設(shè)計(jì)觀點(diǎn)：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)重點(diǎn)科室的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2021-11-18 09:53:10
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的過(guò)程是一個(gè)多學(xué)科，多層次，多周期的研究過(guò)程，其核心是將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為臨床實(shí)際中應(yīng)用。如何快速實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，首先需要建設(shè)能夠各學(xué)科相互協(xié)助，高效串聯(lián)且設(shè)備先進(jìn)的為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)服務(wù)的基建平臺(tái)。 轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)通常建立四大平臺(tái)：自動(dòng)化臨床生物樣本庫(kù)，人體數(shù)字化能量代謝監(jiān)測(cè)平臺(tái)、多功能智慧臨床研究病房及生物信息技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中四大平臺(tái)對(duì)應(yīng)的重點(diǎn)醫(yī)療功能用房：樣本庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室、代謝倉(cāng)、層流病房
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四大醫(yī)療功能用房通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
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生物樣本庫(kù)
常用生物樣本庫(kù)有二類(lèi)：一類(lèi)為低溫冰箱樣本庫(kù)，二類(lèi)為液氮存儲(chǔ)樣本庫(kù)。不同類(lèi)型樣本庫(kù)中所使用的設(shè)備不同，工藝需求不同，對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型樣本庫(kù)需設(shè)計(jì)不同的通風(fēng)空調(diào)方案。
01 低溫冰箱樣本庫(kù)
低溫冰箱樣本庫(kù)具有發(fā)熱集中，且溫度發(fā)熱量大，全年需要供冷的特性。此區(qū)域要求環(huán)境溫度＜25℃，濕度＜50%，設(shè)置有密集的低溫冰箱（-80℃和-40℃），單臺(tái)冰箱功率為1.1~1.5Kw，全年24小時(shí)不間斷運(yùn)行。根據(jù)此特點(diǎn)，空調(diào)設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)全年制冷模式，運(yùn)行可靠不間斷。
根據(jù)以上分析，筆者建議在有條件的基礎(chǔ)上，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置雙系統(tǒng)，一備一用。設(shè)計(jì)時(shí)可采用全空氣系統(tǒng)+變頻多聯(lián)機(jī)的空調(diào)方案，多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)為備用系統(tǒng)。運(yùn)行優(yōu)先開(kāi)啟全空氣空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)室外溫度較低時(shí)，可切換至全新風(fēng)工況，利用室外新風(fēng)負(fù)擔(dān)冷負(fù)荷。因該房間主要熱量設(shè)備為低溫冰箱，散熱排風(fēng)溫度高于室外環(huán)境溫度，為減少熱量散至房間比例，降低冷負(fù)荷可在冰箱散熱區(qū)域設(shè)置低位局部排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)口安裝高度控制高于冰箱散熱高度。
樣本庫(kù)新風(fēng)換氣次數(shù)要求不高，一般大于2次/h即可滿(mǎn)足衛(wèi)生要求，新風(fēng)量可按局部排風(fēng)數(shù)值，保持風(fēng)量平衡即可。為控制室內(nèi)濕負(fù)荷，夏季新風(fēng)需處理到室內(nèi)等濕點(diǎn)送出。
02 液氮樣本庫(kù)
液氮樣本庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)低溫液氮罐，基本無(wú)發(fā)熱量，但由于液氮在常溫常壓下宜揮發(fā)，每次存取樣本時(shí)，都伴隨著液氮揮發(fā)至室內(nèi)，因此設(shè)計(jì)師優(yōu)先確定最小通風(fēng)量，來(lái)保證N2濃度在安全范圍。根據(jù)液氮罐廠家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)（1個(gè)液氮管一天溢出液體15L/天）。液氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮按1:800考慮?？諝庵蠳2濃度78%，最大安全濃度82%（以氧氣最小濃度為16%計(jì)算），按稀釋濃度法可以計(jì)算液氮儲(chǔ)存區(qū)最小送、排風(fēng)量。注意，項(xiàng)目不同液氮揮發(fā)量略有差異。（文中數(shù)據(jù)僅供參考，具體根據(jù)項(xiàng)目情況確定。）
液氮樣本庫(kù)除考慮平時(shí)通風(fēng)，還需考慮液氮系統(tǒng)泄漏危險(xiǎn)的事故通風(fēng)（12次/h），建議平時(shí)和事故通風(fēng)風(fēng)機(jī)分別獨(dú)立設(shè)置，因氮?dú)饷芏冉咏諝饷芏龋瓤諝饷芏嚷暂p，平時(shí)排風(fēng)應(yīng)采用上、下排形式（上部1/3，下部2/3）。
人體代謝倉(cāng)
代謝倉(cāng)用作研究不同體質(zhì)的人體在不同環(huán)境下生理參數(shù)的監(jiān)控和采集，為轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究提供數(shù)據(jù)分析，是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中重要平臺(tái)。
代謝倉(cāng)的三種類(lèi)型：
標(biāo)準(zhǔn)代謝倉(cāng)
靜息代謝倉(cāng)
低壓低氧環(huán)境模擬代謝倉(cāng)
代謝倉(cāng)內(nèi)的空調(diào)設(shè)計(jì)需以醫(yī)療工藝要求為主導(dǎo)，空調(diào)系統(tǒng)為工藝性空調(diào)，需提供代謝倉(cāng)實(shí)驗(yàn)所要求的溫濕度和潔凈度，并且排風(fēng)系統(tǒng)空氣品質(zhì)參數(shù)也是檢測(cè)數(shù)據(jù)，專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，因此倉(cāng)內(nèi)空調(diào)一般由代謝倉(cāng)廠家直接提供，暖通設(shè)計(jì)在施工圖涉及階段需預(yù)留好必要的機(jī)房，送排風(fēng)管井和新風(fēng)百葉。
代謝倉(cāng)外輔助區(qū)由于冷熱需求交替頻繁，空調(diào)系統(tǒng)建議采用四管制風(fēng)機(jī)盤(pán)管或熱回收型多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。
層流病房
層流病房主要應(yīng)用于血液病患者、化療病人、燒傷病人等重疾患者的康復(fù)和治療。
層流病房中，凈化空調(diào)系統(tǒng)尤為重要。百級(jí)層流病房的凈化空調(diào)和排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)一對(duì)一設(shè)置，且每套系統(tǒng)設(shè)置雙風(fēng)機(jī)并聯(lián)（一用一備），提高病房的可靠性。層流病房?jī)舾卟灰滋?，宜控制?.6m以?xún)?nèi)，送風(fēng)天花滿(mǎn)布率不小于90%，可保障較好的空氣層流效果。
應(yīng)用于血液病患者的層流病房溫度設(shè)計(jì)不宜太低，宜保持在26~27℃，防止患者感冒。層流病房患者長(zhǎng)期停留在病房里，所有病房空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用變頻控制，為患者活動(dòng)和休息時(shí)提供不同的溫度要求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。圖4層流病房空調(diào)系統(tǒng)圖。
圖六
層流病房空調(diào)系統(tǒng)圖
PCR實(shí)驗(yàn)室
PCR實(shí)驗(yàn)室即基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室，是指通過(guò)擴(kuò)增檢測(cè)特定的DNA或RNA，進(jìn)行疾病診斷、治療監(jiān)測(cè)和預(yù)后判定等的實(shí)驗(yàn)室。
轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的PCR實(shí)驗(yàn)室對(duì)空氣潔凈度和感控要求高于綜合醫(yī)院檢驗(yàn)科中PCR實(shí)驗(yàn)室，但低于GMP制藥生產(chǎn)中PCR實(shí)驗(yàn)室要求，轉(zhuǎn)化醫(yī)院的PCR實(shí)驗(yàn)室可按P2級(jí)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行。
標(biāo)準(zhǔn)PCR實(shí)驗(yàn)室四區(qū)醫(yī)療工藝要求：
試劑準(zhǔn)備區(qū)
主要對(duì)實(shí)驗(yàn)試劑的制備，室內(nèi)無(wú)大熱量設(shè)備，試劑制備在潔凈臺(tái)中進(jìn)行，有微量揮發(fā)物，可保證微負(fù)壓；
標(biāo)準(zhǔn)制備區(qū)
主要對(duì)DNA,RNA的提取，重點(diǎn)避免外部氣溶膠污染標(biāo)本，保持與相鄰房間正壓。
擴(kuò)增區(qū)
主要對(duì)DNA，RNA擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)，有較高的污染危險(xiǎn)。該區(qū)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制備區(qū)為負(fù)壓，相對(duì)分析區(qū)應(yīng)為正壓。
分析區(qū)
主要對(duì)擴(kuò)增后的產(chǎn)物分析，為防止分析產(chǎn)物污染其他區(qū)域，房間應(yīng)為負(fù)壓。
根據(jù)以上工藝要求，分析可至PCR實(shí)驗(yàn)室主要是對(duì)空氣壓力的控制，對(duì)溫濕度要求不高，一般考慮人員在PCR實(shí)驗(yàn)室穿戴實(shí)驗(yàn)服和防護(hù)工作，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可按22~24℃，濕度30~60%的舒適要求即可。關(guān)于PCR實(shí)驗(yàn)室壓力保證，主要目的是隔絕PCR實(shí)驗(yàn)區(qū)和外部空氣，其中緩沖室是必不可少的，筆者推薦一種有效做法，既在緩沖送風(fēng)，在實(shí)驗(yàn)室僅設(shè)排風(fēng)，為了控制壓力值，建議每間實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，此方案目的保證緩沖室對(duì)二側(cè)的房間均為正壓，有效防止實(shí)驗(yàn)區(qū)與外部隔離，互不污染。各實(shí)驗(yàn)室之間的壓力值可根據(jù)排風(fēng)量控制。
試劑準(zhǔn)備區(qū)
作者根據(jù)實(shí)際工作中的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)項(xiàng)目，對(duì)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中的重點(diǎn)科室做了一些分析和建議，推薦了較為合理的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，希望可以?huà)伌u引玉，能為同行起到一定指點(diǎn)之用。
參考文獻(xiàn)
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