I. Tổng quan dự án

Bệnh viện Chuiyangliu Bắc Kinh là bệnh viện đa khoa hạng II loại A nằm tại quận Triều Dương, thành phố Bắc Kinh. Trong những năm gần đây, cùng với việc liên tục xây dựng các khu dân cư ở các khu vực xung quanh, và do Bệnh viện Chuiyangliu là bệnh viện đa khoa lớn nhất trong khu vực lân cận, lượng bệnh nhân ngoại trú của bệnh viện đã tăng nhanh chóng; đồng thời, các loại phẫu thuật được thực hiện tại đây (như phẫu thuật tim, thay khớp và nhãn khoa) đòi hỏi yêu cầu vô khuẩn ngày càng cao. Trong bối cảnh đó, phù hợp với nhu cầu phát triển của bản thân, bệnh viện đã quyết định cải tạo các phòng phẫu thuật ban đầu thành khoa phẫu thuật sạch đáp ứng các yêu cầu của quy chuẩn quốc gia. Các phòng phẫu thuật nằm tại tầng trên cùng của tòa nhà bệnh phòng đa khoa, tòa nhà này có tổng cộng 8 tầng. Do các phòng phẫu thuật ban đầu không có phòng máy, phòng máy của khoa phẫu thuật sạch này được bố trí trên mái, nơi một phòng máy kết cấu nhẹ làm bằng tấm panel sandwich thép màu đã được xây dựng. Tổng diện tích sàn của tầng khoa phẫu thuật là khoảng 1000m². Theo yêu cầu của bệnh viện, một khoa phẫu thuật sạch toàn diện bao gồm 6 phòng phẫu thuật và các phòng phụ trợ liên quan sẽ được xây dựng trên tầng này. 6 phòng phẫu thuật này bao gồm 2 phòng phẫu thuật loại Ⅰ, 2 phòng phẫu thuật loại Ⅱ và 2 phòng phẫu thuật loại Ⅲ.

Ngoài việc đáp ứng yêu cầu của chủ đầu tư về công năng sử dụng của khoa phẫu thuật sạch, phương án thiết kế còn phải thực hiện nghiêm ngặt các tham số và yêu cầu của “Tiêu chuẩn” và “Quy chuẩn”. Các phòng phẫu thuật cần có chức năng hoàn chỉnh, các hệ thống phải tiên tiến, đồng thời cần cân nhắc yếu tố tiết kiệm năng lượng trong quá trình vận hành. Các khái niệm và biện pháp mới được đề xuất trong tiêu chuẩn, quy chuẩn cần được hiện thực hóa tối đa để duy trì trình độ tiên tiến trong nước trong một khoảng thời gian dài đáng kể. Vì đây là dự án cải tạo, công tác thiết kế lại cũng phải cân nhắc đến điều kiện thực tế tại hiện trường, vị trí hệ thống cấp thoát nước và các yếu tố khác. Dựa trên tình hình thực tế tại công trường và yêu cầu của bệnh viện, công tác thiết kế được hoàn thành vào tháng 9 năm 2001, khởi công xây dựng vào tháng 10 cùng năm và dự án được hoàn thành vào đầu năm 2002. Cùng năm đó, công trình đã vượt qua nghiệm thu hiệu suất toàn diện do Trung tâm Giám sát và Kiểm tra Chất lượng Công trình Xây dựng Quốc gia tổ chức. Công trình đã được đưa vào sử dụng kể từ đó và nhận được đánh giá cao từ chủ đầu tư.

II. Bố trí mặt bằng tầng

Trong quá trình thiết kế mặt bằng tầng, chúng tôi nỗ lực tối thiểu hóa các thay đổi đối với kết cấu xây dựng ban đầu, vị trí cấp thoát nước và các yếu tố khác, đồng thời đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn mới, đảm bảo chất lượng công trình cải tạo ngang bằng công trình xây mới.

Đặc điểm bố trí của khoa phẫu thuật:

(1) Dựa trên đặc điểm của tòa nhà nguyên bản, khoa phẫu thuật sạch được bố trí theo mô hình ba hành lang: hành lang trung tâm là hành lang sạch, dùng cho bệnh nhân trước phẫu thuật và vận chuyển vật dụng sạch; các hành lang ở hai bên là hành lang làm sạch, dùng cho bệnh nhân sau phẫu thuật và vận chuyển vật dụng bẩn.

(2) Các phòng phẫu thuật loại Ⅰ và loại Ⅱ có độ sạch đặc biệt cao được gom thành một nhóm, các phòng phẫu thuật loại Ⅲ dùng chung hệ thống không khí được gom thành một nhóm khác, vừa thuận tiện cho công tác vận hành, quản lý, vừa thuận tiện cho thiết kế định tuyến ống gió và đường ống của từng hệ thống. Đồng thời, để đáp ứng yêu cầu chống bức xạ, một phòng phẫu thuật loại Ⅰ phục vụ phẫu thuật thay khớp chỉnh hình được xây dựng với kết cấu bao che bằng tấm chì, bên trong phòng phẫu thuật này còn được bố trí phòng quan sát có lớp chắn chì dành cho nhân viên y tế.

(3) Phòng tiền gây mê được đặt cạnh phòng làm việc của bác sĩ gây mê để thuận tiện thao tác. Bố trí phòng làm việc riêng cho y tá trưởng và trưởng khoa gây mê.

(4) Cả phòng lưu trữ thuốc và kho vật dụng dùng một lần đều được lắp đặt thiết bị trung chuyển khử trùng bằng tia cực tím xuyên qua khu vực sạch và khu vực không sạch; theo đó, bao bì bên ngoài bẩn của thuốc và vật dụng dùng một lần sẽ được tháo bỏ tại khu vực không sạch, sau khi được khử trùng bằng tia cực tím tại ô truyền vật dụng, các vật dụng sẽ được chuyển vào khu vực sạch để sẵn sàng sử dụng.

(5) Để vật dụng sau tiệt trùng có thể đi thẳng vào khu vực sạch và giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn trong quá trình vận chuyển, dự án sử dụng nồi hấp tiệt trùng hai cửa để xử lý vật dụng: dụng cụ và băng gạc được rửa sạch, đóng gói tại khu vực không sạch, sau đó được tiệt trùng qua nồi hấp hai cửa, vật dụng đã tiệt trùng có thể được lấy ra trực tiếp tại khu vực sạch.

III. Hệ thống điều hòa không khí và thanh lọc

(1) Phân chia hệ thống. Phù hợp với các quy định của tiêu chuẩn mới, đồng thời cân nhắc đến yếu tố tiết kiệm năng lượng và sự thuận tiện trong vận hành, quản lý, toàn bộ khoa phẫu thuật sạch và khu điều trị tích cực ICU được chia thành 6 hệ thống điều hòa không khí và thanh lọc độc lập (J-1~J-6): Phòng phẫu thuật loại I (1) và phòng phụ trợ tuần hoàn ngoài cơ thể dùng chung một hệ thống điều hòa thanh lọc (J-1);

Phòng phẫu thuật loại I (2) có một hệ thống điều hòa thanh lọc riêng (J-2);

Các phòng phẫu thuật loại II (1) và (2) mỗi phòng được trang bị một hệ thống điều hòa thanh lọc riêng (từ J-3 đến J-4);

2 phòng phẫu thuật loại III dùng chung một hệ thống điều hòa thanh lọc (J-5);

Các phòng phụ trợ còn lại của khoa phẫu thuật dùng chung một hệ thống điều hòa thanh lọc (J-6). Theo cách này, bất kể phòng mổ nào đang được sử dụng, hệ thống tương ứng của phòng đó sẽ được bật, còn các hệ thống thanh lọc của các phòng mổ không sử dụng sẽ không được bật, nhằm mục đích tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, các hệ thống phòng phụ trợ phục vụ các phòng mổ phải được bật bất kể phòng mổ nào đang được sử dụng.

(2) Thành phần hệ thống. Các hệ thống phòng mổ đều bao gồm hệ thống gió tươi, hệ thống điều hòa không khí thanh lọc và hệ thống gió thải trong phạm vi phòng mổ. Các phòng phụ trợ khu phẫu thuật và hệ thống các phòng bệnh ICU đều bao gồm hệ thống gió tươi và hệ thống điều hòa không khí thanh lọc. Mỗi hệ thống sử dụng hệ thống gió tươi độc lập; các bộ xử lý gió tươi đều áp dụng biện pháp xử lý gió tươi mới với lọc ba cấp hiệu suất thô, trung bình và cận cao, nhưng các bộ xử lý gió tươi không đảm nhiệm việc xử lý nhiệt và ẩm của không khí; việc xử lý nhiệt và ẩm do các bộ điều hòa không khí đảm nhiệm. Các bộ xử lý gió thải của mỗi hệ thống phòng mổ áp dụng biện pháp xử lý gió thải với lọc hai cấp hiệu suất cận cao và hiệu suất trung bình. Quy trình xử lý thanh lọc không khí được thể hiện trong Hình 1.

Gió tươi → lưới nylon → bộ lọc hiệu suất thô-trung bình → bộ lọc hiệu suất cận cao → (gió hồi ← phòng mổ) → bộ lọc hiệu suất trung bình → bộ lọc hiệu suất cao

Hình 1 Sơ đồ quy trình xử lý thanh lọc không khí

(3) Nguồn làm lạnh, nguồn sưởi ấm và nguồn làm ẩm của hệ thống. Nguồn làm lạnh mùa hè của hệ thống điều hòa không khí được cung cấp bởi một tổ máy làm lạnh nước giải nhiệt bằng gió, còn nguồn sưởi ấm mùa đông sử dụng hơi nước do phòng nồi hơi sẵn có của bệnh viện cung cấp. Vì khu phẫu thuật sạch của bệnh viện thuộc nhóm phòng sạch sinh học, cần tránh sự phát triển của vi khuẩn càng nhiều càng tốt; do đó, việc làm ẩm của mỗi hệ thống không được áp dụng hình thức làm ẩm bằng nước, mà phải áp dụng làm ẩm bằng hơi nước, và hơi nước cũng được cung cấp bởi phòng nồi hơi sẵn có của bệnh viện.

(4) Lựa chọn cấu hình hệ thống. Vì tỷ lệ thay đổi không khí của các phòng mổ sạch đều tương đối lớn, ngay cả phòng mổ Loại III có yêu cầu tỷ lệ thay đổi không khí thấp nhất cũng phải đạt 24 lần thay đổi không khí mỗi giờ theo tiêu chuẩn quốc gia. Ngoài ra, do nhân sự tập trung trong phòng mổ trong quá trình phẫu thuật, nhu cầu gió tươi lớn, đồng thời tải nhiệt từ nhân sự, ánh sáng và thiết bị đều tương đối lớn. Do đó, để đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng, tất cả các hệ thống điều hòa không khí thanh lọc đều áp dụng hệ thống gió hồi thứ hai. Xét đến tính khả thi của vận hành thực tế, tỷ lệ gió hồi cấp một và cấp hai cũng như lưu lượng gió tươi được cố định trong suốt cả năm. Quy trình xử lý nhiệt và ẩm của hệ thống được thể hiện trong Hình 2. Phòng mổ Loại I áp dụng gió hồi thứ hai, với tỷ lệ gió tươi không thay đổi trong suốt cả năm.

Gió tươi $L_w$ → bộ xử lý gió tươi → bộ điều hòa không khí tổ hợp → gió cấp $L_s$ → phòng mổ → gió thải; phòng mổ → gió hồi $L_h$ → $L_{h1}$, $L_{h2}$ → bộ điều hòa không khí tổ hợp; rò rỉ không khí

Hình 2 Sơ đồ quy trình xử lý nhiệt và ẩm của hệ thống

IV. Tổ chức luồng không khí trong nhà

(1) Hình thức tổ chức luồng không khí. Gió cấp trong các phòng mổ sạch, theo quy định của tiêu chuẩn quốc gia, áp dụng hình thức bố trí tập trung phía trên bàn mổ, trong khi gió hồi áp dụng hình thức các cửa gió hồi bố trí liên tục ở phần dưới hai bên bàn mổ. Kích thước của thiết bị cấp gió tập trung đáp ứng yêu cầu về kích thước của tiêu chuẩn quốc gia; tốc độ gió hồi ≤2m/s; các cửa gió hồi áp dụng hình thức cửa lá sách đứng ít bị tích tụ bụi, và sử dụng cửa gió điều chỉnh được có lọc hiệu suất sơ cấp. Các phòng phụ trợ sạch khác áp dụng phương án tổ chức luồng không khí với gió cấp bố trí đều trên trần và gió hồi từ hai bên dưới (hoặc một bên dưới), trong khi hành lang sạch và hành lang làm sạch áp dụng phương án tổ chức luồng không khí cấp trên trần, hồi trên trần.

(2) Thiết bị lưu lượng không khí không đổi cho phòng mổ sạch. Vì các hệ thống cấp gió của phòng mổ sạch đều được lắp bộ lọc HEPA, và điện trở vận hành ban đầu của bộ lọc HEPA chênh lệch so với điện trở cuối cùng khoảng 100%, điều này gây ra nhiều khó khăn đáng kể cho công tác vận hành và quản lý. Nếu lưu lượng không khí của hệ thống được điều chỉnh quá cao ở giai đoạn đầu vận hành, sẽ nảy sinh các vấn đề như tiếng ồn tăng và lãng phí năng lượng. Ngược lại, nếu lưu lượng không khí vận hành ban đầu được điều chỉnh ở mức phù hợp, lưu lượng không khí của hệ thống lại phải được điều chỉnh liên tục khi điện trở của bộ lọc HEPA tăng lên; hơn nữa, do mỗi phòng mổ có tần suất sử dụng khác nhau, gần như không thể luôn đáp ứng các yêu cầu về lưu lượng không khí trong quá trình vận hành thực tế—đặc biệt khi lưu lượng không khí là tham số cơ bản để đạt được thanh lọc và vô trùng cho phòng. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã áp dụng van điều khiển thông gió lưu lượng không khí không đổi Venturi của hãng Phenix Control, Hoa Kỳ. Van Venturi có thể tự động bù đắp sự cân bằng áp suất của từng ống dẫn gió theo điều kiện vận hành thực tế của hệ thống, và luôn đảm bảo lưu lượng không khí đi qua van bằng giá trị cài đặt, với sai số nằm trong khoảng ±5%. Nhờ đó, các vấn đề nêu trên được giải quyết, đồng thời luôn đảm bảo sự cân bằng giữa lưu lượng gió cấp, gió hồi và gió thải, tạo thuận lợi rất lớn cho công tác vận hành và quản lý thực tế.

V. Bản vẽ Khu Phẫu thuật

Sơ đồ mặt bằng của các phòng phẫu thuật sạch được thể hiện trong Hình 3, còn sơ đồ phân khu và sơ đồ luồng của khoa phẫu thuật sạch được thể hiện trong Hình 4 và Hình 5.

Hình 3　Sơ đồ mặt bằng các phòng phẫu thuật sạch của Bệnh viện Chuiyangliu Bắc Kinh Hình 4 Sơ đồ mặt bằng của Khoa Phẫu thuật Sạch Bệnh viện Chuiyangliu Bắc Kinh

Hình 5 Sơ đồ luồng của Khoa Phẫu thuật Sạch Bệnh viện Chuiyangliu Bắc Kinh Hình 4 Sơ đồ phân khu của khoa phẫu thuật sạch Bệnh viện Chuiyangliu Bắc Kinh