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层流手术室不仅要求高度洁净的空气（进入手术室的空气首先须经过滤器净化），而且要求能控制气流的流通方向（即采用层流超净装置），使气流从洁净度高的手术区域流向洁净度低的区域，并带走和排出气流中的尘埃颗粒（尘粒）和细菌；层流是一股细小、薄层的气流，以均匀的流速向同一方向输送；净化气流的方向分为垂直层流式和水平层流式两种。垂直层流式（Supply air ceiling for operating theatre）过滤器装在手术病床的正上方，气流垂直吹送，回风口设在墙面的两侧下部（但不宜采用四角或四侧回风），确保手术台洁净度达标，一般多采用垂直层流式效果较好　层流手术室是一个'正压'环境，其空气压力根据其不同区域（如手术间、无菌准备间、刷手间、间和周围干净区域等）洁净度不同要求而不同。

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不同级别的层流手术室其空气洁净度标准不同，例如国内标准I级层流手术室的标准为洁净度5级，每立方尺空气中≥0.5μm的尘粒数，≤100颗或每升空气中≤3.5 颗。II级层流手术室的标准为洁净度6级，每立方尺空气中≥0.5μm的尘粒数，≤1000颗或每升空气中≤35颗。III级层流手术室的标准为洁净度7级，每立方尺空气中≥0.5μm的尘粒数，≤10000颗或每升空气中≤352颗。依次类推。不同级别的层流系统，其控制空间环境中的空气置换率也不同，洁净度级别越高，置换率越快，反之亦然。层流手术室墙壁应用具有抑菌作用的特殊涂料粉刷，光线明亮，色彩柔和且不须用水清洁冲洗。

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安全的手术室空气净化系统，保证手术室的无菌环境，可以满足移植、心脏、血管、人工关节置换等手术所需的高度无菌环境。采用低毒消毒剂，以及合理使用，是保障一般手术室无菌环境的有力措施。根据不断讨论与反复斟酌，修订后《综合医院建筑设计规范》中，关于一般手术室的条文终确定为：“一般手术室应采用末端过滤器不低于高中效过滤器的空调系统或全新风通风系统。室内保持正压，换气次数不得低于6次/h”。其它未涉及参数，如温湿度等，可参照Ⅳ级洁净手术室。