淺談醫(yī)院手術(shù)室凈化工程潔凈空調(diào)的設(shè)計案例
四川華銳凈化 2019-03-03 13:08:26 閱讀
摘要：文章論述了潔凈手術(shù)室及潔凈輔房的凈化空調(diào)設(shè)計思路，并介紹了潔凈手術(shù)室及潔凈輔房凈化空調(diào)系統(tǒng)的劃分，空調(diào)負(fù)荷及風(fēng)量計算，房間氣流組織的設(shè)計，最后總結(jié)出醫(yī)院凈化空調(diào)的設(shè)計不僅要能滿足房間功能的要求，還要符合節(jié)能的要求。
關(guān)鍵詞：潔凈手術(shù)室；產(chǎn)房；潔凈輔房；潔凈度；換氣次數(shù)；新風(fēng)量；送風(fēng)量；過濾器；空調(diào)負(fù)荷；氣流組織
1 前言
隨著醫(yī)院建筑現(xiàn)代化程度的提高，醫(yī)院手術(shù)室正在向潔凈手術(shù)部方向發(fā)展。由國家建設(shè)部頒發(fā)的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002明確規(guī)定了我國潔凈手術(shù)部用房的潔凈度、溫濕度、送風(fēng)量和新風(fēng)量等主要技術(shù)指標(biāo)，這對我們進(jìn)行醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提出了嚴(yán)格的要求。并且建設(shè)部頒發(fā)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005已經(jīng)從2005年7月1日開始實施，對全國新建、擴建和改建的公共建筑提出了節(jié)能的要求，目的是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率、實現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此，針對醫(yī)院手術(shù)部空調(diào)凈化系統(tǒng)能耗特別高的特點，設(shè)計既滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范要求又節(jié)約能源的凈化空調(diào)系統(tǒng)具有非常重要的意義。同時隨著國內(nèi)醫(yī)療制度改革不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，醫(yī)院醫(yī)療條件不斷得到改善，各醫(yī)學(xué)科系手術(shù)技術(shù)愈加高難、復(fù)雜，對手術(shù)室潔凈條件、功能要求也越來越高，國家有關(guān)部門也相應(yīng)出臺了新的醫(yī)院手術(shù)部設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其目的在于以合理的布局和設(shè)施保證手術(shù)后患者的感染率，縮短患者恢復(fù)時間、降低醫(yī)療費用。手術(shù)部潔凈用房的等級在突出生物潔凈室特點的原則下，以控制有生命微粒為主要目標(biāo)，故應(yīng)以細(xì)菌濃度來進(jìn)行分級，而空氣潔凈度只是必要保障條件，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計也應(yīng)在此原則基礎(chǔ)上進(jìn)行，避免單純靠提高空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)的方法造成不必要的額外投資和昂貴的運行費用。筆者通過八鋼醫(yī)院急救中心凈化空調(diào)的設(shè)計做出一些討論和分析。
2 工程概況
醫(yī)院病房綜合樓建筑面積8935.25 m2，建筑高度29m，地上7層，地下一層，一至四層為病房，五層為潔凈產(chǎn)房及其潔凈輔房，六層為醫(yī)院潔凈手術(shù)部及其輔房，七層為空調(diào)設(shè)備層及水箱間。該醫(yī)院潔凈手術(shù)部及其潔凈輔房都是在遵循新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)計的，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計也是以高標(biāo)準(zhǔn)、高要求為設(shè)計原則，遵循國家現(xiàn)行的節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時還要滿足醫(yī)院潔凈區(qū)各個功能的要求。
3 產(chǎn)房、手術(shù)室及其輔房平面布置
產(chǎn)房位于急救中心的五層（見圖一），主要服務(wù)于產(chǎn)婦生產(chǎn)。產(chǎn)房區(qū)域主要由潔凈走廊、1間Ⅳ級分娩室、1間Ⅳ級隔離產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品室、洗嬰室、污物走廊及相關(guān)的輔助用房、醫(yī)護(hù)辦公、病房組成；為了避免病菌交叉感染，Ⅳ級隔離產(chǎn)房設(shè)置獨立緩沖走廊，起到與相鄰區(qū)域緩沖作用。
圖一：五層潔凈產(chǎn)房及其輔房平面布置圖
手術(shù)部位于急救中心的六層（見圖二），主要服務(wù)于各內(nèi)、外科手術(shù)。手術(shù)部主要由1間Ⅰ級手術(shù)室、2間Ⅱ級手術(shù)室、1間Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室、換車間、潔凈走廊、污物走廊及相關(guān)的輔助用房組成。為了避免病菌交叉感染，其中最高級別的Ⅰ級手術(shù)室設(shè)置于手術(shù)部的最深處；Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的入口設(shè)置一間緩沖室，起到與相鄰區(qū)域緩沖的作用。
通過和建筑專業(yè)、甲方的溝通和協(xié)商，優(yōu)化了手術(shù)室和輔房的建筑平面布置，使手術(shù)部流程更加合理，而且便于在醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)設(shè)計階段劃分不同功能用房的潔凈等級，并將一部分不必劃入潔凈區(qū)域的功能用房設(shè)計為舒適性空調(diào)，從而根據(jù)凈化空調(diào)和舒適性空調(diào)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的差異，通過降低這些功能用房的送風(fēng)量、新風(fēng)量、熱濕量等，達(dá)到減少能耗的效果。
圖二：六層潔凈手術(shù)室平面布置圖
4 凈化空調(diào)設(shè)計
4.1 設(shè)計參數(shù)：
4.1.1 室外設(shè)計參數(shù)（新疆烏魯木齊地區(qū)）：
冬季設(shè)計參數(shù)：干球溫度：-27℃，相對濕度：80%
夏季設(shè)計參數(shù)：干球溫度：34.1℃，濕球溫度：18.5℃
4.1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：
?、窦壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度40～60％，手術(shù)區(qū)手術(shù)臺工作面高度截面平均風(fēng)速：0.25～0.3m/s；
?、蚣壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度40～60％，換氣次數(shù)30～36次/h；
?、蠹壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數(shù)18～22次/h；
?、艏壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數(shù)12～15次/h；
潔凈走廊及相應(yīng)輔助用房：21～27℃，相對濕度≤65％，換氣次數(shù)10～13次/h；
4.2 空調(diào)系統(tǒng)劃分
在此醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案中，結(jié)合當(dāng)?shù)厝甑臍夂蛱攸c，考慮到手術(shù)部及產(chǎn)房存在通過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，夏季需要供冷、冬季需要供熱，因此根據(jù)不同功能用房的冷熱負(fù)荷的特點，需要對醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行劃分。并且，根據(jù)當(dāng)?shù)叵募酒骄罡呦鄬穸戎挥?0.8%的特點，夏季空調(diào)系統(tǒng)不存在降溫除濕的可能，因此手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)方式的空氣凈化系統(tǒng)即可；手術(shù)室及潔凈輔房采用一臺新風(fēng)機組集中供應(yīng)新風(fēng)保持手術(shù)室值班狀態(tài)下的正壓；非凈化區(qū)域設(shè)計為舒適性空調(diào)系統(tǒng)。潔凈手術(shù)室送風(fēng)采用層流高效送風(fēng)天花，凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)采用高效送風(fēng)口，非凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)口采用散流器。手術(shù)室及分娩室氣流組織為上送下回風(fēng)，其余區(qū)域氣流組織為上送上回風(fēng)。
根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002的有關(guān)規(guī)定：1）潔凈手術(shù)室應(yīng)與其輔房分開設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)；2）Ⅰ、Ⅱ級潔凈手術(shù)室應(yīng)每間采用獨立凈化空調(diào)系統(tǒng)，Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術(shù)室可2～3間合用一個系統(tǒng)； 3）各手術(shù)室應(yīng)設(shè)置獨立排風(fēng)系統(tǒng)。因此該醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)劃分情況如下：
4.2.1 Ⅰ、II級潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式；
4.2.2 Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式；
4.2.3 六層潔凈走廊、清潔走廊及相應(yīng)輔房共用一個系統(tǒng)；
4.2.4 五層Ⅳ級無菌產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品等共用一個系統(tǒng)；
4.2.5 五層Ⅳ級隔離產(chǎn)房、緩沖、隔離待產(chǎn)室等共用一個系統(tǒng)；
五層隔離產(chǎn)房、緩沖室及隔離待產(chǎn)根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)采用全新風(fēng)系統(tǒng)；其余手術(shù)室、無菌產(chǎn)房及潔凈輔房共用一臺新風(fēng)機組集中供應(yīng)新風(fēng)；各手術(shù)室獨立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。
綜上所述，根據(jù)醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房不同區(qū)域的冷熱負(fù)荷的特點，按各區(qū)域潔凈程度分區(qū)方式劃分成多個凈化空調(diào)系統(tǒng)。這種分區(qū)方式不僅便于管理，而且按需所取，從而達(dá)到節(jié)能的效果。
新疆是個寒冷地區(qū)，因此確定空調(diào)冷熱源比較關(guān)鍵。由于冷卻塔比較占地方，而且受建筑面積的制約，筆者經(jīng)過實際考察和認(rèn)真考慮，決定夏季空調(diào)冷源及過渡季節(jié)熱源采用一臺風(fēng)冷熱泵冷水機組分別供給每臺新風(fēng)機組和循環(huán)凈化機組，冬季空調(diào)熱源采用當(dāng)?shù)厥彝鉄崃ν饩W(wǎng)。這樣即避免了冷卻塔占地方的問題，又解決了冬季風(fēng)冷熱泵機組效果差的問題。
5 空調(diào)負(fù)荷的計算
空調(diào)負(fù)荷包括5部分：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱負(fù)荷；②人員冷負(fù)荷及濕負(fù)荷；③設(shè)備和照明冷負(fù)荷；④空氣滲透冷熱負(fù)荷；⑤新風(fēng)冷熱負(fù)荷。圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的計算同一般建筑物，其各個計算參數(shù)必須滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，比如圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗戶類型及大小等，這些需要同建筑專業(yè)共同協(xié)商確定。八鋼急救中心手術(shù)部的通道布置采用雙通道方式，中間通道設(shè)為潔凈走廊，外廊設(shè)為污物走廊，這種方式便于做到潔污分區(qū)、疏散方便，同時外廊可以作為手術(shù)室同室外的緩沖區(qū)，這樣手術(shù)室的維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量將減少40%以上，是一種比較節(jié)能的做法。Ⅰ級潔凈手術(shù)室的人員數(shù)量每間為10人，Ⅱ、Ⅲ級潔凈手術(shù)室按每間8人，Ⅳ級潔凈手術(shù)室按每間6人，計算人體散熱量和散濕量時還要注意群集系數(shù)的選取。手術(shù)室及輔房的用電設(shè)備主要有手術(shù)無影燈、電刀、麻醉機、監(jiān)護(hù)儀心電圖機、腦電圖機等，這些用電設(shè)備功率可查有關(guān)醫(yī)院設(shè)備手冊。
6 氣流組織和送風(fēng)溫差
良好的氣流組織也是保證手術(shù)室潔凈效果的重要措施之一，室內(nèi)氣流組織的理想狀況應(yīng)具備以下幾個特征：①明顯的置換流流型；②室內(nèi)關(guān)鍵區(qū)域處于有效的氣流控制之中；③滿足人員的熱舒適要求；④送風(fēng)量在可能的情況下盡量減??；⑤對室內(nèi)設(shè)備、人員的影響小；⑥有效的排出有害氣體。在設(shè)計中I級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.45-0.5m/s，保證手術(shù)工作區(qū)內(nèi)風(fēng)速0.25-0.3m/s，保持單向流流態(tài)；II、III級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.15m/s以上；IV級手術(shù)室可采用亂流流態(tài)。手術(shù)室回風(fēng)采用側(cè)墻下部回風(fēng)，回風(fēng)口下邊離地面0.15m，上邊離地0.45m，回風(fēng)口百葉片選用豎向可調(diào)葉片。手術(shù)室排風(fēng)口設(shè)置在頂板上靠近病人頭部側(cè)；⑦手術(shù)室及輔房送風(fēng)量按《潔凈手術(shù)室設(shè)計規(guī)范》的潔凈手術(shù)部用房主要技術(shù)指標(biāo)來確定；⑧手術(shù)室及輔房送風(fēng)量按《潔凈手術(shù)室設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的換氣次數(shù)、補償室內(nèi)的排風(fēng)量能保持室內(nèi)正壓值的新風(fēng)量、人員呼吸所需新風(fēng)量三者中最大值確定。
送風(fēng)溫差應(yīng)結(jié)合室內(nèi)空氣循環(huán)次數(shù)和熱濕負(fù)荷確定，送風(fēng)溫差越大，送風(fēng)射流導(dǎo)引周圍空氣越多，到達(dá)工作面的氣流二次污染度越大，從而影響凈化效果。本設(shè)計送風(fēng)溫差控制在0.5-2℃。
7 空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)
空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)在本設(shè)計中主要體現(xiàn)在三個方面：一是在手術(shù)室各進(jìn)出風(fēng)管道上設(shè)置電動密閉閥，某個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)停止運行時，相應(yīng)的電動密閉閥也及時關(guān)閉，防止手術(shù)室受到污染；二是在每個循環(huán)凈化空調(diào)機組內(nèi)部配置了紫外線殺菌燈，防止各種細(xì)菌滋生；三是設(shè)置合理的空氣過濾系統(tǒng)。空氣過濾是最有效、安全、經(jīng)濟、和方便的除菌手段，合理的配置過濾系統(tǒng)，不僅可以提高綜合過濾效率，而且可以大大延長過濾器的使用壽命，從而降低運行成本。本設(shè)計對循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置了四級過濾，即回風(fēng)口的粗效、中效過濾，空調(diào)機組內(nèi)的中效過濾以及集中送風(fēng)口處的高效過濾(高效過濾器滿布率不小于0.75)；對新風(fēng)機組設(shè)置了粗效、中效和亞高效三級過濾；另外值得注意的是，在排風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)設(shè)置過濾系統(tǒng)防止空氣污染。
8 系統(tǒng)運行和控制要點
?、偈中g(shù)部正常工作期間空調(diào)機組和新風(fēng)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)同時運行；當(dāng)手術(shù)部中只有部分手術(shù)室工作時，只需要運行部分手術(shù)室的獨立空調(diào)機組和新風(fēng)系統(tǒng)，既保證部分手術(shù)室正常工作，又保證整個手術(shù)部正常壓力分布和定向流動。I，II級手術(shù)室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 8Pa，其它潔凈室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 5Pa，負(fù)壓潔凈室與相鄰潔凈室最小靜壓差控制在-8Pa。
?、谟捎诒ＷC室內(nèi)非工作時間正壓所需要的新風(fēng)量和手術(shù)部正常工作期間所需要的新風(fēng)量不相等，前者小于后者，因此采用帶獨立新風(fēng)系統(tǒng)的潔凈手術(shù)部空調(diào)系統(tǒng)時，應(yīng)采用雙位控制的定風(fēng)量裝置。當(dāng)手術(shù)室工作時，手術(shù)室內(nèi)的開啟信號要求空調(diào)機組和排風(fēng)機組啟動，同時又要求雙位定風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于高檔大風(fēng)量運行狀態(tài)；當(dāng)某手術(shù)室不使用時，新風(fēng)支管上的雙控制的定風(fēng)量裝置自動調(diào)到低位檔，新風(fēng)按維持正壓的風(fēng)量進(jìn)入，排風(fēng)機組關(guān)閉，維持正壓的新風(fēng)通過滲透，排到室外維持室內(nèi)所需要的正壓。由于只有一個系統(tǒng)送入，因此可以保證潔凈手術(shù)部內(nèi)有序的梯度壓力分布基本不變，有效地實施保障體系。
?、鄹魇业难h(huán)送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)管路上都需要安裝密閉閥，在非工作期間各室內(nèi)空調(diào)機組和排風(fēng)機關(guān)閉時，密閉閥關(guān)閉，只有獨立新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)，以防止正壓送風(fēng)倒入回風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)，難以保證原有的正壓梯度。
④各手術(shù)室安裝帶獨立排風(fēng)管的排風(fēng)機組，排風(fēng)機與手術(shù)室自動門聯(lián)鎖，并設(shè)有變頻器和延時裝置。瞬間開門，排風(fēng)機立即停機；關(guān)門后經(jīng)過延時，建立正壓后，再開排風(fēng)機，這樣既保證開門時的正壓保持，也避免了因門開、閉而使排風(fēng)機頻繁啟停；正常運行時排風(fēng)機的風(fēng)量可由變頻器控制，維持室內(nèi)壓力在正常水平。
⑤獨立新風(fēng)機組的控制，采用定靜壓方式來控制風(fēng)機變頻，調(diào)節(jié)風(fēng)量，以達(dá)到節(jié)能的目的。新風(fēng)機組與空調(diào)機組聯(lián)鎖，只有先啟動新風(fēng)機組才能啟動各手術(shù)室空調(diào)機組。只要有一間手術(shù)室在工作，新風(fēng)系統(tǒng)就繼續(xù)運行。只有在整個手術(shù)部關(guān)閉，新風(fēng)機組才停機。
?、扌嘛L(fēng)機組及循環(huán)空調(diào)機組分別采用一套DDC現(xiàn)場控制器對溫度、濕度、一次回風(fēng)量、水閥開度等進(jìn)行控制，并對過濾器前后壓差等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、報警。手術(shù)室內(nèi)設(shè)總控制器，并與空調(diào)機組、排風(fēng)機組新風(fēng)機組等設(shè)備連鎖，可對室內(nèi)空氣控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)定。
9 結(jié)論
在進(jìn)行醫(yī)院潔凈手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，在滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)部保障體系要求的前提下通過采取一些有效的節(jié)能方法，優(yōu)化凈化空調(diào)系統(tǒng)，不僅可以提高醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的運行管理水平，而且可以達(dá)到提高能源的綜合利用率、降低設(shè)備成本和運行費用、節(jié)約能耗的效果。
關(guān)鍵詞：潔凈手術(shù)室；產(chǎn)房；潔凈輔房；潔凈度；換氣次數(shù)；新風(fēng)量；送風(fēng)量；過濾器；空調(diào)負(fù)荷；氣流組織
1 前言
隨著醫(yī)院建筑現(xiàn)代化程度的提高，醫(yī)院手術(shù)室正在向潔凈手術(shù)部方向發(fā)展。由國家建設(shè)部頒發(fā)的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002明確規(guī)定了我國潔凈手術(shù)部用房的潔凈度、溫濕度、送風(fēng)量和新風(fēng)量等主要技術(shù)指標(biāo)，這對我們進(jìn)行醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提出了嚴(yán)格的要求。并且建設(shè)部頒發(fā)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005已經(jīng)從2005年7月1日開始實施，對全國新建、擴建和改建的公共建筑提出了節(jié)能的要求，目的是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率、實現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此，針對醫(yī)院手術(shù)部空調(diào)凈化系統(tǒng)能耗特別高的特點，設(shè)計既滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范要求又節(jié)約能源的凈化空調(diào)系統(tǒng)具有非常重要的意義。同時隨著國內(nèi)醫(yī)療制度改革不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，醫(yī)院醫(yī)療條件不斷得到改善，各醫(yī)學(xué)科系手術(shù)技術(shù)愈加高難、復(fù)雜，對手術(shù)室潔凈條件、功能要求也越來越高，國家有關(guān)部門也相應(yīng)出臺了新的醫(yī)院手術(shù)部設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，其目的在于以合理的布局和設(shè)施保證手術(shù)后患者的感染率，縮短患者恢復(fù)時間、降低醫(yī)療費用。手術(shù)部潔凈用房的等級在突出生物潔凈室特點的原則下，以控制有生命微粒為主要目標(biāo)，故應(yīng)以細(xì)菌濃度來進(jìn)行分級，而空氣潔凈度只是必要保障條件，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計也應(yīng)在此原則基礎(chǔ)上進(jìn)行，避免單純靠提高空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)的方法造成不必要的額外投資和昂貴的運行費用。筆者通過八鋼醫(yī)院急救中心凈化空調(diào)的設(shè)計做出一些討論和分析。
2 工程概況
醫(yī)院病房綜合樓建筑面積8935.25 m2，建筑高度29m，地上7層，地下一層，一至四層為病房，五層為潔凈產(chǎn)房及其潔凈輔房，六層為醫(yī)院潔凈手術(shù)部及其輔房，七層為空調(diào)設(shè)備層及水箱間。該醫(yī)院潔凈手術(shù)部及其潔凈輔房都是在遵循新標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)計的，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計也是以高標(biāo)準(zhǔn)、高要求為設(shè)計原則，遵循國家現(xiàn)行的節(jié)能設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時還要滿足醫(yī)院潔凈區(qū)各個功能的要求。
3 產(chǎn)房、手術(shù)室及其輔房平面布置
產(chǎn)房位于急救中心的五層（見圖一），主要服務(wù)于產(chǎn)婦生產(chǎn)。產(chǎn)房區(qū)域主要由潔凈走廊、1間Ⅳ級分娩室、1間Ⅳ級隔離產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品室、洗嬰室、污物走廊及相關(guān)的輔助用房、醫(yī)護(hù)辦公、病房組成；為了避免病菌交叉感染，Ⅳ級隔離產(chǎn)房設(shè)置獨立緩沖走廊，起到與相鄰區(qū)域緩沖作用。
圖一：五層潔凈產(chǎn)房及其輔房平面布置圖
手術(shù)部位于急救中心的六層（見圖二），主要服務(wù)于各內(nèi)、外科手術(shù)。手術(shù)部主要由1間Ⅰ級手術(shù)室、2間Ⅱ級手術(shù)室、1間Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室、換車間、潔凈走廊、污物走廊及相關(guān)的輔助用房組成。為了避免病菌交叉感染，其中最高級別的Ⅰ級手術(shù)室設(shè)置于手術(shù)部的最深處；Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的入口設(shè)置一間緩沖室，起到與相鄰區(qū)域緩沖的作用。
通過和建筑專業(yè)、甲方的溝通和協(xié)商，優(yōu)化了手術(shù)室和輔房的建筑平面布置，使手術(shù)部流程更加合理，而且便于在醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)設(shè)計階段劃分不同功能用房的潔凈等級，并將一部分不必劃入潔凈區(qū)域的功能用房設(shè)計為舒適性空調(diào)，從而根據(jù)凈化空調(diào)和舒適性空調(diào)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的差異，通過降低這些功能用房的送風(fēng)量、新風(fēng)量、熱濕量等，達(dá)到減少能耗的效果。
圖二：六層潔凈手術(shù)室平面布置圖
4 凈化空調(diào)設(shè)計
4.1 設(shè)計參數(shù)：
4.1.1 室外設(shè)計參數(shù)（新疆烏魯木齊地區(qū)）：
冬季設(shè)計參數(shù)：干球溫度：-27℃，相對濕度：80%
夏季設(shè)計參數(shù)：干球溫度：34.1℃，濕球溫度：18.5℃
4.1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：
?、窦壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度40～60％，手術(shù)區(qū)手術(shù)臺工作面高度截面平均風(fēng)速：0.25～0.3m/s；
?、蚣壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度40～60％，換氣次數(shù)30～36次/h；
?、蠹壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數(shù)18～22次/h；
?、艏壥中g(shù)室：22～25℃，相對濕度35～60％，換氣次數(shù)12～15次/h；
潔凈走廊及相應(yīng)輔助用房：21～27℃，相對濕度≤65％，換氣次數(shù)10～13次/h；
4.2 空調(diào)系統(tǒng)劃分
在此醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案中，結(jié)合當(dāng)?shù)厝甑臍夂蛱攸c，考慮到手術(shù)部及產(chǎn)房存在通過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，夏季需要供冷、冬季需要供熱，因此根據(jù)不同功能用房的冷熱負(fù)荷的特點，需要對醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行劃分。并且，根據(jù)當(dāng)?shù)叵募酒骄罡呦鄬穸戎挥?0.8%的特點，夏季空調(diào)系統(tǒng)不存在降溫除濕的可能，因此手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)采用一次回風(fēng)方式的空氣凈化系統(tǒng)即可；手術(shù)室及潔凈輔房采用一臺新風(fēng)機組集中供應(yīng)新風(fēng)保持手術(shù)室值班狀態(tài)下的正壓；非凈化區(qū)域設(shè)計為舒適性空調(diào)系統(tǒng)。潔凈手術(shù)室送風(fēng)采用層流高效送風(fēng)天花，凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)采用高效送風(fēng)口，非凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)口采用散流器。手術(shù)室及分娩室氣流組織為上送下回風(fēng)，其余區(qū)域氣流組織為上送上回風(fēng)。
根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002的有關(guān)規(guī)定：1）潔凈手術(shù)室應(yīng)與其輔房分開設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)；2）Ⅰ、Ⅱ級潔凈手術(shù)室應(yīng)每間采用獨立凈化空調(diào)系統(tǒng)，Ⅲ、Ⅳ級潔凈手術(shù)室可2～3間合用一個系統(tǒng)； 3）各手術(shù)室應(yīng)設(shè)置獨立排風(fēng)系統(tǒng)。因此該醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房的凈化空調(diào)系統(tǒng)劃分情況如下：
4.2.1 Ⅰ、II級潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式；
4.2.2 Ⅲ級正負(fù)壓轉(zhuǎn)換潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式；
4.2.3 六層潔凈走廊、清潔走廊及相應(yīng)輔房共用一個系統(tǒng)；
4.2.4 五層Ⅳ級無菌產(chǎn)房、待產(chǎn)室、無菌物品等共用一個系統(tǒng)；
4.2.5 五層Ⅳ級隔離產(chǎn)房、緩沖、隔離待產(chǎn)室等共用一個系統(tǒng)；
五層隔離產(chǎn)房、緩沖室及隔離待產(chǎn)根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)采用全新風(fēng)系統(tǒng)；其余手術(shù)室、無菌產(chǎn)房及潔凈輔房共用一臺新風(fēng)機組集中供應(yīng)新風(fēng)；各手術(shù)室獨立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。
綜上所述，根據(jù)醫(yī)院手術(shù)部及產(chǎn)房不同區(qū)域的冷熱負(fù)荷的特點，按各區(qū)域潔凈程度分區(qū)方式劃分成多個凈化空調(diào)系統(tǒng)。這種分區(qū)方式不僅便于管理，而且按需所取，從而達(dá)到節(jié)能的效果。
新疆是個寒冷地區(qū)，因此確定空調(diào)冷熱源比較關(guān)鍵。由于冷卻塔比較占地方，而且受建筑面積的制約，筆者經(jīng)過實際考察和認(rèn)真考慮，決定夏季空調(diào)冷源及過渡季節(jié)熱源采用一臺風(fēng)冷熱泵冷水機組分別供給每臺新風(fēng)機組和循環(huán)凈化機組，冬季空調(diào)熱源采用當(dāng)?shù)厥彝鉄崃ν饩W(wǎng)。這樣即避免了冷卻塔占地方的問題，又解決了冬季風(fēng)冷熱泵機組效果差的問題。
5 空調(diào)負(fù)荷的計算
空調(diào)負(fù)荷包括5部分：①圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷熱負(fù)荷；②人員冷負(fù)荷及濕負(fù)荷；③設(shè)備和照明冷負(fù)荷；④空氣滲透冷熱負(fù)荷；⑤新風(fēng)冷熱負(fù)荷。圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的計算同一般建筑物，其各個計算參數(shù)必須滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，比如圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗戶類型及大小等，這些需要同建筑專業(yè)共同協(xié)商確定。八鋼急救中心手術(shù)部的通道布置采用雙通道方式，中間通道設(shè)為潔凈走廊，外廊設(shè)為污物走廊，這種方式便于做到潔污分區(qū)、疏散方便，同時外廊可以作為手術(shù)室同室外的緩沖區(qū)，這樣手術(shù)室的維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量將減少40%以上，是一種比較節(jié)能的做法。Ⅰ級潔凈手術(shù)室的人員數(shù)量每間為10人，Ⅱ、Ⅲ級潔凈手術(shù)室按每間8人，Ⅳ級潔凈手術(shù)室按每間6人，計算人體散熱量和散濕量時還要注意群集系數(shù)的選取。手術(shù)室及輔房的用電設(shè)備主要有手術(shù)無影燈、電刀、麻醉機、監(jiān)護(hù)儀心電圖機、腦電圖機等，這些用電設(shè)備功率可查有關(guān)醫(yī)院設(shè)備手冊。
6 氣流組織和送風(fēng)溫差
良好的氣流組織也是保證手術(shù)室潔凈效果的重要措施之一，室內(nèi)氣流組織的理想狀況應(yīng)具備以下幾個特征：①明顯的置換流流型；②室內(nèi)關(guān)鍵區(qū)域處于有效的氣流控制之中；③滿足人員的熱舒適要求；④送風(fēng)量在可能的情況下盡量減??；⑤對室內(nèi)設(shè)備、人員的影響小；⑥有效的排出有害氣體。在設(shè)計中I級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.45-0.5m/s，保證手術(shù)工作區(qū)內(nèi)風(fēng)速0.25-0.3m/s，保持單向流流態(tài)；II、III級手術(shù)室集中送風(fēng)口送風(fēng)速度控制在0.15m/s以上；IV級手術(shù)室可采用亂流流態(tài)。手術(shù)室回風(fēng)采用側(cè)墻下部回風(fēng)，回風(fēng)口下邊離地面0.15m，上邊離地0.45m，回風(fēng)口百葉片選用豎向可調(diào)葉片。手術(shù)室排風(fēng)口設(shè)置在頂板上靠近病人頭部側(cè)；⑦手術(shù)室及輔房送風(fēng)量按《潔凈手術(shù)室設(shè)計規(guī)范》的潔凈手術(shù)部用房主要技術(shù)指標(biāo)來確定；⑧手術(shù)室及輔房送風(fēng)量按《潔凈手術(shù)室設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的換氣次數(shù)、補償室內(nèi)的排風(fēng)量能保持室內(nèi)正壓值的新風(fēng)量、人員呼吸所需新風(fēng)量三者中最大值確定。
送風(fēng)溫差應(yīng)結(jié)合室內(nèi)空氣循環(huán)次數(shù)和熱濕負(fù)荷確定，送風(fēng)溫差越大，送風(fēng)射流導(dǎo)引周圍空氣越多，到達(dá)工作面的氣流二次污染度越大，從而影響凈化效果。本設(shè)計送風(fēng)溫差控制在0.5-2℃。
7 空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)
空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)在本設(shè)計中主要體現(xiàn)在三個方面：一是在手術(shù)室各進(jìn)出風(fēng)管道上設(shè)置電動密閉閥，某個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)停止運行時，相應(yīng)的電動密閉閥也及時關(guān)閉，防止手術(shù)室受到污染；二是在每個循環(huán)凈化空調(diào)機組內(nèi)部配置了紫外線殺菌燈，防止各種細(xì)菌滋生；三是設(shè)置合理的空氣過濾系統(tǒng)。空氣過濾是最有效、安全、經(jīng)濟、和方便的除菌手段，合理的配置過濾系統(tǒng)，不僅可以提高綜合過濾效率，而且可以大大延長過濾器的使用壽命，從而降低運行成本。本設(shè)計對循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置了四級過濾，即回風(fēng)口的粗效、中效過濾，空調(diào)機組內(nèi)的中效過濾以及集中送風(fēng)口處的高效過濾(高效過濾器滿布率不小于0.75)；對新風(fēng)機組設(shè)置了粗效、中效和亞高效三級過濾；另外值得注意的是，在排風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)設(shè)置過濾系統(tǒng)防止空氣污染。
8 系統(tǒng)運行和控制要點
?、偈中g(shù)部正常工作期間空調(diào)機組和新風(fēng)系統(tǒng)兩套系統(tǒng)同時運行；當(dāng)手術(shù)部中只有部分手術(shù)室工作時，只需要運行部分手術(shù)室的獨立空調(diào)機組和新風(fēng)系統(tǒng)，既保證部分手術(shù)室正常工作，又保證整個手術(shù)部正常壓力分布和定向流動。I，II級手術(shù)室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 8Pa，其它潔凈室與相鄰低級別潔凈室最小靜壓差控制在 5Pa，負(fù)壓潔凈室與相鄰潔凈室最小靜壓差控制在-8Pa。
?、谟捎诒ＷC室內(nèi)非工作時間正壓所需要的新風(fēng)量和手術(shù)部正常工作期間所需要的新風(fēng)量不相等，前者小于后者，因此采用帶獨立新風(fēng)系統(tǒng)的潔凈手術(shù)部空調(diào)系統(tǒng)時，應(yīng)采用雙位控制的定風(fēng)量裝置。當(dāng)手術(shù)室工作時，手術(shù)室內(nèi)的開啟信號要求空調(diào)機組和排風(fēng)機組啟動，同時又要求雙位定風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于高檔大風(fēng)量運行狀態(tài)；當(dāng)某手術(shù)室不使用時，新風(fēng)支管上的雙控制的定風(fēng)量裝置自動調(diào)到低位檔，新風(fēng)按維持正壓的風(fēng)量進(jìn)入，排風(fēng)機組關(guān)閉，維持正壓的新風(fēng)通過滲透，排到室外維持室內(nèi)所需要的正壓。由于只有一個系統(tǒng)送入，因此可以保證潔凈手術(shù)部內(nèi)有序的梯度壓力分布基本不變，有效地實施保障體系。
?、鄹魇业难h(huán)送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)管路上都需要安裝密閉閥，在非工作期間各室內(nèi)空調(diào)機組和排風(fēng)機關(guān)閉時，密閉閥關(guān)閉，只有獨立新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)，以防止正壓送風(fēng)倒入回風(fēng)或排風(fēng)系統(tǒng)，難以保證原有的正壓梯度。
④各手術(shù)室安裝帶獨立排風(fēng)管的排風(fēng)機組，排風(fēng)機與手術(shù)室自動門聯(lián)鎖，并設(shè)有變頻器和延時裝置。瞬間開門，排風(fēng)機立即停機；關(guān)門后經(jīng)過延時，建立正壓后，再開排風(fēng)機，這樣既保證開門時的正壓保持，也避免了因門開、閉而使排風(fēng)機頻繁啟停；正常運行時排風(fēng)機的風(fēng)量可由變頻器控制，維持室內(nèi)壓力在正常水平。
⑤獨立新風(fēng)機組的控制，采用定靜壓方式來控制風(fēng)機變頻，調(diào)節(jié)風(fēng)量，以達(dá)到節(jié)能的目的。新風(fēng)機組與空調(diào)機組聯(lián)鎖，只有先啟動新風(fēng)機組才能啟動各手術(shù)室空調(diào)機組。只要有一間手術(shù)室在工作，新風(fēng)系統(tǒng)就繼續(xù)運行。只有在整個手術(shù)部關(guān)閉，新風(fēng)機組才停機。
?、扌嘛L(fēng)機組及循環(huán)空調(diào)機組分別采用一套DDC現(xiàn)場控制器對溫度、濕度、一次回風(fēng)量、水閥開度等進(jìn)行控制，并對過濾器前后壓差等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控、報警。手術(shù)室內(nèi)設(shè)總控制器，并與空調(diào)機組、排風(fēng)機組新風(fēng)機組等設(shè)備連鎖，可對室內(nèi)空氣控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)定。
9 結(jié)論
在進(jìn)行醫(yī)院潔凈手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，在滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)部保障體系要求的前提下通過采取一些有效的節(jié)能方法，優(yōu)化凈化空調(diào)系統(tǒng)，不僅可以提高醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的運行管理水平，而且可以達(dá)到提高能源的綜合利用率、降低設(shè)備成本和運行費用、節(jié)約能耗的效果。
醫(yī)院層流手術(shù)室裝修的發(fā)展及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求依據(jù)
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