浅谈净化系统设计的几点问题

李博

摘要：本文从洁净室如何合理布局、怎样进行净化系统气流组织、温湿度及压力控制、高效过滤器设置等几方面分析，总结出净化系统的设计是一个融机械、暖通、电气、装修等多专业、多学科的结合体，设计者只有紧贴实际，充分考虑医院需求和投资预期，有所取舍和侧重，才能设计出针对性、实用性强，既节能又符合规范要求的净化系统。

关键词：净化系统;洁净手术室;气流组织;高效过滤器。

引言

随着我国医院现代化进程不断加速，洁净室建设在各行各业中广泛开展，尤其是医疗机构，医院洁净手术室已成为新医院建设及旧医院改革中不可缺少的部分。下面总结自己十几年来从事洁净室设计积累的经验，以手术室净化系统设计为例对以下几个问题做以浅析。

一、合理的手术部布局

洁净手术室的空气污染不是一个单独空间的空气净化概念，在手术准备至手术结束的整个过程中每一个环节都要重视控制空气污染。也就是说需要有一个全面控制的概念。

（一）洁净手术部在医院建筑中的位置

在考虑全面控制洁净手术部的空气污染时，有必要先建立一个科学合理的建筑平面布局，在布局过程中以下原则应予以充分考虑：

1、新建洁净手术部一般应在医院住院部大楼的裙房顶层或主体顶层，在裙房顶层则可充分利用技术转换层设置洁净空调机房;在主楼顶层则可将机房设置在手术部的上层，以免噪声干扰病房。

2、无论是新建还是改建都应将机房设在靠近手术部的位置，以手术部上层设技术层并安排机房为最好，这样可节约建筑面积，安装方便并缩短管线，其效果是节约能耗并减少洁净空气在管线中被污染的几率。

（二）洁污分流的原则

1、对洁净手术部的房间需求及洁净等级的认定。

《医院洁净手术部建筑技术规范（GB5033—2013）》（本文简称《规范》）中的表3.0.2-1及表3.0.2-2已将洁净手术室及主要洁净辅助用房的洁净分级及适用范围予以明确。各医院在考虑和安排洁净手术部的建筑平面布局时应遵照此二表进行。

2、以洁污分流的原则确定建筑平面布置。

从功能划分，洁净手术部的布置往往应符合三区两通道的原则。三区即手术区，辅助区，其他用房区，二通道即洁净通道，污物通道。

从洁净区域的划分可以将手术部分为非洁净区、缓冲区（或气闸间）、清洁区（准洁净区）、洁净区等区域。

每个医院的洁净手术部都有人流和物流的问题，合理的人流及物流应当符合洁污分流原则。

常见的洁净手术部布局有两个形式：中心岛式和双通道式。无论哪种布置方式都应注意：

1）人流的路线中，在洁净区内必须连续，即人员进入洁净区后，直至走出洁净区前的路线，不能有非洁净区相隔。

2）一般来讲，洁净手术室的排列，按其洁净度等级应当从低到高顺序安排。

3）每种布置方式都必须考虑安全疏散满足消防要求。

二、净化系统设计

（一）净化系统设计的目的及要点

1、用空气过滤的方法有效去除送入空气的细菌和尘埃。

2、依靠气流组织有效地稀释或排除医护人员的发尘（菌）。

3、控制好手术部内的压力梯度，保证不同区域之间合理气流流向和压力分布，防止外界污染物的侵入。

4、保持合适的温湿度，降低人体发菌量及室内细菌繁殖。

5、有效排除废气和有害气体，保证室内空气新鲜和空气品质。

（二）气流组织合理化

1、气流组织的形式

洁净手术室内气流组织的目的是迅速有效地排除手术室内已经发生的菌尘污染。通常洁净手术室内气流组织以上送下回为主要形式，这一气流流向的总趋势是由上而下，与室内菌尘气溶胶粒子的沉降方向是一致的，有利于菌尘的排除。

为简化洁净手术室空调系统的风管管路，也有一些辅助房间内气流组织采用上送上回的方式，但这种气流组织方式会造成形成呆滞段，从而影响室内洁净度。因此只能应用在一些等级较低的、不重要的辅助房间中应用。

2、送风方式划分的洁净手术室分类及风量计算

1）局部单向流手术室

局部单向流手术室是目前应用较广的一种类型，《规范》中的Ⅰ级洁净手术室就是这种形式。其設计计算应当分两步进行。

第一步，确定单向流送风区域，即《规范》中所指手术区。一般Ⅰ级手术室单向流送风区域不得小于6.24m2，且面积不能超过1.2倍，即7.488 m2。（眼科手术室除外）。

第二步，进行送风量计算，以手术室内净层高3m计算，为保证工作面高度截面平均风速0.25m/s，在风口处的风速0.40m/s左右，确定送风口风速后可计算出室内所需送风量，折算出换气次数后，计算出自净时间，看是否符合设计要求，否则再调整送风区域或送风风速，重新计算直至符合要求为止。

2）乱流洁净手术室

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级洁净手术室均可设计成乱流洁净手术室。它的净化原理靠洁净送风稀释并渗混室内产尘，把含尘高于送风浓度（此浓度也符合洁净度标准）的空气排除室外，从而带走室内产尘。因此，对于乱流洁净手术室的设计计算的任务主要是计算室内空气含尘浓度的变化，按预定的洁净度要求确定送风量（或换气次数）。

（三）温湿度及压力控制

按照《规范》的要求手术室的温湿度必须控制在一定的范围内，根据不同大小的房间配置相应的空调机和加湿器。

按照三区二通道的原则布局，手术室的压力由大到小排列为特殊洁净手术室，一般洁净手术室、洁净走廊、垂直通道及污物廊。

对于手术室来讲，为了维持本身房间的洁净度，免受邻室的污染，须保持相对邻室较高的空气压力，即相对于邻室维持一个正的静压差。而静压差的存在起到了在门、窗关闭的情况下，防止室外空气由缝隙进入洁净室。另外当门开启时，应有足够的气流向外流动，把人瞬时带进的污染空气降低到最低程度。一般两相邻房间应保持5Pa的压差，而对室外应保持15Pa的压差。对100级手术室，通过计算可知手术室内的正压风量大于540立方米/小时就能满足层流的要求。

在系统正常运行时，可在系统中设置排风系统排除多余气体，使手术室的正压值始终在合理的数值上。

（四）高效过滤器的设置

在净化过程中，过滤器一直起着很大的作用，手术单元的净化级别和过滤器过滤效率直接相连，对于只有普通净化级别要求的手术单元一般配置亚高效过滤器。对特殊净化手术室相应的在末端配置高效过滤器。为了提高末端过滤器的使用寿命净化空调循环机组采用三级过滤的形式。

高效过滤器的布置应遵循以下要求：

1）当高效过滤器平行于装饰层或均流层布置在静压箱下部送风面上时，高效过滤器满布比应不小于0.75。

高效过滤器满布比=高效过滤器净截面积/布置高效过滤器截面的总面积

2）当高效过滤器布置在静压箱侧面时，应单侧或对侧布置，侧面的过滤器满布比不应小于0.75，静压箱内气流应有充分混合的措施。

3）当受到层高和不允许在室内维修的限制时，可采用有阻漏功能的送风面而把高效过滤器布置在静压箱之外，但应尽可能靠近静压箱，静压箱内气流应有充分混合的措施，洁净气流满布比应小于0.85。

洁净气流满布比=送风面积上洁净气流通过面积/送风面总面积

结语

净化系统必须有很高的可靠性，手术室关系到人的生命，由系统的故障引发的手术室停用有可能造成很大的损失。特别随着技术的发展，自动控制日益与洁净室建设融合在一起，设计净化系统需要涉及更多学科的知识，所有这些，都对设计者提出了更高的要求，根据工程实际，充分考虑医院需求和投资预期，有所取舍和侧重，设计节能型、针对性、实用性强的净化系统，将是设计者未来不断的追求。

参考文献

1、《医院洁净空调设计与运行管理》胡吉士、奚康生、余俊祥编著  机械工业出版社

2、《空调系统生物污染防止方法概述》张寅平等编著《暖通空调》2003年第33卷：42