壹
我國潔凈技術的自主發展之路
我國潔凈技術是在西方國家重重技術封鎖下，在無技術、無裝備、甚至無資料的無比艱苦的情況下一步一步發展起來，由于沒有外來的技術框框，我國潔凈技術從一開始就沒有完全照搬西方技術，而是基于我國的國情，闖出一條自己發展的路徑。
在20世紀70年代美國依據成熟的潔凈室標準、先進的技術措施與裝備在潔凈室領域處于絕對領先的地位。我國在70年代末，首次打破了美國的“層流”與“斷面風速0.457 m/s”的教條，提出了“平行流”與工藝相關的“下限風速”。1979年3月由國家建委科教局批準實施的《空氣潔凈技術措施》，是我國正式公布的第一部集潔凈室設計、施工、驗收的準規范性質的文件。初步建立了我國潔凈室技術體系。
70年代末至80年代末這10年中，我國在潔凈室的基礎研究和技術措施方面一步一步突破，取得了眾多成績，如：提出了中國大氣塵的統計規律、濕度對大氣塵濃度的作用、“W”型大氣塵濃度日分布模型，為確定室外設計濃度提供了依據；提出了空氣幕層流罩的隔離效果、設計原理與計算方法；提出了亂流潔凈室的均勻分布理論計算公式、經驗計算公式，以及自凈時間、污染時間的計算公式；提出了單向流潔凈室下側回風方式的最大室寬、計算模型，以及下限風速的概念及數據；提出了高效空氣過濾器封導結合的雙環密封原理和方案，以及倒置式液槽密封方案；進行了人體發菌量的測試與分析；建立了濾材、濾器的細菌過濾效率測試臺，得到了對大氣塵菌源的濾菌效率與計數、計重效率的相關關系。
特別是潔凈室三區不均勻分布的計算方法，比國外提出的計算方法更準確、更方便。提出的不均勻分布系數，與過濾器滿布比的大小、風口氣流紊亂程度、渦流區大小、房間體積大小等因素有關，只要滿布比達到一定程度、渦流區小到一定程度、出口氣流很少引射作用，室內含塵濃度就能達到100級或更高級別的層流水平，亂流就逐漸過渡到層流這一量變到質變的關系，從而得到了層流和亂流統一的表達式。
1983年許鐘麟編著了《空氣潔凈技術原理》，1989年出版了《空氣潔凈技術應用》，對開展潔凈室技術的教學研究與設計施工起到了重要的作用。若干高等院校與研究院（較早的有哈爾濱建筑工程學院、同濟大學、天津大學、中國建筑科學研究院等）自1978年開始招收潔凈技術領域的研究生。不少高校、研究所也開設了潔凈技術的研究方向。
1982年6月成立了中國電子學會潔凈技術分會，并創辦了《潔凈技術》雜志，這是第一本介紹潔凈行業技術交流與發展的專業雜志，后更名為《潔凈與空調技術》，于1983年正式發刊。
1986年中國潔凈技術學會成為國際污染控制學會聯盟的成員。2006年第18屆國際污染控制學術會議在北京成功召開。中國建筑學會暖通空調分會凈化專業委員會從建設口整合國內潔凈技術力量，定期開展學術活動，促進了國內外潔凈技術的交流與發展。如與日本醫療福祉設備學會等學術團體建立聯系，每年分別邀請對方在各自年會作主旨演講，加強了與國外的技術交流，有力地推動了中國潔凈技術的發展。
20世紀90年代，隨著我國潔凈工程市場不斷擴大，我國研究機構與高校也投入潔凈相關產品的研究與開發，出現了一批生產潔凈產品的大型企業與潔凈工程公司，中外合資、外資企業也大批涌入。
從超低穿透率過濾器、生物安全工作臺、FFU機組、袋進袋出過濾箱，到鋁蜂窩夾心壁板、鋁合金架空地板、防靜電地面卷材等絕大部分潔凈工程所需的產品與材料已能在國內生產。但其中一些關鍵技術與材料，如微孔薄膜復合濾料（PTFE）等還需依賴進口。
如今這些產品的質量已經不遜色于國外同類產品，由于大批量生產，如FFU、高效過濾器等產品價格已處于世界低位。值得一提的是當年開發的多用途潔凈送風屏，因可以十分方便設置營造局部潔凈區域，并隨超薄型高效過濾器的出現發展出各式各樣的局部凈化設備，被廣泛地因此應用廣泛。
又如，醫用潔凈空調機組以消除微生物滋生條件為宗旨，改革了百年來的空調箱內部件組合次序及部件的設計，使空調機組擺脫了提高熱濕交換效率與消毒滅菌的束縛，可有效防止微生物的二次污染。
90年代后期，我國醫院建設高潮開始興起，由于醫療行業不像制藥、食品、生物安全實驗室等行業，沒有統一的國際標準，這為我國留出了很大的研究與發展空間，可以依據我國國情開展醫療環境控制的研究工作及開發相應的技術措施與裝備。
由于我國醫院建設的數量之多、規模之大及分布地域之廣在世界上已是首屈一指，在設計與施工過程中積累的經驗教訓是任何國家無可比擬的。加上我國就醫人數世界第一，年手術量名列前茅，微創手術不斷替代開放手術，我國成功拓展了微創手術應用范圍，微創手術實施案例與技術進入世界前沿。
還有，兩次疫情的沖擊使得我國防控水平及隔離設施實施能力位于世界前列。我國已在醫療工藝上取得了一定的話語權。醫療環境控制領域成為我國潔凈技術創新的巨大空間，推出越來越多的新思維、新概念、新方式、新模式、新措施、新裝備，形成我國獨特的、具有自主知識產權的科技成果，發展出有中國特色的數字化、網絡化、智能化手術室及其他醫療科室。
貳
21世紀潔凈技術的創新歷程
進入了21世紀，我國開始走上自主發展的創新歷程。比較有代表性的成果：
1
醫用潔凈空調機組，首次提出其宗旨是以消除微生物滋生條件，而不是殺菌、也不是空氣消毒機組。只有從空調部件到機組動態維持機組內不積塵不積水，使微生物失去定植、繁殖與傳播的條件，才能有效地防止微生物的二次污染。為此改革了百年來的空調部件結構設計與機組內部件組合排序，使空調機組擺脫了傳統的提高熱濕交換效率思維的束縛，發展了獨特的醫用空調機組（見圖1），并大量應用于我國醫療場所。
圖1 醫用潔凈空調機組
2
阻漏層理論，改變了將高效過濾器放在凈化空調系統送風末端的傳統做法。將高效過濾器從系統末端移開，并在末端設置有一定阻力與效率的阻漏層，把傳統送風裝置身上具有的過濾、堵漏、均流三大功能 “解耦”，化局部的漏為整體的不漏（見圖2）。有效杜絕了高級別潔凈室發生的漏泄。成功應用在我國潔凈手術室。
圖2 手術室阻漏層送風裝置
3
動態氣流密封的負壓高效排風裝置，采用疏堵結合完全改變了常規的機械密封而實現了“萬無一漏”。還可以實現在位消毒、在位更換（見圖3）。成功用于空氣傳染隔離病房和生物安全實驗室。相比生物安全“必備”的袋進袋出的過濾裝置，既輕巧、簡便又安全。
圖3 動態氣流密封的負壓高效排風裝置
4
高級別的潔凈空間與生物安全防護空間，如空氣傳染隔離病房和生物安全實驗室，壓差控制很重要，似乎壓差越大越好。這是只認密封和高負壓的“靜態隔離理論”。為此提出了“動態隔離理論”，采用合適的送風緩沖室，主動在密封門下留門縫，用自循環風降低新風送風量等（見圖4）。打破了常規的高負壓、密閉門，全新風的設計與施工的框框。
圖4 負壓隔離病房動態阻隔
叁
21世紀手術環境控制的發展與創新
近年來我國手術室裝備與建設方面涌現出不少新裝置、新模式、新技術。具體體現在：
1
通倉手術，改變了傳統的手術實施方式，一間大手術室能夠同時進行4臺手術（見圖5），可以充分發揮資深的手術醫生與麻醉師的指導作用，使更多的年輕醫生得到臨床指導，極大提高了手術量、降低了手術成本。
圖5 通倉手術室
2
多聯手術室，為了使通倉手術室能適合國情且符合我國手術室建筑技術規范，將每個手術區內手術床作90度旋轉，使手術床的設置與潔凈走廊的走向平行，兩側墻下邊設置回風口，實現上送下回的氣流分布。并在通倉手術室內每2臺手術床之間設置中間移動隔門，按手術需求開關隔門（見圖6），使得通倉手術室適用于更多的病種與各類的醫院。
圖6 多聯潔凈手術室
3
手術室帶寬口低速空氣幕送風裝置，送風裝置中間主層流與兩側寬口空氣幕實現異溫異速送風不僅增強了手術區抗干擾能力，而且空氣幕低溫高速送風能滿足手術醫護舒適度。裝置中心以較低風速較高溫度送入手術區，實現術中患者體溫管理，形成穩定的無菌手術區。由于送風天花異溫異速的送風氣流可以同時滿足麻醉師與患者的溫濕度需求（見圖7）。
圖7 手術室帶氣幕異溫異速送風裝置
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控溫輻射手術室，將手術室層流送風宗旨從調控室內溫濕度轉變為實現最佳氣流與最大無菌區域，采用空氣介質在手術室圍護雙層壁腔內流動形成輻射板（見圖8），也可采用空氣介質在手術室圍護壁腔外送風形成輻射板消除手術室內余熱 ，保證最佳手術環境同時提高了手術醫護、麻醉師與患者各自的舒適性。
圖8 控溫輻射手術室
5
手術環境變風量變級別運行，將潔凈手術室中間一個傳統送風裝置，分成三個送風箱體，按手術需求可以變換運行不同送風箱體組合，以實現變風量變級別運行（見圖9）。既節能又有效，改變了潔凈手術室的傳統運行方式。
圖9 變風量、變級別手術室
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日間手術改變了手術原有的醫療模式，將原來需要住院完成的手術、在院時間縮短至24小時以內。從而提高了手術量、降低了手術成本，縮小了住院潔凈手術部規模。
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醫療環境控制新裝備，加大醫療環境控制的新風量是永恒的主題，不僅可有效降低院內感染，也可大大提高醫患的舒適感。但長期以來受到運行能耗以及醫療環境壓力控制的制約。開發的恒壓差變新風量機組由于配置了雙風機、高精度壓差控制器以及全年最佳運行的PLC，設置了可一鍵轉換的平時節能模式與疫情負壓模式。安裝與運行十分方便。
在合適氣象條件改變新風量運行，降低了運行能耗、提高了室內空氣質量且始終維持受控環境壓差不變。在疫情中一鍵轉換，自行設定負壓值，恒壓差運行，增強了醫療科室抗疫能力（見圖10）；
圖10 恒壓差變新風量凈化空調機組
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推廣5G與AI 在醫療健康領域應用場景，發展了簡約適度5G無線數字化手術室新模式（見圖11），將手術室實時需用的數字化與運營管理的數字化解耦。手術部成為相對穩定的管理運營平臺，不時變化的數字化手術室成為嵌入模塊，基于5G用無線將兩者有機結合起來，大大縮短了改擴建的周期，并可充分發揮人工智能AI功能。繼而開發了以人工智能為核心技術的手術室管控系統，標志著對人、物、環境的同時管控。可以全方位、全過程、全信息的監控，所有數據的記錄、存儲、可追溯與智能分析，自動識別與分析潛在的不利因素，尤其是對人的管控，這對規范與優化手術室人員行為、提高手術標準操作水平、有效降低手術部位感染以及不良事件發生有革命性的意義。
圖11 無線數字化手術室
肆
不斷推進“非能源效率”節能創新措施
隨著醫療技術與先進診療設備的進步，會增加對醫療環境的控制參數及提高控制要求，同時也使能耗不斷增長。如多功能復合手術室（見圖12），醫療潔凈環境控制的能耗一直是醫用裝備技術的痛點。降低醫療成本與節能降耗的難題一直倍受人們的關注。
我國“雙碳”戰略不只要求降低醫療成本與節能降耗，而應關注新能源、推動能源結構的調整，不斷推動雙碳環控技術創新。如推廣冷熱源一體機為中心的供應系統，配置合適能位的冷機與熱機，革新用能末端，平衡水系統冷側與熱側的需求，提高整個系統運行效率。
圖12 我國復合手術室
醫院節能降耗應以新的發展理念作指導，除了努力提高“能源效率”傳統節能技術外，還必須關注醫療技術的新模式、新措施與新裝備，推動醫院能源結構調整。
加快醫療改革、改進醫療方式、改變醫療模式、改革醫院體系，才能不斷推進“非能源效率”節能創新措施，比傳統提高“能源效率”的節能途徑更多，節能效果更大，更易取得多贏的局面，才能走上真正高效低耗的發展道路。
伍
以創新引領發展，實現從“跟跑”到“領跑”的提升
回顧潔凈技術創新走過的路程，我們更應該客觀地認清今天的形勢，既要看到與前沿技術的差距及面臨的嚴峻挑戰，又要看到國家的進步、高科技的發展，推動潔凈技術向深度發展，應用的范圍不斷地拓擴，潔凈技術迎來了歷史上最好的發展機遇和條件。
展望21世紀，依托我國潔凈室建設豐富的實踐、大量的技術積累，只有通過創新，突破固有的傳統的認知模式，才會有更多的新理念、新理論、新措施和新設備，我國具有自主知識產權的成果才會不斷涌現。我國潔凈技術開始從量的積累邁向質的飛躍，從點的突破邁向系統能力提升。
潔凈技術發展動力是創新。創新的靈感來源于工藝的不斷進展與變革，來源于工程實踐的嚴格要求，來源于社會的迫切需要，更來源于日積月累的知識儲備與技術積累。創新使我國走上了一條自主發展道路，持續地拓寬著我國潔凈室工程市場，不斷取得豐碩的成果。
加強基礎理論的研究與技術革命，加強國內外的學術交流，既不妄自菲薄，更不妄自尊大。發揮中國制造的優勢，爭取標準制定的話語權。以創新引領發展，在潔凈技術領域實現從“跟跑”“并跑”到“領跑”的重大躍升，推動我國潔凈技術更為健康地持續發展。
