層流手術室不僅要求高度潔凈的空氣（進入手術室的空氣首先須經高效過濾器凈化），而且要求能控制氣流的流通方向（即采用層流超凈裝置），使氣流從潔凈度高的手術區域流向潔凈度低的區域，并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒（塵粒）和細菌；層流是一股細小、薄層的氣流，以均勻的流速向同一方向輸送；凈化氣流的方向分為垂直層流式和水平層流式兩種。垂直層流式（Supply air ceiling for operating theatre）高效過濾器裝在手術病床的正上方，氣流垂直吹送，回風口設在墻面的兩側下部（但不宜采用四角或四側回風），確保手術臺潔凈度達標，一般多采用垂直層流式效果較好 層流手術室是一個"正壓"環境，其空氣壓力根據其不同區域（如手術間、無菌準備間、刷手間、麻醉間和周圍干凈區域等）潔凈度不同要求而不同。
不同級別的層流手術室其空氣潔凈度標準不同，例如國內標準I級層流手術室的標準為潔凈度5級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤100顆或每升空氣中≤3.5 顆。II級層流手術室的標準為潔凈度6級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤1000顆或每升空氣中≤35顆。III級層流手術室的標準為潔凈度7級，每立方尺空氣中≥0.5μm的塵粒數，≤10000顆或每升空氣中≤352顆。依次類推。
不同級別的層流系統，其控制空間環境中的空氣置換率也不同，潔凈度級別越高，置換率越快，反之亦然。
層流手術室墻壁應用具有抑菌作用的特殊涂料粉刷，光線明亮，色彩柔和且不須用水清潔沖洗。
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