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)負荷及風量計算，房間氣流組織的設計，最后總結(jié)出醫(yī)院凈化空調(diào)的設計不僅要能滿足房間功能的要求，還要符合節(jié)能的要求。 

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、送風量和新風量等主要技術(shù)指標，這對我們進行醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的設計提出了嚴格的要求。并且建設部頒發(fā)的《公共建筑節(jié)能設計標準》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)學科系手術(shù)技術(shù)愈加高難、復雜，對手術(shù)室潔凈條件、功能要求也越來越高，國家有關部門也相應出臺了新的醫(yī)院手術(shù)部設計標準，其目的在于以合理的布局和設施保證手術(shù)后患者的感染率，縮短患者恢復時間、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，故應以細菌濃度來進行分級，而空氣潔凈度只是必要保障條件，空調(diào)系統(tǒng)的設計也應在此原則基礎上進行，避免單純靠提高空氣潔凈度標準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準的基礎上設計的，空調(diào)系統(tǒng)的設計也是以高標準、高要求為設計原則，遵循國家現(xiàn)行的節(jié)能設計規(guī)范和標準，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、污物走廊及相關的輔助用房、醫(yī)護辦公、病房組成；為了避免病菌交叉感染，Ⅳ級隔離產(chǎn)房設置獨立緩沖走廊，起到與相鄰區(qū)域緩沖作用。 
　　手術(shù)部位于急救中心的六層（見圖二），主要服務于各內(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級正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室、換車間、潔凈走廊、污物走廊及相關的輔助用房組成。為了避免病菌交叉感染，其中最高級別的Ⅰ級手術(shù)室設置于手術(shù)部的最深處；Ⅲ級正負壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室的入口設置一間緩沖室，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)的設計標準的差異，通過降低這些功能用房的送風量、新風量、熱濕量等，達到減少能耗的效果。 
　　 
　　圖二：六層潔凈手術(shù)室平面布置圖 
　　4 凈化空調(diào)設計 
　　4.1 設計參數(shù)： 
　　4.1.1 室外設計參數(shù)（新疆烏魯木齊地區(qū)）： 
　　冬季設計參數(shù)：干球溫度：-27℃，相對濕度：80% 
　　夏季設計參數(shù)：干球溫度：34.1℃，濕球溫度：18.5℃ 
　　4.1.2 室內(nèi)設計參數(shù)： 
　　Ⅰ級手術(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速：0.25～0.3m/s； 
　　Ⅱ級手術(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； 
　　Ⅳ級手術(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)設計方案中，結(jié)合當?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)進行劃分。并且，根據(jù)當?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機組集中供應新風保持手術(shù)室值班狀態(tài)下的正壓；非凈化區(qū)域設計為舒適性空調(diào)系統(tǒng)。潔凈手術(shù)室送風采用層流高效送風天花，凈化區(qū)域內(nèi)的送風采用高效送風口，非凈化區(qū)域內(nèi)的送風口采用散流器。手術(shù)室及分娩室氣流組織為上送下回風，其余區(qū)域氣流組織為上送上回風。 
　　根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333-2002的有關規(guī)定：1）潔凈手術(shù)室應與其輔房分開設置凈化空調(diào)系統(tǒng)；2）Ⅰ、Ⅱ級潔凈手術(shù)室應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)室應設置獨立排風系統(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)生標準采用全新風系統(tǒng)；其余手術(shù)室、無菌產(chǎn)房及潔凈輔房共用一臺新風機組集中供應新風；各手術(shù)室獨立設置排風系統(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)熱源采用一臺風冷熱泵冷水機組分別供給每臺新風機組和循環(huán)凈化機組，冬季空調(diào)熱源采用當?shù)厥彝鉄崃ν饩W(wǎng)。這樣即避免了冷卻塔占地方的問題，又解決了冬季風冷熱泵機組效果差的問題。 
　　5 空調(diào)負荷的計算 
　　空調(diào)負荷包括5部分：①圍護結(jié)構(gòu)冷熱負荷；②人員冷負荷及濕負荷；③設備和照明冷負荷；④空氣滲透冷熱負荷；⑤新風冷熱負荷。圍護結(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)能標準，比如圍護結(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，中間通道設為潔凈走廊，外廊設為污物走廊，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)室及輔房的用電設備主要有手術(shù)無影燈、電刀、麻醉機、監(jiān)護儀心電圖機、腦電圖機等，這些用電設備功率可查有關醫(yī)院設備手冊。 
　　6 氣流組織和送風溫差 
　　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具備以下幾個特征：①明顯的置換流流型；②室內(nèi)關鍵區(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送風量在可能的情況下盡量減小；⑤對室內(nèi)設備、人員的影響??；⑥有效的排出有害氣體。在設計中I級手術(shù)室集中送風口送風速度控制在0.45-0.5m/s，保證手術(shù)工作區(qū)內(nèi)風速0.25-0.3m/s，保持單向流流態(tài)；II、III級手術(shù)室集中送風口送風速度控制在0.15m/s以上；IV級手術(shù)室可采用亂流流態(tài)。手術(shù)室回風采用側(cè)墻下部回風，回風口下邊離地面0.15m，上邊離地0.45m，回風口百葉片選用豎向可調(diào)葉片。手術(shù)室排風口設置在頂板上靠近病人頭部側(cè)；⑦手術(shù)室及輔房送風量按《潔凈手術(shù)室設計規(guī)范》的潔凈手術(shù)部用房主要技術(shù)指標來確定；⑧手術(shù)室及輔房送風量按《潔凈手術(shù)室設計規(guī)范》規(guī)定的換氣次數(shù)、補償室內(nèi)的排風量能保持室內(nèi)正壓值的新風量、人員呼吸所需新風量三者中最大值確定。 
　　送風溫差應結(jié)合室內(nèi)空氣循環(huán)次數(shù)和熱濕負荷確定，送風溫差越大，送風射流導引周圍空氣越多，到達工作面的氣流二次污染度越大，從而影響凈化效果。本設計送風溫差控制在0.5-2℃。 
　　7 空氣品質(zhì)保障系統(tǒng) 
　　空氣品質(zhì)保障系統(tǒng)在本設計中主要體現(xiàn)在三個方面：一是在手術(shù)室各進出風管道上設置電動密閉閥，某個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)停止運行時，相應的電動密閉閥也及時關閉，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，防止各種細菌滋生；三是設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。本設計對循環(huán)系統(tǒng)設置了四級過濾，即回風口的粗效、中效過濾，空調(diào)機組內(nèi)的中效過濾以及集中送風口處的高效過濾(高效過濾器滿布率不小于0.75)；對新風機組設置了粗效、中效和亞高效三級過濾；另外值得注意的是，在排風系統(tǒng)也應設置過濾系統(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)機組和新風系統(tǒng)兩套系統(tǒng)同時運行；當手術(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量和手術(shù)部正常工作期間所需要的新風量不相等，前者小于后者，因此采用帶獨立新風系統(tǒng)的潔凈手術(shù)部空調(diào)系統(tǒng)時，應采用雙位控制的定風量裝置。當手術(shù)室工作時，手術(shù)室內(nèi)的開啟信號要求空調(diào)機組和排風機組啟動，同時又要求雙位定風量調(diào)節(jié)閥處于高檔大風量運行狀態(tài)；當某手術(shù)室不使用時，新風支管上的雙控制的定風量裝置自動調(diào)到低位檔，新風按維持正壓的風量進入，排風機組關閉，維持正壓的新風通過滲透，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、回風、排風管路上都需要安裝密閉閥，在非工作期間各室內(nèi)空調(diào)機組和排風機關閉時，密閉閥關閉，只有獨立新風系統(tǒng)送風，以防止正壓送風倒入回風或排風系統(tǒng)，難以保證原有的正壓梯度。 
　　④各手術(shù)室安裝帶獨立排風管的排風機組，排風機與手術(shù)室自動門聯(lián)鎖，并設有變頻器和延時裝置。瞬間開門，排風機立即停機；關門后經(jīng)過延時，建立正壓后，再開排風機，這樣既保證開門時的正壓保持，也避免了因門開、閉而使排風機頻繁啟停；正常運行時排風機的風量可由變頻器控制，維持室內(nèi)壓力在正常水平。 
　?、莳毩⑿嘛L機組的控制，采用定靜壓方式來控制風機變頻，調(diào)節(jié)風量，以達到節(jié)能的目的。新風機組與空調(diào)機組聯(lián)鎖，只有先啟動新風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，新風系統(tǒng)就繼續(xù)運行。只有在整個手術(shù)部關閉，新風機組才停機。 
　?、扌嘛L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、一次回風量、水閥開度等進行控制，并對過濾器前后壓差等參數(shù)進行監(jiān)控、報警。手術(shù)室內(nèi)設總控制器，并與空調(diào)機組、排風機組新風機組等設備連鎖，可對室內(nèi)空氣控制參數(shù)進行現(xiàn)場設定。 
　　9 結(jié)論 
　　在進行醫(yī)院潔凈手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)設計時，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，而且可以達到提高能源的綜合利用率、降低設備成本和運行費用、節(jié)約能耗的效果。