醫院潔淨手術室淨化係統強弱電的設計

　[摘要]本文論述了醫院潔淨手術室的供電設計、照明設計、人身安全及接地保護,對於(yu) 怎樣即能保障手術的順利進行,又要保障醫護人員和患者的人身安全等問題,提出了解決(jue) 這些問題的方案。 

　　[關(guan) 鍵詞]醫院潔淨手術室 電氣設計 

　　 一、前言 

　　隨著科技日新月異的進步、經濟的發展以及人民生活水平的提高,人們(men) 對健康越來越重視,對醫療條件的要求越來越高,對醫院手術室醫療設施提出了新的要求。而以往醫院普通手術室狀況已不能滿足人們(men) 的要求,如今一些大型綜合醫院已經引進和改建了許多由達到國際標準的潔淨手術室組成的手術部,使醫院手術的硬件環境達到一個(ge) 新的水平;潔淨手術室取代普通手術室,是一個(ge) 必然趨勢。潔淨手術室設計對電氣部分也增加許多新的內(nei) 容,本文就潔淨手術室電氣設計作一些介紹和探討。 

　　 二、潔淨手術室分級 

　　 潔淨手術室以空氣潔淨度與(yu) 細菌濃度兩(liang) 個(ge) 主要指標分為(wei) 四級(見下表),並以空氣潔淨度級別作為(wei) 必要保障條件。 

　　適用手術提示 關(guan) 節置換手術、器官移植手術及腦外科、心髒外科和眼科等手術中的無菌手術 胸外科、整形外科、泌尿外科、肝膽胰外科、骨外科和普通外科中的一類切口無菌手術 普通外科(除去一類切口手術)、婦產(chan) 科等手 肛腸外科及汙染。 

　　三、潔淨手術室的照明設計 

　　手術室采用混合照明,分為(wei) 一般照明、手術室重點照明、信號燈照明和觀片燈照明等。 

　　1.照度設計標準 

　　據國外文獻介紹,手術室一般照度多在500 lx以上,高者達1500 lx,也有提出從(cong) 750~1500 lx的。而據後來實測,日本東(dong) 海大學無菌手術室照度為(wei) 465 lx,準備室為(wei) 350 lx,前室為(wei) 420 lx,都未說明是最低照度,是平均照度的可能性大。《醫院潔淨手術部建築技術規範》結合國情規定手術室一般照明的最低照度取350 lx,則平均照度在500 lx左右,而輔助用房則按潔淨室最低標準取150 lx。手術室重點照明為(wei) 手術無影燈,其在工作麵的照度要求隨手術類別不同而差別較大,照度在20x103～100x103lx。外科為(wei) 60x103～100x103lx,口腔科手術無影燈可為(wei) 10x103lx。 

　　2.照明設計 

　　淨手術室一般照明用光源可選用色溫為(wei) 4000~5000K之間的潔淨熒光燈,其色溫與(yu) 無影燈光源的色溫相適應,其顯色性應接近自然光,要求顯色指數Ra大於(yu) 90。潔淨手術室內(nei) 照明燈具應為(wei) 嵌入式密封燈帶,在手術台四周布置,必須布置在送風口之外。隻有全室單向流的潔淨室允許在過濾器邊框下設單管燈帶,燈具必須有流線型燈罩。手術室內(nei) 應無強烈反光,大型以上(含大型)手術室的照度均勻度(最低照度值/平均照度值)不宜低於(yu) 0.7。同時為(wei) 克服熒光燈的頻閃效應,對熒光燈帶可采用三相均勻配電。 

　　無影燈應根據手術室尺寸和手術要求進行配置,宜采用多頭型;調平板的位置應在送風麵之上,距離送風麵不應小於(yu) 5cm。手術無影燈選擇與(yu) 設計涉及到照明和醫學等多方麵知識,一般由照明設計人員與(yu) 專(zhuan) 業(ye) 醫務人員研究確定,以達到滿意效果。手術室內(nei) 應設置觀片燈,觀片燈聯數可按手術室大小類型配置(3聯/小型每間、4聯/中型每間、6聯/大型每間),觀片燈應設置在術者對麵牆上,應嵌入牆內(nei) ,不突出牆麵,安裝高度可定為(wei) 中心距地1.5m。多聯觀片燈通常每聯燈光單獨控製,開關(guan) 可設於(yu) 觀片燈下側(ce) 的控製麵板上。在手術室大門外側(ce) 上方設置手術工作指示燈,其可在室內(nei) 側(ce) 單獨設置開關(guan) ,也可與(yu) 手術室自動感應門或無影燈等標誌手術開始的設備連鎖控製。 

　　3.不必設置紫外線殺菌燈 

　　普通手術室在手術台上方一般都設有紫外線殺菌燈,對室內(nei) 空氣滅菌消毒,但是潔淨手術室可不盡然。潔淨手術室不同於(yu) 一般的經消毒的普通手術室,它在於(yu) 不僅(jin) 仍然實行常規的有效的消毒滅菌措施,還要采取空氣潔淨技術措施。前者主要針對表麵滅菌,後者主要針對空氣中的微粒(含有生命微粒)清除。在同時采取這兩(liang) 種措施時,有些常規消毒滅菌方法就不成為(wei) 有效的了,因此潔淨手術室不必設置紫外燈進行消毒滅菌。世界衛生組織對紫外燈照射法的不適用性就有明確說明。 

　　四、潔淨手術室的供配電設計 

　　1.潔淨手術部必須保證用電可靠性,當采用雙路供電源有困難時,應設置備用電源,並能在1min內(nei) 自動切換,其用電應從(cong) 本建築物配電中心專(zhuan) 線供給。根據使用場所的要求,主要選用TN―S係統和IT係統兩(liang) 種形式,不能采用TN-C係統。為(wei) 了減少外來塵、菌的侵入而帶來交叉感染,潔淨手術部的總配電櫃,應設於(yu) 非潔淨區內(nei) 。 

　　2. 潔淨手術室內(nei) 用電應與(yu) 輔助用房用電分開,每個(ge) 手術室的幹線必須單獨敷設。每個(ge) 潔淨手術室應設有一個(ge) 獨立專(zhuan) 用配電箱,為(wei) 了檢修時工作人員不進手術室,減少外來感染,配電箱不得設在手術室內(nei) ,應設在該手術室的外廊側(ce) 牆內(nei) 。潔淨手術室的配電總負荷應按設計要求計算,並不應小於(yu) 8kV?A。潔淨手術室內(nei) 的電源宜設置漏電檢測報警裝置。 

　　3. 潔淨手術室內(nei) 醫療設備用電插座,在每側(ce) 牆麵上至少應安裝3個(ge) 插座箱,插座箱上應設接地端子,其接地電阻不應大於(yu) 1Ω。如在地麵安裝插座,插座應有防水措施。 

　　4. 潔淨手術部配電管線應采用金屬管敷設,穿過牆和樓板的電線管應加套管,套管內(nei) 用不燃材料密封。進入手術室內(nei) 的電線管穿線後,管口應采用無腐蝕和不燃材料封閉,為(wei) 在火災發生時也不會(hui) 因燒壞電線絕緣而短路,宜采用礦物絕緣電纜;同時潔淨手術室內(nei) 不應有明露管線。 

　　五、潔淨手術室淨化空調配電與(yu) 控製設計 

　　1.空氣淨化處理是手術室潔淨目標的關(guan) 鍵,潔淨手術室強調空氣潔淨度是必要保障條件,若沒有空氣淨化措施,則不能算是潔淨手術室,因此潔淨手術室淨化空調電源的可靠性至關(guan) 重要,對於(yu) 手術室淨化空調的供電電源應是一級負荷,以雙電源供電(切換時間可以超過15s)或以獨立回路引自低壓櫃的事故母線段。 2.各潔淨手術室的空調設備應能在室內(nei) 自動或手動控製。控製裝備顯示麵板應與(yu) 手術室內(nei) 牆麵齊平嚴(yan) 密,其檢修口必須設在手術室之外;通常空調設備控製按鈕全部設置在手術室綜合控製麵板上,方便醫護人員的使用,該綜合控製麵板還包括時鍾顯示、醫護對講分機、醫療氣體(ti) 壓力的檢測等其他功能。 

　　六、潔淨手術室供電安全與(yu) 接地設計 

　　隨著現代科技的日益發展,手術室內(nei) 醫療電氣設備越來越多,其供電安全問題更顯得重要。醫療電氣設備不僅(jin) 與(yu) 人體(ti) 表麵接觸,有的也與(yu) 人的內(nei) 髒(包括心髒)接觸,其難免有醫療電氣設備和電子儀(yi) 器絕緣損壞、電流泄漏的現象,這就不可避免地導致醫療電擊事故的發生,為(wei) 此應更加高度重視,我們(men) 應根據不同手術室的要求,進行合理設計、選用安全供電設備。 

　　1.漏電斷路器的應用: 

　　當流過人體(ti) 電流小於(yu) 30mA時,人體(ti) 就不致發生心室纖顫而電擊致死,因此國際上規定低壓移動設備和插座等未端回路剩餘(yu) 漏電動作保護器(簡稱RCD)的額定動作電流為(wei) 30mA。據IEC標準規定,在TN-S係統中對於(yu) 由醫護人員操作、不直接接觸病人身體(ti) 的正常醫療設備電源插座回路,選擇動作電流不大於(yu) 30mA的RCD作附加保護;在進行諸如心髒內(nei) 部手術和中斷供電將招致生命危險治療的場所,RCD隻能在手術台、x光機、額定功率大於(yu) 5kVA的大型電氣設備、不重要的的電氣設備回路上。《民用建築電氣設計規範》規定醫療電氣設備的RCD動作電流宜按6mA選擇。IEC標準規定:進行心髒手術的醫療設備泄漏電流正常狀態為(wei) 10uA以下,單一故障狀態為(wei) 50uA以下(通過心髒電流超過50uA就有心室纖顫而死亡,被稱微電擊致死),相應地手術室內(nei) 電位正常時為(wei) 10mV,單一故障狀態為(wei) 50mV。所以對於(yu) 進行心髒手術的醫療設備不宜采用漏電電流動作保護,應采取防止微電擊的保護措施。 

　　2.作局部等電位聯結: 

　　為(wei) 了有效防範手術室這特殊場所因醫療設備發生泄漏電流而產(chan) 生嚴(yan) 重後果,減少手術室內(nei) 的電位差,應采取等電位聯結,目前,國際上防微電擊措施常采取等電位聯結。美國、德國等都在本國的電氣法規中製定了采取等電位聯結,防止電擊發生的有關(guan) 規定。我國《醫院潔淨手術部建築技術規範》規定所有潔淨手術室均應設置安全保護接地係統和等電位接地係統。《民用建築電氣設計規範》第14.7.6.2條規定:“使用插入體(ti) 內(nei) 接近心髒或直接插入心髒內(nei) 的醫療電氣設備的器械,應采取防微電擊保護措施”,“ 防微電擊等電位聯結,應包括室內(nei) 給水管、金屬窗框、病床的金屬框架及患者有可能在2.5m範圍以內(nei) 直接或間接觸及到的各部分金屬部件。用於(yu) 上述部件進行等電位聯結的保護線(中接地線)的電阻值,應使上述金屬導體(ti) 相互間的電位差限製在10mV以下”。手術室內(nei) 等電位聯結的做法為(wei) 在房間牆上設置等電位聯結箱,手術室內(nei) 的照明燈、手術無影燈、金屬器械櫃、呼吸麻醉機、手術床、金屬門窗、空調進出風口的金屬格柵框、各種醫用氣體(ti) 管道、防電磁幹擾的屏蔽層、隔離變壓器一、二次繞組間的金屬屏蔽層、地板下可能的金屬網格等,為(wei) 安全起見均應作等電位聯結,由等電位聯結端子板連成一體(ti) ,可參見國標圖集02D501-2《等電位聯結安裝》。 

　　3.設置局部IT係統 

　　《醫院潔淨手術部建築技術規範》規定心髒外科手術室的配電盤必須加隔離變壓器,即采用IT係統供電。該供電方式設一台1:1專(zhuan) 用隔離變壓器,其二次側(ce) 不接地,箱內(nei) 設一套漏電檢測報警裝置(絕緣監視裝置)以防止產(chan) 生接地故障電流。當發生第一次單相接地故障,一般當係統絕緣水平低於(yu) 50K歐時,並不自動切斷電源,而由絕緣監視裝置發出故障報警。這時故障電流僅(jin) 為(wei) 醫療場所內(nei) 的一小段線路的微量對地電容電流,引起該場所內(nei) 的不同部分的電位差很小(不大於(yu) 50uV)。這時醫生可根據病人病情的嚴(yan) 重程度,可在確保病人安全的前提下,決(jue) 定是否切斷電源,或繼續進行手術,並采取相應措施。當發生第一次接地故障,在手術後,應立即排除故障,防止第二次異相接地故障而引起相間短路。 

　　手術室IT係統設計應注意以下幾點:(1)應設置漏電檢測報警裝置;(2)隔離變壓器需設置過載和溫度監測器;(3)手術室內(nei) 常規照明燈電源不必通過隔離變壓器;(4)上述采用不大於(yu) 30mA的RCD保護的設備不必通過隔離變壓器;(5)手術室內(nei) IT係統的PE線仍是醫院內(nei) TN-S係統的PE線延伸,也即IT係統和TN-S係統共用同一個(ge) 保護接地的接地裝置,切勿另打單獨的接地極,引入另一PE線給手術室內(nei) 電氣設備進行接地,以防止兩(liang) 個(ge) 接地裝置間可能存在的電位差對人身安全造成威脅。 為(wei) 防止無線電通訊設備對醫療電器設備產(chan) 生幹擾,潔淨手術室內(nei) 禁止設置無線通訊設備。同時為(wei) 防雷擊電磁脈衝(chong) ,保護醫療電子設備,以免造成人身安全威脅,手術室電源應加裝電湧保護器。 

　　據上所述,我們(men) 應根據不同手術室的要求,應用不同安全與(yu) 接地措施(見下表) 

　　七、潔淨手術室弱電係統設計 

　　潔淨手術室弱電係統可包括醫護對講、閉路電視監控、火災報警、電視教學,淨化空調自動控製係統等。其中醫護對講是潔淨手術室的的基本裝備,必須設置;其它裝置應視需要設置或預留接口,並應與(yu) 整個(ge) 建築的弱電部分一齊考慮。 

　　以上是筆者在醫院電氣設計及學習(xi) 中對潔淨手術室電氣設計方麵的一些體(ti) 會(hui) ,不足之處敬請指教。 

　　參考文獻 

　　[1]王厚餘(yu) 低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗 中國電力出版社 2003 

　　[2] EC60364-7-710:2002-11(第一版)建築物電氣裝置第7-710部分:特殊裝置或場所的要求―醫療場所 蔣麥占譯 建築電氣設計通訊 2004,1 

　　[3] 《醫院潔淨手術部建築技術規範》GB 50333-2002 

　　[4] 《民用建築電氣設計規範》 JGJ/T16-92 

　　[5] 《綜合醫院建築設計規範》 JGJ49-88