一、工程建設(shè)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)已建正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室多為Ⅲ級(jí)潔凈手術(shù)室，設(shè)置一套獨(dú)立的凈化空調(diào)系統(tǒng)，下圖為此類手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的流程圖。

從上圖可以看出，正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的氣流組織為上送下回、頂部排風(fēng)。手術(shù)室內(nèi)空氣經(jīng)回風(fēng)口（內(nèi)設(shè)粗效或中效過(guò)濾器）流向循環(huán)機(jī)組，回風(fēng)與新風(fēng)混合，進(jìn)入循環(huán)風(fēng)機(jī)箱，凈化處理后送入手術(shù)室；手術(shù)室內(nèi)另一部分空氣經(jīng)室內(nèi)排風(fēng)口，由排風(fēng)機(jī)箱(內(nèi)設(shè)中效過(guò)濾器)過(guò)濾處理后排至室外。手術(shù)室設(shè)置一個(gè)排風(fēng)口，配有兩個(gè)排風(fēng)機(jī)，一個(gè)正壓工況運(yùn)行（低排風(fēng)量），一個(gè)負(fù)壓工況運(yùn)行（高排風(fēng)量），通過(guò)兩個(gè)排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)手術(shù)室的正壓或負(fù)壓狀態(tài)。
由于此類手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)使用回風(fēng)，且室內(nèi)回風(fēng)口和排風(fēng)機(jī)箱內(nèi)設(shè)置的是中效過(guò)濾器，僅適用于為普通患者進(jìn)行手術(shù)，可通過(guò)空氣傳播感染的患者在此類手術(shù)室內(nèi)進(jìn)行手術(shù)時(shí)，病原微生物傳播、交叉感染風(fēng)險(xiǎn)較大。一方面是因?yàn)槭覂?nèi)空氣中懸浮的病原微生物可能通過(guò)排風(fēng)排至周圍環(huán)境，另一方面病原微生物也可能隨著回風(fēng)進(jìn)入空氣處理機(jī)組，在表冷器處隨冷凝水流出，引起污染物外泄。
二、工程設(shè)計(jì)探討
1、凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
負(fù)壓狀態(tài)下室內(nèi)含有可通過(guò)空氣傳播的病原微生物，為防止污染物擴(kuò)散傳播，正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室應(yīng)設(shè)置一套獨(dú)立的凈化空調(diào)系統(tǒng)，避免與其它區(qū)域共用空調(diào)系統(tǒng)而引起交叉感染。
文獻(xiàn)對(duì)隔離病房回風(fēng)高效過(guò)濾器的濾菌效率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果如下表所示。從表中可以看出B類高效過(guò)濾器的平均濾菌效率達(dá)到99.99997%，C類高效過(guò)濾器的平均濾菌效率達(dá)到99.999997%。國(guó)產(chǎn)高效過(guò)濾器濾菌效率：見(jiàn)下表：

負(fù)壓手術(shù)室在生物安全要求上并不比負(fù)壓隔離病房、生物安全實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)格，可采用循環(huán)風(fēng)，但應(yīng)在其頂棚排風(fēng)口入口處及室內(nèi)回風(fēng)口入口處設(shè)高效過(guò)濾器。正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室可以考慮在對(duì)烈性傳染病患者進(jìn)行手術(shù)時(shí)采用全新風(fēng)工況運(yùn)行的余地，全新風(fēng)凈化空調(diào)系統(tǒng)能耗較大，運(yùn)行成本高，應(yīng)考慮最大限度的節(jié)約能源；在對(duì)一般傳染病患者，尤其是非呼吸道傳播的傳染病患者進(jìn)行手術(shù)時(shí)，應(yīng)采用帶部分回風(fēng)的負(fù)壓工況運(yùn)行；在對(duì)非傳染病患者即普通患者進(jìn)行手術(shù)時(shí)，應(yīng)采用帶部分自循環(huán)回風(fēng)的正壓工況運(yùn)行。
由于正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室是正壓手術(shù)室與負(fù)壓手術(shù)室的集成，所以在考慮其凈化空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)綜合考慮正壓、負(fù)壓兩種工況。負(fù)壓狀態(tài)下為保護(hù)室外周圍環(huán)境，避免污染物外泄引起院內(nèi)外感染，應(yīng)在室內(nèi)排風(fēng)入口處設(shè)高效過(guò)濾器；另外，為避免因室內(nèi)空氣循環(huán)引起污染物濃度升高，應(yīng)在室內(nèi)回風(fēng)入口處設(shè)高效過(guò)濾器。由于高效過(guò)濾器阻力較大，當(dāng)在室內(nèi)回風(fēng)入口處設(shè)高效過(guò)濾器時(shí)，會(huì)加大風(fēng)系統(tǒng)阻力，為保持室內(nèi)送風(fēng)量不變，凈化空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)能耗增大。
正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室僅在傳染病流行期間或?qū)τ锌諝鈧鞑ジ腥究赡艿幕颊哌M(jìn)行手術(shù)時(shí)才需負(fù)壓運(yùn)行，更多時(shí)間是處于正壓運(yùn)行狀態(tài)。正壓運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，室內(nèi)并無(wú)傳染性病原微生物。為降低能耗，無(wú)需在室內(nèi)排風(fēng)、回風(fēng)入口處設(shè)置高效過(guò)濾器。由于正負(fù)壓手術(shù)時(shí)設(shè)置一套凈化空調(diào)系統(tǒng)，共用一套排風(fēng)口、回風(fēng)口，在正負(fù)壓狀態(tài)切換時(shí)不可能人為去拆除、安裝回風(fēng)和排風(fēng)入口處的高效過(guò)濾器，故應(yīng)考慮將回風(fēng)口分為兩部分，一部分不裝高效過(guò)濾器，在正壓狀態(tài)下使用，此時(shí)室內(nèi)下側(cè)排風(fēng)口（不是頂棚上排廢氣的排風(fēng)口）關(guān)閉；另一部分回風(fēng)口加裝高效過(guò)濾器，在負(fù)壓狀態(tài)下使用。
綜上所述，正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則為：
（1）正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室必須采用一套獨(dú)立的凈化空調(diào)系統(tǒng)，避免與其它區(qū)域共用空調(diào)系統(tǒng)而引起交叉污染；
（2）正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能在正壓手術(shù)室與負(fù)壓手術(shù)室之間自由轉(zhuǎn)換，兩種運(yùn)行工況下均應(yīng)滿足污染控制要求，即正壓工況運(yùn)行時(shí)保護(hù)手術(shù)室內(nèi)環(huán)境不受周圍環(huán)境的污染，負(fù)壓工況運(yùn)行時(shí)保護(hù)手術(shù)室外環(huán)境，避免傳染性氣溶膠外泄；
（3）新風(fēng)口與排風(fēng)口之間要有一定的距離，嚴(yán)防排風(fēng)口空氣泄漏導(dǎo)致新風(fēng)口的空氣污染；
（4）回風(fēng)應(yīng)選用下回風(fēng)方式，對(duì)烈性傳染病患者進(jìn)行手術(shù)室時(shí)也可以考慮轉(zhuǎn)換到全排風(fēng)、全新風(fēng)工況運(yùn)行；
（5）排風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離人群和通風(fēng)窗口，排風(fēng)入口需安裝高效過(guò)濾器，并且采用零泄漏動(dòng)態(tài)氣流密封的排風(fēng)裝置或可以掃描檢漏的風(fēng)口，確保環(huán)境不受污染；
（6）應(yīng)在部分回風(fēng)口上加裝高效過(guò)濾器，另一部分未設(shè)高效過(guò)濾器的回風(fēng)口供正壓狀態(tài)使用，與這兩部分回風(fēng)口相連的回風(fēng)支管上均設(shè)密閉閥，可在正負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)行相應(yīng)切換控制。
上圖為符合上述設(shè)計(jì)原則要求的某醫(yī)院正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)原理圖。需要指出的是，上圖為凈化空調(diào)系統(tǒng)原理圖，加裝高效過(guò)濾器、未裝高效過(guò)濾器的回風(fēng)口分別布置在平行于手術(shù)床布置方向的兩面?zhèn)葔ι希瑢?shí)際工程中Ⅲ級(jí)手術(shù)室一般設(shè)四個(gè)側(cè)下回風(fēng)口，布置在平行于手術(shù)床布置方向的兩面?zhèn)葔ι希棵鎵Ω鲀蓚€(gè)回風(fēng)口。正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室在回風(fēng)口的劃分上（即加裝高效過(guò)濾器還是中效過(guò)濾器）應(yīng)考慮氣流組織情況，建議在平行于手術(shù)床布置方向的每面?zhèn)葔ι细髟O(shè)一個(gè)加裝高效過(guò)濾器的回風(fēng)口和一個(gè)未安裝高效過(guò)濾器的回風(fēng)口。

正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)工作原理如下：
（1）正壓狀態(tài)下，凈化空調(diào)系統(tǒng)為一次回風(fēng)運(yùn)行工況，密閉閥M1,M5關(guān)閉，M2，M3，M4打開，排風(fēng)機(jī)P2不運(yùn)行，排風(fēng)機(jī)P1運(yùn)行，新風(fēng)管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T2為低風(fēng)量狀態(tài)，回風(fēng)總管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T3為高風(fēng)量狀態(tài)。
（2）負(fù)壓狀態(tài)下，對(duì)普通傳染病患者進(jìn)行手術(shù)時(shí)，凈化空調(diào)系統(tǒng)為一次回風(fēng)運(yùn)行工況，密閉閥M5關(guān)閉，M1，M2，M3，M4打開，排風(fēng)機(jī)P1，P2均運(yùn)行，新風(fēng)管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T2為中風(fēng)量狀態(tài)，回風(fēng)總管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T3為低風(fēng)量狀態(tài)，排風(fēng)總管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T1為低風(fēng)量狀態(tài)。
（3）負(fù)壓狀態(tài)下，對(duì)烈性傳染病患者進(jìn)行手術(shù)時(shí)，凈化空調(diào)系統(tǒng)如設(shè)為全新風(fēng)運(yùn)行工況，密閉閥M1, M2, M5打開,M3，M4關(guān)閉，排風(fēng)機(jī)P1,P2均運(yùn)行，排風(fēng)總管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T1為高風(fēng)量狀態(tài)，新風(fēng)管上的風(fēng)量調(diào)節(jié)閥T2為高風(fēng)量狀態(tài)。
（4）系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)管上的密閉閥M2關(guān)閉。
2、負(fù)壓手術(shù)室回排風(fēng)無(wú)害化處理
《傳染病醫(yī)院建筑施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50686-2011對(duì)負(fù)壓隔離病房的排風(fēng)高效過(guò)濾處理進(jìn)行了規(guī)定，指出：排風(fēng)高效過(guò)濾器的效率不宜低于B類，排風(fēng)高效過(guò)濾器的安裝應(yīng)具備現(xiàn)場(chǎng)檢漏的條件；否則，應(yīng)采用經(jīng)預(yù)先檢漏的專用排風(fēng)高效過(guò)濾器裝置。排風(fēng)口應(yīng)高出屋面不小于2m，排風(fēng)口處應(yīng)安裝防護(hù)網(wǎng)和防雨罩。正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的排風(fēng)過(guò)濾處理可參照?qǐng)?zhí)行。
國(guó)產(chǎn)高效過(guò)濾器濾菌效率表格是在過(guò)濾器及其邊框無(wú)泄漏的基礎(chǔ)上得出的，過(guò)濾器可以現(xiàn)場(chǎng)掃描檢漏，確定無(wú)漏時(shí)再安裝，但無(wú)法對(duì)邊框進(jìn)行檢漏。現(xiàn)有一種動(dòng)態(tài)密封負(fù)壓高效無(wú)泄漏排（回）風(fēng)裝置，廣泛應(yīng)用于傳染病醫(yī)院負(fù)壓隔離病房建設(shè)中。該高效過(guò)濾器和外殼之間形成正壓腔，將空氣從送風(fēng)管引入正壓腔，只要腔內(nèi)有1Pa的正壓，縫隙很大也不會(huì)造成室內(nèi)空氣泄漏，但《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50591-2010規(guī)定驗(yàn)收時(shí)應(yīng)達(dá)到10Pa的正壓。
3、空調(diào)自控系統(tǒng)
正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室存在多種運(yùn)行工況，通過(guò)風(fēng)機(jī)變頻與電動(dòng)密閉閥的聯(lián)合作用，可實(shí)現(xiàn)不同工況的自由轉(zhuǎn)換。正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的負(fù)壓控制是該類手術(shù)室安全的核心，有序的壓力梯度、合理的壓差值是污染不致擴(kuò)散的前提。為了保證正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的負(fù)壓和壓力梯度，一般要對(duì)手術(shù)室的送排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行變風(fēng)量控制，這種變風(fēng)量運(yùn)行的控制策略也可實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低運(yùn)行費(fèi)用。
下圖為正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的空調(diào)自控系統(tǒng)原理圖，控制策略如下：
（1）正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的凈化空調(diào)機(jī)組采用四管制，冷熱源均可全年供給。其中冷源為7℃/12℃冷水，熱源為電加熱器（非供暖期）或60℃/50℃熱水（供暖期）。根據(jù)系統(tǒng)熱濕負(fù)荷變化進(jìn)行全年運(yùn)行工況連續(xù)調(diào)節(jié)，不同控制策略自動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí)預(yù)留人工控制手段，可進(jìn)行人工轉(zhuǎn)換。
（2）正壓工況運(yùn)行時(shí)，排風(fēng)機(jī)P2不運(yùn)行，排風(fēng)機(jī)P1運(yùn)行，根據(jù)手術(shù)室內(nèi)壓力傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)新風(fēng)管的變風(fēng)量閥，對(duì)室內(nèi)靜壓差進(jìn)行控制，同時(shí)確保手術(shù)室內(nèi)新風(fēng)量滿足要求。
（3）負(fù)壓工況運(yùn)行時(shí)，排風(fēng)機(jī)P1，P2均運(yùn)行，根據(jù)手術(shù)室內(nèi)壓力傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)排機(jī)P2所連接的排風(fēng)管的變風(fēng)量閥，對(duì)室內(nèi)靜壓差進(jìn)行控制；根據(jù)設(shè)置在排風(fēng)機(jī)P2的排風(fēng)主管的壓力傳感器的信號(hào)調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)變頻器，以適應(yīng)排風(fēng)高效過(guò)濾器阻力的變化。全新風(fēng)工況運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉回風(fēng)主管的密閉閥。
（4）正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)與送風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，負(fù)壓工況運(yùn)行時(shí)，排風(fēng)機(jī)先于送風(fēng)機(jī)開啟，后于送風(fēng)機(jī)關(guān)閉；正壓工況運(yùn)行時(shí)聯(lián)鎖順序與負(fù)壓工況相反。
（5）對(duì)凈化空調(diào)系統(tǒng)的各級(jí)空氣過(guò)濾器設(shè)置壓差報(bào)警，送風(fēng)高效過(guò)濾器、排風(fēng)高效過(guò)濾器可各取一個(gè)過(guò)濾器作為代表，設(shè)置壓差報(bào)警。
（6）空調(diào)系統(tǒng)的電加熱器應(yīng)與送風(fēng)機(jī)連鎖，并設(shè)無(wú)風(fēng)斷電、超溫?cái)嚯姳Ｗo(hù)裝置，并具備超溫報(bào)警功能。