Hệ thống điều hòa không khí thanh lọc của Khoa phẫu thuật sạch
7.2.1 Yêu cầu đặc biệt
Hệ thống điều hòa không khí sạch là một mắt xích quan trọng trong việc xây dựng hệ thống đảm bảo tổng thể của khoa phẫu thuật. Hệ thống này được yêu cầu kiểm soát các thông số trong nhà của các phòng ở cấp độ tương ứng và duy trì hướng luồng không khí giữa các phòng ở các cấp độ khác nhau; tất nhiên, yếu tố quan trọng nhất trong số đó là kiểm soát hiệu quả nồng độ vi khuẩn tại các khu vực được kiểm soát, đặc biệt là tại các phòng phẫu thuật sạch. Tuy nhiên, các hệ thống điều hòa không khí thông thường, đặc biệt là thiết bị trao đổi nhiệt và ẩm bên trong chúng, thường là nơi thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và bụi bẩn tích tụ, do đó không thể đáp ứng các yêu cầu của hệ thống đảm bảo của khoa phẫu thuật sạch. So với yêu cầu điều hòa không khí của các công trình thông thường, hệ thống này cần có các đặc điểm sau:
(1) Hệ thống phải sạch sẽ, khô ráo, dễ dàng vệ sinh, đảm bảo độ sạch và tính vô trùng của không khí cấp.
(2) Phải áp dụng các biện pháp tổng thể hiệu quả để loại bỏ vi khuẩn, ngăn ngừa vi khuẩn và bảo vệ kháng khuẩn, nhằm ngăn chặn ô nhiễm thứ cấp bên trong hệ thống.
(3) Đảm bảo hướng luồng không khí hợp lý và phân bổ áp suất giữa các khu vực khác nhau.
(4) Đáp ứng yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm phục vụ mục đích y tế tại các khu vực khác nhau; cần ưu tiên kiểm soát độ ẩm tại các phòng phẫu thuật.
(5) Thải bỏ khí thải và các khí độc hại để ngăn ngừa ô nhiễm môi trường bên ngoài. Có thể thực hiện thu hồi nhiệt nếu điều kiện cho phép.
【Tài liệu tham khảo】 Phòng phẫu thuật sạch yêu cầu hệ thống điều hòa không khí kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, bụi, vi khuẩn, nồng độ khí độc hại và phân bổ luồng không khí trong nhà, đảm bảo lưu lượng không khí tươi cần thiết cho nhân sự trong phòng, đồng thời duy trì hướng luồng không khí hợp lý giữa trong nhà và ngoài trời. Trong số đó, yếu tố quan trọng nhất là kiểm soát nồng độ vi khuẩn trong nhà, nhằm ngăn ngừa nhiễm trùng vết mổ trong quá trình phẫu thuật và nâng cao tỷ lệ thành công của ca phẫu thuật. Theo quan điểm thiết kế nêu trên, để tạo ra môi trường vô trùng lý tưởng cho phẫu thuật, phải đáp ứng các điều kiện sau:
① Lọc không khí loại bỏ toàn bộ hạt vi sinh vật khỏi không khí cấp.
② Công nghệ luồng không khí giúp phòng trở nên vô trùng và không có bụi. ③ Kiểm soát áp suất dương đạt được phân bổ gradient áp suất có trật tự trên toàn bộ khoa phẫu thuật.
④ Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm phù hợp sẽ ức chế sự sinh sản của vi khuẩn và giảm lượng vi khuẩn phát tán từ cơ thể người.
⑤ Loại bỏ các khí không mong muốn trong nhà để duy trì chất lượng không khí trong nhà tốt.
7.2.2 Lựa chọn hệ thống điều hòa không khí
Đối với các bệnh viện đa khoa lớn, các ca phẫu thuật có thể được lên lịch diễn ra suốt cả ngày, do đó toàn bộ khoa phẫu thuật nên ưu tiên áp dụng hệ thống điều hòa không khí tập trung. Xét đến cấp độ sạch của các phòng khác nhau có sự khác biệt đáng kể, nên lắp đặt tối thiểu hai hệ thống riêng biệt—một hệ thống dành cho các phòng phẫu thuật sạch và một dành cho các phòng phụ trợ. Cách tiếp cận này có thể đạt được kết quả tương đối khả quan trong việc cung cấp nhiệt độ, độ ẩm, thanh lọc không khí và khử mùi; vì phòng máy được tách biệt với các phòng sử dụng, tiếng ồn cũng được xử lý tương đối tốt, đồng thời thường không xảy ra tình trạng mất kiểm soát môi trường vô trùng. Tuy nhiên, phương án này có nhược điểm là kém linh hoạt khi sử dụng từng phòng phẫu thuật: chỉ cần một trong số đó vẫn đang hoạt động, toàn bộ hệ thống không thể tắt, dẫn đến mức tiêu thụ năng lượng tương đối cao.
Hệ thống điều hòa không khí phân tán là hệ thống mà tại đó mỗi phòng phẫu thuật và hành lang đều được trang bị một hệ thống điều hòa không khí có thể hoạt động độc lập. Hệ thống của mỗi phòng phẫu thuật có thể được khởi động và dừng một cách linh hoạt. Để đảm bảo môi trường vô trùng bên trong khoa phẫu thuật, mỗi cụm điều hòa không khí cần được cài đặt hai cấp độ—lưu lượng không khí vận hành và lưu lượng không khí áp suất dương—để đáp ứng yêu cầu kiểm soát áp suất dương tối thiểu. Khi một phòng phẫu thuật đóng cửa, cụm điều hòa không khí của nó sẽ chuyển sang chế độ lưu lượng không khí áp suất dương để duy trì hoạt động. Mặc dù vậy, các hệ thống điều hòa không khí sạch phân tán có hiệu quả kém hơn trong việc đảm bảo khả năng kiểm soát tổng thể của khoa phẫu thuật sạch.
Hệ thống bán tập trung bao gồm việc lắp đặt một cụm điều hòa không khí riêng (còn gọi là cụm đầu cuối) tại mỗi khu vực kiểm soát để đạt được yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch bên trong từng khu vực, cộng với một hệ thống độc lập tập trung để cấp không khí tươi ngoài trời. Đối với các phòng phẫu thuật sạch cấp cao, đây là lựa chọn tương đối hợp lý, nhưng đối với các phòng phẫu thuật sạch cấp thấp hoặc các phòng phụ trợ, các cụm đầu cuối quá nhỏ, cột áp quạt khó tăng lên và không thể lắp đặt bộ lọc hiệu quả cao. Cần cho phép một cụm điều hòa không khí phục vụ nhiều phòng phẫu thuật sạch cấp thấp, hoặc các phòng phụ trợ áp dụng một cụm điều hòa không khí riêng.
[Tài liệu tham khảo] Độ tin cậy của không khí hồi lưu trong các phòng phẫu thuật sạch đã được khẳng định từ những năm 1970 và đã được các tiêu chuẩn của nhiều quốc gia áp dụng. Đối với các phòng phẫu thuật sạch cấp cao, yêu cầu sử dụng không khí hồi lưu từ chính phòng đó; không nên sử dụng không khí hồi lưu từ hành lang cho toàn bộ khoa phẫu thuật, để tránh lây nhiễm chéo. Trong điều kiện thông thường, không cần thiết áp dụng hệ thống điều hòa không khí sạch dùng toàn bộ không khí tươi ngoài trời. Nếu thực sự cần hệ thống dùng toàn bộ không khí tươi ngoài trời, cần trang bị thiết bị thu hồi nhiệt toàn phần trong hệ thống. Tuy nhiên, ứng dụng thực tế của các thiết bị thu hồi nhiệt toàn phần tại Trung Quốc chưa thực sự khả quan.
7.2.3 Hệ thống điều hòa không khí sạch phải duy trì khoa phẫu thuật sạch ở trạng thái được kiểm soát
Điều này đòi hỏi hệ thống điều hòa không khí sạch không chỉ phải đảm bảo kiểm soát toàn diện khoa phẫu thuật sạch mà còn phải cho phép sử dụng linh hoạt từng phòng phẫu thuật sạch. Việc nhấn mạnh rằng khoa phẫu thuật sạch đang ở trạng thái được kiểm soát có nghĩa là yêu cầu toàn bộ khoa phẫu thuật luôn duy trì phân bố áp suất gradient có trật tự, để duy trì luồng không khí áp suất dương có định hướng giữa các phòng phẫu thuật và ngăn ngừa hiệu quả nhiễm trùng chéo hoặc ô nhiễm môi trường trong nhà. Do đó, cần nhấn mạnh rằng bất kể khoa phẫu thuật áp dụng loại hệ thống điều hòa không khí sạch nào, đang ở trạng thái vận hành nào, và bất kể phòng phẫu thuật sạch nào ngừng hoạt động, phân bố áp suất gradient có trật tự của toàn bộ khoa phẫu thuật cũng không được bị ảnh hưởng; toàn bộ khoa phẫu thuật phải luôn ở trạng thái được kiểm soát. Nếu không, luồng không khí áp suất dương có định hướng giữa các phòng sẽ bị gián đoạn, gây ra nhiễm trùng chéo hoặc ô nhiễm môi trường trong nhà.
Các phòng phẫu thuật sạch phải có hệ thống điều hòa không khí sạch được lắp đặt riêng biệt so với các phòng phụ trợ; mỗi phòng phẫu thuật sạch nên ưu tiên sử dụng đơn vị điều hòa không khí sạch lắp đặt độc lập; các phòng phẫu thuật sạch Loại Ⅲ và Loại Ⅳ được phép dùng chung một hệ thống cho 2～3 phòng; không khí ngoài trời có thể được cung cấp bởi hệ thống cấp khí tập trung. Các phòng phẫu thuật phải được trang bị hệ thống thải khí.
Hình 7.1 minh họa một hệ thống xử lý không khí ngoài trời độc lập thường được sử dụng ở Trung Quốc.
[Tài liệu tham khảo] Đặc điểm kỹ thuật lớn nhất của hệ thống này là sử dụng thiết bị lưu lượng không khí không đổi điều khiển hai vị trí, giúp đơn giản hóa việc điều khiển và dễ dàng phân tách các chức năng điều khiển khác nhau—cấp khí và áp suất dương của phòng phẫu thuật sạch, cũng như điều hòa không khí trong nhà và làm mát, khử ẩm không khí ngoài trời. Theo cách này, các yêu cầu được quy định trong Quy tắc kỹ thuật kiến trúc cho khoa phẫu thuật sạch bệnh viện có thể được thực hiện và đáp ứng một cách rất đơn giản và hiệu quả. Các đặc điểm sau có thể được nhìn thấy từ hình ảnh:
① Toàn bộ khoa phẫu thuật sạch bao gồm một hệ thống không khí ngoài trời độc lập, các đơn vị điều hòa không khí sạch và đơn vị thải khí của từng phòng phẫu thuật sạch. Các ống dẫn nhánh không khí ngoài trời của hệ thống không khí ngoài trời được kết nối với (chèn vào) các ống dẫn cấp khí của các đơn vị điều hòa không khí sạch của phòng phẫu thuật sạch, hoặc kết nối trực tiếp với thùng tĩnh áp cấp khí. Một thiết bị lưu lượng không khí không đổi điều khiển hai vị trí được lắp đặt trên mỗi ống dẫn nhánh không khí ngoài trời. Một van một chiều được lắp đặt trên ống dẫn cấp khí của đơn vị điều hòa không khí sạch, Hình 7.1 Hệ thống xử lý không khí ngoài trời chuyên dụng (Trung Quốc)
để ngăn ngừa dòng chảy ngược khi chỉ có không khí ngoài trời được cấp. Mỗi phòng phẫu thuật được trang bị một đơn vị quạt thải khí có đường thải độc lập, và lưu lượng không khí thải của quạt thải có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh các van gió điều tiết.
② Hệ thống không khí ngoài trời chuyên dụng đảm nhận cả lưu lượng khí áp suất dương của từng phòng phẫu thuật sạch (xem Bảng 7.11) và lưu lượng không khí ngoài trời thông thường, do đó đơn vị điều hòa không khí độc lập của mỗi phòng phẫu thuật trở thành đơn vị tuần hoàn không khí chỉ kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm trong nhà. Quạt thải khí loại bỏ các khí ô nhiễm và mùi hôi trong nhà.
③ Khi một phòng phẫu thuật đang được sử dụng bình thường, thiết bị lưu lượng không khí không đổi điều khiển hai vị trí trên nhánh không khí ngoài trời được chuyển sang cài đặt mức cao, và lưu lượng không khí ngoài trời ở mức cao đi vào; lưu lượng không khí được thải bởi đơn vị quạt thải bằng hiệu số giữa lưu lượng không khí ngoài trời và lưu lượng khí áp suất dương, và lượng khí áp suất dương dư thừa rò rỉ ra ngoài trời, tạo ra áp suất dương. Khi một phòng phẫu thuật không được sử dụng, thiết bị lưu lượng không khí không đổi điều khiển hai vị trí trên nhánh không khí ngoài trời tự động chuyển sang cài đặt mức thấp, lưu lượng không khí ngoài trời (áp suất dương) ở mức thấp đi vào, và đơn vị quạt thải được tắt; lưu lượng khí áp suất dương rò rỉ ra ngoài trời vẫn có thể tạo ra áp suất dương. Vì toàn bộ khoa phẫu thuật chỉ được cung cấp bởi một hệ thống không khí ngoài trời, phân bố áp suất gradient có trật tự bên trong khoa phẫu thuật sạch có thể được duy trì hiệu quả không thay đổi, và hệ thống bảo vệ thực sự được thực hiện.
Bảng 7.11 Số lần thay đổi không khí cần thiết để đạt được các giá trị áp suất dương
| Giá trị áp suất dương trong nhà /Pa | Phòng sạch không có cửa sổ bên ngoài, cửa đơn /h⁻¹ | Phòng sạch không có cửa sổ bên ngoài, cửa kép /h⁻¹ | Yêu cầu theo Quy tắc thiết kế phòng sạch /h⁻¹ |
|---|---|---|---|
| 5 | 2.6 | 4 | 2～4 |
| 10 | 3.3 | 5.2 | 3～6 |
④ Theo yêu cầu của “Quy tắc” Trung Quốc, hệ thống không khí ngoài trời phải được trang bị hệ thống lọc ba cấp, và bộ lọc ở cấp cuối cùng nên là bộ lọc không khí hiệu suất phụ cao. “Quy tắc” quy định điều khoản này chủ yếu là do nồng độ bụi của không khí ngoài trời ở Trung Quốc tương đối cao. Về mặt kiểm soát áp suất dương, biện pháp này có thể đảm bảo rằng các bộ lọc hiệu quả cao đầu cuối của các phòng phẫu thuật về cơ bản không tích tụ bụi, do đó lưu lượng cấp khí của các phòng phẫu thuật sẽ không bị thay đổi do nguyên nhân này.
[Tài liệu tham khảo] Các yêu cầu điều khiển tự động chính của hệ thống này được mô tả như sau:
① Khi một phòng phẫu thuật đang vận hành, tín hiệu bật trong phòng phẫu thuật yêu cầu đơn vị điều hòa không khí và đơn vị quạt thải khí khởi động, đồng thời yêu cầu bộ điều chỉnh lưu lượng không khí không đổi hai vị trí hoạt động ở trạng thái cài đặt mức cao, lưu lượng khí lớn. ② Khi phòng mổ không hoạt động, tín hiệu tắt tại phòng mổ yêu cầu bộ điều hòa không khí và bộ quạt hút gió ngừng hoạt động, đồng thời yêu cầu bộ điều chỉnh lưu lượng gió không đổi hai vị trí hoạt động ở trạng thái lưu lượng gió nhỏ, cài đặt mức thấp.
③ Đối với việc điều khiển quạt của bộ xử lý không khí tươi chuyên dụng, khi số lượng phòng mổ hoạt động ít, có thể sử dụng quạt có động cơ hai tốc độ để điều chỉnh lưu lượng gió. Khi số lượng phòng mổ nhiều và có nhiều trạng thái biến đổi lưu lượng không khí tươi, có thể áp dụng các phương pháp như trạng thái bật/tắt (tín hiệu số) của các bộ điều hòa không khí phòng mổ để điều khiển quạt biến tần và điều chỉnh lưu lượng gió, nhằm đạt mục đích tiết kiệm năng lượng.
④ Bộ xử lý không khí tươi được khóa liên động với các bộ điều hòa không khí: chỉ sau khi bộ xử lý không khí tươi được khởi động thì các bộ điều hòa không khí của từng phòng mổ mới có thể được khởi động. Miễn là có một phòng mổ đang hoạt động, hệ thống không khí tươi tiếp tục chạy. Chỉ khi toàn bộ khoa phẫu thuật ngừng hoạt động thì bộ xử lý không khí tươi mới dừng, và van điều tiết gió kín đường không khí tươi tự động đóng lại.
⑤ Quạt hút gió trong nhà được khóa liên động với cửa tự động của phòng mổ và được trang bị thiết bị trễ thời gian. Khi cửa được mở trong thời gian ngắn, quạt hút dừng ngay lập tức; khi cửa được đóng Sẽ có độ trễ thời gian: quạt hút chỉ được khởi động sau khi áp suất dương đã được thiết lập. Điều này không chỉ đảm bảo duy trì áp suất dương khi cửa mở, mà còn tránh việc quạt hút thường xuyên dừng và khởi động do cửa được mở và đóng.
Để quản lý toàn bộ khoa phẫu thuật sạch một cách đơn giản và hiệu quả, các điểm sau là điểm khởi đầu thiết kế chính:
① Vì các thiết bị lưu lượng gió không đổi loại cơ khí hiện tại vẫn phải phụ thuộc vào hàng nhập khẩu và có giá thành tương đối cao, nên chỉ nên sử dụng chúng tại các vị trí trọng yếu và ưu tiên áp dụng các thiết bị lưu lượng gió không đổi cỡ nhỏ càng nhiều càng tốt, qua đó giảm chi phí xây dựng dự án.
② Nên đơn giản hóa hai hệ thống không khí tươi thành một; hệ thống này kết hợp chức năng của cả hệ thống cấp không khí tươi và hệ thống duy trì áp suất dương, đơn giản hóa đáng kể hệ thống ban đầu.
③ Hệ thống càng có ít đầu lấy không khí tươi, càng có thể kiểm soát hiệu quả sự tác động của không khí tươi nhiệt độ cao, độ ẩm cao đối với các phòng mổ, vì vậy nên giảm số đầu lấy không khí tươi của hệ thống xuống còn một. Miễn là lắp đặt van điều tiết gió kín tại đầu lấy không khí tươi theo yêu cầu quy chuẩn, có thể ngăn không khí bên ngoài tràn ngược vào toàn bộ khoa phẫu thuật khi hệ thống ngừng hoạt động.
④ Các bộ cấp gió của từng phòng mổ được đơn giản hóa thành các bộ tuần hoàn gió, nhờ đó sự tích tụ bụi trên bộ lọc của thiết bị, độ cản của hệ thống và sự biến đổi lưu lượng gió không còn liên quan đến độ dốc áp suất có trật tự của toàn bộ khoa phẫu thuật, và không cần điều chỉnh lưu lượng gió cấp và gió hồi của từng bộ.
⑤ Nên có khối lượng công việc vận hành thử hiệu chỉnh nhỏ và công tác quản lý vận hành đơn giản hơn.
【Tài liệu tham khảo】 Các nguồn tài liệu của Đức khuyến nghị một hệ thống khái niệm với không khí tươi kép (Hình 7.2). Một hệ thống điều hòa không khí được lắp đặt trong từng khu vực điều khiển để đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm và độ sạch trong từng khu vực; ngoài ra, một hệ thống không khí tươi tập trung được lắp đặt để duy trì phân bố áp suất dương trong toàn bộ khoa phẫu thuật, không đảm nhận nhiệm vụ điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong nhà. Hơn nữa, các hệ thống điều hòa không khí lắp đặt trong các phòng mổ riêng lẻ và khu vực phụ trợ có đường cấp không khí tươi và hút riêng. Đặc điểm của khái niệm mới này là nó vừa có thể tách hai chức năng chính — điều hòa không khí và duy trì áp suất dương — đối với từng phòng mổ sạch, vừa liên kết toàn bộ khoa phẫu thuật lại với nhau, giữ cho khoa phẫu thuật luôn được kiểm soát. Theo cách này, công tác quản lý khoa phẫu thuật trở nên linh hoạt, thuận tiện và hiệu quả hơn. Các phương án vận hành như sau:
Hình 7.2 Hệ thống không khí tươi kép (Đức)
① Trong thời gian làm việc bình thường của khoa phẫu thuật, hai hệ thống chạy đồng thời, giúp đơn giản hóa công việc vận hành thử hiệu chỉnh và quản lý vận hành.
② Khi chỉ một số phòng mổ trong khoa phẫu thuật được sử dụng, chỉ cần chạy các bộ điều hòa không khí độc lập của các phòng mổ đó và hệ thống cấp gió áp suất dương, điều này vừa đảm bảo hoạt động bình thường của các phòng mổ đó, vừa đảm bảo phân bố áp suất bình thường và dòng chảy không khí có hướng của toàn bộ khoa phẫu thuật.
③ Trong thời gian không làm việc của khoa phẫu thuật, chỉ chạy hệ thống cấp gió áp suất dương; theo cách này, yêu cầu về nhiệt độ và độ ẩm trong nhà có thể được giảm đáng kể, và chỉ cần duy trì áp suất dương của toàn bộ khoa phẫu thuật để giữ cho nó sạch và vô trùng.
Đây chỉ là một khái niệm hệ thống; khái niệm này là sự kết hợp của hai hệ thống, và nếu muốn triển khai thực tế trong một dự án cụ thể, hệ thống ống dẫn gió của nó tương đối phức tạp.
【Tài liệu tham khảo】 Hình 7.3 trình bày một hệ thống cấp gió cục bộ cho các phòng mổ có không khí tươi độc lập và gió tuần hoàn được các nguồn tài liệu của Pháp khuyến nghị. Các đặc điểm của hệ thống này là:
① Không khí tươi được xử lý độc lập và kết nối trực tiếp vào ống dẫn gió cấp để đi vào buồng tĩnh áp gió cấp. Khi hệ thống ngừng hoạt động, việc chỉ cấp không khí tươi có thể duy trì áp suất dương.
② Bộ điều hòa không khí của phòng mổ chịu toàn bộ phụ tải trong phòng, vì vậy lưu lượng gió không lớn, và một bộ lọc được lắp đặt tại cửa lấy gió hồi. ③ Ngoài ra, quạt tuần hoàn được sử dụng để tăng tốc độ thay đổi không khí nhằm đáp ứng yêu cầu kiểm soát nồng độ vi khuẩn trong nhà.
Điểm mấu chốt khi triển khai hệ thống này là: việc xử lý không khí ngoài trời có thể đáp ứng yêu cầu kiểm soát độ ẩm trong nhà theo điều kiện khí tượng Trung Quốc hay không, và vấn đề kiểm soát tiếng ồn khi ba quạt hoạt động đồng thời.
Hình 7.3 Hệ thống không khí tươi chuyên dụng, không khí tuần hoàn chuyên dụng (Pháp)
- Lưới gió hồi tốc độ thấp nhiều lớp kèm bộ lọc hiệu suất 90% (ASHRAE 52-76) 2. Quạt tuần hoàn bậc ba (khi cần tăng tốc độ thay đổi không khí, cả ba quạt trong hệ thống hoạt động đồng thời) 3. Van điện (van đóng khi quạt tuần hoàn dừng) 4. Bộ lọc HEPA 5. Bộ xử lý không khí 6. Quạt cấp gió 7. Cuộn sưởi 8. Cuộn thu hồi nhiệt 9. Bộ lọc không khí tươi hiệu suất 90% (ASHRAE 52-76) 10. Máy tạo độ ẩm 11. Van điện
[Tài liệu tham khảo] Hệ thống trao đổi nhiệt giữa gió hồi và không khí ngoài trời được sử dụng ở Nhật Bản được trình bày trong Hình 7-4. Đặc điểm của hệ thống là: ① Có thể thực hiện vận hành với lưu lượng không khí ngoài trời thay đổi theo trạng thái khí tượng ngoài trời, đồng thời xác định lưu lượng gió hồi và lưu lượng gió thải tương ứng. ② Bộ trao đổi nhiệt toàn phần được lắp đặt trong hệ thống để thu hồi hoàn toàn năng lượng trong gió thải. Việc gió thải có thực hiện trao đổi nhiệt toàn phần với không khí ngoài trời hay không phụ thuộc vào trạng thái của không khí ngoài trời. ③ Được trang bị cửa cấp gió cục bộ và các cửa thải gió ở trên và dưới. Khi triển khai hệ thống này, cần xử lý đúng đắn mối quan hệ giữa vận hành lưu lượng không khí ngoài trời thay đổi với kiểm soát độ ẩm trong nhà cũng như kiểm soát áp suất dương gradient.
Hình 7.4 Hệ thống trao đổi nhiệt giữa gió hồi và không khí ngoài trời (Nhật Bản)
- Bộ lọc hiệu suất trung bình có hiệu suất đo màu trên 60% 2. Bộ làm mát 3. Bộ sưởi 4. Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao có hiệu suất đo màu trên 85% 5. Bộ lọc HEPA có hiệu suất đếm hạt trên 99,99% 6. Bộ trao đổi nhiệt toàn phần
7.2.4 Phòng mổ sạch từ loại III (bao gồm) trở lên phải áp dụng phương pháp cấp gió tập trung cục bộ
Có hai phương pháp cấp gió trong phòng sạch: cấp gió đồng đều và cấp gió tập trung. Phòng sạch công nghiệp, để đáp ứng yêu cầu quy trình công nghệ, thường cần cấp gió đồng đều. Thay vì bố trí các cửa cấp gió rải rác, do số lượng khu vực trọng yếu cần bảo vệ trong phòng mổ tương đối ít, khuyến nghị bố trí các cửa cấp gió tập trung phía trên bàn mổ, đồng thời quy định chi tiết các yêu cầu cấp gió dựa trên tính toán lý thuyết và tham khảo thực tiễn trong nước và quốc tế.
Việc bố trí tập trung các cửa cấp gió phía trên bàn mổ dựa trên lý thuyết vùng luồng chính. Phương pháp này tận dụng luồng không khí sạch, vô trùng của vùng luồng chính để bảo vệ khu vực quan trọng, tức là vùng phẫu thuật. Áp dụng phương pháp cấp gió cục bộ sẽ giúp đạt được cấp độ sạch cao hơn một bậc và nồng độ vi khuẩn thấp hơn ít nhất một nửa với lưu lượng gió nhỏ hơn. Nói cách khác, có thể đạt được hiệu quả sạch tốt hơn với mức đầu tư thấp hơn.
Không nên lắp đặt trực tiếp các thiết bị thanh lọc khác trong phòng mổ sạch loại I, loại II và loại III sử dụng cấp gió tập trung, bởi vì sự phân bố luồng không khí của cấp gió tập trung có hiệu suất tốt, và luồng không khí từ các thiết bị thanh lọc cục bộ trong phòng sẽ gây cản trở đặc tính luồng một chiều hoặc gần một chiều của cấp gió tập trung.
7.2.5 Lọc không khí của hệ thống điều hòa không khí thanh lọc
Toàn bộ hệ thống phải có ít nhất ba giai đoạn lọc không khí. Giai đoạn lọc không khí thứ nhất phải đặt tại cửa hút không khí tươi, giai đoạn thứ hai tại đoạn áp suất dương của hệ thống, và giai đoạn thứ ba tại đầu cuối của hệ thống hoặc càng gần đầu cuối càng tốt.
Vì lọc không khí là biện pháp loại bỏ vi khuẩn hiệu quả nhất, an toàn nhất, kinh tế nhất và thuận tiện nhất, việc sử dụng bộ lọc phù hợp có thể đảm bảo đạt được nồng độ bụi và nồng độ vi khuẩn yêu cầu với chi phí vận hành hợp lý. Một bộ lọc không khí tốt phải có đặc điểm lưu lượng gió lớn, điện trở thấp, hiệu suất cao và khả năng giữ bụi lớn.
[Tài liệu tham khảo] Tại Trung Quốc, bộ lọc không khí được phân loại theo hiệu suất của chúng. Tiêu chuẩn quốc gia Phương pháp kiểm tra hiệu suất bộ lọc không khí hiệu suất cao (GB6166-85), ban hành năm 1985, đã chấp nhận cả phương pháp sương mù dầu và phương pháp ngọn lửa natri làm phương pháp kiểm tra hiệu suất pháp định. Tiêu chuẩn quốc gia Phương pháp kiểm tra hiệu suất bộ lọc không khí cho thông gió thông thường (GB12218-89) (Bảng 7.12), ban hành năm 1990, sử dụng bụi khí quyển làm bụi kiểm tra và áp dụng phương pháp đếm phân số bụi khí quyển. Bảng 7.13 trình bày sự so sánh giữa một số tiêu chuẩn bộ lọc không khí nước ngoài.
Bảng 7.12 Phân loại bộ lọc không khí cho thông gió thông thường và hiệu suất phân số bụi khí quyển (%)
| Phân loại bộ lọc không khí | ≥5μm | ≥1μm | ≥0,5μm | Điện trở ban đầu/Pa |
|---|---|---|---|---|
| Bộ lọc thô | <40 | 50 | ||
| Bộ lọc thô | 40~80 | 50 | ||
| Bộ lọc hiệu suất trung bình | 20~70 | 80 | ||
| Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao | 70~99 | 100 | ||
| Bộ lọc hiệu suất cận cao | 95~99,9 | 120 |
Bảng 7.13 So sánh một số tiêu chuẩn bộ lọc không khí của các quốc gia lớn trong và ngoài nước
| Tiêu chuẩn Trung Quốc | Tiêu chuẩn nhà sản xuất châu Âu EUROVENT4/9 | Tiêu chuẩn ASHRAE, phương pháp khối lượng, hiệu suất/% | Tiêu chuẩn ASHRAE, phương pháp đo màu, hiệu suất/% | Phương pháp DOP của Mỹ (0,3μm) hiệu suất/% | Tiêu chuẩn châu Âu EN779 | Tiêu chuẩn Đức DIN24185 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Bộ lọc thô | EU1 | <65 | G1 | A | ||
| Bộ lọc thô | EU2 | 65~80 | G2 | B1 | ||
| Bộ lọc thô | EU3 | 80~90 | G3 | B2 | ||
| Bộ lọc hiệu suất trung bình | EU4 | ≥90 | G4 | B2 | ||
| Bộ lọc hiệu suất trung bình | EU5 | 40~60 | F5 | C1 | ||
| Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao | EU6 | 60~80 | 20~25 | F6 | C1/C2 | |
| Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao | EU7 | 80~90 | 55~60 | F7 | C2 | |
| Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao | EU8 | 90~95 | 65~70 | F8 | C3 | |
| Bộ lọc hiệu suất trung bình-cao | EU9 | ≥95 | 75~80 | F9 | — | |
| Bộ lọc hiệu suất cận-cao | EU10 | >85 | H10 | Q | ||
| Bộ lọc hiệu suất cận-cao | EU11 | >98 | H11 | R | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại A | EU12 | >99.9 | H12 | R/S | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại A | EU13 | >99.97 | H13 | S | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại B | EU14 | >99.997 | H14 | S/T | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại C | EU15 | >99.9997 | U15 | T | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại D | EU16 | >99.99997 | U16 | U | ||
| Bộ lọc hiệu suất cao loại D | EU17 | >99.999997 | U17 | V |
[Tài liệu tham khảo] Để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, thế hệ bộ lọc kháng khuẩn mới đã ra đời trong những năm gần đây cùng sự phát triển của công nghệ lọc. Tuy nhiên, Hiệp hội Kỹ sư Sưởi ấm, Làm lạnh và Điều hòa không khí Hoa Kỳ (ASHRAE) đã nhiều lần cảnh báo cần hết sức thận trọng khi áp dụng sản phẩm kháng khuẩn trong hệ thống HVAC, để tránh gây ô nhiễm hóa chất cho hệ thống, trực tiếp đe dọa môi trường trong nhà. Do đó, yêu cầu về hiệu suất an toàn đối với bộ lọc kháng khuẩn còn cao hơn cả yêu cầu về hiệu suất diệt khuẩn. Quy định yêu cầu phụ gia kháng khuẩn của bộ lọc không được phun lên bề mặt vật liệu lọc, mà vật liệu phải được xử lý ngay trong quá trình sản xuất, để toàn bộ lớp lọc đều có hiệu quả kháng khuẩn. Đồng thời, bộ lọc phải có tác dụng kháng khuẩn lâu dài đối với các loại vi khuẩn có thể tiếp xúc với bề mặt của nó (thời gian tác dụng kéo dài này phải dài hơn tuổi thọ sử dụng của bộ lọc), và có khả năng diệt khuẩn lâu dài trên phổ vi sinh vật rộng (không được là chất kìm khuẩn; phải có khả năng tiêu diệt trực tiếp cả vi khuẩn và bào tử của chúng; nếu không, vi khuẩn sẽ không bị tiêu diệt hoàn toàn mà ngược lại còn phát triển tính kháng thuốc). Hơn nữa, bộ lọc không được giải phóng bất kỳ chất ô nhiễm hóa học dạng khí nào, kể cả mùi hôi.
[Tài liệu tham khảo] Do việc sử dụng lâu dài thuốc hóa học và kháng sinh, các ca nhiễm trùng bệnh viện ngày nay thường liên quan đến nhiễm khuẩn M.R.S.A. M.R.S.A. là một chủng Staphylococcus aureus kháng nhiều loại kháng sinh; đây là loại vi khuẩn rất khó chịu, khó điều trị bằng thuốc. Cách tiếp cận tốt nhất là loại bỏ nó, thay vì điều trị sau khi nó đã gây nhiễm trùng. Một số bộ lọc kháng khuẩn có tác dụng tiêu diệt đặc hiệu đối với loại vi khuẩn này, đây là một biện pháp kỹ thuật rất tốt.
Bộ lọc kháng khuẩn có thể tiêu diệt các vi sinh vật được liệt kê trong Bảng 7.14 ngay khi tiếp xúc (bao gồm cả bào tử); đây là biện pháp kháng khuẩn lâu dài, đóng vai trò đặc biệt trong công tác kiểm soát môi trường vô trùng tại bệnh viện.
Bảng 7.14 Các loại vi sinh vật bị tiêu diệt bởi bộ lọc kháng khuẩn
| Vi khuẩn | Vi khuẩn | Nấm men | Nấm | Tảo |
|---|---|---|---|---|
| Salmonella | các loài Listeria | Conjophgoraputeana | các loài Streptomyces | Tảo lục |
| Escherichia coli | các loài Bacillus | Candida albicans | các loài Aspergillus | các loài Oscillatoria |
| các loài Pseudomonas | Proteus vulgaris | các loài Candida | các loài Cephalosporium | các loài Navicula |
| các loài Proteus | các loài Clostridium | các loài Rhodotorula | các loài Fusarium | các loài Scenedesmus |
| các loài Klebsiella | Streptococcus mutans | các loài Cryptococcus | các loài Paecilomyces | Tảo Melsira |
| các loài Flavobacterium | Cầu khuẩn M.R.S.A. | Saccharomyces | các loài Cladosporium | |
| các loài Alcaligenes | Escherichia coli “0157” | các loài Penicillium | ||
| các loài Streptococcus | ||||
| các loài Staphylococcus | Virus | |||
| các loài Aeromonas | Thể thực khuẩn Escherichia coli MS2 | |||
| các loài Achromobacter | Virus thử nghiệm nhân tạo |
7.2.6 Phương pháp cấp khí cho phòng mổ gần sạch và các phòng phụ trợ sạch loại Ⅲ và Ⅳ
Có thể sử dụng cụm quạt cuộn thanh lọc hoặc máy điều hòa không khí thanh lọc dạng tủ trong nhà được trang bị bộ lọc hiệu suất cận-cao hoặc bộ lọc hiệu suất cao; nghiêm cấm sử dụng cụm quạt cuộn hoặc máy điều hòa không khí thông thường trong bất kỳ phòng sạch nào.
Cụm quạt cuộn có khả năng khử ẩm tương đối kém, dễ dẫn đến độ ẩm trong nhà quá cao; bộ lọc không khí tích hợp của chúng có hiệu suất thấp, không thể đáp ứng yêu cầu khử bụi và khử khuẩn. Cộng với việc cung cấp không khí tươi không đủ, không khí ôi thiu trong nhà không thể thải ra ngoài khiến nhân viên y tế cảm thấy bí bách; ngoài ra, bộ lọc và cụm quạt cuộn phải được kiểm tra, vệ sinh, bảo dưỡng ngay trong phòng, không chỉ ảnh hưởng đến việc sử dụng bình thường của phòng mổ mà còn có thể tiềm ẩn nguy cơ nhiễm trùng trong phòng mổ.
[Tài liệu tham khảo] Rất nhiều tài liệu trong và ngoài nước đã báo cáo tình trạng nấm mốc phát triển, vi khuẩn sinh sôi trên dàn lạnh và khay thoát nước ngưng tụ của máy điều hòa không khí, cụm quạt cuộn thông thường khi vận hành vào mùa hè, khiến nồng độ vi khuẩn trong nhà tăng vọt và phát sinh mùi hôi; nguy cơ ô nhiễm không khí trong nhà vào mùa hè càng lớn. Các phiên bản cũ của tiêu chuẩn nước ngoài đã cấm rõ ràng việc sử dụng loại thiết bị này trong phòng mổ. Hướng dẫn thiết kế và quản lý bệnh viện được xuất bản tại Nhật Bản năm 1998 quy định rằng các phòng mổ sạch hạng thấp được phép sử dụng thiết bị tuần hoàn không khí trang bị bộ lọc không khí có cấp hiệu suất không thấp hơn mức cận-cao; do đó, máy điều hòa không khí thanh lọc và cụm quạt cuộn thanh lọc được phép sử dụng trong phòng mổ gần sạch, nhưng không khuyến khích sử dụng các thiết bị này. [Tham khảo] Xét rằng nước ngưng tụ từ các điều hòa treo trần thông thường và bộ cuộn dây quạt có thể tràn ra gây ô nhiễm vi khuẩn, nên khuyến nghị sử dụng điều hòa thanh lọc loại tủ đứng và bộ cuộn dây quạt thanh lọc loại cột đứng.
7.2.7 Yêu cầu của hệ thống thanh lọc đối với bộ xử lý gió tươi
Khi toàn bộ khoa phẫu thuật sạch được lắp đặt riêng hệ thống xử lý gió tươi tập trung, trong mùa làm lạnh, bộ xử lý gió tươi phải xử lý gió tươi đạt ít nhất giá trị enthalpi của điểm trạng thái không khí trong nhà [xem Hình 7.5(a)].
[Tham khảo] Khi hệ thống được lắp đặt bộ xử lý gió tươi độc lập, cần chú trọng vào điểm trạng thái xử lý cuối cùng của bộ này, nhằm giảm thiểu tối đa ảnh hưởng của gió tươi nhiệt độ cao, độ ẩm cao đến việc điều khiển hệ thống; điều này càng áp dụng nhiều hơn cho các bộ điều hòa không khí của phòng phẫu thuật sạch. Hiện tại, ở hầu hết các khu vực trong nước, việc xử lý gió tươi
Hình 7.5 Các điểm trạng thái xử lý gió tươi khác nhau vẫn chưa thể đạt được điểm trạng thái minh họa trên Hình 7.5(c), điểm trạng thái này cho phép các cụm đầu cuối hoạt động trong điều kiện khô. Tuy nhiên, hy vọng rằng khi điều kiện cho phép, gió tươi sau xử lý có thể gánh chịu một phần tải ẩm trong nhà [xem Hình 7.5(b)]. Tối thiểu, các cụm đầu cuối không phải gánh chịu bất kỳ phần tải ẩm nào đến từ gió tươi.
[Tham khảo] Các phiên bản mới của tiêu chuẩn nước ngoài đều đã nâng cao yêu cầu đối với việc kiểm soát độ ẩm trong nhà. Nhiều thực tế cho thấy mặc dù điều hòa thanh lọc có thể lọc hiệu quả vi khuẩn trong gió cấp, vẫn cần chú trọng kiểm soát độ ẩm trên toàn bộ hệ thống. Dù là bên trong các bộ điều hòa không khí và hệ thống ống dẫn gió của chúng hay bên trong phòng phẫu thuật sạch, miễn là độ ẩm mất kiểm soát, vi khuẩn trong nhà sẽ có điều kiện sinh sôi và phát sinh các nguy cơ tiềm ẩn mới. Khi điều kiện thuận lợi, vi khuẩn có thể sinh sản hàng loạt và cuối cùng khiến toàn bộ hệ thống kiểm soát bị thất bại. Do đó, cần hết sức coi trọng các nguy cơ do mất kiểm soát độ ẩm gây ra. Điểm trạng thái cuối cùng của việc xử lý gió tươi có ảnh hưởng đáng kể đến việc kiểm soát độ ẩm trong nhà. Các trạng thái xử lý gió tươi được thể hiện trên Hình 7.5.
7.2.8 Tiêu chuẩn lưu lượng gió tươi và yêu cầu đối với phòng phẫu thuật
Lưu lượng gió tươi của phòng phẫu thuật sạch phải được xác định theo các yêu cầu sau, và lấy giá trị lớn nhất:
(1) Lưu lượng gió tươi được tính toán dựa trên số lần trao đổi gió tươi trong Bảng 4.1 của Chương 4.
(2) Lưu lượng gió tươi dùng để bù đắp lượng gió thải trong nhà và duy trì giá trị áp suất dương trong nhà.
(3) Lưu lượng gió tươi cần thiết cho quá trình hô hấp của nhân viên.
(4) Đối với từng giá trị tính toán ở trên, lưu lượng gió tươi không được nhỏ hơn 1 000 m³/h cho mỗi phòng phẫu thuật sạch Loại Ⅰ, không nhỏ hơn 800 m³/h cho mỗi phòng phẫu thuật sạch Loại Ⅱ hoặc Ⅲ, và không nhỏ hơn 600 m³/h cho mỗi phòng phẫu thuật sạch Loại Ⅳ. [Tài liệu tham khảo] Sau khi điều hòa không khí được áp dụng trong các phòng mổ, đặc biệt là các phòng mổ nhỏ, nhân viên y tế liên tục phàn nàn rằng các phòng quá bí bách. Hướng dẫn Thiết kế và Quản lý Bệnh viện được xuất bản tại Nhật Bản năm 1998 quy định lưu lượng không khí ngoài trời tối thiểu là 5 lần thay đổi không khí/giờ; tập Ứng dụng của Sổ tay Hiệp hội Kỹ sư Hệ thống sưởi, Lạnh và Điều hòa không khí Hoa Kỳ phiên bản năm 1999 cũng quy định lưu lượng không khí ngoài trời tối thiểu là 5 lần thay đổi không khí/giờ; Phần 4 của tiêu chuẩn Cộng hòa Liên bang Đức trước đây DIN1946 quy định 70m³/người/giờ đối với phòng bệnh, và mặc dù không đưa ra giá trị cụ thể cho phòng mổ - rõ ràng giá trị này sẽ cao hơn mức đó - nhưng đã quy định tổng lưu lượng không khí ngoài trời là 1 200m³/h cho mỗi phòng mổ; tiêu chuẩn Thụy Sĩ áp dụng mức 80m³/h/người. Xem xét đến việc bố trí hệ thống thải gió, số lượng người quy định (12 người đối với phòng mổ siêu lớn, 10 người đối với phòng mổ lớn, 8 người đối với phòng mổ quy mô trung bình và 6 người đối với phòng mổ nhỏ), cũng như quy định về lưu lượng không khí ngoài trời tối thiểu 60m³/h/người, tất cả các tiêu chuẩn trên đều có mức tương đối cao, trong đó lưu lượng không khí ngoài trời của Đức là lớn nhất. Cơ sở lý luận của tiêu chuẩn Đức là: mức tiêu thụ halotan trong một phòng mổ là 500ml/h; nếu không khí ngoài trời đạt 1 200m³/h, nồng độ halotan có thể được duy trì ở mức $\frac{500\text{cm}^3}{1,200\text{m}^3} \approx 0.4\text{ppm}$, trong khi nồng độ ở gần bác sĩ gây mê sẽ cao gấp 10 lần, tức là 4ppm, ngay dưới nồng độ cho phép tối đa của khí này là 5ppm. Các cân nhắc của Quy chuẩn như sau: ① Có thể tham khảo cơ sở lý luận của Đức, nhưng đối với các phòng mổ loại Ⅳ thực hiện phẫu thuật thông thường nhỏ, lượng thuốc gây mê sử dụng có thể nhỏ hơn, và việc phát thải khí gây mê không liên tục ở nồng độ cao, trong khi Quy chuẩn quy định hệ thống thải gió hoạt động liên tục; do đó, có thể xem xét giảm lưu lượng không khí ngoài trời xuống một nửa, khoảng 600m³/h. ② Cân nhắc quan trọng nhất là: khi cửa mở, luồng không khí trong phòng có thể chảy ra ngoài với vận tốc nhất định để ngăn chặn sự xâm nhập của không khí bên ngoài. Giả sử phòng mổ loại Ⅰ duy trì vận tốc luồng không khí chảy ra ngoài là 0,1m/s và diện tích cửa khi mở là 1,4×1,9＝2,66m², thì cần lưu lượng không khí ngoài trời là 956m³/h; đối với các phòng mổ loại Ⅱ và Ⅲ duy trì vận tốc luồng là 0,08m/s, cần 766m³/h; ngoài ra, việc các phòng mổ được phản ánh là khá bí bách là khá phổ biến. Do đó, điều khoản này đã tăng lưu lượng không khí ngoài trời một cách phù hợp; ngoài tỷ lệ thay đổi không khí ngoài trời và lưu lượng không khí ngoài trời trên đầu người được quy định ở phần sau, lưu lượng không khí ngoài trời tối thiểu cho phòng mổ loại Ⅰ, loại Ⅱ～Ⅲ và loại Ⅳ lần lượt được đặt ở mức 1000m/h (đối với các phòng mổ chuyên khoa mắt, nơi nhân viên phẫu thuật nói chung rất ít và phòng cũng nhỏ, có thể áp dụng mức 800m³/h), 800m³/h và 600m³/h, để tránh các sự cố ở các phòng mổ nhỏ.
7.2.9 Yêu cầu đối với hệ thống điều hòa không khí phòng sạch
Các yêu cầu đối với hệ thống điều hòa không khí phòng sạch là: thứ nhất, đáp ứng các chức năng đặc biệt của phòng mổ sạch; thứ hai, ngăn chặn ô nhiễm thứ phát từ hệ thống điều hòa không khí ảnh hưởng đến việc kiểm soát môi trường trong nhà.
(1) Biện pháp độ kín khít. Khi khoa phẫu thuật sạch không hoạt động, phải ngăn chặn không khí ngoài trời chảy ngược vào để tránh phá hủy trạng thái vô trùng trong phòng; độ kín của hệ thống là cực kỳ quan trọng. Cửa lấy không khí ngoài trời của hệ thống điều hòa không khí thanh lọc phòng mổ, cũng như các ống dẫn gió cấp, ống dẫn gió hồi và ống dẫn gió thải của hệ thống, cần được lắp đặt van gió kín tại các vị trí gần phòng mổ. Nhấn mạnh đến độ kín của hệ thống điều hòa không khí thanh lọc và trạng thái vận hành lưu lượng gió không đổi bình thường của hệ thống, để tránh ảnh hưởng của sự tích tụ bụi trong các bộ lọc không khí đến lưu lượng gió của hệ thống.
(2) Vận hành lưu lượng gió không đổi. Độ sạch trong phòng chủ yếu được đảm bảo bằng tỷ lệ thay đổi không khí, nhưng do hệ thống lọc không khí ba cấp trong hệ thống Bộ lọc liên tục tích tụ bụi, làm tăng trở kháng hệ thống và giảm lưu lượng gió cấp; hoặc khi các bộ lọc không khí ba cấp được thay thế, trở kháng hệ thống giảm và lưu lượng gió cấp tăng. Những điều này đều bất lợi cho việc kiểm soát trạng thái trong phòng. Phải nhấn mạnh việc vận hành lưu lượng gió không đổi của hệ thống; để đạt được điều này, có thể sử dụng van điều khiển điện, bộ biến tần, thiết bị cơ khí giữ lưu lượng gió không đổi, v.v. để điều khiển.
(3) Điều khiển ưu tiên độ ẩm. Các phòng mổ không yêu cầu điều khiển nhiệt độ và độ ẩm không đổi, nhưng các yêu cầu về kiểm soát giới hạn trên và dưới của độ ẩm là khá nghiêm ngặt. Tiêu chuẩn chỉ quy định phạm vi điều khiển nhiệt độ và độ ẩm trong phòng đối với phòng mổ, đây không phải là yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm không đổi. Do đó, về mặt điều khiển nhiệt độ và độ ẩm, cần thực hiện điều khiển ưu tiên độ ẩm, đảm bảo việc điều khiển nhiệt độ được thực hiện trên tiền đề độ ẩm trong phòng được kiểm soát ở mức không cao hơn 60% và không thấp hơn 40%. Đối với các thiết bị chuyên dụng cho phòng mổ loại I–III, cũng yêu cầu độ ẩm của không khí trước khi đi qua bộ lọc không khí đầu cuối không vượt quá 75%, điều này tạo điều kiện cho vận hành tiết kiệm năng lượng của các phòng mổ. (4) Ngăn ngừa ô nhiễm vi sinh vật thứ cấp. Độ ẩm và bụi là nguồn dinh dưỡng thiết yếu cho sự phát triển của vi khuẩn. Trước đây, mối nguy hiểm do tích tụ độ ẩm và bụi trong các tổ máy điều hòa không khí và hệ thống ống gió (đặc biệt tại các phụ kiện tổ máy và hộp áp suất tĩnh), nhất là trên các bộ lọc gió, đã không nhận được sự quan tâm đúng mức. Quy chuẩn nhấn mạnh công tác ngăn ngừa ô nhiễm vi sinh vật thứ cấp của hệ thống. Để giảm sự phát triển của vi khuẩn do tích tụ bụi và nước đọng, trước tiên cần thực hiện kiểm soát tĩnh: tức là loại bỏ khả năng phát triển vi khuẩn ngay trong cấu hình các khu vực chức năng của tổ máy điều hòa không khí, loại bỏ các nguy cơ tiềm ẩn phát triển vi khuẩn trong khâu thiết kế và sản xuất bộ phận, đồng thời áp dụng các biện pháp kháng khuẩn. Thứ hai, cần triển khai kiểm soát động: tức là loại bỏ tình trạng tích tụ bụi và mối nguy độ ẩm cao hình thành cục bộ bên trong bộ xử lý không khí, áp dụng cơ chế kiểm soát ưu tiên độ ẩm trong nhà, và giữ cho tổ máy luôn khô ráo, không có bụi khi điều hòa không khí ngừng hoạt động.
Ngoài ra, tham khảo các yêu cầu liên quan tại Phần 4 của tiêu chuẩn bệnh viện Đức DIN1946, tài liệu nhấn mạnh rằng hệ thống ống gió điều hòa không khí của phòng phẫu thuật phải ngắn, thẳng, trơn nhẵn; giảm thiểu số lượng phụ kiện; sử dụng các loại phụ kiện và hộp áp suất tĩnh có hiệu suất luồng gió tốt, vùng xoáy nhỏ; đồng thời không được sử dụng ống mềm trong hệ thống ống gió.
[Tài liệu tham khảo] Tại sao các tổ máy điều hòa không khí truyền thống khó đáp ứng yêu cầu của phòng phẫu thuật sạch? Nguyên nhân chính là các tổ máy điều hòa không khí truyền thống ưu tiên nâng cao hiệu suất trao đổi nhiệt và ẩm, mà bỏ qua vấn đề ô nhiễm vi sinh vật thứ cấp do tích tụ bụi và nước đọng gây ra.
Các khó khăn chính bao gồm các khía cạnh sau:
① Tình trạng tích tụ bụi và ẩm ướt trong tổ máy điều hòa không khí chủ yếu xảy ra tại cửa lấy gió tươi, đặc biệt trên bộ lọc gió tươi, và rất khó loại bỏ.
② Các bộ phận sinh ẩm trong tổ máy điều hòa không khí chủ yếu là dàn lạnh khử ẩm và bộ tạo ẩm, không thể loại bỏ hoàn toàn.
③ Để kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn trên dàn lạnh, cần giảm thiểu tối đa lượng bụi đi vào dàn lạnh, đòi hỏi phải lắp đặt bộ lọc trung hiệu hiệu suất cao ở thượng nguồn dàn lạnh. Tuy nhiên, để ngăn luồng gió đã được lọc qua bộ lọc trung hiệu bị ô nhiễm lại, các yêu cầu về biện pháp thanh lọc lại quy định bộ lọc trung hiệu phải được lắp đặt tại khu vực áp suất dương của hệ thống (tức là hạ nguồn dàn lạnh). Đây là một cặp mâu thuẫn rất khó giải quyết.
④ Các vị trí đọng nước trong tổ máy điều hòa không khí là khay hứng nước ngưng và khóa nước; do dàn lạnh nằm trong khu vực áp suất âm của tổ máy nên vấn đề tích tụ, đọng nước tại khay hứng và khóa nước không thể khắc phục.
⑤ Có hai loại bộ tạo ẩm phổ biến trong tổ máy điều hòa không khí, đó là loại phun sương và loại hơi nước. Bể chứa nước của bộ tạo ẩm là môi trường lý tưởng cho vi khuẩn sinh sản, còn cơ chế phun sương lại là con đường tốt nhất để vi khuẩn xâm nhập vào luồng gió. Về nguyên tắc hơi nước phải vô trùng, nhưng hơi nước lấy trực tiếp từ nồi hơi chứa các chất hóa học có hại cho con người nên không thể sử dụng trực tiếp.
⑥ Bộ lọc gió là phương pháp loại bỏ bụi hiệu quả. Lượng bụi tích tụ trên bề mặt bộ lọc nói chung không gây ra vấn đề phát triển vi khuẩn, nhưng nếu bộ lọc giữ ẩm trong thời gian dài, vi khuẩn có thể sinh sôi với số lượng lớn. Việc giữ cho bộ lọc trung hiệu nằm ở hạ nguồn dàn lạnh khử ẩm và bộ tạo ẩm luôn ở trạng thái khô ráo thực sự là một thách thức lớn.
⑦ Để ngăn ngừa tích tụ hạt bụi bên trong tổ máy điều hòa không khí, cần tránh các bề mặt bên trong không bằng phẳng hoặc các mối nối ngang, góc giữa đáy và tấm bên phải là góc bo tròn, v.v.; cấu trúc tổ máy điều hòa không khí thông thường gần như không thể đáp ứng các yêu cầu này.
7.2.10 Cửa lấy gió tươi của hệ thống điều hòa không khí sạch
(1) Hướng lắp đặt và chức năng chống mưa của cửa lấy gió tươi có tầm quan trọng đặc biệt. Đặc biệt tại các khu vực ven biển Đông Nam, cần ngăn chặn tình trạng mưa lớn, bão,… đẩy một lượng lớn nước mưa tràn ngược vào hệ thống ống gió tươi. Do đó, hệ thống cần sử dụng cửa lấy gió tươi có hiệu suất chống mưa tốt, đồng thời áp dụng các biện pháp chống mưa hiệu quả, thậm chí là hệ thống thoát nước. Tốc độ gió vào tại cửa lấy gió tươi không được vượt quá 3m/s. Nếu điều kiện cho phép, có thể tăng diện tích cửa lấy gió tươi để giảm tốc độ gió vào; giá trị 3m/s chỉ là ngưỡng kiểm soát giới hạn trên.
(2) Cửa lấy gió tươi của hệ thống không được nằm phía trên cửa thải gió; cần được lắp đặt cao hơn mặt đất tối thiểu 5m và cách cửa thải gió tối thiểu 3m theo phương ngang …nằm ở độ cao hơn, trong khu vực sạch phía đón gió so với cửa thải gió, không bị ảnh hưởng bởi các nguồn ô nhiễm; nếu lắp đặt trên mái, cửa lấy gió tươi tốt nhất nên cao hơn bề mặt mái ít nhất 0,9m. Cửa lấy gió tươi cũng không được đặt bên trong phòng máy. 【Tài liệu tham khảo】 Để nâng cao hiệu quả pha loãng của không khí tươi, trước hết phải cải thiện chất lượng không khí tươi đi vào trong phòng. Các khái niệm tuổi không khí tươi và ô nhiễm trên đường dẫn có thể được sử dụng để định lượng chất lượng không khí tươi đi vào phòng. Quãng đường vận chuyển không khí tươi từ cửa lấy khí đến phòng càng ngắn, thời gian vận chuyển càng ngắn, tuổi không khí tươi càng nhỏ và chất lượng không khí càng tốt. Ô nhiễm trên đường dẫn càng nhỏ, không khí tươi càng giữ được mùi đặc trưng và hiệu năng hoạt động tốt. Do đó, đối với nguồn không khí tươi chất lượng cao được thu thập, hệ thống ống dẫn vận chuyển càng ngắn và mức độ ô nhiễm trên đường dẫn càng nhỏ — đây là yếu tố then chốt quyết định chất lượng không khí trong nhà.
【Tài liệu tham khảo】 Cần chú ý vị trí lắp đặt cửa lấy không khí tươi. Để tránh ảnh hưởng của mặt đất hoặc bề mặt mái đến chất lượng không khí tươi, chiều cao của cửa lấy khí so với mặt đất hoặc mái được quy định cụ thể; đồng thời giữa cửa lấy không khí tươi và cửa thải khí phải có khoảng cách đủ lớn. Cửa lấy khí yêu cầu phải đặt xa cửa xả của tháp giải nhiệt, cửa thải khói ống khói và tất cả các loại cửa thải khí, để tránh hút phải không khí ô nhiễm, mùi hôi thối, v.v. Đặc biệt, sương nước bay ra từ tháp giải nhiệt có chứa vi khuẩn Legionella; nếu loại vi khuẩn này đi vào công trình thông qua cửa lấy không khí tươi phục vụ hệ thống điều hòa, có thể gây bùng phát nhiễm trùng quy mô lớn, và đã có báo cáo về các vụ việc tương tự ở cả trong và ngoài Trung Quốc.
7.2.11 Cửa thải khí của hệ thống thanh lọc
(1) Vì nhân viên y tế trong phòng mổ thường tập trung xung quanh bệnh nhân, lượng mùi phát ra từ cơ thể người là đáng kể, đặc biệt là mùi hôi thối tỏa ra từ khoang cơ thể bệnh nhân trong quá trình phẫu thuật, cộng hưởng với mùi chất khử trùng, khí gây tê còn sót lại, v.v. làm suy giảm chất lượng không khí trong nhà. Để xử lý nguồn ô nhiễm tập trung này, hệ thống thải khí của phòng mổ ưu tiên lắp đặt độc lập và liên động với hệ thống cấp khí; cửa thải khí ưu tiên bố trí tại vị trí trần nhà phía trên bên phải đầu bệnh nhân, thực hiện thải khí trực tiếp, giúp loại bỏ hiệu quả các khí hại trong phòng.
(2) Lưu lượng gió thải của mỗi phòng mổ không được nhỏ hơn 200m³/h.
(3) Theo hướng dòng chảy của khí thải, cửa thải khí phải được trang bị bộ lọc hiệu suất cao - trung bình có hiệu suất đếm đối với bụi khí quyển kích thước ≥1μm không thấp hơn 80%, cùng với van một chiều; hoặc trang bị van gió kín điện động liên động với quạt thải khí, để ngăn không khí ngoài trời chảy ngược vào trong thông qua cửa thải khí.
【Tài liệu tham khảo】 Để kiểm soát áp suất dương một cách hiệu quả và linh hoạt, đồng thời thải trực tiếp chất ô nhiễm phát ra từ các nguồn ô nhiễm tập trung nhằm đảm bảo chất lượng không khí trong nhà, không nên bố trí điểm thải khí trên hệ thống ống dẫn gió hồi; phương pháp này thường được áp dụng phổ biến trong các công trình dân dụng thông thường, nơi nguồn ô nhiễm phân tán và đồng đều. Nếu áp dụng cho phòng mổ, các chất có hại trong nhà sẽ tuần hoàn bên trong hệ thống, nồng độ ô nhiễm trong nhà chỉ có thể giảm dần thông qua quá trình hệ thống liên tục pha loãng, liên tục tuần hoàn và liên tục thải khí, hiệu quả thực tế rất kém.
【Tài liệu tham khảo】 Quạt thải khí cần hoạt động liên tục tương tự quạt cấp khí; để duy trì áp suất dương trong nhà, hệ thống thải khí và hệ thống cấp khí được yêu cầu phải liên động với nhau. Tương tự, quạt thải khí trong nhà cần liên động với cửa tự động của phòng mổ, đồng thời lắp đặt thiết bị trễ thời gian. Khi cửa mở trong thời gian ngắn, quạt thải khí dừng hoạt động ngay lập tức; khi cửa đóng, sau khoảng thời gian trễ và khi áp suất dương đã được thiết lập ổn định, quạt thải khí mới được khởi động lại. Cách làm này vừa đảm bảo duy trì áp suất dương khi cửa đang mở, vừa tránh việc quạt thải khí bị dừng và khởi động thường xuyên do hoạt động đóng mở cửa.
7.2.12 Hạn chế sử dụng bộ tản nhiệt sưởi ấm
Không được lắp đặt bộ tản nhiệt sưởi ấm trong các phòng mổ sạch loại Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ và các phòng phụ trợ sạch loại Ⅰ, Ⅱ; tuy nhiên có thể sử dụng tấm sưởi bức xạ cho nhu cầu sưởi ấm khi trực ca. Nếu các phòng mổ sạch loại Ⅳ và các phòng phụ trợ sạch loại Ⅲ, Ⅳ có nhu cầu lắp đặt bộ tản nhiệt sưởi ấm, cần lựa chọn các loại ít tích tụ bụi, dễ dàng vệ sinh như bộ tản nhiệt ống trần hoặc bộ tản nhiệt tấm bức xạ, đồng thời lắp đặt nắp bảo vệ. Môi chất nhiệt cấp cho bộ tản nhiệt phải là nước nóng có nhiệt độ không cao hơn 95℃.
【Tài liệu tham khảo】 Xét đến đặc tính dễ tích tụ bụi và khó vệ sinh của bộ tản nhiệt, quy định nhấn mạnh việc lựa chọn các loại bộ tản nhiệt như ống trần hoặc tấm bức xạ, đồng thời yêu cầu phải lắp đặt nắp bảo vệ. Ngoài ra, luồng không khí đối lưu nhiệt phát sinh trong quá trình hoạt động và hiện tượng lắng đọng nhiệt của các hạt bụi trên bề mặt tường lạnh đều gây bất lợi cho quá trình thanh lọc không khí trong nhà; do đó, cũng cần ban hành quy định đối với các trường hợp được phép sử dụng bộ tản nhiệt.
7.2.13 Nguồn lạnh và nhiệt của khoa phẫu thuật
Cần xem xét khả năng vận hành hệ thống điều hòa không khí sạch của toàn bộ khoa phẫu thuật hoặc của một số phòng mổ trong các mùa chuyển tiếp.
【Tài liệu tham khảo】 Do yêu cầu đặc thù của công tác kiểm soát môi trường trong nhà tại phòng mổ, giai đoạn cấp lạnh (hoặc cấp nhiệt) thường cần được bắt đầu sớm hơn hoặc kéo dài thêm. Khi thiết kế khoa phẫu thuật, cần xem xét phương án cung cấp nguồn lạnh và nhiệt để hệ thống điều hòa không khí sạch có thể vận hành trong các mùa chuyển tiếp, để không cần khởi động nguồn lạnh và nhiệt của hệ thống chính. Việc nguồn lạnh và nhiệt của hệ thống chính phải hoạt động với hiệu suất thấp chỉ để đáp ứng nhu cầu cấp lạnh (hoặc cấp nhiệt) của một khoa phẫu thuật là rất không hợp lý. [Tham khảo] Hệ số sử dụng đồng thời tại khoa phẫu thuật tương đối nhỏ và việc làm mát (hoặc sưởi ấm) thường được yêu cầu ngay lập tức do các ca phẫu thuật khẩn cấp. Do đó, khi xem xét nguồn làm mát và sưởi ấm cho hệ thống điều hòa không khí sạch của toàn bộ khoa phẫu thuật hoặc một số phòng phẫu thuật, cần tính đến khả năng sử dụng độc lập của các nguồn này.