医院手术室洁净空调气流组织分析

2019-02-17张风合

设备管理与维修 2019年14期

张风合

（山东华宇工学院，山东德州 253034）

0 引言

手术室的环境洁净程度直接关系患者手术感染的风险，同时作为医院医疗实力的象征具有重要意义。手术室空调洁净系统对于空间温湿度的标准和控制要求具有明确标准，对洁净要求以及控制参数有详细的操作规范。手术室空调系统除了具备常规空调的功能外，还具有气流组织引导的能力，将空气中的尘埃颗粒引导排出，降低术中感染的风险。依据气流组织的方式差别分为“单向流”“非单向流”和“辐射流”三种，不同形式具有不同的运行理论对应不同的场所；根据手术室实地结构选择适合的气流组织方式，提升空气净化效果。

1 洁净空调系统发展现状

随着科技的发展，我国医疗领域对于医疗环境的标准愈发规范并越来越严格；手术室的医疗环境直接关系到患者手术感染的风险，对于手术室内提高洁净环境标准的技术成为医院空调系统的关键。洁净空调的原理是在传统空调技术的基础上增加空气净化技术，实现排出空气中尘埃颗粒，净化空气质量实现接近无菌环境的效果。根据手术室的人员数量和分布区域，在设定其洁净气流组织形式时将手术所在的较小区域内作为须要重点关注区域。根据国内相关机构研究制定的局部区域垂直单向流形式的洁净手术室结构成为当前标准构造，目前国内医疗机构多采用这种方；同时，也可将其划分为水平送风和垂直送风两类。例如，垂直送风形式就是通过顶部送风机构针对特定手术区域进行洁净气流的保护，除了手术区域外的手术室其他区域统一归纳为周边区域。

2 手术室洁净空调系统气流组织形式及特性指标

2.1 气流组织形式分析

洁净空调技术的应用按照使用区域可以划分为“工业洁净室”和“生物洁净室”两类，医疗领域的洁净室应用归属于“生物洁净室”范畴，主要在于防备微生物对手术部位的感染。对室内空气洁净程度的保障方式主要依靠提升换气频率，手术室内的空气洁净程度除了依靠换气之外，对于气流组织的控制也非常关键。根据洁净室的等级高低以及手术类别的差异，气流形态能够划分为两类，分别是“单向流”和“非单向流”。单向流原理是依托洁净气流的“活塞式”将室内空气排放至回风口，完成对室内空气的净化效果。其中，单向流的运用能够在细分为“垂直单向流”和“水平单向流”两种。非单向流的原理是依托向室内输出洁净气流同原有的空气进行融合达到稀释空气内污染物比例的效果，再将是被污染物规律性引导出去，最终形成输入的洁净气流同室内微生物生成比例相平衡的稳定状态。手术室的洁净空调气流组织在实际应用中有多重形式，从气流分布型式上可以将其划分为六类，分别为顶部送气底部回收的整体垂直单向流形式，顶部送气底部回收的局部垂直单向流形式，旁路送气回收的水平单向流形式，旁路送气回收的局部单向流形式，顶部送气顶部回收的非单向流形式，顶部送气底部回收的非单向流形式。

2.2 单向流形式分析

历史上第一间采用单向流形式的洁净室诞生在1961 年的美国，而其真正应用在医疗领域的时间相对要晚。1966 年在美国新墨西哥州巴登纪念医院建成了人类医疗领域的第一间生物洁净室，预示着人类在医疗领域迈出了历史性的一大步。单向流在手术室洁净空调气流组织应用时间已久，国内外相关的研究全面且趋于成熟，在选择垂直单向流和水平单向流方面至今仍处在争议阶段。美国和日本在应用之初更多的倾向于采用垂直单向流形式，随着手术技术的不断改进，手术室内无影灯的运用由葵花型演变为目前的多头式和吸顶式，关于垂直气流的影响效果减弱，采用垂直气流运用的手术室逐步增加。欧洲各国家由应用之初至今，仍更倾向于垂直单项流形式。目前，对于手术室内两种气流形式的优劣对比仍在不断研究和争议之中。

2.3 非单向流形式分析

非单向流形式在手术室的应用主要分为两种，分别是顶部送气顶部回收的非单向流形式，顶部送气底部回收的非单向流形式。手术室内对于洁净标准的要求最为严格，多数采用顶部送气底部回收的非单向流形式；相对的洁净通道多采用顶部送气顶部回收的非单向流形式。这样既能保障手术室的洁净空气，又能区别对待降低能耗。非单向流模式的应用特点主要体现为两点：第一，非单向流的运作原理是通过向室内输入洁净气流同原有的空气进行融合达到稀释空气内污染物比例的效果，再将是被污染物规律性引导出去，最终形成输入的洁净气流同室内微生物生成比例相平衡的稳定状态。第二，非单向流形式在保持送入气流风速稳定的情况下，室内微生物比例能够在较短时间内达成稳定均匀的状态，且微生物比例随着送风频率的加大持续下降直至达到临界值为止。

2.4 气流组织特性指标分析

手术室洁净气流的衡量标准通过特定的指标进行检测，具体包括流线平行度、乱流度和下限风速。流线平行度是指气流流动时方向的一致性，洁净室内单向流的洁净气孔气流方向同样无法达到完全的平行，气流平行度越高对于洁净环境的达成效果越高；在洁净环境标准的范围之内，气流平行度出现些许的差异也在能够认可的范围内。乱流度是指洁净室内不同梯度的气流速度差异，保持各梯度气流速度的一致性能够避免出现不同梯度之间的质点减缓，防止出现涡流。下限风速直接影响到手术室内的洁净指标控制能力和实现速度，当手术室内出现多个区域的污染源时，洁净气流要能够将快速将污染源控制在固定区域范围内，保障手术室内的微生物指标持续下降至标准范围内；当手术室内出现与洁净气流方向相同的污染气流时，气流流速要能够实现快速将污染气流送至下游的区域；当手术室内出现与洁净气流方向相反的污染气流时，气流流速要能够实现将污染气流控制在固定区域范围内，防止其向上游扩散。

3 优化洁净空调系统的对策和建议

在医疗领域内减少病原体传播的方法除了增强卫生防疫之外，加强洁净空调的净化效果也非常重要。合理的建筑布局能够更好的发挥洁净空调的效果，降低空气内细菌和微生物的传播，降低能源损耗。同时，洁净空调运行所消耗的能源要远远大于普通机型的空调系统，通过大功率运转产生的是高昂的费用；因此，对洁净空调系统的优化降耗具有非常现实的研究意义。

3.1 室内污染源控制

手术室内任何一个物品都可能成为污染源，理论意义上完全杜绝或控制污染源的传播目前尚无法实现；通过现有手段将主要污染源进行控制或消除，保障手术患者的术后康复健康、避免感染即可。手术室内各项设备及工具的制造材料应使用符合健康标准的零污染或低污染材料，在制造过程中通过加工工艺将其中的有害成分完全剔除；在使用过程中通过灭菌消毒后进行使用，还要注意其在运输过程中避免外界接触和污染。

3.2 洁净空调气流组织的布设

手术室内的空调系统布设是消除环境中微生物的有效手段之一，在单向流模式下依靠洁净气流流通将是被空气排放至回风口，实现空气净化的效果。非单向流模式中，对于有严格环境要求的洁净室，通过将气流通风口设置在室内顶部，可增大洁净气流的覆盖面积；将回风口设置在底部或者污染程度高的区域可以有效的提升室内洁净度。通常，手术室内的手术区域会采用垂直或者水平的气流组织，将手术区域使用洁净气流包围起来，起到隔绝周围气流的作用，提升手术区域的空气洁净度。

3.3 洁净空调设备选择和日常管理

市面上的普通空调并不具备洁净杀菌的功效，只有增加了杀菌器的空调机组才具备洁净的功能。除了空调购买选择时注意外，已经安装的空调也要注意日常的维护和定期清洗，防止空调设备脏污和细菌积累滋生，保障空调气流的洁净性。

3.4 最佳的新风比

普通空调系统在使用过程中，新风需求量同回风利用量成反比，回风量利用的越多能源消耗就越低。洁净空调的目的在于保障室内环境的洁净度，单纯的增大回风量无法降低室内微生物比率。基于此，洁净空调的新风量同回风量的比值应以满足室内洁净环境的须要，使用尽量低的新风比。

3.5 过滤器的选择和温湿度设定

洁净空调系统中过滤器的优劣直接关系到手术室洁净环境的效果，过滤器的选择应优先以材质优良、性能稳定为主。同时，为提升过滤器的使用效果和使用寿命，在空调机组的设计和选择时候可适当降低风机的预压和功率。空调系统温湿度的控制能够有效抑制微生物的滋生，根据使用季节和地域气候的不同，设定适合当地实地情况的温湿度参数，避免不必要的能耗浪费。