醫院手術室阻漏式送風天花的安全性

1995年，我國建筑科學院許鐘麟教授提出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。阻漏層理論提出不再將高效過濾器設置在末端，而適當前移，單獨組成的過濾箱設置在送風天花裝置外。過濾箱內采用零壓密封解決了高效過濾器安裝接合面的滲漏問題。

在送風裝置內設有混流器和在末端設置具有亞高效水平的阻尼層。這種新型的送風天花裝置，即使高效過濾器及其接合面有一點滲漏，滲漏粒子數相對于那樣大的送風量是一個高價小量，經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“不漏”，起到了阻擋滲漏的作用。

大大降低了靜壓箱本體、高效過濾器本體及其接合面的安裝要求，也簡化了加工、安裝和檢漏過程。

因此阻漏層理論將傳統的送風末端裝置的過濾、防漏和氣流分布三個作用的“耦合”非常巧妙地解耦，從理論和實踐上突破了高效過濾器必須布置在末端的傳統模式，從本質上改變了末端密封堵漏的性質，消除了發生漏泄的危害。擴大了單向流潔凈空間的活塞流滿布比，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產品，已經批量生產，并實現標準化、模數化和裝配化，為設計者、施工者和使用者帶來極大的方便。

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于兩個方面：送風天花的大小與性能。德國權威的研究機構羅伯特-科赫研究所認為，送風天花形成的保護區域必須包含手術臺與器械桌，這要求高度無菌手術室（相當于德國標準Ia級）送風天花的保護區域面積至少保持在2.8m×2.8m，德國2008年修訂了標準DIN1946第4部分，規定送風天花的出風面積3.2m×3.2m。

當然對于一般無菌手術室（相當于德國標準Ib級）的送風天花只要求保護手術臺，即保護區域為2.0m×0.8m，出風面積需為2.4m×1.8m。

而美國醫療機構則對此并不認同。美國設施指南學會（FGI）和美國供熱通風空調制冷工程師學會合作，溝通了雙方的觀點，協調了雙方的控制措施，同意采用手術區域集中送風，并將送風速度降到0.13~0.18m/s。

2008年頒布的ASHRAE170規定手術室送風口每邊只要比手術臺面大0.3～0.45 m（這送風口尺寸與我國標準Ⅲ級手術室相仿，大大小于德國標準），并要求使用的無影燈和氣塔投影面積不能超過送風口面積30%。

我們認為送風天花的大小與手術風險及保護級別有關。《醫院潔凈手術部建筑技術規范》根據手術室的級別提出了不同大小的送風天花的送風面積，因為手術室的級別本身就體現了手術風險與保護級別。經過近十年來的實施，醫護界認為是合適的，其次是送風天花的性能。

送風天花的性能主要表現為氣流的極強抗干擾性，必須形成一股低紊流度的垂直置換氣流。為此要出“動態屏蔽”的概念，意在達到手術區域動態保護，不僅要求快速而有效地將源自手術區域的污染從保護區域排除出去，而且要對周圍區域形成一個有效屏障進行屏蔽。

這要求送風氣流在手術區域仍保持較強的抑制污染的能力，為此德國不得不建議在送風天花增設圍擋，并且該圍擋可以延長至距地面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干擾性能的綜合影響。送風氣流動力性能主要體現了送風速度和紊流度。

低速、均勻、致密的送風氣流，對外的誘導性小，保護區域大，對內抗干擾能力大，能有效抑制污染。送風氣流的熱力主要涉及送風溫濕度以及送風溫差。

這對低速氣流來說十分重要。美國相關標準對此很少涉及。而德國標準DIN1946第4部分卻有詳盡的規定。規定了Ia級手術室的送風天花應達到以下要求： 送風速度不低于0.23 m/s。

出風氣流紊流度（除了4個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個角落的測試位置：≤0.30。送風溫度不低于室溫0.5K，送風溫差不超過3K；我國《醫院潔凈手術部建筑技術規范》規定的送風速度不低于0.25m/s，在離地0.8m高的保護區域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過濾器的滿布比有關，其他國家標準沒有涉及，對此我國規范有明文規定。由于我國研發的阻漏式送風天花采用了阻漏層，極大地提高了滿布比，大大提高了送風氣流的性能。

送風天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將高效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質量出現滲漏，就無法保障其送風的無菌性能。

最新研究再次證實，引起手術部位感染的環境微生物源是細菌，而不是病毒。再次肯定了過濾除菌的有效性。

因此保證末端過濾裝置不滲漏是一個首要條件，各國的傳統送風天花就是靠強調制造工藝、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濾、防漏和氣流分布三個作用，從原理上保證了送風氣流經過充分過濾，不滲漏，形成了均勻、致密的低紊流度的置換流。

保持了在離地0.8m高的保護區域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。阻漏層的原理大大簡化了送風天花制造工藝、材料以及技術。

由于阻漏式送風天花是靠原理保障不漏，可以長期保持不漏。而傳統送風天花是依賴制造工藝、材料以及技術來達到不漏，因此只是暫時的，或者說需要在運行過程中不斷監測、不斷調整才能達到。

手術室送風天花高性能以及高可靠性為我們提出了一個新的控制理念?“動態保護”。

因為手術室真正要求保護的是某特定時間段（手術過程）內的局部區域（手術部位），無論室內處于任何污染狀態下，只要手術室的送風天花一開啟，就能夠保證手術區域的無菌狀態，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義為“動態屏蔽”。這對送風天花的性能提出了更高的要求。

可大大降低周邊區域甚至整個手術部的無菌狀態的控制，而且手術切口一旦被處理，完全可以大大降低送風天花的送風量。

從工程上講，可以降低對手術區域周邊污染控制、鄰室的環境控制以及整個手術部正壓控制要求。這一節能、有效控制的思路正是由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。

至于德國標準推薦的（不是規定）送風天花圍擋，其要求不同于以往所使用的圍擋。以前增設的圍擋是為了使低速氣流能送下來，圍擋材料大多為塑料布，常因氣流流動產生靜電而吸附塵埃，增加了清潔的工作量。如今采用圍擋是保護高速氣流流動過程中維持低紊流度，圍擋材料較為高級、結構較為復雜，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，從工程控制角度來說，手術部位感染控制就是將可控因素處于受控狀態。而將手術環境處于受控狀態，是一項主要任務。從手術室的醫療要求與環境控制特點來看，手術室送風天花對局部手術區控制的重要性與安全性高于凈化空調系統與控制系統。

目前手術室送風天花性能在我國并沒有引起足夠的重視。我國應該了解手術室送風天花對手術區域控制的重要性與安全性，也是今后手術室節能運行的關鍵部件。

必須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《醫院潔凈手術部建筑技術規范》對送風天花性能及手術環境控制的要求。

我國《醫院潔凈手術部建筑技術規范》對送風天花性能有較為詳盡的規定，推薦較為簡易、有效的區域控制思路與措施，強調了送風天花的重要性與安全性，并對送風天花的高效過濾器滿布比、截面平均風速值和速度均勻度等要素提出了較高的要求。

最新頒布的德國標準1946第4部分也對手術室送風天花提出更高要求，促使我們對送風天花重要性認識進一步提高，也迫使我國必須進一步提高手術室送風天花的性能。

我國大多工程公司生產的手術室送風天花的性能，如紊流度，難以達到我國《醫院潔凈手術部建筑技術規范》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，抗干擾性差，污染誘入角較大，斷面平均速度衰減較快，難以滿足手術區域的環境控制要求。

以上說明有益于提高對手術室送風天花的重要性和安全性的認識，有助于進一步提高手術室送風天花性能，使得我國手術室環境控制更上一層樓，更為經濟、更為有效。