一、工程建設(shè)現(xiàn)狀
國內(nèi)已建正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室多為Ⅲ級潔凈手術(shù)室，設(shè)置一套獨立的凈化空調(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)粗效或中效過濾器）流向循環(huán)機組，回風(fēng)與新風(fēng)混合，進入循環(huán)風(fēng)機箱，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)機箱(內(nèi)設(shè)中效過濾器)過濾處理后排至室外。手術(shù)室設(shè)置一個排風(fēng)口，配有兩個排風(fēng)機，一個正壓工況運行（低排風(fēng)量），一個負壓工況運行（高排風(fēng)量），通過兩個排風(fēng)機的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)手術(shù)室的正壓或負壓狀態(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)機箱內(nèi)設(shè)置的是中效過濾器，僅適用于為普通患者進行手術(shù)，可通過空氣傳播感染的患者在此類手術(shù)室內(nèi)進行手術(shù)時，病原微生物傳播、交叉感染風(fēng)險較大。一方面是因為室內(nèi)空氣中懸浮的病原微生物可能通過排風(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)進入空氣處理機組，在表冷器處隨冷凝水流出，引起污染物外泄。
二、工程設(shè)計探討
1、凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
負壓狀態(tài)下室內(nèi)含有可通過空氣傳播的病原微生物，為防止污染物擴散傳播，正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室應(yīng)設(shè)置一套獨立的凈化空調(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。
文獻對隔離病房回風(fēng)高效過濾器的濾菌效率進行了實驗研究，結(jié)果如下表所示。從表中可以看出B類高效過濾器的平均濾菌效率達到99.99997%，C類高效過濾器的平均濾菌效率達到99.999997%。國產(chǎn)高效過濾器濾菌效率：見下表：

負壓手術(shù)室在生物安全要求上并不比負壓隔離病房、生物安全實驗室嚴(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)高效過濾器。正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室可以考慮在對烈性傳染病患者進行手術(shù)時采用全新風(fēng)工況運行的余地，全新風(fēng)凈化空調(diào)系統(tǒng)能耗較大，運行成本高，應(yīng)考慮最大限度的節(jié)約能源；在對一般傳染病患者，尤其是非呼吸道傳播的傳染病患者進行手術(shù)時，應(yīng)采用帶部分回風(fēng)的負壓工況運行；在對非傳染病患者即普通患者進行手術(shù)時，應(yīng)采用帶部分自循環(huán)回風(fēng)的正壓工況運行。
由于正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室是正壓手術(shù)室與負壓手術(shù)室的集成，所以在考慮其凈化空調(diào)系統(tǒng)時，應(yīng)綜合考慮正壓、負壓兩種工況。負壓狀態(tài)下為保護室外周圍環(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)高效過濾器。由于高效過濾器阻力較大，當(dāng)在室內(nèi)回風(fēng)入口處設(shè)高效過濾器時，會加大風(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)機能耗增大。
正負壓轉(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行手術(shù)時才需負壓運行，更多時間是處于正壓運行狀態(tài)。正壓運行狀態(tài)時，室內(nèi)并無傳染性病原微生物。為降低能耗，無需在室內(nèi)排風(fēng)、回風(fēng)入口處設(shè)置高效過濾器。由于正負壓手術(shù)時設(shè)置一套凈化空調(diào)系統(tǒng)，共用一套排風(fēng)口、回風(fēng)口，在正負壓狀態(tài)切換時不可能人為去拆除、安裝回風(fēng)和排風(fēng)入口處的高效過濾器，故應(yīng)考慮將回風(fēng)口分為兩部分，一部分不裝高效過濾器，在正壓狀態(tài)下使用，此時室內(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)口加裝高效過濾器，在負壓狀態(tài)下使用。
綜上所述，正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計原則為：
（1）正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室必須采用一套獨立的凈化空調(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)室與負壓手術(shù)室之間自由轉(zhuǎn)換，兩種運行工況下均應(yīng)滿足污染控制要求，即正壓工況運行時保護手術(shù)室內(nèi)環(huán)境不受周圍環(huán)境的污染，負壓工況運行時保護手術(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，對烈性傳染病患者進行手術(shù)室時也可以考慮轉(zhuǎn)換到全排風(fēng)、全新風(fēng)工況運行；
（5）排風(fēng)口應(yīng)遠離人群和通風(fēng)窗口，排風(fēng)入口需安裝高效過濾器，并且采用零泄漏動態(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)口上加裝高效過濾器，另一部分未設(shè)高效過濾器的回風(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，可在正負壓狀態(tài)下進行相應(yīng)切換控制。
上圖為符合上述設(shè)計原則要求的某醫(yī)院正負壓轉(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，加裝高效過濾器、未裝高效過濾器的回風(fēng)口分別布置在平行于手術(shù)床布置方向的兩面?zhèn)葔ι?，實際工程中Ⅲ級手術(shù)室一般設(shè)四個側(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€回風(fēng)口。正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室在回風(fēng)口的劃分上（即加裝高效過濾器還是中效過濾器）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)一個加裝高效過濾器的回風(fēng)口和一個未安裝高效過濾器的回風(fēng)口。

正負壓轉(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)運行工況，密閉閥M1,M5關(guān)閉，M2，M3，M4打開，排風(fēng)機P2不運行，排風(fēng)機P1運行，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）負壓狀態(tài)下，對普通傳染病患者進行手術(shù)時，凈化空調(diào)系統(tǒng)為一次回風(fēng)運行工況，密閉閥M5關(guān)閉，M1，M2，M3，M4打開，排風(fēng)機P1，P2均運行，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）負壓狀態(tài)下，對烈性傳染病患者進行手術(shù)時，凈化空調(diào)系統(tǒng)如設(shè)為全新風(fēng)運行工況，密閉閥M1, M2, M5打開,M3，M4關(guān)閉，排風(fēng)機P1,P2均運行，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)停止運行時，新風(fēng)管上的密閉閥M2關(guān)閉。
2、負壓手術(shù)室回排風(fēng)無害化處理
《傳染病醫(yī)院建筑施工及驗收規(guī)范》GB 50686-2011對負壓隔離病房的排風(fēng)高效過濾處理進行了規(guī)定，指出：排風(fēng)高效過濾器的效率不宜低于B類，排風(fēng)高效過濾器的安裝應(yīng)具備現(xiàn)場檢漏的條件；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)安裝防護網(wǎng)和防雨罩。正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的排風(fēng)過濾處理可參照執(zhí)行。
國產(chǎn)高效過濾器濾菌效率表格是在過濾器及其邊框無泄漏的基礎(chǔ)上得出的，過濾器可以現(xiàn)場掃描檢漏，確定無漏時再安裝，但無法對邊框進行檢漏?，F(xiàn)有一種動態(tài)密封負壓高效無泄漏排（回）風(fēng)裝置，廣泛應(yīng)用于傳染病醫(yī)院負壓隔離病房建設(shè)中。該高效過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，縫隙很大也不會造成室內(nèi)空氣泄漏，但《潔凈室施工及驗收規(guī)范》GB 50591-2010規(guī)定驗收時應(yīng)達到10Pa的正壓。
3、空調(diào)自控系統(tǒng)
正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室存在多種運行工況，通過風(fēng)機變頻與電動密閉閥的聯(lián)合作用，可實現(xiàn)不同工況的自由轉(zhuǎn)換。正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的負壓控制是該類手術(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散的前提。為了保證正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的負壓和壓力梯度，一般要對手術(shù)室的送排風(fēng)系統(tǒng)進行變風(fēng)量控制，這種變風(fēng)量運行的控制策略也可實現(xiàn)節(jié)能，降低運行費用。
下圖為正負壓轉(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）正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的凈化空調(diào)機組采用四管制，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)熱濕負荷變化進行全年運行工況連續(xù)調(diào)節(jié)，不同控制策略自動轉(zhuǎn)換，同時預(yù)留人工控制手段，可進行人工轉(zhuǎn)換。
（2）正壓工況運行時，排風(fēng)機P2不運行，排風(fēng)機P1運行，根據(jù)手術(shù)室內(nèi)壓力傳感器的信號調(diào)節(jié)新風(fēng)管的變風(fēng)量閥，對室內(nèi)靜壓差進行控制，同時確保手術(shù)室內(nèi)新風(fēng)量滿足要求。
（3）負壓工況運行時，排風(fēng)機P1，P2均運行，根據(jù)手術(shù)室內(nèi)壓力傳感器的信號調(diào)節(jié)排機P2所連接的排風(fēng)管的變風(fēng)量閥，對室內(nèi)靜壓差進行控制；根據(jù)設(shè)置在排風(fēng)機P2的排風(fēng)主管的壓力傳感器的信號調(diào)節(jié)排風(fēng)機變頻器，以適應(yīng)排風(fēng)高效過濾器阻力的變化。全新風(fēng)工況運行時，關(guān)閉回風(fēng)主管的密閉閥。
（4）正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)機與送風(fēng)機聯(lián)鎖，負壓工況運行時，排風(fēng)機先于送風(fēng)機開啟，后于送風(fēng)機關(guān)閉；正壓工況運行時聯(lián)鎖順序與負壓工況相反。
（5）對凈化空調(diào)系統(tǒng)的各級空氣過濾器設(shè)置壓差報警，送風(fēng)高效過濾器、排風(fēng)高效過濾器可各取一個過濾器作為代表，設(shè)置壓差報警。
（6）空調(diào)系統(tǒng)的電加熱器應(yīng)與送風(fēng)機連鎖，并設(shè)無風(fēng)斷電、超溫斷電保護裝置，并具備超溫報警功能。