潛在感染性的細(xì)菌和病毒對(duì)相對(duì)濕度敏感（1）在有無菌要求的空間，其控制室內(nèi)的相對(duì)濕度意義在于能將細(xì)菌和病毒在空氣中存活的時(shí)間控制在一個(gè)較短的范圍內(nèi)。而在空調(diào)環(huán)境范圍內(nèi)的溫度變化對(duì)微生物生存能力和毒性的影響不是很明顯。大量對(duì)有潛在感染性的細(xì)菌和病毒研究表明，當(dāng)室內(nèi)相對(duì)濕度控制在30%～60%時(shí)，可以降低室內(nèi)人員感染的可能。
研究人員對(duì)肺炎球菌氣溶膠作了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)顯示肺炎球菌的衰亡過程經(jīng)歷兩個(gè)截然不同的階段，第一階段的衰亡過程很快，只需5～20min，第二階段的衰亡過程則較慢，需要兩個(gè)小時(shí)或以上。Dunklin等人于1948年對(duì)這個(gè)過程給出一個(gè)存活量與時(shí)間的線性對(duì)數(shù)圖，其中各直線的斜率K代表細(xì)菌的對(duì)數(shù)衰減常數(shù)。細(xì)菌的衰減過程可分為兩個(gè)階段，衰減速率較快的初始衰減階段和衰減較緩慢的最終衰減階段，K1、K2分別代表著兩個(gè)階段的衰減常數(shù)，在相同的相對(duì)濕度條件下，K1>K2。由圖可見，對(duì)于肺炎球菌當(dāng)相對(duì)濕度在靠近50%的范圍內(nèi)其衰減是非常快的，抑菌效果十分明顯。這就為工程控制措施提供了一個(gè)可靠的依據(jù)。
關(guān)于相對(duì)濕度對(duì)病毒傳染性的影響的研究不多，但很有價(jià)值，相對(duì)濕度對(duì)大多數(shù)微生物而言是一個(gè)重要的影響因素。將相對(duì)濕度控制在30%～60%之間就能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)細(xì)菌和病毒的活力期控制在最小的時(shí)間范圍內(nèi)。對(duì)室內(nèi)來說，相對(duì)濕度控制在50%左右是各種微生物生長(zhǎng)的最不利環(huán)境。
《規(guī)范》強(qiáng)調(diào)凈化技術(shù)綜合措施為控制手術(shù)部位感染風(fēng)險(xiǎn)建立起一套保障體系，這套體系的最大特點(diǎn)是從最終結(jié)果的控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)過程中影響因子的控制。影響因子控制中特別提及了濕度優(yōu)先控制，因?yàn)楦邼穸冗@個(gè)影響因子不僅傳統(tǒng)意義上影響醫(yī)護(hù)人員的舒適度，而且還會(huì)誘發(fā)空調(diào)系統(tǒng)二次污染，大量事實(shí)表明，盡管凈化空調(diào)可以有效地過濾掉送風(fēng)中的細(xì)菌，但仍須強(qiáng)調(diào)整個(gè)潔凈手術(shù)部系統(tǒng)內(nèi)的濕度控制，因?yàn)橹灰羞m當(dāng)?shù)乃郑?xì)菌就有了營(yíng)養(yǎng)源，就可以在系統(tǒng)中隨時(shí)隨地繁殖，最后會(huì)造成整個(gè)控制失敗。
高濕度會(huì)加大人體的發(fā)菌量，引起室內(nèi)微生物繁殖，因此要對(duì)高濕度引起高度重視。對(duì)潔凈手術(shù)室來說，濕度優(yōu)先控制是維持無菌狀態(tài)一個(gè)重要的技術(shù)措解可以說高濕度就是誘發(fā)生物污染主要因子。從工程措施講，提出了'余濕是污染物'概念，這樣將手術(shù)部的無菌環(huán)境控制主要因素歸結(jié)為濕度控制，或者說實(shí)現(xiàn)無菌環(huán)境是濕度優(yōu)先控制。詳見中國(guó)建筑工業(yè)出版社的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范實(shí)施技術(shù)基礎(chǔ)》一書。
什么是耦合呢？耦合指兩個(gè)或兩個(gè)以上的體系或兩種運(yùn)動(dòng)形式之間通過各種交互作用而彼此影響，從而聯(lián)合起來產(chǎn)生增力，協(xié)同完成特定任務(wù)的現(xiàn)象。
（1）傳統(tǒng)的空調(diào)對(duì)顯熱負(fù)荷和潛熱負(fù)荷處理是耦合的（耦合應(yīng)該從系統(tǒng)的角度理解這個(gè)概念），冷凍水不得不為了滿足濕度外理要求而降低水溫或加大水量。又因常常采用一次回風(fēng)系統(tǒng)，溫濕度變化范圍很大的新風(fēng)與室內(nèi)瞬時(shí)變化的負(fù)荷易造成室內(nèi)狀態(tài)控制不穩(wěn)定，尤其是新風(fēng)比很大的場(chǎng)合。另外當(dāng)間風(fēng)中微生物遇到高溫高濕的新風(fēng)也易繁殖滋生，運(yùn)行實(shí)踐也證明對(duì)微生物控制不利。
（2）傳統(tǒng)凈化空調(diào)保障衛(wèi)生的新風(fēng)量與保證正壓控制的補(bǔ)風(fēng)量是耦合的。有時(shí)為了滿足正壓風(fēng)量而加大了新風(fēng)量，或者為了滿足新風(fēng)量保證正壓差值風(fēng)量而加大了排風(fēng)量。由于系統(tǒng)新風(fēng)通路上與回風(fēng)通路上空氣過濾器級(jí)數(shù)不同，積塵速度不同，引起送風(fēng)、回風(fēng)量的變化，造成區(qū)域內(nèi)有序壓力梯度失調(diào)。
（3）傳統(tǒng)凈化空調(diào)系統(tǒng)對(duì)凈化所需風(fēng)量與熱濕處理風(fēng)量是耦合的。潔凈度級(jí)別越高的系統(tǒng)兩者風(fēng)量相差越大，為了滿足凈化所需風(fēng)量不得不減少了送風(fēng)溫差，或者說不同潔凈度級(jí)別房間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)不同。醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)多以功能區(qū)域劃分，因此區(qū)域內(nèi)不同潔凈度級(jí)別的房間難以組合在一個(gè)系統(tǒng)。另外龐大的空調(diào)箱與碩大的風(fēng)管也難以適用醫(yī)院建筑或醫(yī)療場(chǎng)所。
潔凈手術(shù)部手術(shù)環(huán)境控制措施重點(diǎn)在哪？
為了解決以上這些常見的耦合問題，更有效地控制手術(shù)環(huán)境，《規(guī)范》特別強(qiáng)調(diào)整個(gè)潔凈手術(shù)部采用集中新風(fēng)冷熱處理設(shè)施時(shí)，I～Ⅲ級(jí)潔凈手術(shù)室可采用獨(dú)立設(shè)置的凈化空調(diào)循環(huán)機(jī)組。由于新風(fēng)無致病菌，因此整個(gè)系統(tǒng)的除濕任務(wù)應(yīng)該由集中新風(fēng)處理承擔(dān)，手術(shù)室室內(nèi)狀態(tài)可以由新風(fēng)集中處理消除余濕量與循環(huán)風(fēng)空調(diào)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度兩個(gè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。這樣的新風(fēng)處理不再是將新風(fēng)處理到不會(huì)干擾室內(nèi)的狀態(tài)，即室內(nèi)焓值點(diǎn)，而要求新風(fēng)處理到更低的焓值，不僅要先消除新風(fēng)自身的高濕量，還要消除室內(nèi)余濕量。這就是濕度優(yōu)先控制模式。
當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立新風(fēng)處理機(jī)組時(shí)，強(qiáng)調(diào)其處理終狀態(tài)點(diǎn)，目的在于盡可能降低高溫高濕的新風(fēng)對(duì)系統(tǒng)控制的影響，尤其是潔凈手術(shù)室的空調(diào)機(jī)組更應(yīng)如此。目前國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)新風(fēng)處理尚不能達(dá)到如圖所示的狀態(tài)點(diǎn)，而使末端機(jī)組干工況運(yùn)行。但希望有條件時(shí)處理后新風(fēng)能承擔(dān)室內(nèi)一部分濕負(fù)荷，至少不能將任何新風(fēng)濕負(fù)荷都由末端機(jī)組承擔(dān)。
什么是手術(shù)室合適的凈化空調(diào)系統(tǒng)？
《規(guī)范》提出的濕度優(yōu)先控制模式不同于傳統(tǒng)模式的干盤管系統(tǒng)或無凝水空調(diào)。什么是手術(shù)室合適的凈化空調(diào)系統(tǒng)，需要分析一下手術(shù)室的特點(diǎn)∶
1）對(duì)于手術(shù)室來說，由于建筑負(fù)荷小，室內(nèi)人員較多，熱濕比較小，系統(tǒng)處理的機(jī)器露點(diǎn)低，手術(shù)環(huán)境控制又具有一定的精度。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)不能勝任。一旦冷凍水溫不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，手術(shù)環(huán)境濕度就失控。
2）手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)比高于一般空調(diào)系統(tǒng)，對(duì)手術(shù)室來說新風(fēng)是最大無規(guī)律的熱濕負(fù)荷，尤其是陰雨與高濕天氣的新風(fēng)對(duì)系統(tǒng)的濕度影響不容忽視。因此新風(fēng)集中處理較為合適，可以使處理后新風(fēng)保持在一定狀態(tài)，對(duì)穩(wěn)定手術(shù)環(huán)境控制有利。
3）再分析一下手術(shù)室熱濕負(fù)荷特點(diǎn)，在整個(gè)手術(shù)過程中醫(yī)護(hù)人員的數(shù)量幾乎沒有變化，但手術(shù)電動(dòng)器械或設(shè)備使用時(shí)間與數(shù)量變化很大。這反映了手術(shù)室負(fù)荷的一個(gè)明顯特點(diǎn)∶即濕負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，而熱負(fù)荷瞬時(shí)變化大。對(duì)于手術(shù)室內(nèi)的瞬變的顯熱負(fù)荷較多，有時(shí)變化幅度較大。如果采用干盤管系統(tǒng)，刻意保持無凝水狀態(tài)，必須采用進(jìn)水水溫高于室內(nèi)露點(diǎn)的冷凍水。這種高溫冷凍水對(duì)室內(nèi)瞬變負(fù)荷的反應(yīng)速度不快，或者說負(fù)荷跟蹤性不強(qiáng)，使手術(shù)環(huán)境溫濕度波動(dòng)較大，不符合醫(yī)療要求。
PS：冷負(fù)荷是指連續(xù)保持空調(diào)房間恒溫、恒濕，在某一時(shí)刻向房間供應(yīng)的冷量；熱負(fù)荷是指為補(bǔ)償房間失熱需向房間提供的熱量；濕負(fù)荷是指維持室內(nèi)相對(duì)濕度恒定需從房間除去的濕量。
保證室內(nèi)濕負(fù)荷優(yōu)先被新風(fēng)帶走《規(guī)范》提出的濕度優(yōu)先控制模式，新風(fēng)的處理終狀態(tài)參數(shù)由室內(nèi)濕負(fù)荷確定，并保持相對(duì)穩(wěn)定，就能保證室內(nèi)濕負(fù)荷優(yōu)先被新風(fēng)帶走。由于手術(shù)室是無菌空間，沒有必要始終保持循環(huán)機(jī)組無凝水狀態(tài)，循環(huán)機(jī)組仍直接供給7℃冷凍水。如上分析，室內(nèi)濕負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，這樣室內(nèi)濕度就可由集中新風(fēng)優(yōu)先控制。而瞬時(shí)變化的顯熱負(fù)荷，由循環(huán)機(jī)組做動(dòng)態(tài)溫度控制，大大簡(jiǎn)化了冷凍水系統(tǒng)。在這濕度優(yōu)先控制的模式中，循環(huán)機(jī)組盡管沒能始終保持干盤管，但絕大多數(shù)時(shí)間還是處于無凝水運(yùn)行工況。