醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計探討

韋后廣

（上海尉翔建設工程有限公司 200000）

隨著我們國家經(jīng)濟建設的發(fā)展，醫(yī)療水平的提高，空氣潔凈技術(shù)在醫(yī)療凈化空調(diào)中已經(jīng)得到普遍應用。目前各大醫(yī)院新建或改建的手術(shù)部空調(diào)工程中，大都采用了空氣潔凈技術(shù)。我們國家也早在2002年就發(fā)布并實施了國家標準《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2002），并于2013年完修訂成，于2014年正式實施了新的標準《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2013）簡稱手術(shù)部規(guī)范。

手術(shù)部規(guī)范中對不同級別的手術(shù)室設置了不同的技術(shù)指標。如房間的換氣次數(shù)、Ⅰ級（手術(shù)區(qū)為百級）手術(shù)室的工作區(qū)截面平均風速、溫濕度、新風量、噪音等，具體技術(shù)指標如表1。

表1

從技術(shù)指標可以看出，潔凈手術(shù)室對凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風量、溫濕度、新風量等參數(shù)要求相對于普通舒適性空調(diào)要求較高，從而使得凈化空調(diào)系統(tǒng)能耗比普通舒適性空調(diào)要高出很多。所以在潔凈手術(shù)室節(jié)能設計中，凈化空調(diào)的節(jié)能設計尤為重要。下文將重點分析、闡述手術(shù)室凈化空調(diào)設計中不同的設計方式所對應的能耗問題。

1 潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)中常用的三種空氣處理方式（夏季）

（1）新風集中處理至室內(nèi)等焓值點，循環(huán)機組采用一次回風方式（簡稱方式一）。手術(shù)室新風設置獨立新風機組，新風集中處理后送至各循環(huán)機組與回風混合，循環(huán)機組將混合后空氣處理至送風狀態(tài)點（O點）送風，處理過程如圖1。

圖1 一次回風空氣處理過程焓濕圖

（2）新風集中處理至室內(nèi)等焓值點，循環(huán)機組采用定二次回風方式（簡稱方式二）。新風集中處理后送至各循環(huán)機組，新風與一次回風混合，再經(jīng)過表冷器處理后與二次回風混合，再將混合后空氣加熱至送風狀態(tài)點送風，處理過程如圖2。

圖2 二次回風空氣處理過程焓濕圖

（3）新風集中處理至承擔室內(nèi)濕負荷狀態(tài)點（深度除濕），循環(huán)機組采用一次回風方式（簡稱方式三）：新風承擔室內(nèi)濕負荷，將新風直接處理至機器露點，然后新風與回風混合，再由循環(huán)機組處理至室內(nèi)送風狀態(tài)點。此種處理控制方式通常也稱為溫濕分離控制，即新風主要負責濕度控制，循環(huán)機組主要負責房間內(nèi)溫度控制，處理過程如圖3。

圖3 新風承擔濕負荷的空氣處理過程焓濕圖

2 潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)常用的三種空氣處理方式能耗對比（夏季）

潔凈手術(shù)部主要功能房間為手術(shù)室，目前國內(nèi)手術(shù)部設計中Ⅰ級手術(shù)室和Ⅲ級手術(shù)室（手術(shù)室區(qū)為萬級）數(shù)量設置最多。通常情況下，一個手術(shù)部中，Ⅰ級手術(shù)室間數(shù)所占比例約20%，Ⅲ級手術(shù)室所占比例約為80%。Ⅱ級和Ⅳ級手術(shù)室實際使用中較少設置。所以下面主要比較Ⅰ級和Ⅲ級二個類型的手術(shù)室在三種不同空氣處理方式下的能耗情況。以上海地區(qū)某醫(yī)院手術(shù)室空調(diào)冷負荷計算為例進行簡單能耗分析：

圖4 手術(shù)部污物回收平面布局示意圖

手術(shù)室的平面布局為污物回收型。因為此類型在目前國內(nèi)手術(shù)室平面設計中約占95%以上。在這種設計布局中，手術(shù)室一般位于平面的內(nèi)區(qū)，即位于潔凈走道和污物走道之間，所以空調(diào)負荷特性相對穩(wěn)定。

某醫(yī)院手術(shù)室位于綜合樓二樓（共5層），層高為5m，手術(shù)室吊頂凈高為3m。Ⅰ級手術(shù)室面積為45m2（6×7.5），Ⅲ級手術(shù)室面積為35m2（5×7）。手術(shù)室墻、頂結(jié)構(gòu)主要為50mm方鋼龍骨結(jié)構(gòu)+9.5mm石膏板+1.2mm電解鋼板。

（1）室外、室內(nèi)空調(diào)計算參數(shù)。

表2

（2）室內(nèi)散熱量計算。

（3）空調(diào)冷負荷對比。

（4）二種級別手術(shù)室三種處理方式空氣處理狀態(tài)點參數(shù)列表（新風處理點，機器露點、送風狀態(tài)點的溫度、相對濕度、焓值）。

從以上計算結(jié)果對比可以看出，相同面積相同級別的凈化手術(shù)室，采用方式一的空調(diào)系統(tǒng)處理方式，運行能耗最高，采用方式三的空調(diào)系統(tǒng)處理方式，運行能耗最低。所以手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)設計中，建議采用新風集中處理至承擔室內(nèi)濕負荷狀態(tài)點（深度除濕），循環(huán)機組采用一次回風方式。

表3

表3

表4

表5

另外，在手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)設計實際應用中，二次回風處理方式通常采用二次回風量固定的方式，此方式雖然存在一定的再熱能耗，但可以減小手術(shù)室的壓差波動。

當然，手術(shù)室凈化系統(tǒng)設計中除了采用上述不同的空氣處理方式達到節(jié)能效果外，還有其他一些節(jié)能措施。比如手術(shù)室高效送風口高效過濾器布置方式，以及高效過濾器的合理選型，再如采用變頻定風量送風控制方式，以及根據(jù)使用情況，采用工作模式和值班值班模式運行等。總的來說，為了節(jié)約醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的運行能耗，為了響應國家節(jié)能減排的發(fā)展目標，采用合理的節(jié)能設計，是我們每個設計人員應盡的責任。

[1]《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2013）.

[2]《潔凈室施工及驗收規(guī)范》（GB50591-2010）.

[3]《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（GB50736-2012）.