醫院手術室阻漏式送風天花的安全性
1995年,我(wǒ)國建築科學院許鍾麟教授提(tí)出(chū)了有自主知識產權的阻漏層理論,推動了送風天花裝置進一步發展。阻(zǔ)漏層理論提出不再將高效過濾器設置(zhì)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。過濾箱內(nèi)采用零(líng)壓密封解決了高效過濾器安裝接合麵的滲漏問題。
在送風裝置內設有混流器和在(zài)末端設置具有亞高效水平的阻尼層。這種新型(xíng)的送風天花裝置(zhì),即使高效過濾器及其接合麵(miàn)有一點滲漏,滲漏(lòu)粒子數相對於那樣大的送風量是一個高價小量,經(jīng)送風末端氣流混合和過濾,使得原來局部的“漏”變成了整體的(de)“不(bú)漏”,起到了阻擋滲漏的作用。
大(dà)大降低了靜壓箱(xiāng)本體(tǐ)、高效過濾器本體及(jí)其(qí)接合麵的安裝要求,也(yě)簡化了加工、安裝和檢(jiǎn)漏過程。
因此阻漏層理論將傳統的送風末端裝置的過濾、防漏和氣流分布三(sān)個作用的“耦合”非(fēi)常巧妙地解耦,從理論(lùn)和實踐上突破了(le)高效過濾(lǜ)器必須布置在(zài)末端的傳統模式,從本質上改變了末端密封堵漏的性質,消除了發生(shēng)漏泄的危害。擴大了單向流潔淨空(kōng)間的活塞流滿布比(bǐ),提高了(le)送(sòng)風氣流品質。
現在阻漏層理論已經(jīng)轉化為成熟(shú)的送(sòng)風天花產品,已經批量生產(chǎn),並實現標準化、模(mó)數化和裝配化,為設(shè)計者、施工(gōng)者和使用者帶(dài)來極(jí)大的方便。
手術室阻漏式送(sòng)風天花的安全性
手(shǒu)術室送風天花的安全(quán)性主要取決於兩(liǎng)個方(fāng)麵:送風天花的大小與性(xìng)能。德國權(quán)威的研究機構羅伯特-科赫(hè)研究所認為,送風(fēng)天花形(xíng)成的保護區域必須(xū)包(bāo)含手術台與器械桌,這(zhè)要求高度無菌手術室(相當於德國標準Ia級)送風天花的保(bǎo)護區域麵積至少保持在(zài)2.8m×2.8m,德國2008年修訂了標準DIN1946第4部分,規定送風天花的出風麵積3.2m×3.2m。
當然對於一(yī)般無菌手術室(相當於德國標準Ib級(jí))的送風天花隻要求保護手術台,即保護區域為2.0m×0.8m,出風麵積需為2.4m×1.8m。
而美國醫療機構則對此(cǐ)並(bìng)不認(rèn)同。美國設(shè)施指南學(xué)會(FGI)和美國供熱通風空調製冷工程師學會合作,溝通了雙(shuāng)方的觀點,協調了雙方的控製措施,同(tóng)意采用手術區域集中送(sòng)風,並將送風速度(dù)降到0.13~0.18m/s。
2008年(nián)頒布的ASHRAE170規(guī)定手術(shù)室送風口每邊隻要比手術(shù)台麵大0.3~0.45 m(這送風口尺寸與我國標準Ⅲ級手術室相仿,大大小於(yú)德(dé)國標準),並要求使用的無(wú)影燈和氣塔投影麵積不能超過送風口麵積30%。
我們認為送風(fēng)天(tiān)花(huā)的大(dà)小與手術(shù)風險(xiǎn)及保護(hù)級(jí)別有關。《醫院潔淨手術部建築技術規範》根據(jù)手術室的級別提出了不同大小的送(sòng)風天花的送風麵積,因為手術室的級別本(běn)身就體現了手術風險(xiǎn)與保(bǎo)護(hù)級(jí)別。經過近十年來的實施,醫護界認為(wéi)是合適的,其次是送風天花(huā)的性能。
送風天花的性能主(zhǔ)要表現為氣流的極強抗幹擾性,必須形成一股低紊流(liú)度的垂直置換氣流。為此要出“動態屏蔽”的概念,意在達到手術區域動(dòng)態保護(hù),不僅要求快速而有(yǒu)效地將源自手術區域的汙染從保護區域排除出去,而且(qiě)要對周(zhōu)圍區域形成一個有效屏障(zhàng)進行屏蔽。
這要求送風氣流在手術區域仍保持較強的抑製汙染的(de)能力,為此德國不得不建議在送風天花增設圍擋,並且該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(xìng)對氣流抗幹擾性(xìng)能的綜合影響。送風氣流(liú)動力性能主要體現了送風速度(dù)和紊(wěn)流度。
低速、均勻、致密的送風氣流,對外的誘導性小,保護區(qū)域大,對內抗幹擾能力大,能有效抑製汙染。送風氣流的(de)熱力主要涉及送風溫濕度以及送(sòng)風溫差。
這對低速氣流來說十分重(chóng)要。美國相關標(biāo)準對此很少涉及。而德國標準DIN1946第4部分卻有詳盡的規(guī)定。規定了Ia級手術室的送風天花應達到以下要求: 送風速度不低(dī)於0.23 m/s。
出風氣流紊流度(除了4個角落的所有測試(shì)位置):≤0.15;在4個(gè)角落的測試位置:≤0.25;在離地1.2m高的保護區域氣流紊流度(除了4個角落的所有測試位置):≤0.20;在4個角落的(de)測試位置:≤0.30。送風溫度不(bú)低於室溫0.5K,送風溫(wēn)差不超過3K;我國《醫院(yuàn)潔(jié)淨手術部建(jiàn)築技術(shù)規範(fàn)》規定的送風速(sù)度不低於(yú)0.25m/s,在離地0.8m高的保護區域(yù)內送風氣流的紊流度≤0.25。應該說中德兩個國家標準基本相當。
其實氣流性能與末端(duān)過濾器的滿布比有關,其他國家(jiā)標準(zhǔn)沒有涉及,對此我國規範有明文規定。由於我國研發的(de)阻漏式送風(fēng)天花(huā)采用了阻漏層(céng),極大地提高了滿布比,大大(dà)提高了送風氣流的性能。
送(sòng)風天(tiān)花的性能還表現在阻漏性。如上所述,傳統的送風天花裝置是(shì)將高(gāo)效過濾器布置在送風靜壓箱的末端,一旦末端過濾(lǜ)器(qì)因自身或安裝質量出現滲漏,就無法保障其(qí)送風的無菌性能。
最新(xīn)研究再次證實,引(yǐn)起手術部位感染的環境微生物源是細(xì)菌,而(ér)不是(shì)病毒。再次肯定了過(guò)濾除菌的有效性。
因此保證末端過濾裝置不滲漏是一個首(shǒu)要條件,各國的傳統送風天花就是靠強調製造(zào)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濾、防漏和氣流分布三個作用,從原理上保(bǎo)證了送(sòng)風(fēng)氣流經過充分過濾,不滲漏,形成了均勻、致密的低紊流度的置換流。
保持了在離地0.8m高的(de)保護(hù)區(qū)域內送風氣流的紊流度≤0.25。而且大量(liàng)的實際應用也充分證明了這一點。阻漏層(céng)的原理大大(dà)簡化了送風天花製造工藝、材料以(yǐ)及技術。
由於阻漏式送風天花是靠原理(lǐ)保障不漏,可以長期保持不漏。而傳統送風天花是依賴製造(zào)工藝、材料(liào)以及技術來達到不漏,因此隻是暫時的,或者說需要在(zài)運行(háng)過程(chéng)中不斷監測、不(bú)斷(duàn)調整才能達到。
手術室送風天花高性(xìng)能以及(jí)高可靠性為我們提出了一個新的控製理念?“動(dòng)態保護”。
因為手術室真正要求保護的是某特定時(shí)間段(手術過程)內的局部區域(手術部位),無論室內處於任何汙染狀態下,隻要手術室(shì)的送風天花一(yī)開啟,就能夠保證手(shǒu)術(shù)區(qū)域的無(wú)菌狀態,使整個手(shǒu)術過程均能得到所(suǒ)期望的保護,送風天(tiān)花這一性(xìng)能被定義為“動態屏蔽”。這對送風天(tiān)花的性能提出了更高的要求。
可大大降低周邊區(qū)域甚至整個手術部的無菌狀態(tài)的控製,而且(qiě)手術切口一旦被處(chù)理,完全可以大大降(jiàng)低送風天花的送風量。
從工程(chéng)上講,可以(yǐ)降低對手術區域周邊(biān)汙染控製、鄰室的環境控製以(yǐ)及整個手術部正壓控製要(yào)求。這一節能、有效控(kòng)製的思路正是由VDI2167提出,現也被2008年12月頒布的最新一版德國標準DIN1946第4部分“醫院通風空調”所認可。
至於德國標準推薦的(不是規定)送風天花圍擋(dǎng),其要求不同(tóng)於以(yǐ)往所使用的圍擋。以前增設的圍擋是(shì)為了使低速氣流能送下來,圍擋材料大多(duō)為塑料布,常(cháng)因氣流流動產生靜(jìng)電而吸附塵埃,增加了清潔的工作量。如今采用圍擋是保護高速氣流(liú)流動過程中維持低紊(wěn)流(liú)度,圍擋材料較為高級、結構較為複雜,或與醫療氣體供氣橋架結合在一起,形成了新型的送風裝置。
手術是一種高風險的醫療,從工(gōng)程控製角(jiǎo)度(dù)來(lái)說,手術部位感染控製就是將可控因素處於受控狀態。而將手術環境處於(yú)受控狀態,是一項主要任(rèn)務。從手(shǒu)術室的醫療要求與環境控製特點來看,手術室送風天花對局部手術(shù)區控製的重要性與安全性高於淨(jìng)化(huà)空調係統與控製係統(tǒng)。
目前手術室送(sòng)風天花性能在我國並沒有引起足夠(gòu)的重(chóng)視。我國應該了解手術室送風天花對手術(shù)區(qū)域控製的重要性與安全性,也(yě)是今後手術室節能運行的關鍵部件(jiàn)。
必須(xū)高度重視手術室送風天花的研發、生產與檢測,正確理解與執行我國《醫院潔淨手術部(bù)建築技術規範》對送(sòng)風天花性能及手術環境(jìng)控製的要求(qiú)。
我國《醫院潔淨手術部建築技術規範》對送風天花性能有較為詳盡(jìn)的規定,推薦較為簡易(yì)、有(yǒu)效的區域控製思路與措施,強調了(le)送風天花的重(chóng)要性與安全(quán)性,並對送風天花的高效過濾器滿布比、截麵平均(jun1)風速值和速度均勻度等要素(sù)提出了較高的要求。
最新頒布的德國標準1946第4部(bù)分也對手術室送風天花提出更高要(yào)求,促使我們對送風天花重要性認識(shí)進(jìn)一步提高,也(yě)迫(pò)使我國必須進一(yī)步提高手術室送風天花的性能(néng)。
我國大多(duō)工程(chéng)公司生產的手術室送風天花的(de)性能,如紊流(liú)度,難以達到我國《醫院潔淨手術部建築技術(shù)規範》要求的(de)0.25。
手術室送風天花普(pǔ)遍存在氣流均勻性(xìng)較差,氣流易擴散,抗幹擾性(xìng)差,汙染誘入角較大,斷麵平均速(sù)度衰減較快,難以滿足(zú)手(shǒu)術區域的環境控製要求。
以上說明(míng)有益於提高(gāo)對手術室送(sòng)風天花的重要性和安全性的認(rèn)識,有助於進一步提(tí)高(gāo)手術室送風(fēng)天花性能(néng),使得我國手術室環(huán)境(jìng)控製更上(shàng)一層樓,更為經濟、更為有效。