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醫(yī)院層流手術(shù)室設(shè)計(jì)案例

發(fā)布日期:2022-03-27 16:58 瀏覽次數(shù):
醫(yī)院層流手術(shù)室設(shè)計(jì)案例醫(yī)院層流手術(shù)室設(shè)計(jì)案例

醫(yī)院層流手術(shù)室設(shè)計(jì)案例

根據(jù)M醫(yī)院層流手術(shù)部凈化空調(diào)的要求,設(shè)計(jì)時(shí)采用了獨(dú)立凈化空調(diào)機(jī)組和集中新排風(fēng)機(jī)組、小型熱泵,冬夏用大樓冷熱源的設(shè)計(jì)方案。手術(shù)室使用靜壓箱孔板送風(fēng)、下側(cè)回風(fēng),潔凈走廊和輔房上送上回。概要介紹了所采用的空氣處理方式、空調(diào)自控內(nèi)容、對(duì)象,工程竣工后進(jìn)行的調(diào)試與運(yùn)行情況。測(cè)試與運(yùn)行結(jié)果表明:工作區(qū)的氣流速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布均勻,噪聲、潔凈度、新風(fēng)量、菌落數(shù)超過軍隊(duì)YFB001-1995標(biāo)準(zhǔn),其它指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),符合醫(yī)院使用要求。


1.概況

M醫(yī)院層流手術(shù)部由手術(shù)一室(Ⅲ級(jí))、手術(shù)三室(Ⅲ級(jí))、手術(shù)二室(Ⅱ級(jí))和十萬級(jí)的器械室、敷料室、潔凈走廊組成,位于醫(yī)院新建的綜合病房樓七層,凈化空調(diào)面積138m2。大樓八層為技術(shù)層,布置凈化機(jī)組、設(shè)備;熱泵機(jī)組置于四樓屋面上。根據(jù)醫(yī)院需要, 手術(shù)一室用于普外手術(shù),手術(shù)二室用于胸外手術(shù), 手術(shù)三室用于眼科手術(shù)。為滿足醫(yī)院的使用要求,設(shè)計(jì)時(shí)采用了獨(dú)立凈化空調(diào)機(jī)組和集中新排風(fēng)機(jī)組、小型熱泵,冬夏用大樓冷熱源的設(shè)計(jì)方案。手術(shù)室使用靜壓箱孔板送風(fēng)、下側(cè)回風(fēng),潔凈走廊和輔房上送上回。測(cè)試與運(yùn)行結(jié)果表明:工作區(qū)的氣流速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布均勻,噪聲、潔凈度、新風(fēng)量、菌落數(shù)超過軍隊(duì)YFB001-1995標(biāo)準(zhǔn),并超過了2002年《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002。其它指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行四年來,效果較好。

2.室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

本工程采用的設(shè)計(jì)參數(shù)是根據(jù)《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》JGJ71-90和《軍隊(duì)醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》YFB001-1995以及院方的要求,參照有關(guān)技術(shù)措施和醫(yī)院手術(shù)部的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)綜合考慮后確定的。根據(jù)醫(yī)院手術(shù)的類型和數(shù)量、院方劃給的手術(shù)部總面積、手術(shù)部的樓層位置,確定了手術(shù)部的平面布置,各個(gè)房間的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)YFB001-1995規(guī)定見表1。

由于醫(yī)用凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣處理工藝的特殊要求,其初投資一般較高,在符合規(guī)范的前提下,院方常常會(huì)提出更高的要求,系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性也越來越受到關(guān)注。因此在確定室內(nèi)參數(shù)時(shí),必需考慮醫(yī)院水、電、汽和土建的現(xiàn)狀,醫(yī)院的環(huán)境、資金和需要,有所側(cè)重。

2.1室內(nèi)溫、濕度

室內(nèi)溫、濕度主要是為醫(yī)護(hù)人員創(chuàng)造出最有利于工作的舒適環(huán)境,滿足手術(shù)過程的嚴(yán)格要求。適宜的溫度對(duì)保持病人的體溫是必須的;濕度低會(huì)產(chǎn)生靜電和切口軟組織失水,濕度高使人不適、影響精細(xì)操作。因?yàn)樵悍介L(zhǎng)時(shí)間的大型手術(shù)很少,南京常年空氣濕度較高,本工程對(duì)溫度嚴(yán)格控制、對(duì)濕度的上限嚴(yán)格控制、濕度的下限要求降到次要位置。溫、濕度參數(shù)確定同表1。

2.2室內(nèi)空氣潔凈度

考慮到醫(yī)院的手術(shù)對(duì)象多為老年人,控制感染的要求特別強(qiáng)烈,提高潔凈度有利于增強(qiáng)自凈的能力,抵抗干擾;同時(shí)本工程采用的德國(guó)醫(yī)用衛(wèi)生型機(jī)組風(fēng)量大,壓頭高,確定除手術(shù)室按表1選擇潔凈度外,潔凈走廊和輔房均為十萬級(jí),同時(shí)提高換氣次數(shù):手術(shù)一室、三室為38次/h ,手術(shù)二室為65次/h,輔房和潔凈走廊為22次/h。

2.3室內(nèi)正壓

為防止外部的污染空氣進(jìn)入手術(shù)室和潔凈區(qū),保持室內(nèi)潔凈度要求,各房間設(shè)計(jì)為正壓。由于手術(shù)室采用醫(yī)用氣密門,換氣次數(shù)較高,故取表1的正壓值。

2.4室內(nèi)噪聲

對(duì)手術(shù)部而言,噪聲控制的要求較為嚴(yán)格。設(shè)計(jì)指標(biāo)按表1,從嚴(yán)掌握。

2.5新風(fēng)量

新風(fēng)量對(duì)維持室內(nèi)正壓、稀釋并排除手術(shù)室內(nèi)有害氣體,保證醫(yī)患人員的舒適性起著至關(guān)重要的作用。

保證室內(nèi)正壓要求的新風(fēng)量為:

新風(fēng)量對(duì)維持室內(nèi)正壓、稀釋并排除手術(shù)室內(nèi)有害氣體,保證醫(yī)患人員的舒適性起著至關(guān)重要的作用。

保證室內(nèi)正壓要求的新風(fēng)量為:

Q1 =a?∑(q?l)式中Q1 ——保持潔凈室正壓所需的新風(fēng)量(m3/h);a ——根據(jù)維護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性確定的安全系數(shù),一般可取1.1~1.2;q ——當(dāng)為某一正壓時(shí),其維護(hù)結(jié)構(gòu)單位長(zhǎng)度縫隙的滲漏風(fēng)量(m3 /h? m)可根據(jù)正壓值查表得到;l ——維護(hù)結(jié)構(gòu)的縫隙長(zhǎng)度。

以手術(shù)二室房間體積73.5m3、房間高3m計(jì),保持5Pa的正壓需158 m3 /h;室內(nèi)人員所需的最小新風(fēng)量按表1取用,按10人計(jì),需600 m3 /h;按表1的最小新風(fēng)量6次/h計(jì),需441 m3 /h;設(shè)計(jì)確定的新風(fēng)量為700 m3 /h。同樣,確定手術(shù)一室、二室各為500 m3 /h,輔房、走廊為500 m3 /h。

2.6室內(nèi)風(fēng)速

為保證醫(yī)護(hù)人員的舒適感,工作區(qū)風(fēng)速應(yīng)<0.5m/s,當(dāng)溫度低于22oC, 應(yīng)≤0.3m/s。設(shè)計(jì)允許工作區(qū)平均風(fēng)速V=0.3~0.1m/s。

3 調(diào)方式及特點(diǎn)

3.1用手術(shù)室獨(dú)立空調(diào)機(jī)組、潔凈走廊和輔房共用空調(diào)機(jī)組

為了盡量降低感染率,隔離是手術(shù)部?jī)艋照{(diào)設(shè)計(jì)的重要原則。根據(jù)手術(shù)室的凈化級(jí)別和手術(shù)部的使用特點(diǎn),手術(shù)室采用獨(dú)立的德國(guó)醫(yī)用衛(wèi)生型凈化機(jī)組,好鋼用在刀刃上;走廊和輔房共用國(guó)產(chǎn)衛(wèi)生型機(jī)組,節(jié)約投資。

每個(gè)手術(shù)室都是一個(gè)獨(dú)立的小循環(huán)空調(diào)系統(tǒng),由凈化空調(diào)機(jī)組抽取室內(nèi)的空氣,排出一部分后補(bǔ)充一定的新風(fēng),經(jīng)機(jī)組處理后送入手術(shù)室,避免了其它手術(shù)室?guī)Ь諝獾幕烊胍鸬慕徊娓腥尽?br />
手術(shù)室氣流組織為上送下側(cè)回。在手術(shù)室的正中、手術(shù)床的正上方設(shè)置不銹鋼送風(fēng)靜壓箱, 其中千級(jí)手術(shù)室采用德國(guó)原產(chǎn)靜壓箱。 進(jìn)口的高效過濾器側(cè)布于靜壓箱四周,靜壓箱內(nèi)設(shè)有勻流孔板,具有很好的靜壓效果;以孔板方式送風(fēng),使手術(shù)床及醫(yī)護(hù)人員所在的第一工作區(qū)直接籠罩在經(jīng)高效過濾器、孔板送出的潔凈氣流中。

手術(shù)室的四角下方均設(shè)有阻尼回風(fēng)口,能順灰塵沉降方向迅速排除污染空氣,抑制二次揚(yáng)塵,回風(fēng)均勻,盡量減少渦流區(qū)。

潔凈走廊和輔房采用高效送風(fēng)口送風(fēng),阻尼回風(fēng)口,上送上回。    

3.2采用集中新風(fēng)排風(fēng)機(jī)組

這樣可以保證避開污染、選取干凈的室外新風(fēng),足量送到各凈化系統(tǒng)內(nèi);同時(shí)排除室內(nèi)多余的氣體。設(shè)計(jì)采用在回風(fēng)管上開設(shè)新排風(fēng)的方法,可節(jié)約資金;排風(fēng)機(jī)壓頭需仔細(xì)計(jì)算,否則易發(fā)生“倒吸”。新風(fēng)口、新風(fēng)機(jī)分設(shè)初、中效過濾器,以減輕凈化主機(jī)及高效過濾器負(fù)擔(dān);排風(fēng)系統(tǒng)上設(shè)初、中效過濾器,以防系統(tǒng)停機(jī)時(shí),由于自然循環(huán),使室內(nèi)受到室外空氣的污染。

3.3采用德國(guó)定風(fēng)量閥、風(fēng)管電加熱器

凈化空調(diào)是一個(gè)定風(fēng)量系統(tǒng),室內(nèi)的潔凈度主要靠換氣次數(shù)即風(fēng)量來保證。系統(tǒng)采用三級(jí)過濾,在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,會(huì)因過濾器的積灰而產(chǎn)生系統(tǒng)阻力變化,改變系統(tǒng)風(fēng)量,進(jìn)而影響凈化效果。由此進(jìn)行的風(fēng)量調(diào)試和阻力配平將非常繁瑣,醫(yī)院缺乏相應(yīng)的技術(shù)力量。定風(fēng)量閥采用機(jī)械原理,在阻力變化時(shí)能夠自動(dòng)保持風(fēng)量的恒定,不需外部支持,使得設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行管理大為簡(jiǎn)化。

風(fēng)管電加熱器作為輔助加熱,能使手術(shù)室在系統(tǒng)開機(jī)后迅速升溫,縮短手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間,又可與表冷器聯(lián)合,進(jìn)行濕度處理。

3.4采用低速風(fēng)管系統(tǒng)和衛(wèi)生型寬頻片式消聲器

主風(fēng)管風(fēng)速≤5m/s,支管風(fēng)速約3~4m/s,回風(fēng)口面風(fēng)速約1m/s,送風(fēng)管、回風(fēng)管均設(shè)置衛(wèi)生型寬頻片式消聲器,努力降低室內(nèi)噪聲。

3.5采用一次泵和雙通電動(dòng)閥、旁通管,進(jìn)行變水量調(diào)節(jié)

系統(tǒng)采用開式循環(huán)系統(tǒng),配風(fēng)冷熱泵,對(duì)空調(diào)機(jī)組進(jìn)行變水量調(diào)節(jié),對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行變水溫調(diào)節(jié)。設(shè)管道接口至大樓空調(diào)水系統(tǒng),當(dāng)冬夏季節(jié)使用中央冷熱源時(shí),關(guān)閉與熱泵、小膨脹水箱的連接管。

3.6凈化機(jī)組設(shè)于管道層,節(jié)省基建投資

空調(diào)機(jī)組、消聲器、水系統(tǒng)管道、控制系統(tǒng)全部利用八樓原有管道層,在各種管道的夾縫中騰挪布置,熱泵設(shè)于四樓屋面,預(yù)留了維修空間。由于設(shè)備距手術(shù)部近,減少了風(fēng)管長(zhǎng)度,節(jié)約了資金。

4 空氣處理

手術(shù)部設(shè)有四套組合式醫(yī)用衛(wèi)生型凈化空調(diào)機(jī)組,機(jī)組內(nèi)和靜壓箱內(nèi)有電子消毒器,具有對(duì)混合風(fēng)進(jìn)行過濾、消毒、冷卻、去濕、加熱、加壓的功能。

系統(tǒng)設(shè)集中過濾新排風(fēng)機(jī)組,對(duì)新風(fēng)進(jìn)行過濾、加壓處理,排除室內(nèi)多余廢氣。

空氣的冷卻、加熱、去濕:熱泵機(jī)組或大樓冷熱源集中供應(yīng)冷熱水,由水泵送到空調(diào)機(jī)組的表冷器中實(shí)現(xiàn);手術(shù)室送風(fēng)管有電加熱,對(duì)空氣輔助加熱。

空氣的過濾、消毒:在新風(fēng)口、回風(fēng)口設(shè)初效過濾器,在新風(fēng)機(jī)、凈化主機(jī)的表冷段前設(shè)中效過濾段,在凈化房的送風(fēng)末端設(shè)高效過濾器,對(duì)空氣進(jìn)行三級(jí)過濾;在凈化主機(jī)和送風(fēng)靜壓箱內(nèi)設(shè)電子消毒器對(duì)空氣消毒;在排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)初中效過濾,防止室外空氣回流污染。

5 冷熱源

過渡季節(jié)使用兩臺(tái)制冷量各為38.2kw的風(fēng)冷熱泵機(jī)組,冬夏使用大樓冷熱源。

熱泵根據(jù)負(fù)荷變化,自動(dòng)調(diào)節(jié)。

6 自動(dòng)控制

采用德國(guó)西門子公司的DDC控制器和溫濕度傳感器、壓差傳感器、電動(dòng)兩通閥實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和顯示功能。

6.1濕度控制

根據(jù)空氣處理的方式的不同,全年按兩個(gè)季節(jié)、兩種工況對(duì)凈化機(jī)組進(jìn)行控制,各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作情況如表2所示。

表中:to——室內(nèi)溫度的反向調(diào)節(jié),室內(nèi)溫度升高,閥門開度減少(電加熱器檔數(shù)減少);t——室內(nèi)溫度的正向調(diào)節(jié),室內(nèi)溫度升高,閥門開度增加;ф——室內(nèi)相對(duì)濕度的正向調(diào)節(jié),相對(duì)濕度升高,閥門開度增加(電加熱器檔數(shù)增加)。

  6.2兩檔風(fēng)速及消毒

在手術(shù)室情報(bào)面盤上設(shè)手動(dòng)開關(guān),使用時(shí)開高速檔,值班時(shí)用低速;主機(jī)風(fēng)機(jī)低速或停機(jī)后,自動(dòng)打開消毒器工作1小時(shí)。

  6.3 檢測(cè)和顯示

  檢測(cè)凈化手術(shù)室和輔房的溫度和相對(duì)濕度、冷熱供回水溫度。

  顯示室內(nèi)溫濕度、空調(diào)高低速運(yùn)行、故障。

  6.4聯(lián)鎖與報(bào)警

  6.4.1新排風(fēng)機(jī)與空調(diào)主機(jī)聯(lián)鎖:

凈化系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),控制啟動(dòng)順序?yàn)榭照{(diào)機(jī)組→新風(fēng)機(jī)→排風(fēng)機(jī)。當(dāng)四個(gè)系統(tǒng)中有一個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),就必須啟動(dòng)共用新排風(fēng)機(jī)。

凈化系統(tǒng)關(guān)閉時(shí),控制關(guān)閉順序?yàn)榕棚L(fēng)機(jī)→新風(fēng)機(jī)→空調(diào)機(jī)組。當(dāng)四個(gè)系統(tǒng)中最后一個(gè)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí),才關(guān)閉共用新排風(fēng)機(jī)。

6.4.2 電加熱器與空調(diào)主機(jī)聯(lián)鎖:當(dāng)主機(jī)風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí),電加熱器自動(dòng)斷電。

6.4.3空調(diào)器風(fēng)機(jī)皮帶斷裂、空調(diào)房間溫濕度超限、冷熱供回水溫超限和空調(diào)器內(nèi)中效過濾器壓差超限、電加熱器高溫保護(hù)時(shí),風(fēng)機(jī)過載保護(hù)時(shí)報(bào)警。

當(dāng)自動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),能手動(dòng)調(diào)節(jié)??照{(diào)器起停由手動(dòng)進(jìn)行。

7 工況調(diào)試與運(yùn)行

調(diào)試于1999年4月進(jìn)行。首先開機(jī)24小時(shí)后安裝高效過濾器,接著測(cè)量各風(fēng)口風(fēng)速并進(jìn)行調(diào)整,然后用傾斜式微壓計(jì)、QDF-2A 風(fēng)速儀測(cè)量各系統(tǒng)的送、回、新、排風(fēng)量,各房間相對(duì)于走廊、室外的正壓,用ND2精密聲級(jí)儀測(cè)量各房間噪聲并作調(diào)整。調(diào)整后,噪聲、正壓、新風(fēng)、風(fēng)速均達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);唯總風(fēng)量偏大,因此項(xiàng)指標(biāo)有利于潔凈度,故不調(diào)整。

接著進(jìn)行模擬夏季工況36小時(shí)運(yùn)行,設(shè)定室溫17oC,熱泵及自動(dòng)控制投入運(yùn)行。選擇房間對(duì)角線測(cè)點(diǎn)在0.8,1.0,1.3,1.8共4種高度,用HM34C溫濕度測(cè)量?jī)x測(cè)得各點(diǎn)溫度,用熱球風(fēng)速儀測(cè)得各點(diǎn)在靜壓箱下3.0*3.0范圍內(nèi)風(fēng)速,在1米面測(cè)得濕度。發(fā)現(xiàn)在0.8~1.8m高度內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)分布均勻,其溫差在0.9 oC以內(nèi)。

隨后進(jìn)行模擬冬季工況36小時(shí)運(yùn)行,設(shè)定室溫30oC,系統(tǒng)工作正常;設(shè)定室溫為23 oC, 濕度50%,運(yùn)行10分鐘后達(dá)到設(shè)計(jì)的溫濕度要求。

8 結(jié)語(yǔ)

從測(cè)試和運(yùn)行的情況看,采用上送下回、孔板送風(fēng)的方式易在手術(shù)床周圍形成均勻的溫度、速度場(chǎng),潔凈度容易達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)院對(duì)新風(fēng)的要求比較高,規(guī)范只是最低指標(biāo),一些醫(yī)院系統(tǒng)的失敗含有新風(fēng)不足的因素。噪聲達(dá)標(biāo)較難, 為此付出較大的代價(jià)。建議加緊研究消聲性能好、能滿足凈化要求的新型消聲器。醫(yī)用凈化空調(diào)作為要求嚴(yán)格的系統(tǒng),潔凈度不能僅僅靠高效過濾器,它要求風(fēng)管、空調(diào)機(jī)組、消聲器、加濕器都要盡量保持潔凈,自控系統(tǒng)可靠、調(diào)節(jié)靈活、精度高。

潔凈系統(tǒng)的換氣次數(shù)、送回風(fēng)方式、室內(nèi)的正壓和新風(fēng)量的確定、過濾方式的選擇是互為關(guān)聯(lián)的,不能單獨(dú)確定。對(duì)空氣品質(zhì)的處理也不能追求完美,要考慮經(jīng)濟(jì)性。醫(yī)院的技術(shù)通常較弱,凈化系統(tǒng)必須有高的可靠性,手術(shù)室關(guān)系到人的生命,由系統(tǒng)的故障引發(fā)的手術(shù)室的停用有可能造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所有這些,都要求設(shè)計(jì)人員,應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際,充分考慮空氣品質(zhì)和投資,結(jié)合醫(yī)院的特點(diǎn),有所取舍和側(cè)重。



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