新风量对维持室内正压、稀释并排除手术室内有害气体,保证医患人员的舒适性起着至关重要的作用。
洁净手术室净化及过滤要求
I、II级洁净手术室应每间采用立净化空调系统,III、IV级洁净手术室可2-3间合用一个系统;新风可采用集中系统; 各手术室应设立排风系统.
净化空调系统空气过滤的设置,应符合下列要求:至少设置空气过滤、级应设置在新风口或紧靠新风口处、*二级应设置在系统的正压段、*应设置在系统的末端或紧靠末端的静压箱附近,不得设在空调箱内。 注意:新风也应过滤。
国家标准《洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333-2002)中的原文如下:
7.3.5 净化空调系统中的各级过滤器应采用一次抛弃型。
7.3.6 净化空调系统中使用的末级过滤器应符合下列要求:
1 不得用木框制品;
2 成品不应有味;
3 使用风量不宜大于其额定风量的80%。
7.3.7 静电空气净化装置不得作为净化空调系统的末级净化设施。
7.3.8 当送风口集中布置时,末级过滤器宜采用钠焰法效率不**99.99%的B类空气过滤器;当风口按常规分散布置时,Ⅳ级洁净手术室和Ⅲ、Ⅳ级洁净用房的末级过滤器可用对≥0.5μm 大气尘计数效率不**95%的亚空气过滤器。
7.3.9 洁净手术室内的回风口必须设过滤层(器)。当系统压力允许时,应设对≥1μm 大气尘计数效率不**50%的中效过滤层(器),回风口百叶片应选用竖向可调叶片。必要时回风口可设置碳纤维过滤器。
7.3.10 系统中级的新风过滤,应采用对≥5μm 大气尘计数效率不**50%的粗效过滤器、对≥1μm 大气尘计数效率不**50%的中效过滤器和对≥0.5μm 大气尘计数效率不**95%的亚过滤器的过滤器组合。必要时,可单设置新风管道,并加设吸附有害气体的装置。
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手术室净化技术参数的标准
一、手术中的通风换气
据世界卫生组织调查,手术室空气中的含菌量与手术部位感染的发生率呈正相关,浮游菌总数达700~1800cfu/m3时,则感染率明显增高;若降至180cfu/m3以下,则感染的危险性就大为降低。因而手术室的空气环境对手术部位感染很重要,怎么样来保证环境不被污染?一项很重要的技术就是层流技术或者是正压供气技术。
1. 美国CDC关于通风换气的规定
1) 考虑到走廊和邻近的区域,在手术室内应保持正压通气。类型ⅠB。
2) 维持每小时15次换气,其中至少3次是新鲜换气。类型ⅠB。
3) 所有的空气都要经过过滤、再循环和保鲜,使用经美国建筑协会推荐的合适的过滤器。类型ⅠB。
4) 所有的空气经由天棚进入,由靠近地板处排出。类型ⅠB。
5) 在手术室内不使用UV放射来预防SSI。类型ⅠB。
6) 除了手术人员、患者和仪器的进出外,手术室的门应保持关闭。类型ⅠB。
7) 在保证手术的前提下,限制进入手术室的人员数。类型Ⅱ。
8) 在施行矫形的置入手术时,应提供**级清洁的空气。类型Ⅱ。
2. 关于紫外线照射
关于在手术室通风换气过程中,是否需要紫外线照射,在中国的消毒技术规范里,提到紫外线消毒空气的理念。但是紫外线对人体是有害的,有人的情况不宜采用紫外线照射,而手术室内的环境,空气质量是在有人的情况下保持一定的洁净程度,那么紫外线解决的问题是无人情况下的照射。因而人一进去,空气流通后就会被再污染,所以在感染控制中,**上认为紫外线照射来预防手术部位感染是无效的。但在中国各地方发展不一样,无洁净技术的大多数手术室,认为紫外线照射可以达到消毒,可以解决手术室的感染控制问题,所以手术室都安紫外线灯。但一般认为有了洁净技术,还吊着紫外线灯,是不需要的。在手术室内不使用紫外线照射来预防手术部位感染,是世界卫生组织以及美国其他发达国家研究成果证实的。手术室保持环境卫生比照紫外线较重要。
3. 常用净化措施
保持符合相应手术标准的空气质量的解决方案有如下措施:合理的气流组织形式;净化所有的净化风量,就是如果进去的风量都要净化;采取合理有效的净化措施同时补充必要的新风量。为了保证手术室的动态空气质量,2002年的消毒技术规范提出采取下面的三种净化措施。是洁净技术,*二是循环风紫外线的消毒器,但是消毒的环境中臭氧的浓度必须**每立方米0.2毫克,如果**过此标准将对人体有害。*三,静电吸附式空气净化机在感染控制中降低空气的浮游菌也是有效的,这一点很多人都做了大量研究,所以2002年的规范里面提出控制空气中的数,可采用此三方面的技术。
手术室应保持至少0.25m/s的空气交流速度,无人情况下手术室内没有0.5um的颗粒。人员流动是空气传播的主要来源,手术室采用垂直层流的过滤空气,每小时换气20~25次,即可去除0.5~5um的。使手术区的空气无菌,并保持手术室正压,从而尽可能减少污染空气进入手术室。所以,空气过滤是有效、安全、经济和方便的除菌手段;采用合适的过滤器能保证送风气流达到要求的尘埃浓度和浓度,以及合理的运行费用。
二、手术室净化级别的相关规定
国家已经制定了相关手术室的空气要求和净化级别的规定。由*共和国主编,*共和国、*共和国国家发展计划会批准于2000年10月1日施行的《洁净手术部建筑技术规范G333-2002》强调了预防的等级标准,共分成四个标准。
1. Ⅰ级特别洁净手术室
适用:关节置换、移植、脑、心、等手术中的无菌操作。 空气洁净度及沉降(浮游)大平均浓度:手术区100级,0.2个/30min.φ90皿(5个/m3),周边区1000级0.4个/30 min.φ90皿(10个/m3);洁净用房局部100级,周边区1000级。
2. Ⅱ级标准洁净手术室
适用:胸、整形、泌尿科、肝胆胰、、取卵移植手术和普中的一类手术。空气洁净级别:手术区1000级,0.75个/30min.Φ90皿(25个/m3);周边区及用房10000级,1.5个/30min.Φ90皿(50个/m3)。
3. Ⅲ级一般洁净手术室
适用:普通(除外一类手术)、妇等手术。空气洁净级别:手术区10000级,2个/ 0.75个/30min.Φ90皿(25个/m3)周边区及洁净用房100000级4个/30min.Φ90皿(150个/m3)。
4. Ⅳ级准洁净手术室
适用:肛肠及污染类手术;空气洁净级别:300000级;洁净手术室、洁净用房,5个/30min.φ90皿(175/m3)。
三、洁净手术部建设方案与换气相关参数
1. 建设方案
现代化的洁净手术部的建设要有合理的设计方案,满足科学、合理、人本化的平面设计,的空气洁净技术和气流方向,而且要功能齐全,符合洁净手术部的设计要求,所以各种检测,各种送风、送氧等等,所有的设备应该齐全,而且要经久耐用。同时应符合洁净手术部的装饰,比如经常擦试,不会腐蚀,结构不易破坏等。同时要高智能化的,可随时报警,避免不必要的危险出现,同时、全过程的进行实时感染控制。
2. 换气参数
关于手术室的换气参数,美国建筑协会1996年颁布相关标准,99年又进行了修改。具体标准如下。温度:华氏68~73度(20~23℃;99年17~24℃);相对湿度:30%~60%;空气流动:从清洁向相对清洁区域;空气交换:每小时少换气15次,少3次为户外换气。关于湿度的控制研究显示,相对湿度50%时,浮游10min后即;相对湿度较高或较低时,即使经过2h大部分也还活着。在常温下,湿度≥60%可发霉;湿度≥80%则不论温度高低都要发霉。
控制湿度是很重要的,各个国家的标准也不同,日本有关的标准,要求湿度保持在50%;德标准准则规定整个手术部内的相对湿度不**过65%;美国《ASHRAE手册》1999年版要求相对湿度为45%~55%,而1991年版的为50%~60%;《洁净手术部建筑技术规范G333-2002》把Ⅰ、Ⅱ级手术室相对湿度定在40%~60%,而Ⅲ、Ⅳ级的放宽到35%~60%。
手术室净化空调设计
手术室净化空调设计,应导入新的观点。概括如下:手术室净化空调对手术室空气途径的感染控制有效且**;一个净化空调系统所负担的手术室间数宜少不宜多;引入污染度概念,在降低手术室关键区域污染度的同时,减少高净化级别手术室的送风量;引入局部强化送风的概念,即采用置换气流送风吊顶,在手术室关键区域形成单向流型气流组织,降低手术室关键区域的空气污染度;新风系统采用立的初、中效两级过滤;采用定风量阀,以保证室内的正压分布。
空调的任务应该是,维持室内所需要的气候状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体。而手术室的空调是重要也是困难的任务,尤其是控制空气途径造成的术后感染至关重要,因为降低和避免术后感染是保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低费用的关键所在。另外手术室空调的另一特点是服务面积虽小但风量大、能耗高、使用时间不确定,因此手术室空调在创造高度洁净的室内气候同时应特别注意空调系统的节能。下面就天津市某手术室设计为例,介绍设计者在该设计中体现的设计思路。
一、手术室概况:
本洁净手术部由八间手术室、洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成,手术部位于医技楼二层,手术室无护结构,手术室净化级别要求分别为千级(I级)1间、万级(II 级)4间、十万级(III 级)3间,手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点,全年控制在Tn=24~28℃,在手术室内就地可调,手术室设计相对湿度Фn=50%~60%。
二、手术室空调风系统的划分:
1.别手术室空调系统宜立设置。所谓别手术室是指千级以上手术室,其原因是别手术室空调送风量大,如同样面积的手术室,百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍,是万级的2.25倍。另外别手术室的使用频率远**低级别手术室,这样无论是一个空调系统负担多个别手术室,或是一个空调系统负担一个别手术室和多个低级别手术室,都会使空调系统长时间处于"大马拉小车"的运行状态。例如一个空调系统负担1间百级手术室和2间万级手术室或4间十万级手术室,只要别手术室不使用,则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%,亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%,而且此种因手术室使用与否引起的风量变化,不宜采用变频调速方式进行调节,只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化,然而此种方式显然不节能。所以无论从节约能源的角度,或是从使用可靠性、灵活性的角度,别手术室都应"按间"立设置空调系统,即一个净化空调系统对应一间手术室。
2.对于低级别手术室,尽管与别手术室相比空调风量小的多,但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多,因为手术室的使用情况具备不确定性。愈是高等级,手术室为满足繁忙情况,设置愈多。手术室多,正常情况下的同时使用系数低,这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时,系统常处于"供大于求"的状态,其运行能耗势必较高,就象有的所反映的"建的起,用不起"。笔者认为,对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间,而且一个系统负担手术室过多,也会造成使用上的不可靠。
3.清洁大厅、清洁走廊、别手术间的准备区、无菌室等应由一个单的空调系统负担,目的是保证手术室外部空气环境时时处于"临战"状态,那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。因为合在一起的空调系统,或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大,或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。
总之,手术部空调风系统的划分原则应该是运行可靠、调节灵活、各司其责、节约能源。
三、送风量确定和气流组织:
该手术部进行空调设计时,国家尚未出版有关手术室洁净空调设计标准/规范,并且当时国内已有手术室洁净空调设计,基本上囿于工业洁净室的设计思路,然而将工业洁净室设计思路照搬到手术室洁净空调设计中会带来两个问题:①别洁净室风量过大,如按照《洁净厂房设计规范》(以下简称规范),百级手术室应在顶棚满布过滤器风口,则一间36m2手术室的送风量为32400m3/h~45360m3/h(对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s),如此大的送风量,送风功耗达17.0kW~19.0kW,送、回风管道占用建筑空间大,风系统噪声控制困难。②对于千级以下手术室,在相同风量下手术室关键区域污染度控制不理想,原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。通常的做法是在全室顶棚均匀设置过滤器风口,此气流组织形式的理论依据是"全室稀释和净化",然而根据德标准准DIN1946/4中关于污染浓度的概念,此种"全室稀释和净化"的气流组织形式,在理想情况下可以使室内达到相同的浓度,此时污染度为1,而如果突破"全室稀释和净化"的工业洁净室气流组织方式,会在手术室关键区域获得较低的污染度。针对以上问题,设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验,在手术室风量计算和气流组织方面,突破工业洁净室设计思路,引入降低总风量,强化局部送风,重在手术床及器械桌区域的设计概念,具体做法如下:
A.对于所有级别的手术室,均突破了全室稀释和净化的概念,引入局部强化净化观点,将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方,即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱",根据级别不同采用不同送风断面尺寸。
B.对于百级或千级手术室,采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量。如本工程的千级手术室所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m,断面流速0.35m/s,因此送风量为7258m3/h,如果为百级,则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m,断面流速仍为0.35m/s,则送风量11340m3/h,仅为前述工业洁净室计算方法的40%。虽然此设计思路借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验,但本工程并未采用德国学者介绍的大面积、小送风量(即大面积、低风速)的方式,因为根据国内的具体情况,采用小风速时对客观条件要求过于苛刻,且小风速时气流没有足够的动量保持送风的单向流,很难达到理想的空调和净化效果。而当断面风速30.35m/s时,如回风口设置恰当,不仅可以使送风保持较好单向流型,而且其单向流的分流高度会小于0.6m,即分流高度**手术床的操作面标高。
C.对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量,万级取n=30次/h,十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《规范》规定的下限值,但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的"层流送风箱"送出,其手术区达到的浓度为室内其他区域的50%,即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室的"层流送风箱"送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m,送风断面风速均为0.35m/s。
总之,采用以上设计思路的该手术室,在投入使用后效果良好,达到了用较小的风量,在手术室关键区域(手术床及器械桌区域)形成一个比手术室其他区域较洁净、较卫生的气候环境。
四、设置初效+中效新风过滤机组
一些手术室的净化空调系统设计中,新风的过滤问题未能引起充分的重视,新风常常是不经过立的过滤处理而直接与空调回风混合,其结果导致中效、过滤器寿命缩短,更换频繁,系统的运行维护成本加大,甚至影响手术室的正常使用。这是因为新风与回风混合前,两者的空气含尘浓度相差过大,新风即便经过初效处理,其处理后的含尘浓度(30.5mm)也比十万级空调回风在同粒径范围内的含尘浓度大70倍左右,是百级空调回风同粒径范围内含尘浓度的几万倍,从而使中效乃至过滤器没有足够的保护。为解决此问题,我们在新风通路上安装了立的初效+中效新风过滤机组,使新风经过两级过滤后再与回风混合,此时混合前的新风与回风在同粒径范围(30.5mm)的含尘浓度比较接近,真正起到了保护中效、过滤器的作用,而且新风过滤机组的初、中效过滤器清洗、更换方便,与更换过滤器相比投资少,维护简便。在新风通路上设置新风过滤机组的另一优点是确保了新风量,因为定风量的新风过滤机组本身就相当于一台"计量泵"。
五、采用定风量阀解决空气平衡问题:
手术部各区域的压力分布对于保证洁净手术室效果影响很大,而如何保证合理的压力分布,除空气平衡计算正确外,较重要的是送风、回风均应有良好的调节手段。以往风量调节装置主要是手动对开多叶调节阀,此种阀门用于风量的精调节并不理想,实践中有着调节困难、调试周期长的问题。针对此问题,儿童工程手术室空调系统的送、回风管采用了德国TROX公司的自力式定风量阀,此阀可以自动消除风管压力对风量的影响,阀体外部有风量调节刻度盘,调节十分方便,安装此阀后,手术室的压力调整变得十分简单,现场几乎*费时进行压力调整。
结语:总之设计者在该手术室净化空调工程中,应借鉴国外的经验,结合我国的具体情况,本着"降低风量、改善效果、节约能源、方便调节、提高可靠性"的原则,进行了以上五个方面的尝试,实践这些尝试基本上是成功的。
郑州栀子净化工程公司多年从事净化工程咨询设计一体化标准化施工,主要有十万级净化车间、十万级无尘车间、医院手术室净化、层流手术室净化、无尘车间净化、净化无尘车间 环氧地坪等及配套净化装饰工程,专为、医院、精密电子、食品、化学、生物、研究院所及其它高科技行业等领域净化设计施工、测试、维护,并且提供与洁净室相关的材料、设备、监测装置及家具等。