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9个指标之一的静压差为什么直接影响洁净手术部的洁净度?

发布日期:2024-02-23 浏览次数:721

洁净手术部的各类洁净用房细菌浓度和洁净度级别除应符合相应等级的要求外,还应按设计要求满足静压差、最小换气次数、截面风速、温度、湿度、照度、噪声、新风量、最小手术间自净时间等9个技术指标。

下面这张表引用于《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013中4.0.1表。

9个指标对手术质量的影响


4.0.1表洁净手术部用房主要技术指标

注释:

1.负压手术室用房室内压力一栏应为"负”值。

2.平均风速指集中送风区地面以上 1.2m 截面的平均风速。

3.眼科手术室截面平均风速应控制在 0.15~0.2m/s。

4.温湿度范围下限为冬季的最低值,上限为夏季的最高值。

5.手术室新风量的取值,应根据有无麻醉或电刀等在手术过程中散发有害气体而增减。


技术指标间的相互影响


洁净手术部内各类洁净用房是按细菌浓度划分等级,而以空气洁净度级别作为必要的保障条件,在手术室中各分区的细菌浓度又按区、按级规定了允许的最大细菌数。而洁净手术部各类洁净用房的技术标准,均应以其净化空调系统 (或设备) 运行并稳定后,在空态或静态条件下所达到的浮游菌或沉降菌平均浓度与空气洁净度级别 (包括>0.5um 和 5pm两种粒径) 均符合相关要求为依据,而符合相应等级的要求后,有关其他技术指标还应符合上表的规范值或范围。表中 所包括的9 个指标,看似相互独立,其实其中几个主要指标是相互关联、相互影响的,如其中静压差指标,又是防止交叉感染、达到保持手术部内环境空气质量要求,保证防止其他部门通过空气对手术部干扰的重要指标。如下图

9个技术指标的相关影响关系


从图可以看出,对医护患者的舒适性有六个指标,分别是截面风速、换气次数、温湿度、照度、噪声、新风量,而影响房间内洁净度的技术指标则是截面风速、换气次数、静压差、新风量、气流组织、自净时间。温湿度和照度直接影响手术感染。

参数变化的相互影响

洁净指标-静压差 · 定向气流的前提

operating room

为了保证洁净用房的洁净度和无菌程度不会受到相邻空间空气的污染(如通过门窗、孔口、缝隙等),在洁净用房内维持一定的正压是非常必要的。只要相邻空间存在静压差,就会在相邻空间之间产生空气流动。如在整个功能区域中相互连通的不同洁净度级别的洁净用房之间,洁净度高的用房对洁净度低的用房保持了相对正压,在整个区域内不同洁净度级别的洁净用房之间形成一股定向气流,不断地从洁净度高的用房流向洁净度低的用房,最终流向非洁净区,保持了各空间内要求的洁净度。



洁净指标-静压差 · 合适的静压差

operating room

相互连通的不同洁净度级别的洁净用房之间静压差太小不易控制,压力稍有波动导致渗漏气流逆向,破坏了室内洁净度。但静压差过高,大量正压气流渗漏到室外,净化空调系统能耗增大。因此合适的静压差值应根据室内对污染控制要求 (绝对或一般),气流流型(乱流与单向流) 与临近环境的洁净度来综合考虑。另外还与压差控制精度有关,美国医院设计相关的指南或标准均将压差值规定为不小于 2.5Pa。但从我国压差控制实施来看,2.5Pa 不易掌控。



洁净指标-静压差 · 我国的静压差要求

operating room

对我国手术部洁净用房来说,不同等级的洁净室用房之间,以及洁净用房对与其相通的非洁净区间静压差均保持不小于 5Pa,就可以满足关门状态下,外部空气不能渗入洁净室内的要求。静压差不小于 5Pa,也是世界上绝大多数国家医院建设标准所采用值静压差控制是下限值控制,当然也不是越大越好,除了能耗大外,会因压差过大而产生哨声或影响开门。因此,另需规定最大的压差不应大于 20Pa,这是参照 ISO14644 标准制定的。


洁净指标-静压差 · 负压的要求

operating room

通常洁净用房都是维持正压,但严重污染的房间对相通的相邻房间就应该保持负压,防范污染外泄,同样,两者间最小静压差应大于等于 5Pa。如果医院因某种原因建立了用于给经空气途径感染症状的病人进行手术的手术室,必须是负压手术室,但绝对不能理解为洁净手术部都要有此手术室。反之,不宜设置。如是法定传染病病人的手术室必须单独设置。由于担心负压手术室仍然可能出现正压,使危险气溶胶渗向吊顶上的技术夹层,因此要求对夹层也保证微负压即可。此技术夹层是指上层楼板和手术室吊顶之间的夹层空间。


关于正压控制方式

operating room

正压值在系统最初调试时已经满足,但是系统在运行中,由于门的开启、三级过滤器积尘或室外干扰气流的影响,正压值也会出现变化。只要系统送风、回风、排风中有一个风量变化,整个手术部正压就失调。最为常见是系统过滤器积尘,系统阻力增高,送风量下降,使得正压值偏移。

1)机械式风阀 (手动)。风阀调整送风量、回风量、排风量,这是最原始、最简单的控制方法。当正压值发生变化,就难以及时调节。

2)余压阀。余压阀的安装简单,控制灵敏度高,当全闭时室内正压值仍然低于预定值,就无法控制;余压阀在工业洁净室应用较为广泛,但在生物洁净室几乎很少使用。为防止交叉污染,生物洁净室不采用走廊回风,容易造成走廊压力波动。生物洁净室往往有异味,宁可进行有组织排风,也不采用无组织排放。另外余压阀破坏了室内平整、光滑的内表面,我国规范不提倡使用。

3)电控方式。通过差压变送器检测室内外压力差,然后通过电动风阀调节送风量、回风量或排风量,控制较为复杂,造价高,常常出现系统不稳定。

4) 变频调节。手术室净化空调系统的送风机变频调节,通过压差传感器或风速传感器等敏感元件来控制变频器,调节送风机的风量。这种作法控制灵敏,工作稳定,节能效果明显,新建的手术室使用较多。

当采用变频调节时,风机有如下特性:

H1/H2=(n1/n2)²

当转速 n 降低时,风机全压 H 也将按转速比的平方关系降低,而高效过滤器按净化要求的风量不变,或应该变化较小,这时的高效过滤器的阻力变化较小,这时应按风机特性曲线的压力变化状况校核能否满足工况要求。

5)机械式定风量装置。机械式定风量装置设计十分简便、有效。如在手术室的送风口、回风口、排风口设置,不管系统阻力如何变化,则始终保持送风量、回风量、排风量的恒定,从而保证了室内正压值的稳定。目前只有德国的机械式定风量装置性

纵观以上这些措施都是针对单室的,大多难以从整体上控制整个手术部门的有序压力能较好分布,而且稳定性较差,不太可靠。为使室内保持稳定的正压,可采用系统原理图,功能十分明了、简单、独立正压送风系统的作法经实践证明是十分有效的,同时也充分体现了保障体系的特色。



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