手術室凈化如何裝配一顆經濟實用的“心臟”

　　手術室是醫院的核心，手術室凈化是安全、高效手術的保障，而凈化系統是建立整個潔凈手術部潔凈、無菌環境的基石，主要是采用現代空氣潔凈技術，實現空氣懸浮污染物的有效控制。可以說，凈化系統是手術室凈化的“心臟”，地位至關重要。濟南在手術室凈化工程中，對凈化系統尤其要求嚴格，實現了凈化系統的經濟性、實用性，使凈化系統在低能耗的情況下高效運作。

　　凈化空調系統主要由新風預處理機組、 循環空氣處理機組、 凈化風管及附件、末端送回風裝置等部分組成，并利用氣流組織CFD模擬輔助設計指導系統設計。系統的構成和原理如下圖所示：

　　① 凈化系統各組成部分功能

　　新風機組和循環機組是凈化系統的重要設備， 空氣的凈化和熱濕處理均在該設備內進行。區別于普通的空調機組，凈化空調機組在結構設計、材料選用、功能段配置上均須符合“衛生型空氣處理機組”的要求。新風機組可以對室外空氣進行充分預處理，在夏季對空氣進行三級過濾，降溫除濕，獲取干燥、潔凈的空氣;在冬季則對空氣進行過濾和預熱處理。循環機組可以對混合后的空氣進行進一步的過濾， 并對空氣的溫濕度進行微調， 滿足手術室對潔凈度和溫濕度的要求。

　　凈化風管及附件實現對潔凈空氣的輸送，采用不產塵、耐腐蝕的材料制作，并在管道外貼絕熱材料，用于隔熱和防止管道外結露。管道系統上設置了風量調節閥、衛生型消聲器、定風量裝置、防火閥、各類傳感器等附件。

　　凈化風管的末端與房間內的送回風裝置相連，主要包括高效過濾器送風口、送風天花、回風口、排風口等。在送風裝置內設置高效過濾器，作為系統的最后一級過濾器，可以對空氣中0.5微米的粒子達到99.999%的過濾效果，從而確保送入手術室的空氣達到無塵無菌的狀態。

　　② 氣流組織CFD模擬輔助設計

　　手術室凈化工程專家表示，在手術部的凈化系統中，房間的氣流組織直接影響到通風換氣、潔凈度、溫度場和速度場的均勻性等效果，利用CFD(Computational Fluid Dynamics，即計算流體動力學)技術可以在計算機中對氣流進行模擬，預測仿真系統中的空氣分布詳細情況，從而指導系統設計。該技術是伴隨著計算機技術、數值計算技術的發展而發展的，用以模擬仿真實際的流體流動情況。而其基本原理則是數值求解控制流體流動的微分方程，得出流體流動的流場在連續區域上的離散分布，從而近似模擬流體流動情況，最終生成直觀的可視圖像，在圖中可以用色調的暖冷表示溫度的高低，矢量箭頭的長短表示速度的大小，將空間內看不見的氣流形象直觀地表示出來。

　　不過，手術室凈化工程中，許多醫院的凈化系統都存在著能耗和運行成本高的問題，其中一個很重要的原因是大多數凈化系統采用的都是一次回風的方法，等于是循環一次就處理一次回風，能耗白白增加。 濟南設計的回風處理系統是將新風集中進行預處理后，送至衛生型循環機組的末端送風段處，與室內循環風混合后送入手術室的方法。經測算這一方法比常規所使用的一次回風節電1/3左右。