阜外醫(yī)院是隸屬國家衛(wèi)生計生委、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的一所大型三級甲等心血管病?？漆t(yī)院，為滿足醫(yī)療需求，為患者提供良好的就醫(yī)環(huán)境，我院于2006年啟動阜外醫(yī)院改擴(kuò)建項目。改擴(kuò)建工程集門診、急診、病房為一體，建筑面積8.8萬平方米，地上14層，地下3層，其中一層為門診、急診大廳；二層為醫(yī)技科室；三層為介入導(dǎo)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(qū)域位于四層北側(cè)，占地面積3307m2,凈化級別為Ⅰ級；四層南側(cè)為外科恢復(fù)室，占地面積3169m2,凈化級別為Ⅲ級。四層凈化區(qū)域的設(shè)備機(jī)房位于四層與五層夾層（即設(shè)備層）。

    阜外醫(yī)院心臟外科對手術(shù)潔凈區(qū)的特殊要求

    阜外醫(yī)院作為全球最大的心臟治療中心，因其手術(shù)數(shù)量巨大，造成空調(diào)系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行、運(yùn)行不間斷、維護(hù)時間不確定，因此手術(shù)中心對空調(diào)系統(tǒng)有著特殊的要求。手術(shù)使人體內(nèi)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(yán)格的把控，借助凈化空調(diào)系統(tǒng)，通過對風(fēng)量、壓力的調(diào)節(jié)，將室外的空氣經(jīng)過幾次過濾后送入室內(nèi)，使整個潔凈手術(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(shù)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，利用體外循環(huán)泵臨時代替心臟功能。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(chǔ)代謝和對組織的損傷；撤銷體外循環(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(jù)手術(shù)實時需要，做到靈活控制、有效控溫，在規(guī)定時間范圍內(nèi)快速升溫或快速降溫，并且不間斷地維持整個手術(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，避免交叉感染。

    心臟外科手術(shù)對空調(diào)機(jī)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，隨著手術(shù)的進(jìn)行，熱負(fù)荷加大，空調(diào)系統(tǒng)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(jī)組很難滿足同時供冷供熱的要求；空調(diào)循環(huán)機(jī)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，使整個潔凈手術(shù)部成為醫(yī)院高能耗區(qū)域。

    阜外醫(yī)院擴(kuò)建工程中手術(shù)潔凈區(qū)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

    我們在擴(kuò)建工程中，基于心臟外科手術(shù)的特點(diǎn)、阜外心血管病醫(yī)院的手術(shù)數(shù)量以及對現(xiàn)有手術(shù)室環(huán)境的調(diào)研，經(jīng)過研究討論，探索出適合阜外心血管病醫(yī)院的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。

    合理選擇冷熱源是進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)的必要條件

    在手術(shù)潔凈區(qū)域的設(shè)計初期，我們不僅考慮了冬夏設(shè)計工況，還同時考慮到春秋過渡季節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行對冷熱源的需求，將醫(yī)院的整個大系統(tǒng)與手術(shù)部的小系統(tǒng)結(jié)合起來。夏季，由地下二層冷水機(jī)組供給冷水；冬季，由鍋爐房市政熱水通過板式交換器后供給熱水；在大樓的屋面設(shè)置了3臺風(fēng)冷機(jī)組和1臺熱泵機(jī)組，以滿足在過渡季節(jié)和應(yīng)急情況下的潔凈室冷熱源**。

    根據(jù)心臟手術(shù)特點(diǎn)，阜外醫(yī)院每年開始供熱的時間比市政供熱早，停止供熱的時間比市政供熱晚。對ICU區(qū)域，利用熱泵機(jī)組提前供熱和滯后斷熱；對手術(shù)部內(nèi)區(qū)，由3臺風(fēng)冷機(jī)組承擔(dān)秋季、冬季的制冷任務(wù)。即：在過渡季節(jié)，整個大樓停止供冷后，當(dāng)手術(shù)室仍需要供冷時，啟動樓頂風(fēng)冷機(jī)組，繼續(xù)為手術(shù)室內(nèi)區(qū)供冷；當(dāng)整個大樓停止供熱（比如春季），恢復(fù)室仍然需要供熱時，由樓頂熱泵提供熱源。

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

    新風(fēng)系統(tǒng)主要承擔(dān)除濕任務(wù)，不僅消除新風(fēng)自身的高濕量，還要消除室內(nèi)的余濕量。新風(fēng)機(jī)組還有另外一個功能，就是用來維持整個手術(shù)部內(nèi)的正壓分布。而循環(huán)機(jī)組則負(fù)擔(dān)室內(nèi)的熱負(fù)荷、滿足潔凈度要求。這種設(shè)置，可以使手術(shù)部處于受控狀態(tài)，并且運(yùn)行起來十分穩(wěn)定、可靠。

    此外，這樣設(shè)置的好處還在于能夠?qū)崿F(xiàn)濕度優(yōu)先控制。做好濕度控制，就能夠?qū)⒖諝庵屑?xì)菌和病毒的存活時間控制在一個較短范圍內(nèi)。大量針對有潛在感染性的細(xì)菌和病毒的研究表明，當(dāng)室內(nèi)相對濕度控制在30%——60%時，可以降低室內(nèi)人員感染的可能。為了醫(yī)護(hù)人員的舒適度以及避免二次污染，我們要盡可能地過濾掉送風(fēng)中的細(xì)菌，控制好“水分”,切斷細(xì)菌的營養(yǎng)源，減少人體的發(fā)菌量。因為新風(fēng)中很少有致病菌，因此整個系統(tǒng)的除濕任務(wù)由新風(fēng)機(jī)組完成，而循環(huán)機(jī)組起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的作用。由于手術(shù)室的熱濕比小，系統(tǒng)處理的機(jī)器露點(diǎn)低，手術(shù)環(huán)境控制具有一定的精度，同時，溫度調(diào)節(jié)范圍比較大，同時設(shè)置了急速升降溫，二次回風(fēng)系統(tǒng)無法勝任。因此，整個系統(tǒng)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(diào)節(jié)的最佳手段心血管搭橋手術(shù)需要經(jīng)歷五個階段，在開胸并建立體外循環(huán)階段，需要降低手術(shù)室內(nèi)溫度，降低患者基礎(chǔ)代謝，以保護(hù)心、腦等重要器官，同時減少人體血液與EBO機(jī)器循環(huán)；當(dāng)進(jìn)行心臟搭橋手術(shù)時，要將室內(nèi)溫度迅速恢復(fù)到正常溫度，如22——26°C,以便醫(yī)生可以在適宜的溫度下正常做手術(shù)；當(dāng)搭橋手術(shù)過程結(jié)束后恢復(fù)人體血液循環(huán)時，需要急速升高室內(nèi)溫度；在進(jìn)行關(guān)胸手術(shù)時，要將溫度恢復(fù)到室內(nèi)正常溫度。

    根據(jù)手術(shù)特點(diǎn)，阜外醫(yī)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(jī)（以下簡稱“直膨機(jī)”）。在手術(shù)過程中，手術(shù)醫(yī)生可以根據(jù)需求調(diào)節(jié)溫度，當(dāng)需求溫度小于21°C時，自控系統(tǒng)會開啟直膨機(jī)，在8分鐘內(nèi)將溫度降低到要求的溫度；同樣，當(dāng)進(jìn)入到胸口縫合階段，需要在8分鐘內(nèi)將溫度升至所需要的溫度，如29°C,手術(shù)醫(yī)生調(diào)節(jié)溫度數(shù)值后，自控系統(tǒng)開啟直膨機(jī)，在8分鐘內(nèi)將溫度升至所需要的溫度；當(dāng)胸口縫合完成后，手術(shù)醫(yī)生再將溫度調(diào)回正常范圍值。

    合理安排氣流組織，降低造價和運(yùn)行成本

    阜外醫(yī)院擴(kuò)建工程手術(shù)室內(nèi)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)，以實現(xiàn)局部凈化的氣流組織。通過高效過濾器的潔凈氣流自上而下流動，在手術(shù)區(qū)域形成一個局部保護(hù)區(qū)，把潔凈要求高的手術(shù)區(qū)利用氣流屏障與周圍環(huán)境隔離，形成潔凈度最高的主流區(qū)，周圍為渦流區(qū)，回風(fēng)口附近形成回流區(qū)。同時，采用兩側(cè)下回風(fēng)方式，并在回風(fēng)口處設(shè)置對粒徑≥1μm的大氣塵的計數(shù)效率不低于80%的中效過濾器，安裝位置方便拆卸更換，同時也保證了送風(fēng)氣流在手術(shù)區(qū)的二維運(yùn)動。與全室垂直單向流相比，局部單向流的應(yīng)用減少了潔凈空調(diào)系統(tǒng)的造價和運(yùn)行成本。

    自控成為空氣調(diào)節(jié)的捷徑

    在空氣調(diào)節(jié)過程中，自控必不可少。整個空調(diào)系統(tǒng)采用濕度優(yōu)先控制，在夏季工況下，室外空氣經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組過濾后與回風(fēng)混合，通過循環(huán)機(jī)組進(jìn)行降溫除濕至機(jī)器露點(diǎn)，再通過熱盤管加熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；在冬季工況下，新風(fēng)先與回風(fēng)混合，通過循環(huán)機(jī)組加熱、加濕器等溫加濕等過程，通過靜壓箱送入潔凈區(qū)域。循環(huán)機(jī)組與排風(fēng)機(jī)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制，每臺凈化機(jī)組均配置電動調(diào)節(jié)閥、進(jìn)口溫濕度探頭，二者分別位于機(jī)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控制器，再通過設(shè)定的溫度來控制調(diào)節(jié)閥的開啟度。

    合理設(shè)置裝機(jī)處理室的空調(diào)設(shè)備

    在設(shè)置手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的同時，也要考慮手術(shù)室裝機(jī)處理室的溫度和濕度要求。普通手術(shù)室裝機(jī)處理機(jī)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(jī)處理機(jī)房要求溫度不超過35°C,濕度為50%.

    我們考慮到VRV空調(diào)運(yùn)行平穩(wěn)且維修率小，可以對機(jī)房進(jìn)行恒溫恒濕處理，因此選用了VRV恒溫恒濕空調(diào)對機(jī)房進(jìn)行降溫處理，設(shè)定溫度為23°C.在設(shè)計初期應(yīng)與手術(shù)室設(shè)備商詢問機(jī)器設(shè)備參數(shù)，以選擇與之匹配的VRV空調(diào)。

    綜上所述，適合心血管病手術(shù)潔凈區(qū)域的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾個方面：手術(shù)過程中快速升降溫要求；手術(shù)部在過渡季節(jié)的冷熱源**；裝機(jī)處理室的溫度要求；潔凈手術(shù)室正負(fù)壓要求；潔凈手術(shù)室新風(fēng)量要求；潔凈手術(shù)室內(nèi)氣流分布要求；潔凈手術(shù)室的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)要求。

    在空調(diào)機(jī)組參數(shù)方面，在遵守規(guī)范的同時，要結(jié)合院內(nèi)實際運(yùn)行特點(diǎn)做到冷、熱的合理配比，實現(xiàn)機(jī)組設(shè)備的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

    （資料來源——中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院阜外醫(yī)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(diào)系統(tǒng)建設(shè)探索[J].中國醫(yī)院建筑與裝備，2015（2））（原文標(biāo)題：醫(yī)建聞 | 阜外醫(yī)院的潔凈手術(shù)室是這樣設(shè)計的）