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实现洁净手术室的无菌环境为什么要进行湿度优先控制

发布时间:2022-10-08      点击次数:447

《医院洁净手术部建筑技术规范》GE50333-2013中明确要求:当整个洁净手术部设集中新风冷热处理设施时,新风处理机组应在供冷季节将新风处理到不大于要求的室内空气状态点的焓值。当有条件时,宜采用新风湿度优先控制模式。
一、洁净室湿度控制的重要性
1、潜在感染性的细菌和病毒对相对湿度敏感
(1)在有无菌要求的空间,其控制室内的相对湿度意义在于能将细菌和病毒在空气中存活的时间控制在一个较短的范围内。而在空调环境范围内的温度变化对微生物生存能力和毒性的影响不是很明显。大量对有潜在感染性的细菌和病毒研究表明,当室内相对湿度控制在30%~60%时,可以降低室内人员感染的可能。研究人员对肺炎球菌气溶胶作了实验,实验显示肺炎球菌的衰亡过程经历两个截然不同的阶段,第一阶段的衰亡过程很快,只需5~20min,第二阶段的衰亡过程则较慢,需要两个小时或以上。对于肺炎球菌当相对湿度在靠近50%的范围内其衰减是非常快的,抑菌效果十分明显。这就为工程控制措施提供了一个可靠的依据。关于相对湿度对病毒传染性的影响的研究不多,但很有价值,相对湿度对大多数微生物而言是一个重要的影响因素。将相对湿度控制在30%~60%之间就能够将大多数细菌和病毒的活力期控制在最小的时间范围内。对室内来说,相对湿度控制在50%左右是各种微生物生长的最不利环境。
2、手术部生物感染的影响因子--高湿度
《规范》强调净化技术综合措施为控制手术部位感染风险建立起一套保障体系,这套体系的最大特点是从最终结果的控制转变为对过程中影响因子的控制。影响因子控制中特别提及了湿度优先控制,因为高湿度这个影响因子不仅传统意义上影响医护人员的舒适度,而且还会诱发空调系统二次污染,大量事实表明,尽管净化空调可以有效地过滤掉送风中的细菌,但仍须强调整个洁净手术部系统内的湿度控制,因为只要有适当的水分,细菌就有了营养源,就可以在系统中随时随地繁殖,最后会造成整个控制失败。
高湿度会加大人体的发菌量,引起室内微生物繁殖,因此要对高湿度引起高度重视。对洁净手术室来说,湿度优先控制是维持无菌状态一个重要的技术措解可以说高湿度就是诱发生物污染主要因子。从工程措施讲,提出了"余湿是污染物"概念,这样将手术部的无菌环境控制主要因素归结为湿度控制,或者说实现无菌环境是湿度优先控制
二、应注意的几个耦合问题
什么是耦合呢?耦合指两个或两个以上的体系或两种运动形式之间通过各种交互作用而彼此影响,从而联合起来产生增力,协同完成特定任务的现象。
(1)传统的空调对显热负荷和潜热负荷处理是耦合的(耦合应该从系统的角度理解这个概念),冷冻水不得不为了满足湿度外理要求而降低水温或加大水量。又因常常采用一次回风系统,温湿度变化范围很大的新风与室内瞬时变化的负荷易造成室内状态控制不稳定,尤其是新风比很大的场合。另外当间风中微生物遇到高温高湿的新风也易繁殖滋生,运行实践也证明对微生物控制不利。
(2)传统净化空调保障卫生的新风量与保证正压控制的补风量是耦合的。有时为了满足正压风量而加大了新风量,或者为了满足新风量保证正压差值风量而加大了排风量。由于系统新风通路上与回风通路上空气过滤器级数不同,积尘速度不同,引起送风、回风量的变化,造成区域内有序压力梯度失调。
(3)传统净化空调系统对净化所需风量与热湿处理风量是耦合的。洁净度级别越高的系统两者风量相差越大,为了满足净化所需风量不得不减少了送风温差,或者说不同洁净度级别房间送风状态点不同。医院空调系统多以功能区域划分,因此区域内不同洁净度级别的房间难以组合在一个系统。另外庞大的空调箱与硕大的风管也难以适用医院建筑或医疗场所。
三、洁净手术部手术环境控制措施重点
为了解决以上这些常见的耦合问题,更有效地控制手术环境,《规范》特别强调整个洁净手术部采用集中新风冷热处理设施时,I~Ⅲ级洁净手术室可采用独立设置的净化空调循环机组。由于新风无致病菌,因此整个系统的除湿任务应该由集中新风处理承担,手术室室内状态可以由新风集中处理消除余湿量与循环风空调调节室内温度两个系统来实现。这样的新风处理不再是将新风处理到不会干扰室内的状态,即室内焓值点,而要求新风处理到更低的焓值,不仅要先消除新风自身的高湿量,还要消除室内余湿量。这就是湿度优先控制模式。
当系统设置独立新风处理机组时,强调其处理终状态点,目的在于尽可能降低高温高湿的新风对系统控制的影响,尤其是洁净手术室的空调机组更应如此。目前国内大部分地区新风处理尚不能达到如图所示的状态点,而使末端机组干工况运行。但希望有条件时处理后新风能承担室内一部分湿负荷,至少不能将任何新风湿负荷都由末端机组承担。
四、对湿度优先控制的理解
1、什么是手术室合适的净化空调系统?
《规范》提出的湿度优先控制模式不同于传统模式的干盘管系统或无凝水空调。什么是手术室合适的净化空调系统,需要分析一下手术室的特点:
(1)对于手术室来说,由于建筑负荷小,室内人员较多,热湿比较小,系统处理的机器露点低,手术环境控制又具有一定的精度。二次回风空调系统不能胜任。一旦冷冻水温不能达到设计要求,手术环境湿度就失控。
(2)手术室空调系统新风比高于一般空调系统,对手术室来说新风是最大无规律的热湿负荷,尤其是阴雨与高湿天气的新风对系统的湿度影响不容忽视。因此新风集中处理较为合适,可以使处理后新风保持在一定状态,对稳定手术环境控制有利。
(3)再分析一下手术室热湿负荷特点,在整个手术过程中医护人员的数量几乎没有变化,但手术电动器械或设备使用时间与数量变化很大。这反映了手术室负荷的一个明显特点∶即湿负荷相对稳定,而热负荷瞬时变化大。对于手术室内的瞬变的显热负荷较多,有时变化幅度较大。如果采用干盘管系统,刻意保持无凝水状态,必须采用进水水温高于室内露点的冷冻水。这种高温冷冻水对室内瞬变负荷的反应速度不快,或者说负荷跟踪性不强,使手术环境温湿度波动较大,不符合医疗要求。
2、保证室内湿负荷优先被新风带走
《规范》提出的湿度优先控制模式,新风的处理终状态参数由室内湿负荷确定,并保持相对稳定,就能保证室内湿负荷优先被新风带走。由于手术室是无菌空间,没有必要始终保持循环机组无凝水状态,循环机组仍直接供给7℃冷冻水。如上分析,室内湿负荷相对稳定,这样室内湿度就可由集中新风优先控制。而瞬时变化的显热负荷,由循环机组做动态温度控制,大大简化了冷冻水系统。在这湿度优先控制的模式中,循环机组尽管没能始终保持干盘管,但绝大多数时间还是处于无凝水运行工况。












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