醫院手術室(shì)阻漏式送風天花(huā)的安全性
1995年,我國建築科學院許鍾麟教授提出了有自主知(zhī)識產權的阻漏(lòu)層理論,推動了(le)送風天花(huā)裝置進一步發展。阻漏層(céng)理論提出不再將高(gāo)效過(guò)濾器設置在末端,而適當前移,單獨組成的過濾箱設置在送風天花裝置外。過濾(lǜ)箱內(nèi)采用零壓密封解決了高效過濾器安裝接合麵的滲漏問題。
在送(sòng)風裝置內設有混流器和在末端設置具有亞高效水(shuǐ)平的阻尼層。這種新型的送風天花裝置,即使高效過濾(lǜ)器及其接合麵有一點滲(shèn)漏,滲漏粒子數相對於那(nà)樣大的送風量是一個高價小(xiǎo)量,經送風末端氣流混合(hé)和過濾,使得原來局部的“漏”變成(chéng)了整體的“不(bú)漏”,起到了阻擋(dǎng)滲漏的(de)作用。
大(dà)大降低了靜壓箱本體、高效過濾器本體及其接合麵的安裝要求,也簡化了加工、安裝和檢漏過程。
因(yīn)此阻漏層理論將傳統的送風末端裝置(zhì)的過濾、防漏和氣流分布三個作(zuò)用的“耦合”非常巧妙地解耦,從理(lǐ)論和實踐上(shàng)突破了高效過濾(lǜ)器(qì)必須布置在末端的傳統模式,從(cóng)本質上改變了末端密封堵漏的性質,消(xiāo)除了發生漏泄的危害。擴大了單向(xiàng)流潔淨空(kōng)間的活塞流滿布比,提高了送風氣流品質。
現在阻漏層理論已經轉化為成熟的送風天花(huā)產品,已經批量生(shēng)產(chǎn),並實現標準化(huà)、模數化和裝配化,為設計者、施工者和使用者帶來極大的(de)方便。
手術室阻漏式送風天花的安全性
手術室送風天花的安全性主要取決於兩個方麵:送風天花的大小與性能。德國權(quán)威的研究機構羅伯特-科赫研究所認為,送風天花(huā)形成的(de)保護區域必須包含手術台與器械(xiè)桌,這要求高度無(wú)菌手術室(相當於德國標準Ia級)送風天花的保護區域麵積至(zhì)少保持在2.8m×2.8m,德國2008年修訂了標準DIN1946第4部分,規定送風天(tiān)花的出風麵積3.2m×3.2m。
當然對於一般無菌手術室(相當於德國標準Ib級)的送(sòng)風天花隻(zhī)要求保護手術台(tái),即保護區(qū)域為2.0m×0.8m,出風麵積需為2.4m×1.8m。
而(ér)美國醫療機構則對此並不認同。美國設施(shī)指(zhǐ)南(nán)學會(FGI)和美國供熱通風空調製冷工程師學會合作,溝通了雙方的(de)觀點(diǎn),協調了雙方的控製措施,同意采用手術區域集中(zhōng)送風,並將送風速度降到(dào)0.13~0.18m/s。
2008年頒布的ASHRAE170規定手術室送風口每邊隻要比手術(shù)台麵大0.3~0.45 m(這送風口尺(chǐ)寸與我國標準Ⅲ級手術室相仿,大大小於德國標準),並要求使用的無影燈和氣塔投影麵積不能超過(guò)送風口麵積30%。
我們認為送風天花的大小與手(shǒu)術風險及保護級別有關。《醫院潔淨手術部建築技術規範》根據手(shǒu)術室的級別提出了不同大小的送風(fēng)天花的送風麵積,因為手術室的(de)級別本身就體現了(le)手術風險與保護級別。經過近十年來的實施,醫護界認為(wéi)是合適的,其次是送(sòng)風天花的性能。
送風天花的性能主要表現為氣流(liú)的極強抗幹擾性,必須形成一股低紊流度的垂直置換氣流。為(wéi)此要出“動態屏蔽”的概念,意在達到手(shǒu)術區域動態(tài)保護,不僅要求(qiú)快速而有效地將源自手術區域的汙染從保護區域排除出去,而(ér)且要對周圍區域形成一個有效屏障(zhàng)進行屏(píng)蔽(bì)。
這要求送風氣流在手術區(qū)域仍保持較強的抑製汙染的能(néng)力,為此德國(guó)不得不建議在送風天花增設圍擋,並且該(gāi)圍擋可以延長至距地麵2.1m處,以減緩送風氣流衰減。
送風天花性能體現了動力和熱力性對氣流抗幹擾性(xìng)能的綜合影響。送風氣流動力性能主要體現了送風速度和紊流度。
低速、均(jun1)勻、致密的送風氣流,對外的誘導(dǎo)性小,保護區域(yù)大,對內抗幹擾能力大,能有效抑製汙染。送風氣流的熱力主要涉及送風溫濕度以及送風溫差。
這(zhè)對低速氣流來(lái)說十分重要(yào)。美國相關標準(zhǔn)對(duì)此很少(shǎo)涉及。而德國(guó)標準DIN1946第(dì)4部分卻有詳盡的規定。規定了Ia級手術室(shì)的送風天花應(yīng)達到以下要求: 送風速度不低於(yú)0.23 m/s。
出(chū)風氣流紊流度(除了4個(gè)角落的所有測試位置):≤0.15;在4個角落的測試位置:≤0.25;在離地1.2m高的(de)保護區域氣流紊流度(除(chú)了4個角落的所有測試位置):≤0.20;在4個角落的測試位置:≤0.30。送風溫度不低於室溫0.5K,送風溫差不超過3K;我(wǒ)國(guó)《醫院潔淨手術部建(jiàn)築技術規範(fàn)》規定的送風速(sù)度不低於0.25m/s,在離(lí)地0.8m高(gāo)的保護區域內(nèi)送風氣流的紊流度≤0.25。應該說中德兩個國(guó)家標準基本相當。
其實氣流性能與(yǔ)末端過濾器的滿(mǎn)布比有關,其他國家標準沒有涉及,對此我國規範有明(míng)文規定。由於我國研發的阻漏式送風天花采用了(le)阻漏層,極(jí)大地提高了滿布比,大大提(tí)高了送(sòng)風氣流的性能。
送風天花的性(xìng)能(néng)還表現在阻漏性。如上所述,傳統的送風天花裝置是(shì)將高效(xiào)過濾器布置在送風靜壓箱的末端,一旦末端過濾器因自身或安裝(zhuāng)質量出現滲漏,就無法保障其送風(fēng)的無菌性能。
最新研究再次(cì)證實,引起手術部位感染的環境微(wēi)生物源是細菌,而不是病毒。再次肯定了過濾(lǜ)除菌的有(yǒu)效性。
因此保證末端過濾裝置不滲漏是一個首要條件,各國的傳(chuán)統(tǒng)送風天花就是靠(kào)強調製造工藝、材料以及技術來達到不漏。
我國研發阻漏式送風天花,利用阻漏層理論解耦了送風末端裝置的過(guò)濾、防漏(lòu)和氣流分布(bù)三(sān)個作用,從原理上保證了送風氣流經過充分過濾,不滲漏,形成(chéng)了均勻、致密的低(dī)紊(wěn)流度的置換流。
保持了在離地0.8m高的保護區域(yù)內送風氣流的紊流度≤0.25。而且大量的實際應用也充分證明了這一點。阻(zǔ)漏層的原理(lǐ)大大簡化了送風(fēng)天花製造工藝(yì)、材料(liào)以及技術。
由於阻漏式送風天花是靠原理保障不漏,可以長期(qī)保持不漏。而傳統送風(fēng)天花是依賴製造工藝、材料以及(jí)技術來達到不漏,因此隻是暫時的,或者說需要在運行過程中不斷監測、不斷調整才能達到。
手術室(shì)送風天花高性能以及高可靠性為我們提出了一個新的控製理念?“動態保護”。
因為(wéi)手(shǒu)術室真正(zhèng)要求(qiú)保護的是某特(tè)定(dìng)時間段(手術過程)內(nèi)的局部區(qū)域(手術部位),無論室內(nèi)處於(yú)任何汙染狀態下,隻要手術室的送風天花一開啟,就能夠保證手術區域(yù)的無菌狀態,使整個手術過程均能得到所期望的保護,送風天花這一性能被定(dìng)義(yì)為“動態屏蔽”。這對送風天花的性能提出了更高的(de)要求。
可大大降低周邊區域甚至整個手術部的無菌狀態的控製,而且手術切(qiē)口一旦被處理,完全(quán)可以大大降低送風天(tiān)花的送風量。
從工程上(shàng)講,可以降低對手(shǒu)術區域周邊汙染(rǎn)控(kòng)製、鄰室的環境控製以及整個(gè)手(shǒu)術部正壓控製要求。這一(yī)節能、有效(xiào)控製的思路正是由VDI2167提出(chū),現也被2008年12月頒布的最新一(yī)版德國標準DIN1946第4部分“醫院通風(fēng)空調”所認可。
至於德(dé)國標準推薦的(不是規(guī)定)送風天花圍擋,其要求不同(tóng)於以往所使(shǐ)用的圍擋。以前增設的圍擋是為了使(shǐ)低速氣流能送下來,圍擋材料大多為塑料(liào)布,常因氣流流動(dòng)產生靜電而吸附塵埃(āi),增加了清潔的(de)工作量。如今采用圍擋是保護高速氣流流動過程中維持低紊流度,圍擋材料較(jiào)為高級、結構較為複雜,或與醫(yī)療氣體供氣橋架結合(hé)在一起,形成了新型的送風裝(zhuāng)置。
手術是一種高風險(xiǎn)的醫(yī)療,從工程控(kòng)製角度來(lái)說,手術部位感染控製就是將可控因素處於受控(kòng)狀態。而將手術環境處於(yú)受控狀態,是一(yī)項主要任務(wù)。從手術室的醫療要求與環境(jìng)控製(zhì)特點(diǎn)來(lái)看,手術室送風天花對局部(bù)手術區控製的重要性與安全性高於淨化空調係統與控製係統。
目前手術室送風天花性能在我國並沒有引起足夠的重視(shì)。我國應該(gāi)了解手術室(shì)送風天花對手術(shù)區域控製的重要性與(yǔ)安(ān)全性,也是今後手術(shù)室節能運行的(de)關鍵部件。
必須高度(dù)重視手術室送風天花的研(yán)發、生(shēng)產與檢測,正確理解與執行我國《醫院潔淨手(shǒu)術部建築技(jì)術(shù)規範》對送風天花性能及(jí)手術環境控製的要求。
我國《醫院潔(jié)淨手術部建築技術規範》對送風天花性能有較為詳盡的規定,推薦較(jiào)為簡易、有效的區(qū)域控(kòng)製思路與措施,強調了送風天花的重要性(xìng)與安全性,並對送風天(tiān)花的高(gāo)效過濾器(qì)滿布比、截麵平均風速值和速度均勻度等要素提出了較(jiào)高的要求。
最新頒布的德國(guó)標準1946第4部分也對手術室送風天花提出更高(gāo)要求,促使我們對送風天花重要性認識進一步提高,也迫使我國必須進(jìn)一步提高手術室(shì)送風天(tiān)花(huā)的性能。
我國(guó)大多工(gōng)程公(gōng)司生產(chǎn)的手術室送風天花的性能,如紊流度,難以達到我國《醫院潔(jié)淨手術部建築技術規範》要求的0.25。
手術室送風天花普遍存在氣流均勻性較差,氣流易擴散,抗幹擾性差,汙染誘入角較大,斷麵(miàn)平均(jun1)速度衰減較快,難以滿足手(shǒu)術區域的環境控製要求(qiú)。
以上說明有益於提高對手術室送風天(tiān)花的重(chóng)要性和安全性的認識,有助(zhù)於進一步提高(gāo)手術(shù)室送風天花性能(néng),使得我國手術室環境控製更上一層樓,更為經濟、更為(wéi)有效。