某醫(yī)院的潔凈手術室設計

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　　該醫(yī)院改擴建工程集門診、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；三層為介入導管室；四層為手術室；五層為手術辦公用房；六層至十四層為病房。

　　手術室區(qū)域位于四層北側，占地面積3307m2，凈化級別為Ⅰ級；四層南側為外科恢復室，占地面積3169m2，凈化級別為Ⅲ級。四層凈化區(qū)域的設備機房位于四層與五層夾層（即設備層）。

　　醫(yī)院心臟外科對手術潔凈區(qū)的特殊要求

　　因其手術數(shù)量巨大，造成空調系統(tǒng)超負荷運行、運行不間斷、維護時間不確定，因此手術中心對空調系統(tǒng)有著特殊的要求。手術使人體內部器官暴露在外，病菌可能進入到患者體腔，產生感染，加大了手術的風險，為此，我們需要對手術的環(huán)境進行嚴格的把控，借助凈化空調系統(tǒng)，通過對風量、壓力的調節(jié)，將室外的空氣經過幾次過濾后送入室內，使整個潔凈手術部整體都處于受控狀態(tài)，盡可能地降低外感染風險。

　　心臟外科手術對快速升降溫的特殊要求

　　大多數(shù)心臟外科手術需要在術中為患者建立體外循環(huán)，以便施行心臟手術時，利用體外循環(huán)泵臨時代替心臟功能。在建立體外循環(huán)之初，要對患者施行低溫麻醉，并需要手術室盡快降溫，以盡可能降低患者基礎代謝和對組織的損傷；撤銷體外循環(huán)之后，又需要手術室能夠快速升溫。這就要求潔凈手術部必須依據(jù)手術實時需要，做到靈活控制、有效控溫，在規(guī)定時間范圍內快速升溫或快速降溫，并且不間斷地維持整個手術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，避免交叉感染。

　　心臟外科手術對空調機組供熱制冷的特殊要求

　　因為心臟手術往往需要快速制冷降溫，手術部用能特點是全年能耗高、供冷需求量大、幾乎需要全年供冷。為保證手術室溫濕度控制，在夏季需要采用一次回風再加熱；在冬季，手術室工作前，需要進行供熱，隨著手術的進行，熱負荷加大，空調系統(tǒng)又需要切換到供冷工況。由于潔凈手術室一年四季處于這種需要不斷切換的特殊情況，風冷熱泵機組很難滿足同時供冷供熱的要求；空調循環(huán)機組采用冷卻除濕再加熱的方式，造成了冷熱量互相抵消，產生了明顯而又不合理的能耗，使整個潔凈手術部成為醫(yī)院高能耗區(qū)域。

　　醫(yī)院擴建工程中手術潔凈區(qū)空調系統(tǒng)設計

　　我們在擴建工程中，基于心臟外科手術的特點、阜外心血管病醫(yī)院的手術數(shù)量以及對現(xiàn)有手術室環(huán)境的調研，經過研究討論，探索出適合阜外心血管病醫(yī)院的通風空調系統(tǒng)。

　　合理選擇冷熱源是進行空氣調節(jié)的必要條件

　　在手術潔凈區(qū)域的設計初期，我們不僅考慮了冬夏設計工況，還同時考慮到春秋過渡季節(jié)系統(tǒng)運行對冷熱源的需求，將醫(yī)院的整個大系統(tǒng)與手術部的小系統(tǒng)結合起來。夏季，由地下二層冷水機組供給冷水；冬季，由鍋爐房市政熱水通過板式交換器后供給熱水；在大樓的屋面設置了3臺風冷機組和1臺熱泵機組，以滿足在過渡季節(jié)和應急情況下的潔凈室冷熱源供應。

　　根據(jù)心臟手術特點，筆者所在醫(yī)院每年開始供熱的時間比市政供熱早，停止供熱的時間比市政供熱晚。對ICU區(qū)域，利用熱泵機組提前供熱和滯后斷熱；對手術部內區(qū)，由3臺風冷機組承擔秋季、冬季的制冷任務。即：在過渡季節(jié)，整個大樓停止供冷后，當手術室仍需要供冷時，啟動樓頂風冷機組，繼續(xù)為手術室內區(qū)供冷；當整個大樓停止供熱（比如春季），恢復室仍然需要供熱時，由樓頂熱泵提供熱源。

　　合理配置新風機組與循環(huán)機組，尋找空氣處理的最佳方式

　　在醫(yī)院改擴建項目中，每間手術室單獨設置凈化循環(huán)機組，每3~5間手術室共用一套新風系統(tǒng)。

　　新風系統(tǒng)主要承擔除濕任務，不僅消除新風自身的高濕量，還要消除室內的余濕量。新風機組還有另外一個功能，就是用來維持整個手術部內的正壓分布。而循環(huán)機組則負擔室內的熱負荷、滿足潔凈度要求。這種設置，可以使手術部處于受控狀態(tài)，并且運行起來十分穩(wěn)定、可靠。

　　此外，這樣設置的好處還在于能夠實現(xiàn)濕度優(yōu)先控制。做好濕度控制，就能夠將空氣中細菌和病毒的存活時間控制在一個較短范圍內。大量針對有潛在感染性的細菌和病毒的研究表明，當室內相對濕度控制在30%~60%時，可以降低室內人員感染的可能。為了醫(yī)護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中的細菌，控制好“水分”，切斷細菌的營養(yǎng)源，減少人體的發(fā)菌量。因為新風中很少有致病菌，因此整個系統(tǒng)的除濕任務由新風機組完成，而循環(huán)機組起到調節(jié)室內溫度的作用。由于手術室的熱濕比小，系統(tǒng)處理的機器露點低，手術環(huán)境控制具有一定的精度，同時，溫度調節(jié)范圍比較大，同時設置了急速升降溫，二次回風系統(tǒng)無法勝任。因此，整個系統(tǒng)采用一次回風。

　　快速升降溫是心血管病手術環(huán)境溫度調節(jié)的最佳手段

　　心血管搭橋手術需要經歷五個階段，在開胸并建立體外循環(huán)階段，需要降低手術室內溫度，降低患者基礎代謝，以保護心、腦等重要器官，同時減少人體血液與EBO機器循環(huán)；當進行心臟搭橋手術時，要將室內溫度迅速恢復到正常溫度，如22~26°C，以便醫(yī)生可以在適宜的溫度下正常做手術；當搭橋手術過程結束后恢復人體血液循環(huán)時，需要急速升高室內溫度；在進行關胸手術時，要將溫度恢復到室內正常溫度。

　　根據(jù)手術特點，筆者所在醫(yī)院的每間手術室都配備了具備使溫度速升速降功能的直接膨脹機（以下簡稱“直膨機”）。在手術過程中，手術醫(yī)生可以根據(jù)需求調節(jié)溫度，當需求溫度小于21°C時，自控系統(tǒng)會開啟直膨機，在8分鐘內將溫度降低到要求的溫度；同樣，當進入到胸口縫合階段，需要在8分鐘內將溫度升至所需要的溫度，如29°C，手術醫(yī)生調節(jié)溫度數(shù)值后，自控系統(tǒng)開啟直膨機，在8分鐘內將溫度升至所需要的溫度；當胸口縫合完成后，手術醫(yī)生再將溫度調回正常范圍值。

　　合理安排氣流組織，降低造價和運行成本

　　筆者所在醫(yī)院擴建工程手術室內采用集中頂部靜壓箱送風、2.4*2.6送風天花、垂直單向流送風，以實現(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，在手術區(qū)域形成一個局部保護區(qū)，把潔凈要求高的手術區(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)，回風口附近形成回流區(qū)。同時，采用兩側下回風方式，并在回風口處設置對粒徑≥1μm的大氣塵的計數(shù)效率不低于80％的中效過濾器，安裝位置方便拆卸更換，同時也保證了送風氣流在手術區(qū)的二維運動。與全室垂直單向流相比，局部單向流的應用減少了潔凈空調系統(tǒng)的造價和運行成本。

　　自控成為空氣調節(jié)的捷徑

　　在空氣調節(jié)過程中，自控必不可少。整個空調系統(tǒng)采用濕度優(yōu)先控制，在夏季工況下，室外空氣經過新風機組過濾后與回風混合，通過循環(huán)機組進行降溫除濕至機器露點，再通過熱盤管加熱至送風狀態(tài)點；在冬季工況下，新風先與回風混合，通過循環(huán)機組加熱、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)機組與排風機實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，每臺凈化機組均配置電動調節(jié)閥、進口溫濕度探頭，二者分別位于機組供回水總管上以及回風管上，探頭將采集到的信號傳遞給自動控制器，再通過設定的溫度來控制調節(jié)閥的開啟度。

　　合理設置裝機處理室的空調設備

　　在設置手術室空調系統(tǒng)的同時，也要考慮手術室裝機處理室的溫度和濕度要求。普通手術室裝機處理機房要求恒溫恒濕，溫度為21~27°C，濕度為50%；雜交手術室裝機處理機房要求溫度不超過35°C，濕度為50%。

　　我們考慮到VRV空調運行平穩(wěn)且維修率小，可以對機房進行恒溫恒濕處理，因此選用了VRV恒溫恒濕空調對機房進行降溫處理，設定溫度為23°C。在設計初期應與手術室設備商詢問機器設備參數(shù)，以選擇與之匹配的VRV空調。

　　綜上所述，適合心血管病手術潔凈區(qū)域的通風空調系統(tǒng)應滿足以下幾個方面：手術過程中快速升降溫要求；手術部在過渡季節(jié)的冷熱源供應；裝機處理室的溫度要求；潔凈手術室正負壓要求；潔凈手術室新風量要求；潔凈手術室內氣流分布要求；潔凈手術室的通風空調系統(tǒng)自動調節(jié)要求。

　　在空調機組參數(shù)方面，在遵守規(guī)范的同時，要結合院內實際運行特點做到冷、熱的合理配比，實現(xiàn)機組設備的經濟、穩(wěn)定運行。