淺談醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

陶金+++唐宏偉+++王德林

【摘 要】本文結(jié)合工程實例，介紹了一些醫(yī)院潔凈手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中的節(jié)能方法，包括優(yōu)化手術(shù)部平面布局、合理劃分凈化空調(diào)系統(tǒng)、采用二次回風(fēng)處理、在送風(fēng)主管道安裝定風(fēng)量閥、新風(fēng)機組和凈化循環(huán)機組都采用變頻風(fēng)機以及設(shè)定手術(shù)室過渡季節(jié)和非工作狀態(tài)的運行模式等。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院手術(shù)部 凈化空調(diào)系統(tǒng) 節(jié)能設(shè)計

【Abstract】Combining with the engineering example， introduces some hospital clean operation Department of energy saving method of purifying air conditioning system design， including the optimization of operation of plane layout， reasonable division of purifying air conditioning system with primary return air treatment， two， in the air supply main pipe installation fixed air flow valve， air units and purification cycle units are using variable frequency fan and set operation operation room， the transition season mode and a non operating state etc..

【Key words】Operation Department in hospital； Purifying air conditioning system； Energy saving design

引 言

在進行醫(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)部要求的前提下，通過采取一些有效的節(jié)能方法，（如優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局，合理劃分凈化空調(diào)系統(tǒng)，采用二次回風(fēng)以及采用變頻風(fēng)機，設(shè)定手術(shù)室過渡季節(jié)和非工作狀態(tài)的運行模式等），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。

1.優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局

手術(shù)部由若干間手術(shù)室及為手術(shù)室服務(wù)的潔凈輔助房間組成。潔凈輔助用房又分為間接或直接為手術(shù)室服務(wù)。直接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房包括一次性物品，無菌敷料及器械與精密儀器的存房室，麻醉準(zhǔn)備室，刷手間，治療室和檢驗室等，為潔凈輔助用房，應(yīng)設(shè)置在潔凈室內(nèi)。非潔凈輔助用房應(yīng)設(shè)置在潔凈手術(shù)部的非潔凈區(qū)域，主要包括辦公室，會議室，教學(xué)觀摩室，值班室等，優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局的目的不僅是為了使手術(shù)部流程更加合理，更為了便于手術(shù)部的凈化空調(diào)在設(shè)計階段可劃分不同功能用房，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)量或新風(fēng)量，達到減少送風(fēng)能耗的效果。

2.合理劃分凈化空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)手術(shù)部冷熱負(fù)荷的特點，對系統(tǒng)進行內(nèi)外劃分。手術(shù)室及其輔房位于建筑平面內(nèi)部，只有室內(nèi)熱負(fù)荷，清潔走廊及手術(shù)室辦公輔房位于建筑平面外圍，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。這種內(nèi)外分壓方式不僅便于管理，而且避免了在同一凈化空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)外壓需要供熱，內(nèi)壓需要供冷，即同時供熱和供冷的現(xiàn)象，從空氣處理過程的角度出發(fā)，避免了冷熱抵消，從而達到節(jié)能的效果。

3.采用二次回風(fēng)以及采用變頻風(fēng)機

通過采用二次回風(fēng)，有效利用回風(fēng)的熱或冷，可以明顯降低設(shè)備運行成本，節(jié)約能耗。在新風(fēng)機組和凈化循環(huán)機組上采用變頻控制。一方面，對于新風(fēng)可根據(jù)手術(shù)室的運行情況對新風(fēng)量進行變頻調(diào)節(jié)，保證各手術(shù)室凈化循環(huán)的新風(fēng)量，在冬夏季工作班運行模式按設(shè)計工況新風(fēng)量運行，在非工作模式按維持手術(shù)室正壓狀態(tài)所需要的最小風(fēng)量運行，在過渡季工作運行模式按最大新風(fēng)量運行。

對于循環(huán)凈化機組采用變頻風(fēng)機，一方面保證了在送風(fēng)末端高效過濾器阻力逐漸增加的過程中穩(wěn)定風(fēng)量。另一方面，通過使用變頻，有效控制風(fēng)機上能量的損耗，可達到最優(yōu)化。

4.設(shè)定潔凈手術(shù)室非工作狀態(tài)和過渡季的運行模式

潔凈手術(shù)室的運行模式分為冬夏季工作運行模式，非工作運行模式和過渡季工作運行模式。對處于非工作運行模式的手術(shù)室，當(dāng)手術(shù)部中只有部分手術(shù)室工作期間，只需運行部分手術(shù)室的凈化循環(huán)空調(diào)機組和新風(fēng)機組，對于其他非工作的手術(shù)室只輸送少量新風(fēng)維持其正壓狀態(tài)，在手術(shù)室非工作期間，可大大降低手術(shù)部的濕度要求，關(guān)閉手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)，只輸送少量新風(fēng)以維持其正壓。

對于處于過渡季工作運行模式的手術(shù)室利用春秋兩季新風(fēng)焓值低于或高于室內(nèi)空氣焓值的特點，適當(dāng)加大新風(fēng)量，利用新風(fēng)代替冷源可以縮短空調(diào)運行時間，從而達到節(jié)能的效果。雖然過渡季節(jié)加大新風(fēng)量將增加新風(fēng)機組電耗及初中效過濾器的負(fù)荷，但總體來講仍然可節(jié)約能耗和運行費用，是目前凈化空調(diào)系統(tǒng)常用的節(jié)能措施。其次，在凈化空調(diào)系統(tǒng)運行時，針對其所消耗的主要能量，采取一些節(jié)能措施，也可達到節(jié)能的目的。

4.1通過定期清潔或更換初中效過濾器，降低其阻力，節(jié)約能耗。

4.2根據(jù)實際環(huán)境變化改變潔凈手術(shù)室要求的溫、濕度基數(shù)，使之最優(yōu)化避免能量損耗。

4.3根據(jù)需要減少系統(tǒng)的送風(fēng)量或排風(fēng)量，在非工作時間，采用值班風(fēng)機運行，關(guān)閉系統(tǒng)中新風(fēng)機、循環(huán)風(fēng)機和排風(fēng)機，以降低能耗。

4.4加強系統(tǒng)的密封，減少凈化空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)機組的漏風(fēng)量，減少能量損耗。

5.運行節(jié)能對策

空調(diào)系統(tǒng)中，運行節(jié)能是實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的最后環(huán)節(jié)。以下是作者依照運行經(jīng)驗建議采納、應(yīng)用的節(jié)能對策。

5.1 依照手術(shù)室的熱動態(tài)特性設(shè)定預(yù)冷（預(yù)熱時間）

遵照手術(shù)室的恒溫要求，考慮到手術(shù)室和空調(diào)系統(tǒng)的熱慣性，應(yīng)在手術(shù)前提前啟動空調(diào)系統(tǒng)預(yù)冷（預(yù)熱），待到手術(shù)開始時穩(wěn)定在設(shè)定溫度。熱慣性小的房間溫度響應(yīng)很快，所需開機預(yù)冷（預(yù)熱）的時間較短。所以，測定了手術(shù)室的熱動態(tài)特性，方可掌握預(yù)冷（預(yù)熱）所必要的時間，從而使得將空調(diào)機組的無效運行時間減少到最低限度。

5.2 依照壓差動態(tài)制訂過濾器維護籌劃

過濾器的阻力對空調(diào)機組的能耗涉及很大，準(zhǔn)時進行過濾器清洗或更換，既能減少風(fēng)阻、減少能耗又可延長其應(yīng)用壽命。為保持潔凈效果，要定期清洗或更換過濾器。比如，每兩周至一個月取下過濾網(wǎng)清潔一次。當(dāng)壓差在設(shè)計允許范圍之內(nèi)時，可不必對過濾器進行維護，當(dāng)壓差達到臨界點附近時，再對過濾器采取相應(yīng)的維護對策。

5.3依照室外環(huán)境條件允許設(shè)定運行模式

在過渡季節(jié)室外溫濕度適宜的時候，適當(dāng)加大凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，應(yīng)用新風(fēng)替代冷源可以縮短空調(diào)機的運行時間，從而達到節(jié)能的效果。雖然過渡季加大新風(fēng)量將增加新風(fēng)機組的風(fēng)機電耗及初、中效過濾器的負(fù)荷，但總體來講照樣節(jié)省能耗和運行費用，是現(xiàn)在凈化空調(diào)系統(tǒng)常用的節(jié)能對策。

5.4 應(yīng)用智能化控制器控制空調(diào)系統(tǒng)運行

為了實現(xiàn)上述手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行，依靠人工操縱是不實際的。所以，應(yīng)用智能化的空調(diào)系統(tǒng)控制技術(shù)是必然的選擇。應(yīng)用智能化的控制系統(tǒng)，不但可以對過濾器實時壓差數(shù)據(jù)檢測，達到臨界點時報警，并且還能夠依照壓差的變化趨勢預(yù)報維護過濾器的時間，甚至可以依照壓差的數(shù)據(jù)調(diào)整變頻風(fēng)機的轉(zhuǎn)速；應(yīng)用智能化的控制器，可以依照室外環(huán)境條件允許，自動調(diào)整系統(tǒng)的運行模式，比如在過渡季節(jié)控制風(fēng)閥執(zhí)行器加大新風(fēng)比例，充分應(yīng)用新風(fēng)的能量。另外，應(yīng)用智能化控制器的通信接口，可以實現(xiàn)多機組的遠程集中控制，這在提升醫(yī)院凈化空調(diào)系統(tǒng)的管理方面有十分重要的意義。

結(jié) 語

醫(yī)院手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)，不僅承擔(dān)著室內(nèi)溫濕度、壓差、潔凈度，更承擔(dān)著降低室內(nèi)細菌濃度，保護患者切口，防止感染的職責(zé)。高質(zhì)量的凈化空調(diào)系統(tǒng)是高質(zhì)量手術(shù)室的重要保證。但是在保證高質(zhì)量凈化空調(diào)的同時，還應(yīng)該從節(jié)能的方面考慮，爭取用最少的能耗，設(shè)計出高效、易于調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)。