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    阜外醫院是隸屬?lài)倚l生計生委、中國醫學(xué)科學(xué)院的一所大型三級甲等心血管病專(zhuān)科醫院，為滿(mǎn)足醫療需求，為患者提供良好的就醫環(huán)境，我院于2006年啟動(dòng)阜外醫院改擴建項目。改擴建工程集門(mén)診、急診、病房為一體，建筑面積8.8萬(wàn)平方米，地上14層，地下3層，其中一層為門(mén)診、急診大廳；二層為醫技科室；三層為介入導管室；四層為手術(shù)室；五層為手術(shù)辦公用房；六層至十四層為病房。

    手術(shù)室區域位于四層北側，占地面積3307m2,凈化級別為Ⅰ級；四層南側為外科恢復室，占地面積3169m2,凈化級別為Ⅲ級。四層凈化區域的設備機房位于四層與五層夾層（即設備層）。

    阜外醫院心臟外科對手術(shù)潔凈區的特殊要求

    阜外醫院作為全球最大的心臟治療中心，因其手術(shù)數量巨大，造成空調系統超負荷運行、運行不間斷、維護時(shí)間不確定，因此手術(shù)中心對空調系統有著(zhù)特殊的要求。手術(shù)使人體內部器官暴露在外，病菌可能進(jìn)入到患者體腔，產(chǎn)生感染，加大了手術(shù)的風(fēng)險，為此，我們需要對手術(shù)的環(huán)境進(jìn)行嚴格的把控，借助凈化空調系統，通過(guò)對風(fēng)量、壓力的調節，將室外的空氣經(jīng)過(guò)幾次過(guò)濾后送入室內，使整個(gè)潔凈手術(shù)部整體都處于受控狀態(tài)，盡可能地降低外感染風(fēng)險。

    心臟外科手術(shù)對快速升降溫的特殊要求

    大多數心臟外科手術(shù)需要在術(shù)中為患者建立體外循環(huán)，以便施行心臟手術(shù)時(shí)，利用體外循環(huán)泵臨時(shí)代替心臟功能。在建立體外循環(huán)之初，要對患者施行低溫麻醉，并需要手術(shù)室盡快降溫，以盡可能降低患者基礎代謝和對組織的損傷；撤銷(xiāo)體外循環(huán)之后，又需要手術(shù)室能夠快速升溫。這就要求潔凈手術(shù)部必須依據手術(shù)實(shí)時(shí)需要，做到靈活控制、有效控溫，在規定時(shí)間范圍內快速升溫或快速降溫，并且不間斷地維持整個(gè)手術(shù)部的有序壓力梯度分布，維持各室間的正壓氣流的定向流動(dòng)，避免交叉感染。

    心臟外科手術(shù)對空調機組供熱制冷的特殊要求

    因為心臟手術(shù)往往需要快速制冷降溫，手術(shù)部用能特點(diǎn)是全年能耗高、供冷需求量大、幾乎需要全年供冷。為保證手術(shù)室溫濕度控制，在夏季需要采用一次回風(fēng)再加熱；在冬季，手術(shù)室工作前，需要進(jìn)行供熱，隨著(zhù)手術(shù)的進(jìn)行，熱負荷加大，空調系統又需要切換到供冷工況。由于潔凈手術(shù)室一年四季處于這種需要不斷切換的特殊情況，風(fēng)冷熱泵機組很難滿(mǎn)足同時(shí)供冷供熱的要求；空調循環(huán)機組采用冷卻除濕再加熱的方式，造成了冷熱量互相抵消，產(chǎn)生了明顯而又不合理的能耗，使整個(gè)潔凈手術(shù)部成為醫院高能耗區域。

    阜外醫院擴建工程中手術(shù)潔凈區空調系統設計

    我們在擴建工程中，基于心臟外科手術(shù)的特點(diǎn)、阜外心血管病醫院的手術(shù)數量以及對現有手術(shù)室環(huán)境的調研，經(jīng)過(guò)研究討論，探索出適合阜外心血管病醫院的通風(fēng)空調系統。

    合理選擇冷熱源是進(jìn)行空氣調節的必要條件

    在手術(shù)潔凈區域的設計初期，我們不僅考慮了冬夏設計工況，還同時(shí)考慮到春秋過(guò)渡季節系統運行對冷熱源的需求，將醫院的整個(gè)大系統與手術(shù)部的小系統結合起來(lái)。夏季，由地下二層冷水機組供給冷水；冬季，由鍋爐房市政熱水通過(guò)板式交換器后供給熱水；在大樓的屋面設置了3臺風(fēng)冷機組和1臺熱泵機組，以滿(mǎn)足在過(guò)渡季節和應急情況下的潔凈室冷熱源**。

    根據心臟手術(shù)特點(diǎn)，阜外醫院每年開(kāi)始供熱的時(shí)間比市政供熱早，停止供熱的時(shí)間比市政供熱晚。對ICU區域，利用熱泵機組提前供熱和滯后斷熱；對手術(shù)部?jì)葏^，由3臺風(fēng)冷機組承擔秋季、冬季的制冷任務(wù)。即：在過(guò)渡季節，整個(gè)大樓停止供冷后，當手術(shù)室仍需要供冷時(shí)，啟動(dòng)樓頂風(fēng)冷機組，繼續為手術(shù)室內區供冷；當整個(gè)大樓停止供熱（比如春季），恢復室仍然需要供熱時(shí)，由樓頂熱泵提供熱源。

    合理配置新風(fēng)機組與循環(huán)機組，尋找空氣處理的最佳方式在阜外心血管病醫院改擴建項目中，每間手術(shù)室單獨設置凈化循環(huán)機組，每3——5間手術(shù)室共用一套新風(fēng)系統。

    新風(fēng)系統主要承擔除濕任務(wù)，不僅消除新風(fēng)自身的高濕量，還要消除室內的余濕量。新風(fēng)機組還有另外一個(gè)功能，就是用來(lái)維持整個(gè)手術(shù)部?jì)鹊恼龎悍植肌６h(huán)機組則負擔室內的熱負荷、滿(mǎn)足潔凈度要求。這種設置，可以使手術(shù)部處于受控狀態(tài)，并且運行起來(lái)十分穩定、可靠。

    此外，這樣設置的好處還在于能夠實(shí)現濕度優(yōu)先控制。做好濕度控制，就能夠將空氣中細菌和病毒的存活時(shí)間控制在一個(gè)較短范圍內。大量針對有潛在感染性的細菌和病毒的研究表明，當室內相對濕度控制在30%——60%時(shí)，可以降低室內人員感染的可能。為了醫護人員的舒適度以及避免二次污染，我們要盡可能地過(guò)濾掉送風(fēng)中的細菌，控制好“水分”,切斷細菌的營(yíng)養源，減少人體的發(fā)菌量。因為新風(fēng)中很少有致病菌，因此整個(gè)系統的除濕任務(wù)由新風(fēng)機組完成，而循環(huán)機組起到調節室內溫度的作用。由于手術(shù)室的熱濕比小，系統處理的機器露點(diǎn)低，手術(shù)環(huán)境控制具有一定的精度，同時(shí)，溫度調節范圍比較大，同時(shí)設置了急速升降溫，二次回風(fēng)系統無(wú)法勝任。因此，整個(gè)系統采用一次回風(fēng)。

 

    快速升降溫是心血管病手術(shù)環(huán)境溫度調節的最佳手段心血管搭橋手術(shù)需要經(jīng)歷五個(gè)階段，在開(kāi)胸并建立體外循環(huán)階段，需要降低手術(shù)室內溫度，降低患者基礎代謝，以保護心、腦等重要器官，同時(shí)減少人體血液與EBO機器循環(huán)；當進(jìn)行心臟搭橋手術(shù)時(shí)，要將室內溫度迅速恢復到正常溫度，如22——26°C,以便醫生可以在適宜的溫度下正常做手術(shù)；當搭橋手術(shù)過(guò)程結束后恢復人體血液循環(huán)時(shí)，需要急速升高室內溫度；在進(jìn)行關(guān)胸手術(shù)時(shí)，要將溫度恢復到室內正常溫度。

    根據手術(shù)特點(diǎn)，阜外醫院的每間手術(shù)室都配備了具備使溫度速升速降功能的直接膨脹機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“直膨機”）。在手術(shù)過(guò)程中，手術(shù)醫生可以根據需求調節溫度，當需求溫度小于21°C時(shí)，自控系統會(huì )開(kāi)啟直膨機，在8分鐘內將溫度降低到要求的溫度；同樣，當進(jìn)入到胸口縫合階段，需要在8分鐘內將溫度升至所需要的溫度，如29°C,手術(shù)醫生調節溫度數值后，自控系統開(kāi)啟直膨機，在8分鐘內將溫度升至所需要的溫度；當胸口縫合完成后，手術(shù)醫生再將溫度調回正常范圍值。

    合理安排氣流組織，降低造價(jià)和運行成本

    阜外醫院擴建工程手術(shù)室內采用集中頂部靜壓箱送風(fēng)、2.4*2.6送風(fēng)天花、垂直單向流送風(fēng)，以實(shí)現局部?jì)艋臍饬鹘M織。通過(guò)高效過(guò)濾器的潔凈氣流自上而下流動(dòng)，在手術(shù)區域形成一個(gè)局部保護區，把潔凈要求高的手術(shù)區利用氣流屏障與周?chē)h(huán)境隔離，形成潔凈度最高的主流區，周?chē)鸀闇u流區，回風(fēng)口附近形成回流區。同時(shí)，采用兩側下回風(fēng)方式，并在回風(fēng)口處設置對粒徑≥1μm的大氣塵的計數效率不低于80%的中效過(guò)濾器，安裝位置方便拆卸更換，同時(shí)也保證了送風(fēng)氣流在手術(shù)區的二維運動(dòng)。與全室垂直單向流相比，局部單向流的應用減少了潔凈空調系統的造價(jià)和運行成本。

    自控成為空氣調節的捷徑

    在空氣調節過(guò)程中，自控必不可少。整個(gè)空調系統采用濕度優(yōu)先控制，在夏季工況下，室外空氣經(jīng)過(guò)新風(fēng)機組過(guò)濾后與回風(fēng)混合，通過(guò)循環(huán)機組進(jìn)行降溫除濕至機器露點(diǎn)，再通過(guò)熱盤(pán)管加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；在冬季工況下，新風(fēng)先與回風(fēng)混合，通過(guò)循環(huán)機組加熱、加濕器等溫加濕等過(guò)程，通過(guò)靜壓箱送入潔凈區域。循環(huán)機組與排風(fēng)機實(shí)現聯(lián)鎖控制，每臺凈化機組均配置電動(dòng)調節閥、進(jìn)口溫濕度探頭，二者分別位于機組供回水總管上以及回風(fēng)管上，探頭將采集到的信號傳遞給自動(dòng)控制器，再通過(guò)設定的溫度來(lái)控制調節閥的開(kāi)啟度。

    合理設置裝機處理室的空調設備

    在設置手術(shù)室空調系統的同時(shí)，也要考慮手術(shù)室裝機處理室的溫度和濕度要求。普通手術(shù)室裝機處理機房要求恒溫恒濕，溫度為21——27°C,濕度為50%;雜交手術(shù)室裝機處理機房要求溫度不超過(guò)35°C,濕度為50%.

    我們考慮到VRV空調運行平穩且維修率小，可以對機房進(jìn)行恒溫恒濕處理，因此選用了VRV恒溫恒濕空調對機房進(jìn)行降溫處理，設定溫度為23°C.在設計初期應與手術(shù)室設備商詢(xún)問(wèn)機器設備參數，以選擇與之匹配的VRV空調。

    綜上所述，適合心血管病手術(shù)潔凈區域的通風(fēng)空調系統應滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面：手術(shù)過(guò)程中快速升降溫要求；手術(shù)部在過(guò)渡季節的冷熱源**；裝機處理室的溫度要求；潔凈手術(shù)室正負壓要求；潔凈手術(shù)室新風(fēng)量要求；潔凈手術(shù)室內氣流分布要求；潔凈手術(shù)室的通風(fēng)空調系統自動(dòng)調節要求。

    在空調機組參數方面，在遵守規范的同時(shí)，要結合院內實(shí)際運行特點(diǎn)做到冷、熱的合理配比，實(shí)現機組設備的經(jīng)濟、穩定運行。

    （資料來(lái)源——中國醫學(xué)科學(xué)院阜外醫院項目辦公室：胡道濤（通訊作者），程芳甸，宋曉東，張慧慧。符合心臟外科手術(shù)要求的凈化空調系統建設探索[J].中國醫院建筑與裝備，2015（2））（原文標題：醫建聞 | 阜外醫院的潔凈手術(shù)室是這樣設計的）