通仓交融手术室空调系统设计

范志成

（山东净威净化工程有限公司，山东 济南 250001）

手术室是医院里提供无菌环境以实施手术的场所，为了有效维持无菌环境，常常需要用气密性围护将每个手术区域隔成小间进行控制。而通仓交融手术室却是在结构上完全开放的大空间，在内设置两个及以上的手术区域。手术区域不是各自独立的，是在同一空间内可进行多台手术。常指为4台手术提供了一个综合性的平台，4 台手术的团队在这个平台上有机组合在一起，在手术过程中相互交流、交汇、合作与融合。

1 通仓交融手术室相关概述

通仓交融手术室（Barn Integrated Operating Room） 是多台手术交汇融合在一个大空间的简称。通常指在一个完全开放的大空间内，有多台手术可同时开展（一般为4 台手术）的一个综合性的平台。4 台手术的团队在这平台上有机组合在一起，在手术过程中相互交流、交汇、合作与融合。在这个综合平台上，建筑空间是需控制的，人员数量是受限止的，手术区域环境是可控的，洁净等级是可变的。

2 通仓交融手术室空调系统设计

通仓交融手术室共有4 个既独立又关联的手术区域，为使手术区处于受控状态，并且各手术区能够灵活使用，每个手术区采用4 套独立空调系统，而整个手术室采用1 套新风空调系统，有利于通仓交融手术室整体压力控制和正压维持。

2.1 手术区空调送回风量平衡

有序的气流组织设计是保证通仓交融手术室洁净度、防止菌尘污染的重要措施，上部送风下部回风的空调方案设计可以有效控制各手术区菌尘沉降污染。但受通仓交融手术室平面及各种条件限制，上送下回空调送风形式有一定困难，笔者参考国外设计案例及我国现有成熟的设计经验，送回风形式设计为：Ⅰ级手术区上部送风、部分下回风（上回2/3风量，下回1/3 风量）；Ⅲ级手术区上部送风，全部采用下回风。通过气流合理组织，达到各手术区气流互相少干扰，使整个通仓交融手术室环境受控。

2.2 手术区温湿度独立控制

通仓交融手术室净化空调系统采用温湿度独立控制，其特点是：洁净手术部内各手术区新风处理后状态点相同且恒定，各手术区循环空调系统自成独立系统，且各手术区可以灵活使用。洁净手术室新风集中设置有利于满足各手术室的正压要求，保证各手术室的压力梯度。循环空调系统保证手术室的洁净度，避免空气交叉感染。排风采用独立系统，与手术室自动门连锁，当手术室门关闭时排风系统自动开启，使手术室始终处于正压受控状态，各手术区可以灵活使用。由于新风空调系统承担手术室内全部湿负荷，新风空调箱冷却盘管的冷却除湿能力增加，要求进新风空调箱表冷器的冷水温度降低。当表冷器冷水进水温度达不到要求时，可采用直接蒸发冷却器进行二级冷却处理。新风空调箱湿工况运行，循环空调箱在干工况状态下工作，并且新风空调系统控制室内相对湿度，循环空调系统控制手术室温度，保证手术室在设定的温湿度范围内运行，特别是手术室相对湿度必须被控制在小于60%。

2.3 手术区Ⅰ/Ⅲ级转换措施

通仓交融手术室Ⅰ级手术区送风量为9000m3/H，Ⅲ级手术区送风量为3000m3/H，送风量比为3∶1。根据风量与风压的关系（L1/L2＝（H1/H2） 1/2，其中L1，L2 为2 台风机风量，m3/H；H1，H2 为相应风量下的风机风压，Pa） 计算，当循环空调箱送风量为9000m3/H，机外余压为600Pa 时满足Ⅰ级手术区洁净度要求，当转换Ⅲ级手术区时，风量需减少到原送风量的1/3，机外余压降至66Pa 左右，显然不能满足克服风系统阻力的要求。按风量风压性能曲线，当空调系统完成后，管网性能曲线固定，而风机性能曲线随风量改变而改变。笔者将Ⅰ级手术区9000m3/H 的送风机，设计成2 台4500m3/H 的相同性能曲线的风机，当运行Ⅰ级手术时，开2台风机，而运行Ⅲ级手术时，开1 台风机，这样当送风机送风量由4500m3/H 变为3000m3/H 时，机外余压600Pa 降为400Pa。按管网特性方程式计算，由于Ⅰ/Ⅲ级手术区合用1套管路，阻抗确定，风量减少使系统阻力减少55%，循环风机产生的风压完全能克服风系统阻力。1 台风机单独工作时的风量大于2 台并联工作时每台风机的风量，即2 台风机并联工作时的风量不可能比单台风机工作时的风量成倍增加（L1＋L2＜2L1）。因此在选择风机时，应考虑相同型号风机在并联运行时，均处在风量高效率工作点且风量略大于单台风机风量的工况，不宜成倍增大。通仓交融手术室上下回风，采用在回风风管上安装电动双位定风量阀方案。当Ⅰ级手术区模式运行时，开启上部回风定风量阀（5333m3/H） 和下部回风定风量阀（2666m3/H）；Ⅲ级手术区模式运行时，则关闭上部回风定风量阀，打开下部回风定风量阀（2000m3/H）。

3 结语

近年来系统设施的进步不仅能更有效地保证通仓交融手术室内各手术区域无菌环境的控制，而且在整个空间内能够实现符合现代胸外科手术要求的洁污分明的人流与物流，使得通仓交融手术室内外多个高度专业化的外科团队有条不紊地一起工作。