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净化系统能有效降低因空气途径而导致的院内感染，可以完成诸如手术、治疗和恢复等易感染的医疗活动。目前，手术室净化系统是现代化医院中最为有效的控制手术过程感染的措施。净化空调系统主要由新风预处理机组、循环空气处理机组、净化风管及附件、末端送回风装置等部分组成，并利用气流组织CFD模拟辅助设计指导系统设计。系统的构成和原理如下图所示：洁净手术室净化系统构成原理①净化系统各组成部分功能新风机组和循环机组是净化系统的重要设备，空气的净化和热湿处理均在该设备内进行。区别于普通的空调机组，净化空调机组在结构设计、材料选用、功能段配置上均须符合“卫生型空气处理机组”的要求。新风机组可以对室外空气进行充分预处理，在夏季对空气进行三级过滤，降温除湿，获取干燥、洁净的空气;在冬季则对空气进行过滤和预热处理。循环机组可以对混合后的空气进行进一步的过滤，并对空气的温湿度进行微调，满足手术室对洁净度和温湿度的要求。净化风管及附件实现对洁净空气的输送，采用不产尘、耐腐蚀的材料制作，并在管道外贴绝热材料，用于隔热和防止管道外结露。管道系统上设置了风量调节阀、卫生型消声器、定风量装置、防火阀、各类传感器等附件。净化风管的末端与房间内的送回风装置相连，主要包括高效过滤器送风口、送风天花、回风口、排风口等。在送风装置内设置高效过滤器，作为系统的最后一级过滤器，可以对空气中0.5微米的粒子达到99.999%的过滤效果，从而确保送入手术室的空气达到无尘无菌的状态。②气流组织CFD模拟辅助设计在手术部的净化系统中，房间的气流组织直接影响到通风换气、洁净度、温度场和速度场的均匀性等效果，利用CFD(ComputationalFluidDynamics，即计算流体动力学)技术可以在计算机中对气流进行模拟，预测仿真系统中的空气分布详细情况，从而指导系统设计。该技术是伴随着计算机技术、数值计算技术的发展而发展的，用以模拟仿真实际的流体流动情况。而其基本原理则是数值求解控制流体流动的微分方程，得出流体流动的流场在连续区域上的离散分布，从而近似模拟流体流动情况，最终生成直观的可视图像，在图中可以用色调的暖冷表示温度的高低，矢量箭头的长短表示速度的大小，将空间内看不见的气流形象直观地表示出来。医院的洁净手术室除去净化系统之外，智能控制系统也是重要组成部分之一。洁净手术室智能控制系统解析智能控制系统通过各种传感器、PLC、PID现场控制器等各种执行装置实现对手术室内的洁净度、空气温度、相对湿度、截面风速、隔断压差、CO2浓度、新风量等各种环境参数的监测及控制，确保室内环境符合手术需要以及各设备的正常运行。智能控制系统采用了PID调节控制、风量平衡及压差智能自动控制、环境状态多参数实时采集、计算及控制、能量优化管理及节能等多种技术，实施集中监控与多系统集成，实现系统的全过程控制及全院资源信息共享。①PID调节控制技术PID调节控制技术主要用于调节手术室内温湿度。PID调节控制的控制过程如下，控制系统通过各种传感器检测出被控制量的实际信号，与手术室所要求的目标进行比较，产生偏差，控制系统根据偏差大小，进行PID调节，调节信号作用于各执行装置，使偏差减少，以至达到平衡，最终达到系统的要求。②风量平衡及压差智能自动控制风量平衡及压差智能自动控制主要是用于调节、维持手术室内的风量以及不同房间的压差，精确控制手术室内的排风量及送风量之间的关系，避免交叉感染，确保手术室保持洁净。在现代化医院的洁净手术室中，多种通风和净化设备都在同时运行，系统的换气次数大、送风量大、新风量和排风量大，在各房间之间必须保持风量和压差维持在设计的状态，这是实现净化效果、避免交叉感染的重要措施。手术室净化系统中安装的各种空气过滤器，在经过一段使用后，会因为积尘，使得空气通过的阻力增加。为了克服这种阻力的增加，系统中安装了压力传感器，在压力发生变化时，控制系统中变频器自动调节风机转速，使得风量回归正常水平，确保了手术室的换气次数，从而确保手术室的洁净度。在特殊的场合，如负压手术室，压差控制极为重要。这类手术室一般用于感染类手术，特别是诸如SARS、结核等呼吸道传染性疾病的手术，需要严格控制手术室的空气外溢，必须确保手术室相对外界走廊或气闸室保持负压差。在这些系统中，利用变频技术、定风量技术、风量平衡技术等，精确控制手术室的送风量与排风量之间的关系，使手术室的排风量大于送风量，手术室维持负压，另外，排出的空气经过高效过滤器过滤，空气净化消毒装置杀菌，排出室外，避免对室外环境造成污染。③集中监控与多系统集成手术室环境控制系统的多参数自动控制与监测系统采用上位机、下位机的分层结构形式，中央监控工作站负责与各个现场控制单元之间的通信，管理系统的所有信息，提供人机界面及接口，并通过下位机监控整个系统的所有参数，实现全系统的最优控制和管理。现场控制单元主要负责将所有现场控制、监测信息传送到中央监控工作站，接收中央监控工作站的指令，并根据其指令完成相应的操作，同时监测被控对象的所有参数。手术室环境控制系统通过高速网络可以与医院的其他系统进行联网，达到多系统集成，如与医院其他设备管理系统、医疗气体检测管理系统、病人生理体征信息监护系统、手术管理系统、PACS/LIS系统、医疗病历管理系统相互联网，实现各种资源信息的共享，形成一个有效的诊断、抢救治疗、监护的系统过程，保障病人安全。集中监控与多系统集成示意图如下：④能量优化管理及节能技术主要用以降低系统能耗。根据全国不同的区域的气候条件，选择不同的净化系统，以达到最佳的适应性，降低能量消耗。在东南沿海夏季高温潮湿、冬季温暖区域，采用新风深度预处理控制技术，可避免了传统空气处理方式在循环机组中进行除湿，造成先降温除湿后再热升温的冷热抵消现象，从而大幅降低了系统的能耗;另外，在值班模式下，控制系统会自动将风机调整至较低转速，系统新风量也将减少，仅送入维持房间正压的新风，同时排风机关闭，系统温度、湿度控制范围放大等，这些控制措施可以在保证手术部净化和温湿度要求的前提下，实现对能量的最优化管理，减小系统能耗。⑤环境状态参数实时采集、计算及控制在智能环境控制系统中，可以实现对手术部环境状态参数的实时采集、计算与控制。通过在系统中分布的各种温湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、压力或隔断压差传感器及粒子计数器等各类传感装置，实时采集各参数，并进行计算和转化，自动计算出需要的其余参数，可直接用于对手术室净化系统的热湿处理控制中。如由采集到的空气温度、相对湿度，根据系统内置的湿空气计算模型，计算空气的含湿量、焓值等，用于系统分析和选择不同的控制模式，有助于净化系统更有效地控制室内空气的水汽含量，满足对环境的舒适要求，同时控制细菌的生长。以上由人和净化提供