洁净手术室设计方案及节能分析

洁净手术室设计方案及

节能分析

Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

一、洁净手术室净化空调处理的典型方案与节能

（一）、洁净手术室空调负荷的特点

1、洁净手术室的外部空调负荷主要是来空调新风的处理负荷以及风机温

升；洁净手术室的内部空调负荷主要有人员（医护人员及患者）的散热散湿，医疗用设备、仪器仪表的产热以及照明灯具的热负荷。

2、围护结构的传热、传湿因洁净手术室一般没有外墙和外窗而且围护结构

的热工性能又非常好，因此围护结构的热湿负荷很小，可忽略不计。

3、洁净手术室空调负荷的热湿比较小大约为9000~9500kj/kg（1900~2500大卡/kg）。

（二）、洁净手术室空调负荷计算的假定条件

1、假定Ⅰ级洁净手术室的面积为45m2，Ⅱ级为35m2，Ⅲ级为30m2，Ⅳ

级为25m2；洁净手术室的净高为3m。

2、假定洁净手术室的室内温度为24±1℃，相对湿度为50%±10%；室外计

算参数为上海地区夏季空调干球温度为34℃，夏季空调湿球温度为

28.2℃，冬季空调温度为-4℃，冬季相对湿度为78%。

3、假定Ⅰ级洁净手术室的新风量为1000m3/h，Ⅱ级、Ⅲ级为800m3/h，Ⅳ级为600m3/h。

4、假定Ⅰ级洁净手术室内的人数为10人，Ⅱ级、Ⅲ级为8人，Ⅳ级为6人。

而且人员为轻度劳动，轻度劳动的人员在24℃室温的条件下，每人产生的显热为80W/人；潜热为130W/人，全热为210W/人，产湿量为

190g/h·人。

5、假定洁净手术室内设备仪表的热负荷ⅠⅡ级洁净手术室为1500W，Ⅲ

Ⅳ级为1100W；照明灯具负荷ⅠⅡ级为500W，ⅢⅣ级为400W。

6、空调循环机组和空调新风机组的风机温升均为1℃，冬季风机温升不考虑。

各级洁净手术室内的热湿负荷列于表14。

表14.洁净手术室的热湿负荷

表15.洁净手术室的空调送风温差

现列举国内目前在洁净手术室常用的四种空气处理方案及其空调热湿处理的能耗进行分析比较，四方案如下：

第一方案：新风与循环风混合后再进行空调热湿处理方案，新风不单独进行热湿处理（即AHU方案）。

第二方案：新风进行深冷预处理后送入循环机组回风段与回风混合再进行空调的微处理方案（即MAU＋RAU方案）。

第三方案：新风进行深冷预处理后送入循环机组送风段与空调微处理后的循环风再混合的方案（即MAU＋RAU方案）。

第四方案：新风进行深冷预处理，新风不仅仅承担本身的热湿负荷而且还承担洁净手术室内的全部热湿负荷，新风送入洁净手术的静压箱与不进行热湿处理的循环风混合的方案（即MAU＋FFU方案）。

图1.第一方案（AHU）的空调处理方案自控原理图和焓湿图图2.第二方案（MAU+RAU）的空调处理方案自控原理图和焓湿图

图3.第三方案（MAU+RAU）的空调处理方案自控原理图和焓湿图

图4.第四方案（MAU+FFU）的空调处理方案自控原理图和焓湿图

表16.第一方案空调处理的能耗表

1、就夏季空调冷量消耗而言，第一方案能耗较大是不节能的方案。第二方案，第三方案和第四方案的耗冷量均较小，第二,第三,第四方案的冷量消耗均为第一方案的37%左右。同时夏季再热的能耗量第一方案很大更不可取。第二、三方案的再热量只是第一方案的12%，第四方案的夏季再热量更小.而冬季加热量和加湿量的能耗三种方案基本相同。因此单从节能角度，第二、第三,第四方案优于第一方案。其中第四方案最节能.

2、第二、第三方案的冷量、热量、加湿量基本相同，第四方案的能耗都小于第二,第三方案,但是在洁净手术室不工作的时间（大约占总时间的2/3）为了保证手术室的洁净度不受外界污染，就必须维持室内的一定正压，即必须向不工作的洁净手术室送一定量的经空调处理的洁净新风，此时第二方案不仅新风机组要运行而且循环机组内的风机也要开启，而第三方案和第四方案仅新风机组运行循环机组可停机节电，这就显出第三和第四方案的优点了。

3、第三和第四方案除上述优点外，其新风的质量新鲜程度也比第二方案

高，而且容易控制和调节手术室内的压力，还可以减少价格昂贵的定风量装置。

4、第三和第四方案方案中新风深冷处理可分为两步进行，第一步可利用医

院的集中冷冻站的冷冻水为冷源对新风进行降温除湿处理；第二步可利用独立的风冷直接蒸发机组为冷源对新风进行深度抽湿处理，而该机组的风冷冷凝器的废热又可做为可调的新风再热的热源。这样又进一步节能了。

5、上述四种洁净手术室净化空调系统的典型方案中，无论是在能耗方面还

是在运行管理方面，第三、第四方案都优于第一、第二方案。如果洁净手术室在运行中负荷比较稳定且波动不大时第四方案不仅最节能最省运行

费，并且大大的节省了建造投资。

二、不同地区、不同季节洁净手术室净化空调系统运行管理的特点（一）、我国幅员辽阔，南北东西气候差别极大。北方冬季严寒干燥，南方夏季炎热潮湿，东部临海温和湿润，西部山区干燥多风。因此在不同地区建造医院洁净手术室时，要特别重视净化空调系统的运行管理的特点。

根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中给出的（室外气象参数表）可查出我国夏季室外空气热焓最高的地区位于高温潮湿的上海、江苏、浙江和湖北等省市，其热焓值高达kg。其中，江苏省的南通市和常州市以及浙江省的温州市夏季室外空气的热焓超过92kj/kg。而安徽、江西、湖南、福建、广东、广西、四川、台湾、香港、澳门等广大南方地区夏季室外空气的热焓也在88kj/kg左右。北京、天津、河北、山东、山西、吉林、辽宁、黑龙江、陕西等东北和华北地区夏季室外空气的热焓大约在80kj/kg左右。对于干旱少雨、低温的大西北和西南地区的内蒙、甘肃、宁夏、新疆、云南等地区夏季室外空气的热焓一般都低于kg。我国夏季室外空气热焓最低的地区是西藏、青海等高原省份，其热焓还不足kg。