中心医院病房综合楼洁净手术部空调设计方案

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摘要：结合具体工程实例,阐述了医院病房楼洁净手术部空调设计基本理念与方法。强调应该以全过程控制的概念和手术室细菌控制的综合措施来真正有效的减少手术后感染率。分析了手术室洁净空调系统的热湿处理过程，指出应以经济有效的手段来实施手术室洁净送风系统，避免过高的初投资和运行成本。

3 设计标准及参数

3.1 设计依据

洁净手术部的设计依据主要根据规范[1]-[3]的规定，同时参照了国外医院洁净手术部的设计标准和方法以及部分国内外专用空调厂商的设计手册，在此基础上结合我国具体国情，制定切实、可行的系统方案。

3.2 手术部洁净房间设置和分级

手术部洁净房间包括洁净手术室和洁净辅助用房，结合院方对使用功能的要求并参照标准[1]中的规定,对洁净手术室和洁净辅助用房进行了设置和分级。其中，洁净手术室共十二间：I级洁净手术室2间，II级洁净手术室3间，III级洁净手术室3间（合用一系统），IV 级正压洁净手术室3间（合用一系统），IV 级负压手术室1间。洁净手术部建筑面积2200 m2，手术部建筑平面见图1。

图1 手术部建筑平面图

3.3 手术部洁净房间主要设计参数

手术部洁净房间主要设计参数包括温度、湿度、换气次数和新风量等，本设计所采用的主要设计参数见表1、2。

表1 洁净手术室主要技术参数

手术室编号手术室

等级

类别面积

m2

人数温度

℃

湿度

%RH

噪声

dB(A)

送风量

m3/h

新风量

m3/h

OR1,2I特大44.481222-2

540-6

≤52120001000

OR3II中28.468≤503000800

值得说明的是虽然室内相对湿度的设计参数为一范围,但在设计中计算时选用的数值均为50%,系统控制的目标参数也设定为50%,原因是据研究表明,相对湿度50%时,空气中细菌浮游10min后即死亡, 相对湿度更高或更低时,即使经过24h后,大部分细菌还存活，也就是说空气相对湿度50%最为理想。

4 设计思路和方法

4.1 设计思路

图2 洁净手术部空调系统原理图

4.3 系统设计

目前国际上洁净手术室空调净化系统采用的设计方法较多，且标准和侧重点也不十分相同，经分析比较，本设计采用文献[6]所建议的带独立新风系统的洁净手术部空调系统，并在此基础上做了适当调整，增加了二次回风，以利于节能。

新风系统独立法是将手术部的新风系统集中设置，与手术部空气循环系统分开；

新风系统不承担手术部内的湿负荷，洁净手室和辅助区则由各自独立的空调机组来实现各区域内的温湿度和洁净度。带独立新风系统的洁净手术部空调系统的特点是可以使整个手术部始终处于受控状态,不会因某个洁净手术室的停开而影响整个手术部的压力梯度分布,破坏各房间之间气流的定向流动,原理示意图见图2。

4.4 空调设计要点

4.4.1 负荷计算

经计算本工程各洁净室夏季总冷负荷为231-302 W/m2，总湿负荷为95-110g/ m2·h。由于采用双走廊的布局，且手术室侧墙又均设有技术夹层，维护结构传热负荷所占比例很小，经计算为29W/m2，人体散热显热为72W/p，潜热为99W/p，照明散热为30W/m2，设备散热为65W/m2，人体散湿量为175g/p·h。

4.4.2 热湿处理

图3 手术部空气热湿处理过程图

由于手术室使用情况不同冷负荷变化较大，而室内湿负荷相对稳定，从而引起室内热湿比变动较大，因此设备选择虽应考虑峰值负荷，但设计时也应充分考虑热湿比变动较大的特点，使空气热湿处理过程能随负荷变化及时调整。传统的一次回风冷却再热系统，虽然可以满足温湿度的控制要求，但部分冷热量相互抵消，能源浪费较大，本设计经分析比较采用了二次回风来代替再热过程。二次回风系统详细的热湿过程和负荷偏移时的控制反应分析可参见文献[7]中的有关内容。值得指出的是本设计由于采用独立新风系统，为避免手术室非工作期间，新风热湿负荷造成手术室内湿度过高，新风机组送风状态设定在室内空气等含湿量线上。空气热湿处理过程焓湿图见图3。

4.4.3 气流组织和送风温差

良好的气流组织也是保证手术室洁净效果的重要措施之一，室内气流组织的理想状况应具备以下几个特征：①明显的置换流流型；②室内关键区域处于有效的气流控制之中；

③满足人员的热舒适要求；④送风量在可能的情况下尽量减小；⑤对室内设备、人员的影响小；⑥有效的排出有害气体。在设计中I级手术室集中送风口送风速度控制在0.45-0.5 m/s，保证手术工作区内风速0.25-0.3m/s，保持单向流流态；II，III级手术室集中送风口送风速度控制在0.15m/s以上；IV级手术室可采用乱流流态。手术室回风采用侧墙下部回风，回风口下边离地面0.15m，上边离地0.45m，回风口百叶片选用竖向可调叶片。手术室排风口设置在顶板上靠近病人头部侧。

送风温差应结合室内空气循环次数和热湿负荷确定，送风温差越大，送风射流导引周围空气越多，到达工作面的气流二次污染度越大，从而影响净化效果。本设计送风温差控制在0.5-2℃。

4.4.4 空气品质保障系统

空气品质保障系统在本设计中主要体现在两个方面：一是在手术室各进出风管道上设置电动密闭阀，某个手术室空调系统停止运行时，相应的电动密闭阀也及时关闭，防止手术室受到污染；二是设置合理的空气过滤系统。空气过滤是最有效、安全、经济、和方便的除菌手段，合理的配置过滤系统，不仅可以提高综合过滤效率，而且可以大大延长过滤器的使用寿命，从而降低运行成本。本设计对循环系统设置了四级过滤，即回风口的粗效、中效过滤，空调机组内的中效过滤以及集中送风口处的高效过滤(高效过滤器满布率不小于0.75)；对新风机组设置了粗效、中效和亚高效三级过滤；另外值得注意的是，在排风系统

机组和排风机关闭时，密闭阀关闭，只有独立新风系统送风，以防止正压送风倒入回风或排风系统，难以保证原有的正压梯度。

④各手术室安装带独立排风管的排风机组，排风机与手术室自动门联锁，并设有变频器和延时装置。瞬间开门，排风机立即停机；关门后经过延时，建立正压后，再开排风机，这样既保证开门时的正压保持，也避免了因门开、闭而使排风机频繁启停；正常运行时排风机的风量可由变频器控制，维持室内压力在正常水平。