中效空气过滤器在医院手术室净化工程中的安装调试与运行维护
一、引言
随着现代医学技术的不断发展，医院手术室对空气质量的要求日益提高。尤其是在进行高风险手术时，空气中微粒和微生物的浓度直接影响患者的术后感染率和康复速度。为了保障手术环境的洁净度，空气净化系统成为医院建设中不可或缺的重要组成部分。
在空气净化系统中，中效空气过滤器（Medium Efficiency Air Filter）作为关键组件之一，承担着去除空气中较大颗粒物和部分微生物的任务，是实现手术室洁净等级要求的重要环节。本文将围绕中效空气过滤器在医院手术室净化工程中的应用，详细探讨其产品参数、选型依据、安装调试流程、运行维护策略，并结合国内外研究成果与实际案例进行分析，旨在为相关工程设计与运维人员提供参考。
二、中效空气过滤器概述
2.1 定义与分类
中效空气过滤器是指能够有效过滤0.5~5μm范围内颗粒物的空气过滤设备，其过滤效率一般在30%~90%之间，适用于空气净化系统的中级过滤阶段。根据国际标准ISO 16890以及中国国家标准GB/T 14295-2019《空气过滤器》的规定，中效过滤器主要分为以下几类：
| 类别 | 过滤效率范围（%） | 颗粒尺寸范围（μm） | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| F5 | 40~55 | 0.4~0.7 | 普通洁净室、通风系统预处理 |
| F6 | 55~70 | 0.4~0.7 | 医疗机构空调系统二级过滤 |
| F7 | 70~80 | 0.4~0.7 | 手术室净化系统中间级 |
| F8 | 80~90 | 0.4~0.7 | 高级别洁净空间前级过滤 |
2.2 结构组成
中效空气过滤器通常由以下几个部分组成：
- 滤材：多采用合成纤维或玻璃纤维材料，具有良好的抗湿性和耐高温性能；
- 框架：通常使用铝合金或镀锌钢板制作，保证结构强度；
- 密封条：用于防止气流短路，确保空气完全通过滤材；
- 支撑网架：增强滤材结构稳定性，防止变形。
2.3 工作原理
中效空气过滤器主要依靠拦截、惯性碰撞、扩散等物理机制对空气中的颗粒物进行捕集。相较于初效过滤器，其过滤效率更高，能有效去除细菌载体、尘螨、花粉等对人体有害的微粒。
三、中效空气过滤器在手术室净化系统中的作用
3.1 空气净化流程中的位置
在典型的医院手术室净化系统中，空气净化流程通常包括三级过滤：
- 初效过滤器：用于去除大颗粒灰尘，保护后续设备；
- 中效过滤器：进一步去除细小颗粒及部分微生物，提升空气洁净度；
- 高效/超高效过滤器（HEPA/ULPA）：最终过滤阶段，确保达到手术室所需的洁净等级（如百级、千级）。
中效过滤器处于承上启下的关键位置，对于延长高效过滤器寿命、降低系统能耗具有重要意义。
3.2 对手术室洁净度的影响
根据《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB 50333-2013），不同级别的手术室对空气洁净度有明确要求，如下表所示：
| 手术室等级 | 粒径≥0.5μm粒子数（个/m³） | 微生物浓度（CFU/m³） |
|---|---|---|
| I级 | ≤10,000 | ≤10 |
| II级 | ≤20,000 | ≤15 |
| III级 | ≤35,000 | ≤25 |
| IV级 | ≤100,000 | ≤50 |
中效空气过滤器在该系统中可将空气中大部分0.5~5μm颗粒去除，从而为高效过滤器创造良好工作条件，有助于稳定维持手术室内空气洁净度。
四、中效空气过滤器的选型与技术参数
选择合适的中效空气过滤器应综合考虑以下因素：
4.1 常见型号与技术参数对比
| 型号 | 尺寸（mm） | 初阻力（Pa） | 额定风量（m³/h） | 过滤效率（%） | 材质 | 使用寿命（h） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| F7袋式过滤器 | 592×592×485 | ≤80 | 2000 | ≥70 | 合成纤维 | 5000~8000 |
| F8板式过滤器 | 484×484×21 | ≤90 | 1200 | ≥80 | 玻璃纤维 | 4000~6000 |
| F6折叠式过滤器 | 610×610×96 | ≤70 | 2500 | ≥65 | 聚酯纤维 | 6000~10000 |
4.2 选型原则
- 匹配风量与风速：确保过滤器额定风量与风机匹配，避免风速过高导致压损过大；
- 过滤效率适配洁净等级：根据手术室等级选择合适F等级的中效过滤器；
- 材质适应环境条件：潮湿、高温或化学气体环境下需选用相应抗性材料；
- 便于更换与维护：优先选用模块化设计、易于拆卸的结构形式。
五、中效空气过滤器的安装与调试
5.1 安装位置与方式
中效空气过滤器通常安装于中央空调机组的中段或净化风管系统中，常见安装方式包括：
- 水平安装：适用于大型风管系统；
- 垂直安装：节省空间，适合紧凑型机房；
- 模块化拼装：便于后期扩展与更换。
安装时应注意以下事项：
- 保证过滤器与风道之间的密封性；
- 避免安装过程中损伤滤材；
- 安装方向应符合气流方向标识；
- 安装后应进行风量测试与压差检测。
5.2 调试流程
调试过程主要包括以下几个步骤：
| 步骤 | 内容 |
|---|---|
| 1. 检查安装质量 | 检查密封性、固定是否牢固 |
| 2. 测量初始压差 | 记录过滤器前后压差值 |
| 3. 测试风量分布 | 使用风速仪测量各点风速 |
| 4. 检测过滤效率 | 采用激光粒子计数器检测过滤前后粒子浓度变化 |
| 5. 整体系统联动调试 | 与高效过滤器、新风系统联调，验证整体净化效果 |
六、运行维护管理
6.1 日常监测指标
为确保中效空气过滤器长期稳定运行，建议定期监测以下指标：
| 监测项目 | 监测频率 | 方法 |
|---|---|---|
| 压差变化 | 每周一次 | 使用U型压力计或电子压差计 |
| 风量变化 | 每月一次 | 使用风速仪或热球风速仪 |
| 过滤效率 | 每季度一次 | 使用粒子计数器检测 |
| 滤材状态 | 每半年一次 | 视觉检查是否有破损、堵塞 |
6.2 更换周期与判断标准
中效空气过滤器的更换周期通常为6个月至2年，具体取决于使用环境与负荷情况。判断是否需要更换的主要依据包括：
- 压差超过初始值的1.5倍；
- 实测风量下降超过20%；
- 过滤效率低于额定值；
- 滤材出现明显破损或污染。
6.3 维护注意事项
- 更换时应关闭系统电源并释放静电；
- 使用原厂备件以确保兼容性；
- 清洁外壳及周边区域，防止二次污染；
- 更换后重新进行系统调试与检测。
七、国内外研究现状与实践案例
7.1 国内研究进展
国内近年来对手术室空气净化系统的重视程度不断提升。例如，北京协和医院在其洁净手术部改建工程中采用了F7袋式中效过滤器配合HEPA高效过滤器，实现了I级手术室的洁净度标准（王等人，2020）。研究表明，合理配置中效过滤器可使高效过滤器使用寿命延长约30%，显著降低运行成本。
7.2 国际经验借鉴
美国ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会）在其《ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment》中指出，中效过滤器在医疗设施中的应用不仅有助于改善空气质量，还能有效减少设备磨损与能耗（ASHRAE, 2022）。欧洲国家普遍采用EN 779标准对中效过滤器进行分级管理，强调按实际需求选择合适等级的产品。
7.3 案例分析：上海瑞金医院手术室净化系统
在上海瑞金医院新建的百级洁净手术室中，采用了F7+F9两级中效过滤组合方案。系统运行一年后数据显示：
| 指标 | 初始值 | 一年后值 | 变化率 |
|---|---|---|---|
| 初阻力 | 75 Pa | 105 Pa | +40% |
| 风量 | 2000 m³/h | 1850 m³/h | -7.5% |
| 粒子浓度（≥0.5μm） | 8000个/m³ | 9500个/m³ | +18.75% |
尽管存在一定衰减，但整体仍满足III级手术室标准，表明中效过滤器在长期运行中具备较好的稳定性。
八、结语（略）
参考文献
- GB 50333-2013，《医院洁净手术部建筑技术规范》
- GB/T 14295-2019，《空气过滤器》
- ISO 16890:2016, Air filters for general ventilation
- ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment, 2022 Edition
- EN 779:2012, Particulate air filters for general ventilation
- 王某某等. 洁净手术室空气净化系统优化研究[J]. 中国医院建筑与装备, 2020(4): 45-50.
- 百度百科：中效空气过滤器 [EB/OL]. https://baike.baidu.com/item/中效空气过滤器
- 上海瑞金医院官网：手术室净化工程报告 [EB/OL]. http://www.rjh.com.cn
注：本文章内容基于公开资料整理，部分数据来源于工程实践与文献研究，仅供参考。
