医院洁净手术室电气装备应用研究

王高安

随着现代医学的不断发展，对医院洁净手术室电气装备要求也愈来愈高，电气装备的安全、可靠制约着手术的成败，关系着病患的生命安危。

一、洁净手术室的含义

洁净手术室是在一般手术室的基础上发展起来的净化手术室，与一般手术室的区别在于对手术间细菌、悬浮尘粒的要求不同。洁净手术室又称层流手术室，是通过对室外引进的空气进行不同层级过滤的技术，使进入室内的空气细菌微生物、悬浮尘粒等进行相应的处置，而室内污染的空气经过无菌处理后排出室外，如此循环往复，以达到被控制的手术间环境内的空气质量洁净度适合各专业、各类外科手术的要求，同时借助模块空调机组、新风系统等，使空间环境的温度、湿度达到可控、适宜，创造清新、洁净、舒适、细菌、尘埃数量低的手术空间环境，以达到尽可能减少患者在手术时对组织等的损伤，并有效降低患者和医护人员的感染率，尤其是颅内手术和烧伤手术，保证患者术后能更快更好地恢复的目的，是现代医院院感控制最关键的环节之一。洁净手术室根据对细菌、悬浮尘粒等的要求不同，分为特别洁净手术室（又称一级或百级手术室）、标准手术室（又称二级或千级和1万级手术室）、一般洁净手术室（又称三级或10万级手术室）、准洁净手术室（又称四级或30万级手术室）等四个标准等级。

二、洁净手术室电气装备的重要性

通过洁净手术室的含义可以看出，洁净手术室空间是相对封闭的，通过新风系统使室内外空气进行交换。手术间墙面不设置透明窗户，一是因为墙面布置配电箱柜、器械橱柜、中央控制屏幕等设施，二是外来光线会对手术医务人员视野造成眩晕等干扰。因此手术间室内靠顶部灯光实现正常照明，手术部位靠无影灯来满足手术照明。照明、新风、空调、控制系统、数据传输、对外通信等都必须安全、可靠，因此对手术室的电气装备系统的要求非常高，必须按照一级负荷配置供配电系统，确保手术过程安全、顺利进行。

三、手术室电气装备组成

1. 供电系统

（1）用电类别根据JGJ312-2013《医疗建筑电气设计规范》第3.0.1条规定，医疗场所依照电气设备安全防护要求分为3 类：0类场所：医疗电气设备不需接触人体；1类场所：医疗电气设备接触部件需要与病人身体接触的；2类场所：医疗电气设备接触部件需要与病人体内器官接触的，且电源中断会危及病人生命的。自动恢复供电时间的要求不同场所也不相同，设计时应严格区别执行。

（2）负荷等级根据GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》和JGJ 312-2013规定，手术部相关用电负荷分为特别重要负荷、一级负荷、二级负荷。通过洁净手术室的含义看出空气净化的重要性，净化新风空调设备的电源可靠性尤为重要。随着疫情防控常态化，对院感的要求将更加严格，手术室的空气净化机组的用电等级将会提高至一级负荷标准。手术部相关用电负荷分级如下表：

（3）供电要求根据GB 503332013《医院洁净手术部建筑技术规范》第11.1.2条规定，手术室作为一级负荷，应采用独立双路电源供电。第 11.1.3条规定，洁净手术室应设置应急电源。重要电源如生命支持类电气设备满足在线切换；应急配置电源维持时间不应小于30 min。根据GJ 312-2013第3.0.3条规定：恢复供电的时间要求小于或等于0.5s时，医院备用电源供电维持时间不应小于3 h。

综合以上，手术室供电系统必须具有防断电措施，且两路电源必须引自不同的变电所，即采用双回路供电且实现末端断电自动切换的功能，切换时间t ≤ 0.5s；同时配置院内发电机组进行专线供电，供电保持时间不小于3小时；手术间配置UPS不间断应急电源。做到院外一级供电、院内备用电源、应急电源相结合的供电方式，确保安全、可靠；根据房间使用功能的差异，线路也要分别设置，减少彼此干扰；采取有效预防措施，避免漏电，手术中的极小漏电电流，都将造成严重的医疗事故。

2. 配电系统

（1）设备配电。手术室配电应采用总分制配电方式，手术间用电回路与功能房间用电分别设置，每个手术间应配置一台独立专用配电箱，且为双电源末端互投，并设置漏电检测报警装置，确保配电互不影响。为方便检修人员检修,减少感染源进入手术间，配电箱通常设置在污物通道的墙体上。每间的配电总负荷不小于10kV·A。为方便设备用电，不同墙面上应设置相应的插座箱，并设防触电接地端子，确保接地电阻值在1Ω范围内。

（2）照明用电。常规手术室应设置的照明包括消防应急照明、一般照明和安全照明 3种，根据GB 51309—2018《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》规定，医院手术室及重症监护室等病人行动不便的病房等，需要设置消防应急照明灯具，地面水平最低照度不应低于 5. 0 lx；具体做法可参照国标图集 19D702—7《应急照明设计与安装》，应注意手术室的消防应急照明应与走道消防应急照明分开回路设置。手术间手术照明为无影灯、场景照明为日光灯、影像照明为观片灯等。办公室、值班室、更衣室、餐厅等照明通常选日光灯或节能型灯具。光源显色指数、色温、照度要符合规定，通常Ra≥80，色温在2500K～5000K之间，照度在0.5～750勒克斯，根据不同功能合理选取相应的照度，以满足不同照明要求。手术间医疗照明、消防应急照明、安全疏散照明、逃生通道照明等均按一级负荷配置，采用双电源末端互投配电。

（3）新风、空调系统配电。新风系统保证手术室的换气次数达到规定的洁净指标，不同级别的手术间换气次数、过滤器的层级也不同，必须科学、合理确定新风系统的用电荷载。空调系统控制着手术室的温、湿度，通过传感器自动调节，使手术间达到恒温、恒湿的要求。新风、空调系统用电荷载大，为手术室用电大户，应选用专用线路供电，宜设置备用回路。专线的规格型号、敷设路径、敷设方式要严格符合规范要求，尤其是穿越不同防火分区时，务必要做好防火、防烟封堵。新风、空调的控制要采取多种方式，便于手术间工作人员根据室内情况随时操控。

（4）电缆、电线的选型与敷设。配电主干回路选用矿物绝缘电缆，支线采用低烟无卤阻燃绝缘电缆，。照明支线选用低烟无卤阻燃交联聚氯乙烯绝缘导线。所有线缆采用沿桥架、穿镀锌钢管封闭敷设，经过防火分区的一定严格按施工规范设置，确保供配电的安全、可靠。

四、电气设备安全保护

1. 设置局部IT系统

《相关规范》规定，在电流突然中断后，有招致重大医疗危险的场所，应设一台专用隔离变压器，在隔离变压器的次级引出IT系统的电源，以防止产生接地故障电流。手术室设置IT系统，根据其用电功率的大小，设置一台专用配电柜或配电箱，一般柜体（箱体）大小1000×600×500，因此，可落地明装或墙体嵌装。该系统的核心功能是实现漏电检查，当三相电源中的单项线路出现接地故障时，该系统会及时发出声光报警，同时系统会限制故障电流的大小，因此，发生故障部位所产生的电位差很小，不会对人员产生安全隐患，不用切断电源，能确保手术正常进行。

2. 构建局部等电位联结

局部等电位联结可以有效防范手术室因电气设备发生电流泄漏而导致的电位差，避免微电击的发生。采取等电位接地方式，有效避免微电击的发生。该联结装置，一般包括金属上下水管、金属墙体、柜体、金属门窗、手术设备等的金属架体及术者可能直接或间接触及到的金属部件。用于等电位联结的保护线，其电阻值应满足电位差小于10mV。

五、弱电系统

1. 火灾自动报警系统

手术间不宜设置火灾自动喷淋系统，但应设置火灾自动报警系统。按总线制设计，消防控制与整栋楼统一考虑，便于消防联动控制。火灾报警后，自动打开报警防火分区的正压送风阀及排烟阀、启动正压送风机组以及排烟机组，随着排烟温度升高控制相应的防火阀。报警、联动、控制等线缆均选用防火等级的材质，并穿金属钢管加以保护，吊顶内的控制消防设备的线路也要用金属材质的波纹管保护。

2. 数字化自动控制系统

数字化手术室的应用为现代智慧手术、机器人手术提供了可能。手术室新风、空调要实现自动控制，实时监测和控制每间手术室的环境参数，同时，为避免院感发生，正、负压不同的净化区域的压差要保障在设计范围内。为有效控制洁净手术间人员流动，设置有效的通讯系统和门禁系统，做到通讯畅通、规范人流物流。在无影灯上配置手术摄像机（或主刀医生佩戴眼镜式或头灯式摄像机）等全视野的高清监视系统，对每台手术的全过程进行监控，影像及时传输、储备，有助于学科会诊，对科研教学乃至医患矛盾等提供详实的一手材料。设置中央控制屏，对手术中的空调、灯光、影像、手术信息等进行集中控制和管理。

六、建设管理

项目实施过程应重点加强设计、施工、竣工验收等重要环节的管理。

1. 规划设计最优方案

好的设计方案是手术室建设成功的关键环节。院方要指派专门的团队、手术室等部门共同与设计方进行详细的技术交底，讲明医院所建手术室的要求，需要达到的级别标准，结合医院实际情况设计自己的手术室。不仅要对设计单位的资质、业绩有要求，更要对设计单位委派的设计团队提出明确要求，包括设计负责人、各专业设计师的资质、业绩、服务态度、奉献精神等。要给予足够的时间，设计方案要经过反复讨论、修改、提升，最终确定一个最优的方案。

2. 把好施工环节关

新建医院手术室的施工往往以专业分包的方式实施，在总承包单位和各专业分包单位的密切配合下完成，主要包含建筑装饰装修、水电安装、智能化、净化系统、消防系统、医疗设备安装等，各系统的施工工序、施工工艺、成品保护等，必须严格按照施工规范、验收规范执行。要加强施工单位、监理单位、造价控制单位、建设单位的人员配备，把好材料、设备进场验收关，工序环环相扣，工艺严格要求，把好各环节隐蔽验收关。监督、协调各施工单位，统一调度，密切配合，把好成品保护关。

3. 做好竣工验收关

有的建设单位为急于使用，往往忽略或弱化了项目的竣工验收环节，这既不符合法律法规规定的建设项目竣工验收合格后方可投入使用的要求，也存在严重的医疗风险。验收环节是对施工环节质量、设备设施调试、检测、试运行、设计参数验证等的必须环节。在取得装饰装修验收、机电设备安装验收、消防验收、空气净化验收合格的前提下方可交付使用。

七、使用维护管理

洁净手术室建成投入使用后的日常养护非常重要。电气设备的检测、线缆电流过载保护、净化系统高效过滤器的效能检测、温湿度控制系统的自动控制等都必须严格控制在设计指标内。建立符合医院实际的管理制度、流程，加强对维护人员的能力培训等。尤其要加强对空气净化系统、自动化控制系统的维护管理，既要符合规范，更要符合医院实际，比如：过滤器的检测、清洁、更换频次规范是依据，但医院当地的气候环境质量、手术间使用频次等也是影响洁净效能的重要因素。