發(fā)布時間:2024-12-11 14:29:55 人氣:1378
GB51039第七章對綜合醫(yī)院各場所提供了冬季和夏季室內(nèi)溫濕度建議值,醫(yī)院的診療區(qū)域和病房區(qū)域冬季和夏季室內(nèi)溫度介于22~26度之 間,冬季和夏季室內(nèi)相對濕度介于40~60%之間;不同醫(yī)療工藝區(qū)域, 尚有相應的最低新風換氣次數(shù)、最低房間換氣次數(shù)、室內(nèi)潔凈度和室內(nèi)正負壓的基本要求;但GB51039 (包括正修訂中的該規(guī)范征求意 見稿) 并未對醫(yī)療環(huán)境溫濕度為何需要控制在上述范圍做更多解釋;
GB50333表4.0.1提出了醫(yī)院潔凈手術部的空氣環(huán)境基本要求,全年室內(nèi)溫度介于21~25度之間,室內(nèi)相對濕度介于30~60%之間;
GB50333第8.1.6條“當整個潔凈手術部設集中新風冷熱處理設施時,新風處理機組應在供冷季節(jié)將新風處理到不大于要求的室內(nèi)空氣狀態(tài)點的焓值。當有條件時,宜采用新風濕度優(yōu)先控制模式。”并在條文說明中解釋“盡管凈化空調(diào)可以有效過濾掉送風中的細菌,但仍需強調(diào)整個潔凈手術部系統(tǒng)內(nèi)的濕度控制,因為只要有適當?shù)乃?,細菌就有了營養(yǎng)源,就可以在系統(tǒng)中隨時隨地繁殖,最后會造成整個控制失敗,因此要對濕度的危害引起高度重視。”將控制潔凈手術部室內(nèi)空氣濕度提出了目標。
醫(yī)院的診療區(qū)域和病房區(qū)域冬季和夏季醫(yī)院工藝環(huán)境的空氣參數(shù),與控制有害微生物的生長相關,醫(yī)院嚴格的衛(wèi)生程序、環(huán)境控制和員工意識都有助于控制微生物生長,但濕度控制卻是一種尚未被廣泛關注的潛在對策;
GB50333第8.1.6條的條文說明已介紹了不論采取多少措施保持醫(yī)療環(huán)境的潔凈度,微生物也會繼續(xù)頑強抵抗是不可避免的事實;雖并非所有的微生物都有害,但它們卻會污染醫(yī)院醫(yī)療環(huán)境而獲得立足之地; 醫(yī)院環(huán)境大家呼吸的空氣中每立方米有1萬~100萬個細菌孢子,細菌孢子可在沒有水分的情況下保持休眠狀態(tài)甚至長達數(shù)十年,如獲得水分和食物來源,細菌孢子會萌芽并迅速繁殖,它們無需液態(tài)水只 需固體或潮濕的空氣中所含的水分即可;不受控制的細菌滋生會迅 速造成醫(yī)療感染,醫(yī)院工藝環(huán)境為此應采取全面清潔和消毒措施。
任何生物的生長都離不開水分,只要相對濕度達到80%以上,很多類別的細菌和病毒并不需要液態(tài)水也能生長;
Mold Growth Prediction by Computational Simulation的研究報告提供了相對濕度對霉菌生長的影響的關系,一旦相對濕度低于65%, 幾乎不可能滋生霉菌;若未有效控制室內(nèi)相對濕度,那么一天中的不同時間段或隨著季節(jié)變化,室內(nèi)環(huán)境相對濕度會相應改變,霉菌等各類細菌和病毒繁殖的風險就會會增加;霉菌和細菌可將游離水 傳往較干燥區(qū)域, 由于霉菌的表面積較大具有較大吸濕性能從空氣中濾吸水分子,一旦霉菌在冷表面上滋生,該過程會進一步增強; 該研究報告顯示降低相對濕度能夠顯著降低霉菌滋生的可能性,在綜合醫(yī)院規(guī)范建議的醫(yī)療環(huán)境舒適溫度范圍是在22℃至26℃范圍里, 溫度變化對的霉菌滋生影響卻相對較低;
該研究報告數(shù)據(jù)亦顯示霉菌經(jīng)多代繁殖才會顯現(xiàn)出一些潛在的問題,各種霉菌的具體特點也各不相同。
雖之前展示了一般霉菌生長的最壞情況,但所選的3種霉菌并沒有達到前面的生長萌芽水平;如有效控制環(huán)境相對濕度,絕大多數(shù)霉菌的生長都會受到抑制; 醫(yī)院室內(nèi)建筑材料也對霉菌的生長和萌芽期起重要的作用,通常多孔易吸潮的材料 (如壁紙和織物等) 是細菌滋生的良好基材; 一般而言,環(huán)境空氣或處理后的空氣的相對濕度高于50%,就會滋生一定的微生物,冷表面上的冷凝也會促使微生物生長。
將環(huán)境濕度控制在相對濕度50%以下,絕大部分微生物都會停止生長;升高相對濕度 (50%到70%) 微生物會緩慢生長,但是也取決于環(huán)境、 物品及清潔工藝等;對于醫(yī)療環(huán)境,僅僅控制環(huán)境溫度不能抑制細菌和病毒,有些微生物能夠在極端溫度下存活;普通的除濕和常規(guī)空氣處理過程不會去除環(huán)境中現(xiàn)有的細菌或病毒團,它們滋生問題將繼續(xù),使用適當?shù)母艚^過濾器才能有效降低空氣處理系統(tǒng)中殘留的細菌或病毒團; 前面引用了霉菌相關的研究報告,接著看看涉及病毒的進一步情況; 大量的細菌和病毒團等微生物,通過說話、呼吸或咳嗽不斷地被人體排出,融入到漂浮在醫(yī)療環(huán)境空氣中的數(shù)以千計的微小水滴;有報告估計,在所有導致醫(yī)院感染的病原體中有10%到33%是由于空氣傳播造成的; 當這些液滴進入一個相對濕度低于40%的房間時,它們會迅速失去其體積的90%。發(fā)生收縮并漂浮很長一段時間,覆蓋相當遠的距離;增加了它們到達另一個宿主,再補水并感染該宿主的機會;這個現(xiàn)象通常被描述為氣溶膠云傳輸導致的感染; 環(huán)境相對濕度40~60%間,液滴將保持幾乎相同≈100μm的粒徑在離源頭1~2米內(nèi)更快沉淀,可用傳統(tǒng)的清潔消毒方法更有效地消除; 美國大流感時,美國CDC使用人體模型模擬流感患者咳嗽以及在兩米以外呼吸,將氣溶膠樣本采集到呼吸人體模型的口腔附近,并在不 同時刻對其傳染性進行評估;研究顯示相對濕度40~70%間傳染性會 從80%下降到20%!這是由于流感病毒在相當長的一段時間內(nèi)不能 繼續(xù)懸浮,并且許多空氣細菌和病毒在這種相對濕度范圍內(nèi)的壽命 會縮短; 除了阻礙微生物和細菌的生長外,適當?shù)臐穸裙芾磉€有大幅度降低其傳播速度的效果;在醫(yī)療環(huán)境中,病原體和對感染特別敏感的患 者共存,絕對必要做濕度管理。
空氣傳播通過吸入的細菌或病毒團感染,細菌或病毒團通過呼吸系統(tǒng),在呼吸道壁或肺泡中沉積,導致肺炎或血液感染;人體對這些侵襲的最后防線是由呼吸系統(tǒng)壁組成的,從鼻子到氣管和支氣管一小層粘液分泌出來,加濕和加熱進入的空氣,并將細菌俘獲;通過位于呼吸系統(tǒng)壁上的許多上皮纖毛的有節(jié)奏的運動,這 層粘液被不斷向上推粘液到達口腔,細菌被胃酸吞噬而變得無害, 成為腸道菌群的一部分而不會造成損害,該過程稱為黏膜清除;它對人體健康至關重要,阻擋了人體呼吸的大部分病原體,但其功能受空氣相對濕度的強烈影響,若相對濕度低于40%粘液層就會脫水,纖毛運動減速直至停止,從而使病毒和細菌侵入并感染體內(nèi)細胞;
管理濕度在防止醫(yī)療環(huán)境感染起著重要的作用,40~60%的相對濕度會抑制細菌菌落和霉菌的生長,更最重要的是會大大減少它們的傳播,并有助于我們的天然防御能力與之抗衡。
查空氣焓濕圖,對22~26℃和相對濕度40~60%可知以下組合參數(shù): 26℃和60%對應的含濕量12.6g/kg和露點溫度17.6℃
26℃和40%對應的含濕量8.3g/kg和露點溫度11.3℃
22℃和60%對應的含濕量9.9g/kg和露點溫度13.9℃
22℃和40%對應的含濕量6.6g/kg和露點溫度7.8℃
醫(yī)療工藝環(huán)境對室內(nèi)換氣次數(shù)亦有要求,各類醫(yī)療場所隨室內(nèi)潔凈度的要求室內(nèi)換氣次數(shù)也不同。GB50333規(guī)定:
II級潔凈手術室的24~30次 /時;
I級潔凈手術室按手術床上吊頂40~60%滿布HEPA折算換氣次數(shù) 達35~50次/時;國家各類節(jié)能設計標準的提升,
普通病房6~8次/時換氣次數(shù)對應的夏季設計負荷下送風溫差6~8℃ ,夏熱冬冷區(qū)域部分負荷和冬季設計 負荷下的送風溫差將下降到1~2℃;
醫(yī)院各負壓隔離病房、手術室、消毒中心和檢驗實驗室等換氣次數(shù)要求更高區(qū)域大部分均位于內(nèi)區(qū)無外圍護結(jié)構,送風溫差與室內(nèi)發(fā) 熱量 (燈光、設備和人員等) 直接相關,隨著醫(yī)療設備如無影燈LED 化和照明LED化燈光負荷下降明顯對送風溫差的影響下降到1℃左右, 除大量醫(yī)療工藝設備同時長期運行的環(huán)境外,實測送風溫差僅2~6℃。
空氣焓濕圖醫(yī)療工藝環(huán)境12.6-6.6g/kg含濕量和17.6-7.8℃露點溫度和室內(nèi)換氣次數(shù)對應2-6℃的送風溫差,有如下對應的結(jié)論:
不考慮新風預處理的常規(guī)非再熱一次回風系統(tǒng), 由于醫(yī)療環(huán)境的送 風溫差較小將導致室內(nèi)會相對濕度偏往潮濕方向;普通病房過渡季 節(jié)隨著房間顯熱負荷的值逐漸減小,相對濕度將更偏潮濕;冬季供 暖季醫(yī)療環(huán)境25~40%的新風比導致設計工況下室內(nèi)相對濕度偏干燥, 而冬季送風溫差明顯低于夏季導致自然蒸發(fā)類型的加濕方式很難滿 足醫(yī)療環(huán)境的冬季加濕要求;
醫(yī)院各負壓隔離病房、手術室、消毒中心和檢驗實驗室等換氣次數(shù) 更高的內(nèi)區(qū)雖然室內(nèi)負荷全年變化較小和送風溫差較小,但根據(jù)醫(yī) 療工藝要求不同使用區(qū)域的新風比30~100%,乃至部分區(qū)域全新風全 排風負壓運行;不考慮新風預處理時新風進風參數(shù)對室內(nèi)空氣處理 的干擾較顯著,過渡季節(jié)一天內(nèi)可能供暖與供冷工況會多次轉(zhuǎn)換;
綜上,醫(yī)療工藝環(huán)境的上述特點使得冬季工況室內(nèi)加濕要求成為必 須;除外區(qū)病房夏季工況送風溫差稍大采用常規(guī)一次回風可基本滿 足要求外,即使采用普通二次回風系統(tǒng)考慮風系統(tǒng)調(diào)整穩(wěn)定,宜在二次回風后用再熱盤管調(diào)整送風參數(shù),即再熱難以避免成為必須; 夏熱冬冷區(qū)域由于冬夏兩個季節(jié)的溫差明顯小于寒冷區(qū)域及室內(nèi)供暖負荷較小,再熱需求明顯,冬季部分負荷下需補償冷卻。
普通病房:國內(nèi)最常用FCU+PAU,美國常用病區(qū)AHU配VAV Box; 血液病房、燒傷病房和哮喘病房等特殊病房:潔凈區(qū)雙風機AHU連續(xù)運行,室內(nèi)有定向氣流分布要求,維持5Pa正壓;
負壓隔離病房:執(zhí)行GB50849全排風 (雙風機) 和全新風雙風機AHU連續(xù)運行,室內(nèi)有定向氣流分布要求,維持梯級負壓;
ICU:國內(nèi)最常見FCU (或VRF) +PAU或?qū)⑵涠x為潔凈區(qū)用AHU,美國常用病區(qū)AHU;
手術部:執(zhí)行GB50333,潔凈區(qū)國內(nèi)常用一拖一或一拖多AHU+PAU,美國常見直膨機組;室內(nèi)有定向氣流分布要求,維持正壓;少量負 壓手術室或正負壓轉(zhuǎn)換手術室空氣處理做法與負壓隔離病房相當;
門診部:國內(nèi)最常用FCU (部分區(qū)域VRF) +PAU,美國常用AHU和AHU配VAV Box;門診部里配套的小型化驗室、處置室和換藥室配套微負 壓獨立排風系統(tǒng);其中急診門診部應設置獨立空調(diào)冷熱源系統(tǒng)且其 中部分區(qū)域負壓運行;大型綜合醫(yī)院門診部通常有高大空間醫(yī)療街 用于連通醫(yī)院各個部門,醫(yī)療街常用AHU但煙囪作用導致的區(qū)域下冷 上熱通常是醫(yī)院空氣處理的難點之一;
中心供應室:滅菌區(qū)為潔凈區(qū)AHU正壓使氣流定向往負壓去污區(qū)流動;無菌存放區(qū)5Pa正壓,去污區(qū)5Pa負壓。
醫(yī)技科室:屬綜合醫(yī)院內(nèi)空調(diào)型式最多而集中的區(qū)域,簡述如下:
檢驗科、病理科和實驗室:按照各自工藝要求配套獨立AHU,部分區(qū) 域按潔凈區(qū),部分AHU連續(xù)運行,室內(nèi)有定向氣流分布要求,維持工 藝要求的正壓或負壓 (部分區(qū)域全新風全排風) ;
生殖醫(yī)學中心和心血管造影:潔凈區(qū)AHU,室內(nèi)有定向氣流分布要求;
電生理、超聲和內(nèi)窺鏡:國內(nèi)最常見VRF+PAU,美國常用AHU配VAV Box;其中喉鏡區(qū)域應設置獨立全新風AHU或直膨機組微負壓;
聽力檢查室:30dB (A)接近播音室要求, 國內(nèi)常用小規(guī)格VRF+PAU配 送回風消聲器;
X光、CT、DSA、CR和DR等醫(yī)學影像:VRF+PAU,美國常用AHU配VAV Box;關注風管迷宮穿輻射防護墻處理,室內(nèi)排風及部分氣體滅火事后排風;
CT和DSA設備散熱是否自帶冷卻設備對室內(nèi)環(huán)境影響很大 應與醫(yī)療設備工藝做好溝通;
MR:空氣處理類似醫(yī)學影像,設防泄漏獨立氦氣排風系統(tǒng),室內(nèi)通 風空調(diào)管和支吊架應采用非磁性材料;
鈷60和加速器:空氣處理類似醫(yī)學影像,設獨立排風 (加速器室有 臭氧) 和氣體滅火事后排風,關注風管迷宮穿輻射防護墻處理;設 備散熱對室內(nèi)環(huán)境影響很大應與醫(yī)療設備工藝做好溝通。
綜合和前述匯總的典型醫(yī)療工藝環(huán)境空氣處理技術路線,可知對綜合醫(yī)院的冷熱源提出了以下要求:
除中小型醫(yī)院外,單個院區(qū)800床位以上的大、 中型醫(yī)院大量以中央 空調(diào)系統(tǒng)為主;國內(nèi)大中型醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)的主流做法是大容量 冷熱源+局部風冷熱泵機組 (含四管制) ,即冬夏季高峰時間段運行 大容量冷熱源為主,過渡季運行風冷熱泵機組 (含四管制) 為主;局部需要連續(xù)運行的區(qū)域配以多聯(lián)機或單元空調(diào)機組;
除美式VAV系統(tǒng)外,大部分外區(qū)病房過渡季可開窗通風,這些外區(qū)病 房由于過渡季室內(nèi)外負荷均很小,除需確保濕度優(yōu)先的區(qū)域外, 目 前常見雙廊病房樓自然通風基本可以滿足外區(qū)病房處于醫(yī)療工藝可 接受的環(huán)境,但雙廊病房樓內(nèi)區(qū)護士站周邊的醫(yī)生辦公室、示教室 等冬季和過渡季溫度明顯偏高2℃左右,并導致相對濕度偏干燥難以 滿足醫(yī)療工藝對病房樓內(nèi)區(qū)的要求;
采用FCU+PAU方式但不加濕的病房樓和門診部區(qū)域,冬季約85%左右 時間段可控制室內(nèi)相對濕度不低于30~40%勉強滿足醫(yī)療環(huán)境下限;
剩下15%左右未滿足相對濕度時間段非連續(xù)且通常持續(xù)時間不長,使 用FCU+PAU方式的醫(yī)療區(qū)域若未能在末端FCU (或VRF室內(nèi)機) 位置加 濕而僅僅在采用PAU上加濕對室內(nèi)相對濕度影響有限,即使在PAU上 設計了加濕功能,大量反映開不開沒感覺;不如手術室差別明顯!
實際運行狀況:
調(diào)研大部分夏熱冬冷區(qū)域綜合醫(yī)院,真正全年按照濕度優(yōu)先原則滿足醫(yī)療工藝要求的區(qū)域,基本僅剩手術室區(qū)域、消毒供應中心、各類檢驗實驗室和部分檢驗大型醫(yī)療設備室;這些區(qū)域冬季和過渡季以四管制風冷熱泵冷溫水機組為冷熱源,部分醫(yī)院夏季高峰時間會停用四管制風冷熱泵冷溫水機組供冷,改由醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)冷源統(tǒng)一供冷。
濕度優(yōu)先方式醫(yī)療工藝區(qū)域要求供水溫度穩(wěn)定在設計溫度 (例如7℃) ,導致春末夏初和夏末秋初室外環(huán)境溫度與室內(nèi)設計溫度差異較小的時間段也要按照設計供水溫度運行, 中央空調(diào)系統(tǒng)不能享受非滿負荷時間段供水溫度適當提高的節(jié)能好處;部分醫(yī)院選配了渦旋模塊四管制風冷熱泵冷溫水機組,當多模塊并聯(lián)運行時機組的調(diào)節(jié)特性難以滿足在各種負荷率下持續(xù)穩(wěn)定在設計溫度的要求,其服務的濕度優(yōu)先方式醫(yī)療工藝區(qū)域制冷工況下經(jīng)常出現(xiàn)相對濕度由于供水溫度偏高導致室內(nèi)除濕能力不滿足使用要求的情形;
幾年來,部分夏熱冬冷區(qū)域醫(yī)院在濕度優(yōu)先方式醫(yī)療工藝區(qū)域逐漸引入直接蒸發(fā)段 (或直膨機組) 做深度除濕,改善渦旋模塊四管制風冷熱泵冷溫水機組部分負荷下難以穩(wěn)定提供設計出水溫度的情 況,基本可以保證過渡季和春末夏初和夏末秋初的使用效果。