、七層為一般潔淨手術室,(附圖)八層為特殊要求手術室,布局上每層按汙物廊回收型設置雙通道,醫生及術前和術後人員從中間清潔走道通過,手術後的汙物從外側的汙物廊快速運出。手術器械則由五層消毒室通過。消毒室內的專用電梯直接送至各層無菌儲藏室。醫生在五層消毒後從專用的五層至八層的樓梯或電梯進入各層。專用垂直樓梯在頂層設置排風。使垂直樓梯對潔淨走廊保持相對負壓。專用電梯前室設置正壓送風口,使前室對潔淨走廊也保持一定的壓差。
六、七層的潔淨手術室根據麵積大小不同分別選用不同風量的淨化空調機組,空調機組用二級過濾,同時在手術室內設置亞高效過濾器,回風從二側回,新風經三級過濾並經亞高效過濾後吹出。每間手術室在靠近氣體吊塔處設置單獨排風口,並連接到排風總管排出室外。八層則由高效過濾器代替末端的亞高效過濾器,其餘設計同六、七層。
總之,在設計中要認真對待出現的不同情況並加以分析,使設計更合理更符合國家規範,也能更好地滿足業主的要求。