【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。

　引言 
　　 
　　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。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(guān)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。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。 
　　 
　　一.工程概況 
　　 
　　醫(yī)院病房綜合樓建筑面積8935.25m2,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(chǔ)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,同時要求盡量節(jié)省工程造價。 
　　 
　　二.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,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(guān)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,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(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。 
　　 
　　三.凈化空調(diào)設計 
　　 
　　1、設計參數(shù):a)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℃。b)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;Ⅲ級手術(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。 
　　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(guān)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:a)Ⅰ、II級潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式;b)Ⅲ級正負壓轉(zhuǎn)換潔凈手術(shù)室采用一機對一室形式;c)六層潔凈走廊、清潔走廊及相應輔房共用一個系統(tǒng);d)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);e)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)。 
　　 
　　四.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(guān)醫(yī)院設備手冊。 
　　 
　　五、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(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送風量在可能的情況下盡量減小;⑤對室內(nèi)設備、人員的影響小;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)。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℃。 
　　 
　　六.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(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,防止各種細菌滋生;三是設置合理的空氣過濾系統(tǒng)?？諝膺^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。 
　　 
　　七.系統(tǒng)運行和控制要點 
　　 
　　①手術(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。 ②由于保證室內(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(guān)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。 ③各室的循環(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(guān)閉時,密閉閥關(guān)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(guān)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。 ⑤獨立新風機組的控制,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(guān)閉,新風機組才停機。 ⑥新風機組及循環(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。 
　　 
　　結(jié)論 
　　 

　　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。 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。