綜合醫(yī)院手術(shù)室凈化空調(diào)設(shè)計(jì)

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，國家醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)也發(fā)展迅速，新醫(yī)療技術(shù)對室內(nèi)環(huán)境的要求不斷提高。其中，手術(shù)室凈化空調(diào)設(shè)計(jì)已成為綜合醫(yī)院空調(diào)設(shè)計(jì)中較重要的環(huán)節(jié)。清潔手術(shù)室凈化設(shè)計(jì)的目的是有效防止室外污染物進(jìn)入室內(nèi)，降低術(shù)后感染率，快速有效地消除室內(nèi)污染氣體，防止細(xì)菌擴(kuò)散。

1.確定室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

凈化空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定與普通舒適空調(diào)系統(tǒng)大不相同。在溫濕度方面，舒適空調(diào)室內(nèi)溫濕度的確定只考慮員工的舒適性要求，而凈化空調(diào)不僅要考慮舒適性，還要保證特殊的溫濕度環(huán)境（包括降低靜電荷）。

除溫濕度外，凈化空調(diào)的設(shè)計(jì)參數(shù)還包括室內(nèi)外的粉塵量和細(xì)菌量。室外大氣塵計(jì)數(shù)濃度因地而異，較高值為106粒/L。對于5級及以下10粒/L對潔凈室粉塵濃度的影響可以忽略不計(jì)。高效空氣凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)采用大氣粉塵濃度M=1O6粒/L。中效空氣凈化空氣系統(tǒng)的清潔度受大氣塵濃度的影響很大，因此應(yīng)確定大氣塵濃度的設(shè)計(jì)。

二、凈化空調(diào)冷熱源

凈化空調(diào)采用設(shè)置在裙屋頂?shù)膬膳_多功能風(fēng)冷熱泵機(jī)組，制備7/12℃空調(diào)冷水同時(shí)提供40/45℃空調(diào)熱水作為空調(diào)機(jī)組的冷源和再熱源，達(dá)到節(jié)能的目的。

多功能kW，熱回收量560kW。凈化空調(diào)水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置3臺空調(diào)冷水循環(huán)泵（兩用一備）和3臺空調(diào)熱水循環(huán)泵（兩用一備）。凈化空調(diào)水系統(tǒng)采用變流泵系統(tǒng)（熱泵機(jī)組設(shè)置流量運(yùn)行）。

三、空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)采用四種控制方四種控制方法。同時(shí)，濕度由冷水線圈除濕和電加濕控制，溫度由冷水線圈制冷和熱水線圈加熱控制。濕度優(yōu)先控制模式采用控制模式。

四、風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、氣流組織

凈化空調(diào)氣流組織的主要目的是提供足夠的清潔空氣，稀釋和更換室內(nèi)污染物，并在允許的范圍內(nèi)保持室內(nèi)清潔。

清潔氣流擴(kuò)散速度快，氣流分布均勻，稀釋室內(nèi)污染源，保持生產(chǎn)環(huán)境清潔，避免或減少氣流渦流和死角，縮短室內(nèi)污染物停留時(shí)間，降低污染物與產(chǎn)品的接觸概率：滿足室內(nèi)溫濕度和舒適性要求。

合理的氣流組織使室內(nèi)主要工作區(qū)域處于潔凈空氣的上游方向。潔凈室氣流有兩種基本形式，即層流（單向流）和亂流（非單向流）。層流潔凈室自凈能力強(qiáng)，渦流少，易于保持先進(jìn)清潔（100級以上）；隨機(jī)流動潔凈室渦流較多，顆粒在室內(nèi)停留時(shí)間較長，一般用于1萬至1萬級潔凈室。

2.設(shè)計(jì)送風(fēng)系統(tǒng)

手術(shù)室區(qū)域采用一次性回風(fēng)全空調(diào)系統(tǒng)。16個(gè)手術(shù)室以手術(shù)臺為中心，在一定范圍內(nèi)為天花板*靜壓箱孔板送風(fēng)。內(nèi)置高效過濾器的數(shù)量因凈化水平而異。清潔走廊為安裝在天花板上的高效過濾出風(fēng)口送風(fēng)。手術(shù)室的送風(fēng)面積為2400mm×1200mm，手術(shù)區(qū)層流送風(fēng)，周邊區(qū)域湍流送風(fēng)。

送風(fēng)由機(jī)組送出，微穿L板消聲彎頭、防火閥、多葉調(diào)節(jié)閥、定風(fēng)閥、鍍鋅鋼板風(fēng)管送至靜壓箱、出風(fēng)口，然后通過高效過濾器送至房間。手術(shù)室一次回風(fēng)系統(tǒng)原理圖如下圖1所示。

圖1

3.回風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

手術(shù)室為雙側(cè)墻下回風(fēng)口，下回風(fēng)口為垂直百葉窗出風(fēng)口，無灰塵。初始濾網(wǎng)一層后，回風(fēng)口風(fēng)速小于1.5m/s。低級輔助房可采用頂回風(fēng)。

回風(fēng)通過回風(fēng)口的初始過濾器，然后通過鍍鋅鋼板方風(fēng)管通過多葉調(diào)節(jié)閥、防火閥、微穿孔板消聲彎頭返回機(jī)組。

設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)

每個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)分別設(shè)置排氣系統(tǒng)，通過低阻高中效過濾器排出室外。排氣管設(shè)置風(fēng)量閥，準(zhǔn)確控制風(fēng)量。新風(fēng)機(jī)組與排氣扇連接，通過準(zhǔn)確控制房間的新風(fēng)量和排氣量，保持高凈化水平的房間相對正壓，控制內(nèi)外氣流方向，確保清潔區(qū)域不小于10個(gè)連接的非清潔區(qū)域Pa的正壓。

同時(shí)，新風(fēng)管和凈化空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)管有旁路支路。當(dāng)凈化空調(diào)機(jī)組停止或值班時(shí)，打開旁路支路上的密閉電動閥，以保持房間的正壓。

通過控制每個(gè)房間的氣流組織、新鮮空氣量、清潔度、溫濕度和壓差，使手術(shù)室等清潔度要求房間滿足醫(yī)院的使用要求。

5、設(shè)計(jì)實(shí)例

用手術(shù)室計(jì)算送風(fēng)量OR.02室為例：

(1)計(jì)算手術(shù)室送風(fēng)量(換氣次數(shù)20次/)h，手術(shù)室凈高3m）。

計(jì)算送風(fēng)量L=102.6m3/h×20=2052m3/h

(2)計(jì)算手術(shù)室排氣量。手術(shù)室排氣量不得小于2000。m3/h，也不應(yīng)大于送風(fēng)量的1/4(513)m3/h），同時(shí)保證手術(shù)室維護(hù)10Pa正壓。手術(shù)室的排氣量。L=0.1×2052=205.2m3/h。

(3)計(jì)算手術(shù)室的回風(fēng)量L=2052－205.2=1846.8m3/h。

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空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行模式

醫(yī)院清潔手術(shù)部空調(diào)凈化方案采用凈化循環(huán)空調(diào)單元和獨(dú)立新鮮空氣（正壓空氣）組合系統(tǒng)，新鮮空氣系統(tǒng)不僅承擔(dān)正常新鮮空氣，而且承擔(dān)手術(shù)室正壓空氣，每個(gè)手術(shù)室都有自己獨(dú)立的凈化循環(huán)空調(diào)單元，其風(fēng)量變化不影響手術(shù)部門的正壓分布。該方案的優(yōu)點(diǎn)是可以凈化每個(gè)清潔手術(shù)室的空調(diào)，保持正壓兩個(gè)功能分離，連接整個(gè)清潔手術(shù)部門。

潔凈手術(shù)室的運(yùn)行模式分為冬夏工作模式、非工作模式和過渡季節(jié)工作模式。對于非工作操作模式的手術(shù)室，只有部分凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組和新鮮空氣單元，其他非工作室只輸送少量新鮮空氣保持正壓；在非工作期間，可大大降低溫濕度要求，關(guān)閉凈化空調(diào)系統(tǒng)，只輸送少量新鮮空氣保持正壓和無菌。

對于過渡季節(jié)工作運(yùn)行模式的手術(shù)室，可以縮短制冷機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到節(jié)能效果。雖然過渡季節(jié)增加新鮮空氣量會增加新鮮空氣機(jī)組的風(fēng)機(jī)功耗和初中過濾器的負(fù)荷，但總體上仍然節(jié)約能耗和運(yùn)行成本，是凈化空調(diào)系統(tǒng)常用的節(jié)能措施。手術(shù)室排風(fēng)機(jī)采用雙速風(fēng)機(jī)，過渡季節(jié)高速運(yùn)行，非過渡季節(jié)低速運(yùn)行。

潔凈手術(shù)室在不同模式下的具體運(yùn)行方式如下：

圖2 手術(shù)室排氣及正壓控制系統(tǒng)

（1）在手術(shù)室冬夏工作運(yùn)行模式下，啟動凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)，打開新風(fēng)送風(fēng)主支管上的電動兩態(tài)閥1（控制冬夏工作態(tài)/非工作態(tài)）高風(fēng)速送風(fēng)，關(guān)閉新風(fēng)分支管上的電動密閉閥2（控制過渡季工作態(tài)）；同時(shí)，打開回風(fēng)主管電動密閉閥3和排風(fēng)主管電動密閉閥4。排氣鏈啟動并以低檔風(fēng)速運(yùn)行。

(2)手術(shù)室非工作運(yùn)行模式時(shí)，關(guān)閉凈化循環(huán)機(jī)組風(fēng)機(jī)，打開凈化循環(huán)風(fēng)機(jī)新風(fēng)主支管上的電動兩態(tài)閥1(控制冬夏工作態(tài)/非工作態(tài))，關(guān)閉新風(fēng)分支管上的電動密閉閥2(控制過渡季工作態(tài))；關(guān)閉回風(fēng)主管電動密閉閥3和排風(fēng)主管電動密閉閥4，關(guān)閉排風(fēng)機(jī)鏈。

（3）在手術(shù)室過渡季節(jié)工作模式下，啟動凈化循環(huán)機(jī)組風(fēng)機(jī)，關(guān)閉新風(fēng)主支管上的電動兩態(tài)閥1（控制冬夏工作狀態(tài)/非工作狀態(tài)），打開新風(fēng)分支管上的電動密閉閥2（控制過渡季節(jié)工作狀態(tài)），實(shí)現(xiàn)高速送風(fēng)；關(guān)閉回風(fēng)主管電動密閉閥3，打開排風(fēng)主管電動密閉閥4，啟動排風(fēng)連鎖，按高檔風(fēng)速運(yùn)行。

此外，對于正負(fù)壓手術(shù)室的壓力控制，根據(jù)正負(fù)壓需要設(shè)置兩個(gè)排氣扇，切換排氣扇。正壓運(yùn)行時(shí)，啟動低風(fēng)量排氣扇；室內(nèi)負(fù)壓運(yùn)行時(shí)，啟動高風(fēng)量排氣扇。

五、凈化空調(diào)設(shè)備

凈化空調(diào)是一種空調(diào)工程。它不僅對室內(nèi)空氣的溫度、濕度和風(fēng)速有一定的要求，而且對空氣中的粉塵顆粒和細(xì)菌濃度也有較高的要求。因此，對空調(diào)設(shè)備和功能部件的要求更加嚴(yán)格。

凈化專用循環(huán)機(jī)組功能段：混合段 表面冷卻段 加熱段 中高效過濾段 風(fēng)機(jī)段 加濕段 出風(fēng)段；凈化專用新風(fēng)機(jī)組功能段:初始效果和中間效果過濾段 預(yù)熱段 冷熱盤管段 風(fēng)機(jī)段 中高效過濾段 出風(fēng)段。10萬級手術(shù)室設(shè)置為負(fù)載手術(shù)室的空調(diào)模式。新風(fēng)機(jī)組集中處理新鮮空氣，送至各空調(diào)機(jī)組的混合部分。這樣，分散的空氣枯萎機(jī)組和獨(dú)立的新鮮空氣組合系統(tǒng)可以凈化手術(shù)室的空調(diào)，保持正壓的分離，并連接整個(gè)清潔手術(shù)部門。手術(shù)部門同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)系統(tǒng)，避免系統(tǒng)不穩(wěn)定。

當(dāng)只有部分手術(shù)室在手術(shù)部工作時(shí)，只需操作部分手術(shù)室的獨(dú)立空調(diào)機(jī)組和正壓供氣系統(tǒng)，不僅保證了部分手術(shù)室的正常工作，而且保證了整個(gè)手術(shù)部門的正常壓力分布和定向空氣流動。正壓送風(fēng)系統(tǒng)僅在手術(shù)部非工作期間運(yùn)行。保持整個(gè)手術(shù)部的正壓可以大大降低溫濕度要求，保持其清潔無菌，使整個(gè)手術(shù)部的管理靈活方便。為避免空氣過濾器積塵對系統(tǒng)風(fēng)量的影響，每個(gè)手術(shù)室的送風(fēng)管道都設(shè)置了風(fēng)量閥，以保持固定風(fēng)量的正常運(yùn)行。共用回風(fēng)機(jī)組的手術(shù)室在開關(guān)控制上同步。

六、結(jié)語

在綜合醫(yī)院空調(diào)設(shè)計(jì)中，不僅要充分考慮中國的國情，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r確定空調(diào)系統(tǒng)的類型和冷熱源，而且要以人為本，滿足不同類型患者的舒適要求，注重空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)。同時(shí)，設(shè)備制造商還應(yīng)盡快開發(fā)高質(zhì)量、高效、合理的醫(yī)院空調(diào)專用設(shè)備，為患者提供舒適美觀的醫(yī)療環(huán)境，共同促進(jìn)我國醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。

潔凈室設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)是合理設(shè)置潔凈室參數(shù)、溫濕度、壓力控制、高效過濾、氣流組織合理、節(jié)能措施和自動控制系統(tǒng)。只有充分考慮這些因素，設(shè)計(jì)才能更合理、更符合國家規(guī)范，更好地滿足業(yè)主的要求。