為控制不同用途用房的室內(nèi)空氣環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量，降低手術(shù)的外源性感染風險，《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB 50333-2002（舊規(guī)范）將潔凈手術(shù)室分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ4級潔凈手術(shù)室，其中Ⅰ級潔凈手術(shù)室的級別zui高，要求的環(huán)境無菌程度也zui高。《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（報批稿）（新規(guī)范）沿用了舊規(guī)范的潔凈手術(shù)室的級別劃分，但是對于Ⅰ級潔凈手術(shù)室的工作區(qū)平均風速的測量斷面和工作區(qū)平均風速的大小均有調(diào)整；舊規(guī)范要求的工作區(qū)平均風速的測量斷面為距地面0.8m高的送風口投影區(qū)域，要求工作區(qū)平均風速為0.25～0.30m/s；新規(guī)范要求的工作區(qū)平均風速的測量斷面為距地面1.2m高的送風口投影區(qū)域，要求工作區(qū)平均風速為0.20～0.25m/s。依據(jù)舊規(guī)范的要求，如果在距地面0.8m高的送風口投影區(qū)域內(nèi)獲得0.25～0.30m/s的工作區(qū)平均風速，需要送風速度保持在0.40～0.45m/s。設(shè)計人員在設(shè)計Ⅰ級潔凈手術(shù)室時按照送風風速為0.45m/s計算Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風量，Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風面尺寸為2600*2400mm，Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風量為10108.8m³/h。新規(guī)范把工作區(qū)平均風速的測量斷面提高了0.4m，工作區(qū)平均風速的限值也降低了。為了在距地面1.2m高的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風速度和送風量需要多大？下面詳細探討。
1、現(xiàn)有文獻的分析研究
為了確定Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風量，操作實驗在模型I級手術(shù)室實驗室內(nèi)完成。實驗室圍護結(jié)構(gòu)采用復合彩鋼板組裝而成，實驗室尺寸為5900*4900*2700mm（長*寬*高）。實驗室透視圖見下圖1，末端送風裝置平面圖見圖2。
  （圖1）
        （圖2）
文獻在兩種實驗條件下進行了測試，一種為等溫送風實驗條件1（送風溫度和室內(nèi)溫度相同），一種為高溫送風實驗條件2（送風溫度高于室內(nèi)溫度）。
實驗條件1為：室內(nèi)干球溫度22.0～23.5℃；室內(nèi)濕球溫度18.0～20.5℃；室內(nèi)正壓10～13Pa，送風溫差為0℃。在此實驗條件下，文獻得出的送風氣流衰減規(guī)律見下表：
從表中可以看出，等溫送風條件下送風的衰減率在0.303～0.369之間，平均值為0.353，按照衰減率計算，如果要在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)在0.309～0.386m/s，送風量應(yīng)為6941～8671 m³/h。
實驗條件2為：室內(nèi)干球溫度29.7～30.0℃；室內(nèi)濕球溫度22.0～24.8℃；室內(nèi)正壓12～20Pa，送風溫差為1.4℃。在此實驗條件下，文獻得出的送風氣流衰減規(guī)律見下表：
從表中可以看出，高溫送風（送風溫度高于室內(nèi)溫度）條件下送風的衰減率在0.422～0.462之間，平均值為0.443，按照衰減率計算，如果要在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)在0.359～0.449m/s，送風量應(yīng)為8064～10086m³/h。
對比以上兩種實驗條件下的衰減率，高溫送風條件下的衰減率比等溫送風條件下的衰減率增大了25.5%。這種衰減率的上升是由于熱送風所產(chǎn)生的浮力造成的，文獻未對送冷風（送風溫度低于室內(nèi)溫度）的氣流衰減率進行實驗。送冷風時，由于受重力影響，送冷風的氣流衰減率比等溫送風的氣流衰減率要小，減小的比率應(yīng)和送熱風氣流衰減率增大的比率相當，如果氣流衰減率按照25%的減小率計算，送冷風時的氣流衰減率應(yīng)為：0.353*（1-25%）=0.264，按照上述的衰減率計算，如果要在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)在0.27～0.34m/s，送風量應(yīng)為6088～7638m³/h。
綜合比較分析，等溫送風的氣流衰減率可以取0.35，該值與《藥廠潔凈室設(shè)計、運行與GMP認證》（第二版）關(guān)于局部單向流的送風速度中提出的衰減率比較接近，也符合文獻提出的衰減率為0.2～0.4的要求。氣流衰減率取0.35，則送風速度和工作區(qū)平均風速之間存在如下的關(guān)系：

由上式可以導出：

可以看出，送風速度為工作區(qū)平均風速的1.54倍。
氣流衰減率取0.35時，如果在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)為0.31～0.39m/s，送風量應(yīng)為6964～8761m³/h，取整后為7000～8800m³/h，冷射流（送冷風）時送風衰減率小于上述數(shù)值。
2、理論分析
文獻在分析送風射流的流動規(guī)律時認為，送風速度和距地1.2m的送風口投影區(qū)域的工作區(qū)平均風速之間存在如下的關(guān)系：

式中，m為射流衰減系數(shù)；
    F₀為送風口面積，m²；對于Ⅰ級手術(shù)室來說，F(xiàn)₀=2.6m*2.4m=6.24m²；
    x為送風口至測試斷面的距離，m。
射流衰減系數(shù)與風口本身的特性相關(guān)的參數(shù)，它的大小只取決于送風口的本身的特性。文獻中并沒有給出適合Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風口的射流衰減系數(shù)的取值，如何獲得Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風口的射流衰減系數(shù)成為一個關(guān)鍵問題。
由上式可得：

利用文獻給出的實測送風速度和工作區(qū)平均風速之間的對應(yīng)關(guān)系，采用上式計算出一系列射流衰減系數(shù)，見下表。式中的F₀=6.24m²，送風口至測試斷面的距離x=1.9m。將這一系列射流衰減系數(shù)的平均值0.435作為Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風口的射流衰減系數(shù)。

當手術(shù)室的層高為3m時，距地1.2m的送風口投影區(qū)域的測試斷面到送風口的距離x=1.8m，射流衰減系數(shù)為0.435，F(xiàn)₀=6.24m²代入可得：

氣流衰減率：

按照0.317的氣流衰減率，如果在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)為0.29～0.37m/h，送風量應(yīng)為6515～8312m³/h，取整后為6600～8400m³/h。
3、Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風風速及送風量的確定
對于層高為3.0m的Ⅰ級潔凈手術(shù)室，計算所得與文獻分析所得的結(jié)果差異的原因在于文獻所采用的實驗室的層高為2.7m，工作區(qū)平均風速的測試斷面距地面0.8m，送風面和工作區(qū)平均風速的測試斷面之間的距離為1.9m；而實際測試和理論探討的Ⅰ級潔凈手術(shù)室的層高為3.0m，工作區(qū)平均風速的測試斷面距地面1.2m，送風面和工作區(qū)平均風速的測試斷面之間的距離為1.8m；文獻的送風射流距離比實際測試和理論研究的射流距離大了100mm，因此造成了衰減率的差異，實際測試發(fā)現(xiàn)相差幾厘米風速就會發(fā)生顯著的變化。綜合比較現(xiàn)有文獻、理論研究、實際測試所得的氣流衰減率，認為層高為3.0m高的Ⅰ級潔凈手術(shù)室的氣流衰減率宜取0.32，這個衰減率既包含在現(xiàn)有文獻的分析研究所得的數(shù)值范圍內(nèi)，又比理論研究的結(jié)果相對保險。按照0.32的氣流衰減率，如果在距地1.2m的送風口投影區(qū)域獲得0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速，送風速度應(yīng)在0.30～0.37m/s，送風量應(yīng)在6739～8312m³/h，上述送風量取整后為6800～8400m³/h。上述送風量適合于3.0m高的Ⅰ級潔凈手術(shù)室；對于層高不是3.0m的Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風速度和送風量可以根據(jù)公式和計算確定。
當手術(shù)室的層高為2.9m時，1.2m的送風口投影區(qū)域的測試斷面到送風口的距離x=1.7m，按照上述公式計算氣流的衰減率為：

同理可得其它層高的Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風速度和送風量，計算結(jié)果見下表：

在進行Ⅰ級潔凈手術(shù)室設(shè)計時可以參照此表進行設(shè)計，并根據(jù)實際工程的送風溫差調(diào)整送風量的大小。由于新規(guī)范規(guī)定潔凈手術(shù)室的凈高不宜低于2.7m，因此表中只給到層高為2.7m的Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風速度和送風量的取值。表中的結(jié)果為理論計算所得，實際手術(shù)室中送風速度的衰減會受到手術(shù)室的大小、布局、送風面的大小、回風口的布置、送風溫差等因素影響。
4、新舊規(guī)范Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風面風速和送風量比較
由于工作區(qū)平均風速的測量斷面和所要求的工作區(qū)平均風速的數(shù)值有變化，新規(guī)范和舊規(guī)范相比，Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風速度和送風量有變化，變化情況見下表：

表中針對的是層高為3.0m的Ⅰ級潔凈手術(shù)室。可以看出，要達到新規(guī)范的工作區(qū)平均風速的要求，Ⅰ級潔凈手術(shù)室的送風量可以按照7000～8600m³/h進行設(shè)計計算，比按照舊規(guī)范計算所得的送風量減少了1600m³/h，減少的送風量相當于原設(shè)計風量的16%。如果Ⅰ級潔凈手術(shù)室的層高小于3.0m，送風量減小的比例會更大。送風量減小了，在進行Ⅰ級潔凈手術(shù)室設(shè)計時，風機參數(shù)也可以適當減小，空調(diào)機組表冷器的冷負荷和熱負荷都會隨之減小，這樣就會在一定程度上降低Ⅰ級潔凈手術(shù)室的造價和運行費用，對于建設(shè)方來說是非常有利的。
考慮到低溫送風時的氣流衰減率減小，在距地1.2m的送風口投影區(qū)域達到0.20～0.25m/s的工作區(qū)平均風速所需的送風速度和送風量會減小，因此新規(guī)范標準從減少送風量的角度出發(fā)進行了如下的規(guī)定：在手術(shù)進行過程中，Ⅰ～Ⅲ級潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)宜根據(jù)需要使送風溫度能夠在低于室溫狀況下運行。