正（zhèng）負壓轉換手術室淨化空調係統設計探討（附實例（lì））

一、工程建設現狀
國內已建正負壓轉換手術室多為（wéi）Ⅲ級潔淨手（shǒu）術室，設置一套獨立的淨化空調係統，下圖為此類手（shǒu）術室淨化空調係統的流程圖。

從上圖可以看出，正負壓轉換手術室的氣流組織為上送下回、頂部排風。手術室內空氣經回風口（內設粗（cū）效或中效過濾器）流向循環機（jī）組，回風與新風混合，進入（rù）循環風機箱，淨化處理後送入（rù）手術（shù）室；手術室內另一部分空氣經室內排風口，由排風機箱(內設中（zhōng）效過濾器)過濾處理後排至室外（wài）。手術室設置（zhì）一個排風口，配（pèi）有兩個排風機，一個正壓工況運行（低排風量），一個（gè）負壓工況運行（háng）（高排風量），通過兩個（gè）排風機的轉（zhuǎn）換實現手術室的正壓或負壓狀態（tài）。
由於此類手術室淨化空調（diào）係統使（shǐ）用回（huí）風，且室內回風口（kǒu）和排風機箱內設置的是中效過濾器，僅適用於為普通患者進行手術，可通（tōng）過空氣（qì）傳播感染的患者在此類手術室（shì）內（nèi）進行手術時，病原（yuán）微生物傳播、交叉（chā）感染風險較大。一（yī）方麵是因為（wéi）室（shì）內空氣中懸浮的病原（yuán）微生物可能（néng）通過排風排至周圍環境，另一方麵病原微生物也可（kě）能隨著回風進（jìn）入空（kōng）氣（qì）處理機組，在表冷器處隨冷凝水流出，引起汙染物外泄。
二、工程設計（jì）探（tàn）討
1、淨化空調係（xì）統設計
負壓狀態下室內含有可通過空氣傳播的病原微生（shēng）物，為防止汙（wū）染物擴（kuò）散傳播，正負壓轉換手術室應設置一套（tào）獨立的淨化空調係統，避免與其它（tā）區域共用空調係統而引起交叉感染。
文獻對隔離（lí）病房回風（fēng）高效（xiào）過濾器的濾菌效率進行了實驗研究，結果如下表所示。從表中可以看出B類高效過濾器的平均（jun1）濾菌效率（lǜ）達（dá）到99.99997%，C類高效過濾器的平均濾菌效率達到99.999997%。國產高效過濾器濾菌效率：見下表：

負壓手術室在生物安全要求上並不比負壓隔離病房、生物安全（quán）實驗室嚴格，可采（cǎi）用循環風，但應在其頂（dǐng）棚排風口入口處（chù）及室內回風口入（rù）口處設高效過濾器。正負壓轉換手術室可以考慮在對烈性傳染病患者進行手術時（shí）采用全（quán）新風工況運行的餘地，全新風淨化空調係統（tǒng）能耗較大，運行（háng）成本高，應考慮最大限度（dù）的節約能源；在對一般（bān）傳染（rǎn）病患者，尤其是（shì）非呼吸道傳播的傳染病患者進行手術時，應采用（yòng）帶部分回風的負壓工（gōng）況運行；在對非（fēi）傳（chuán）染病（bìng）患者即普通患者（zhě）進行手術時，應采用帶部分自循環回風的正壓工況運行。
由於正負壓轉換手術室是正壓手術室（shì）與負（fù）壓手（shǒu）術室的集成（chéng），所以（yǐ）在考慮其淨化空調係統（tǒng）時，應綜（zōng）合考慮正壓、負壓兩（liǎng）種工況（kuàng）。負壓狀態下（xià）為保護室外周圍環境，避免汙（wū）染物外（wài）泄引起院內外感（gǎn）染，應在室內排風入（rù）口處設高效過濾器；另外，為避免因室內空氣循環引起汙染物濃度升高（gāo），應在室內回（huí）風入口處設高效過濾器。由於高效過濾器阻力較大（dà），當在室內回風入口處設（shè）高效過濾器（qì）時，會加大風係（xì）統阻力，為保（bǎo）持室內（nèi）送風量不變，淨化空調係（xì）統的風機能耗增（zēng）大。
正（zhèng）負壓轉換手術室（shì）僅在傳染病流行期間（jiān）或對有空氣傳播感染可能的患者進行手術時才需負壓運行，更多（duō）時間是處於正壓運行狀態。正壓運行狀態時，室內並無傳染性病原微生物。為降低能耗，無需在室內排風、回風（fēng）入（rù）口處設置高效過濾器。由於正負壓手術（shù）時（shí）設置一套淨化（huà）空調係統（tǒng），共用一套排風口、回風口，在正負壓狀態切（qiē）換時不可能人為去拆除、安裝（zhuāng）回（huí）風和排風入口處的高（gāo）效過（guò）濾器，故應考慮將回風口分為（wéi）兩部分，一部（bù）分不裝高效過濾器，在正壓狀態下使用，此時室內（nèi）下側排風（fēng）口（kǒu）（不是頂棚（péng）上排廢氣的（de）排風口）關（guān）閉；另一部分回風口加裝高效（xiào）過（guò）濾器，在負壓（yā）狀態下使用。
綜上所述（shù），正負壓轉換手術室淨化空調係統的設計原則為：
（1）正負壓轉換手（shǒu）術室必須采用一套獨立的淨化（huà）空調係統，避免與其它區（qū）域共用空調係（xì）統而（ér）引起交叉汙染；
（2）正負（fù）壓轉換手術室的淨化空調係統應能在正壓手術室與負壓手術（shù）室（shì）之（zhī）間自由轉換，兩種運行工況下均應滿足（zú）汙染（rǎn）控製要求，即正壓工況運行時保護（hù）手術室內環境不受周（zhōu）圍環境的汙染，負壓（yā）工況運行時保護手術室外環（huán）境，避免傳染性氣溶膠外泄；
（3）新（xīn）風口與排風口之間要有一定的距離，嚴防排風口空（kōng）氣泄漏導致（zhì）新（xīn）風口的空氣汙染；
（4）回風應選用下回風方式，對烈性傳染病患者進行（háng）手術室時也可以（yǐ）考慮轉換到全排風、全新風工況運行；
（5）排風口應遠離人群（qún）和通風窗口，排風入口需安裝高效過濾器，並且采用零泄漏動態氣流密封的排風（fēng）裝（zhuāng）置或可以掃描檢漏的風口，確保環境（jìng）不受汙染；
（6）應在（zài）部分回風口上（shàng）加裝高效過濾器，另一部分未（wèi）設高效過濾器的回（huí）風口供正壓狀態使用（yòng），與這兩部分回風口相（xiàng）連的回風支管上（shàng）均（jun1）設密閉閥，可在正負壓狀態下進行相應切換控製。
上圖為符合上述設計原則要求的某醫院正負壓（yā）轉換手術室淨化空調係統原理圖。需要指出的是，上圖為淨化空調係統原理圖，加裝高效過濾器、未裝高效過濾器的回風口分別布置在（zài）平（píng）行於手術床布置方向的兩麵側（cè）牆上，實際工程中Ⅲ級手（shǒu）術（shù）室（shì）一般設四個側下回風口，布置在平行於手術床布置方向的兩麵側（cè）牆上，每麵牆各（gè）兩個回風（fēng）口。正負（fù）壓轉換手術室在回（huí）風口的劃分上（即加裝高效（xiào）過濾器還是中效過濾器）應考慮氣流組織情況，建議在平行（háng）於手術床布置方向的每麵側牆上各設一個加裝（zhuāng）高效過濾器的回風口和一個未安裝高效過濾器的回（huí）風口。

正負壓轉換手術室淨化空調（diào）係統工作原理如下（xià）：
（1）正（zhèng）壓狀態下，淨化空調係統為（wéi）一（yī）次回風運行工況，密閉閥M1,M5關（guān）閉，M2，M3，M4打開，排風機（jī）P2不運行（háng），排風機P1運行，新風管上的風量調節閥T2為低風量狀態，回風總管上的風（fēng）量調節閥T3為高風量（liàng）狀態。
（2）負壓狀態下，對普通（tōng）傳染病患者進行手術時，淨化空調係統為一次回風運行工況，密閉閥M5關閉，M1，M2，M3，M4打開，排風機P1，P2均運（yùn）行，新風管上的（de）風量調節閥T2為中風量狀態，回風總管上的風量調節閥T3為低風量狀態，排風總管上的風（fēng）量調節閥T1為低風量狀態。
（3）負壓狀態下，對烈性傳染病患者進行手術時，淨化空（kōng）調係統（tǒng）如設為全新風運行工況，密閉閥M1, M2, M5打開,M3，M4關閉，排風機P1,P2均運行，排風總管（guǎn）上的風量調節閥T1為高風量（liàng）狀態，新風（fēng）管上的風量調節閥T2為高風量狀態（tài）。
（4）係統（tǒng）停止運行時，新風管上的密閉閥M2關閉。
2、負壓手術室回排風無害化處理
《傳染病醫院建築施工及驗收規範》GB 50686-2011對（duì）負壓隔（gé）離病房的排風高效過濾處理進行了規（guī）定（dìng），指出：排（pái）風高效過濾器的效率不宜低於B類，排風高效過濾器的安裝應（yīng）具備現場檢漏的條件；否（fǒu）則，應（yīng）采用經預先檢（jiǎn）漏的專用排風高效（xiào）過濾器裝置。排風口應高出屋麵不小於（yú）2m，排風口處應安裝防護網和（hé）防雨罩（zhào）。正負壓轉換手術室的排風過濾處理可參照執行。
國產高（gāo）效過（guò）濾器濾菌效率（lǜ）表格是在過濾（lǜ）器及其邊框無泄漏的基礎上得出（chū）的，過（guò）濾器可以現場掃（sǎo）描檢漏（lòu），確定無漏時再安裝（zhuāng），但無法對邊框進行檢漏。現有一種動（dòng）態密封負壓高效（xiào）無泄漏排（回）風裝置，廣泛應用於傳染病（bìng）醫院負壓隔離病房建設中（zhōng）。該高效過濾器和外殼之間（jiān）形成（chéng）正壓腔，將空氣從送（sòng）風管引入正壓腔，隻要腔內有1Pa的正壓，縫隙很大也（yě）不（bú）會造成室（shì）內空氣泄漏，但《潔淨室施工及驗（yàn）收規範》GB 50591-2010規定驗收時應達到10Pa的正壓。
3、空調自控係統
正負壓轉換手術室存在多種運行工況，通過風機變頻（pín）與電動密閉閥的聯合作用（yòng），可實現不同工況的自由轉換。正負壓轉換手術室的負壓（yā）控製是該類手術室安全的核心，有序的壓力梯（tī）度、合理的壓差值是汙染不致擴散的前提。為了保證正負壓（yā）轉換手（shǒu）術室的負壓和壓力梯度，一般要對手（shǒu）術室的（de）送排風係統進（jìn）行變風量控製，這種變風量（liàng）運行的控製策略也可實現節能，降低運行費用。
下圖為正負壓轉換手術室的空調（diào）自控係統（tǒng）原理圖，控製策略如下：
（1）正負（fù）壓轉換手術室的淨化空調機組采用四管製，冷熱源均可全年供給。其中冷源為7℃/12℃冷水，熱源為電加熱器（非（fēi）供（gòng）暖期）或60℃/50℃熱水（供暖期）。根據係統熱濕負荷變化進行全年運行工況（kuàng）連續調節，不同控製策略自動轉換，同時預留人工控製手段，可進行人工轉換。
（2）正壓工況（kuàng）運行時，排風機P2不運行，排風機P1運行，根據手術室內壓力（lì）傳感器的信號調節新風管的變風量閥，對室內（nèi）靜壓差進行控製，同時確保手術（shù）室內新風量滿足要求。
（3）負壓工況運行時，排風機P1，P2均運行，根據手術室內壓（yā）力傳感器的信號調（diào）節排機P2所連接的排風管的變風量閥，對室內靜（jìng）壓差進行控（kòng）製；根據設置在排風機P2的排風主管的壓力傳感器的信號調節排風機變頻器，以適（shì）應排風（fēng）高效過濾器阻力的變化。全新風（fēng）工（gōng）況運行時，關（guān）閉回風主管的密閉閥。
（4）正負壓轉換手術室淨化空調係統的排風機（jī）與送風機聯鎖，負壓工況運行時，排風機先於送風機開啟（qǐ），後於送（sòng）風（fēng）機（jī）關閉；正壓工況（kuàng）運行（háng）時聯鎖順序與（yǔ）負壓工況相反。
（5）對淨化空調（diào）係統的各級空氣過濾器設置壓差報警，送風高效過濾器、排風高效過濾器可各取（qǔ）一個過濾（lǜ）器作為代表，設置壓差報警（jǐng）。
（6）空調係統的（de）電加熱器應（yīng）與送風機連鎖，並設無風斷電、超溫斷電保護裝置，並具備超溫報警功能。