1379327227013793272270
一、潔淨手術室空調係統方案現狀
根據調査，目前大（dà）多數潔淨手術室空調係統的處理方案為：手術室新風空調係統集中處理，循環空調係統（tǒng）釆用一次回風或二次回風係統，溫濕度（dù）實行冗餘控製。由於（yú）醫院手（shǒu）術室由不同級別的手術室組成，潔淨度等級不同造成送風量相差很大，而且不同級（jí）別手術室的送風狀態點不同，難以組成一個空調係統，或者說找不到集（jí）中新風空調係統（tǒng）的共同送風狀態點。為了（le）滿（mǎn）足不同（tóng）級別手術室的使用要（yào）求，通常由新風空（kōng）調係統集中處理新風，與手術室回風混合後送入循環空調箱內進行冷卻、加熱、加濕（shī）處理，循環空調係統采用一次回風加再熱（rè）係統（見圖1），這是一種所需風量與溫濕度耦合的處（chù）理方案，也是Z成熟，但Z耗（hào）能的方案。其最大的缺陷是沒有（yǒu）將溫（wēn）度（dù）和濕度分開獨立控製（zhì）， 當負荷變化時，或者不同（tóng）級別（bié）的手術室溫濕度變（biàn）化時，各手術室溫 濕度（尤其是相對濕度）很難達到《規範》中技術（shù）指標（biāo）的要求，在（zài）實際應用中也證明了這一點，如出現手術室濕度超標、能耗大等問題。
一次回風加再熱係（xì）統方案的空調（diào）係統耗冷量
二、潔淨手術（shù）室空調係統方案確定
1.潔淨手（shǒu）術室空調方案
為了有效控製潔（jié）淨（jìng）手術（shù）室環境，實現（xiàn）手術（shù）室空調係統節能的目的，《規範》第8.1.1條規定，“潔淨空調係統應使潔淨（jìng）手（shǒu）術部整體處於受（shòu）控狀態，並應使各潔（jié）淨手（shǒu）術室靈（líng）活運行“；第8.1.3條規（guī）定，“I、II級潔淨手術室與負壓手術室應每間釆用獨立淨化空調係統， III、IV級潔淨手術室可2~3間合用一個係統"；第8.1.6條規定，有條件時，宜釆用新風濕度優先（xiān）控製模式"。根據《規範》要（yào）求， 潔淨手術（shù）室空調係統應該由集中新風空調係統（新（xīn）風機組）和手術 室空調係統（循環機（jī）組）共（gòng）同組成，並且《規範》還強（qiáng）調了新風濕度優先控製與各手術室靈活使用的要求。基於各潔淨手術室的（de）使用特點（diǎn）以及對《規範》的理（lǐ）解，潔淨手術室（shì）空調係（xì）統應釆用集中新風空調（diào）係統消除手術（shù）室內濕負荷，循環空調係統調節手術室內溫（wēn）度，2個係統分別對手（shǒu）術室內溫度和濕度進行獨（dú）立控製，使潔淨手術部整體處於受控狀態，各手術（shù）室靈（líng）活使用。
2.潔（jié）淨手術室基本參（cān）數
以某一家三級（jí）甲等醫院的潔淨手術部為例，I級潔淨手術室麵積50㎡高3m，裝備有麻醉機、呼吸機、電刀等醫療設（shè）備。潔淨手（shǒu）術室設計要求為：室（shì）內溫度t=24°C，相對濕度=50%，手術室 人員（yuán）14人，手術室設在3層，上層（céng）為技術（shù）夾層。經計（jì）算，手術室內冷負荷為7.4 kW，濕負荷為2.3kg/h，根據《規範》技術指標要求， I級潔淨手術（shù）室控製（zhì）區送風量為10000m³/h，最小（xiǎo）新風量為1000m³/h，手術室控（kòng）製區尺寸為2.6 mx2.4 m，正壓風量為500m³/h，排風量為500m³/h。
3.潔（jié）淨手術室空調係統溫度濕度獨立控製方案（àn）
根據以上闡（chǎn）述，潔淨手術部淨化空調係統釆（biǎn）用（yòng）溫度濕度獨立控製（見下圖），其特點是：潔淨手術部內各手術室（shì）新風處理後狀態點相同，並且是恒定的。各（gè）手術室循環空（kōng）調係統自成獨立係統，而且各手術室也可以靈活使用。
溫度濕度獨立控製空調係統（tǒng）圖
潔淨手術部新風集中設置，有利於滿足各手術室的正壓要求，保證（zhèng）各手術室的壓力梯度。循環空調係統保證手術室（shì）的潔淨度，避免空氣交叉感染。排風（fēng）釆用獨立係統，並且與手（shǒu）術室自動門聯鎖，當手術室門關閉（bì）時排風係統自動開啟，使手術室始終處於正（zhèng）壓受控狀態，各手術室也可以（yǐ）靈活使用。由於新風空調（diào）係統承擔手術（shù）室內全部濕（shī）負荷，新風空調箱冷卻盤管的冷卻除濕能力加大，要求進表冷器（qì）的冷水（shuǐ）溫度降低。當表冷器冷水進水溫度達不到要求時，可釆用直接蒸發冷卻器進行二級冷卻處理。
4.潔淨（jìng）手術室空（kōng）調送風狀態點確定
潔淨手術部（室）基本沒有外圍護結構，屬於建築物（wù）內區，其室內熱濕負荷幾乎不受外界（jiè）氣候條件等因素的影響，因此手（shǒu）術（shù）室內人員數量、照明強度、狀態點相同並且是恒定的，各（gè）手術室（shì）循環空調係統自成獨立（lì）係統（tǒng），而且各（gè）手（shǒu）術室（shì）也可以靈活使用。荷幾乎不受（shòu）外界（jiè）氣候條件等因素的影響，因此手術室內（nèi） 人（rén）員數量、照明強度、醫療設備發熱量是影響手術室熱（rè）濕（shī）負荷變化 的主要因素，這也反應了手術室負荷的特點，即濕負荷相對穩定， 而冷熱負荷瞬間變化（huà）較大。根據《規範》技（jì）術指標要求計算得出I級潔淨手術室送風量L=10000m³/h，熱濕比e=1100kf/kg，手術室送風量是一個定量，因此（cǐ）送風狀態點也就確定了。通過計算，送風狀態點比焓45.76KJ/kg。
5.潔淨手（shǒu）術室的h-d圖分析
潔淨手術部新風集中處理，新風處（chù）理到公共（gòng）狀態（tài）點（其含濕量（liàng）小於手（shǒu）術室內含濕量）, 循（xún）環空調係統各級別手術室分別獨立處（chù）理。夏季，新風處理到（dào）L1點（公（gōng）共狀態點），新風處理狀態點由do=dn—W/1.2L（其中 do 為送風含濕量，dn 為室內含濕量，W為濕負荷）確定。由於手（shǒu）術室的濕負（fù）荷主要是人員散濕，在手術過程（chéng）中，室內人員是固定的，因此室內濕負荷基本恒定，所（suǒ）以L1 點基本是固定的。由於Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ級手術室濕（shī）負荷不同，因此含濕量差 Δd 也不同，確定的公共狀態點能保證不同級別手術室的室內溫濕度在《規範》許可（kě）範圍內（nèi）即可。
由於新風需從Ｗ點處理到 L1 點，一級表（biǎo）冷（lěng）器往往難以實現，因此通常采用（yòng）兩級表冷器來處理，第一級表冷器將新風由（yóu）Ｗ點冷（lěng）卻到（dào） L點（一般為（wéi）室內狀態點的等焓線與（yǔ）相對濕度95％線的交點），第二級（jí）表冷器將新風由（yóu） L 點冷卻到 L1 點。由於兩個表冷器處理後的出（chū）風溫度（dù）不同（tóng），所以其所需的冷水進水溫度也不同（通常表冷器冷水進水溫度比出風溫度低 4 ℃左（zuǒ）右）。在一個集（jí）中空調係（xì）統內要提供兩種不同的冷水溫度，水係統比（bǐ）較複雜也不太經濟，通常第一級表冷（lěng）器采用（yòng）集（jí）中空調係統提供冷源（或采用獨立冷源——多（duō）功能熱泵），第二級表冷器采用直接蒸發盤管。根據各手（shǒu）術室的控製調節需要，需將（jiāng）新風從 L1 點（diǎn）加熱至 T 點，循環風由 N 點冷卻到（dào） K 點，與處理到 T 點的新風在手術室送風靜壓箱（送風天花（huā））內混合到O點後（hòu）送入手術室內。
此（cǐ）方案新風空調箱承擔了降溫（wēn）除濕功（gōng）能，循環空調箱在幹（gàn）工況狀態下運行，可減少細（xì）菌滋生繁殖，對控製手術室內無菌環境（jìng）十分有利，而且簡化了空調（diào）係統控製。當手術室內顯熱（rè）變化時，控製循環空調箱進行加熱或降溫（wēn）處理，而且循環空調箱控製溫度反應速度較快，控製精度也較高。
溫（wēn）濕度獨立控製夏季處理過程h-d圖（tú）
冬季，新風從W點加熱到H點（在L1點的等溫線上），再等溫加濕到與公共狀（zhuàng）態（tài）點 L1，並根（gēn）據各手術室的控（kòng）製調節需（xū）要，將新風從 L1 點加熱至 T 點，循環風加熱到 M 點，與加熱至 T 點的新風在（zài）手術（shù）室送風靜（jìng）壓箱內混（hún）合到O點後送（sòng）入手術（shù）室內。新風空（kōng）調箱承擔加熱、加濕功能。當手術（shù）室進行製熱或製冷功能轉換（huàn）時，新（xīn）風的共同送風狀態點始（shǐ）終維持不變，空調係統轉換簡單（dān），使用（yòng）靈活方便。
綜上所述，新風空調（diào）箱對新風（fēng）進行冷卻、再熱（夏季）或加熱、加濕（冬季）處理到一個（gè）共（gòng）同的送風狀（zhuàng）態點，循環空調箱對室內回（huí）風進行冷卻（加熱（rè））處理；集中新風（fēng）係統與室內循環係統互不（bú）幹擾，控製係（xì）統穩（wěn）定可靠。
溫濕（shī）度獨立控製冬季處理過程 h-d圖
三、潔淨手術室空調（diào）係統溫度濕度獨立控製實現
潔淨手術室空調係統溫度濕度獨立控製實現（xiàn）通過以上分析可知（zhī），在（zài）潔淨手術部實現溫度濕度獨（dú）立控製的關鍵是：手（shǒu）術（shù）室溫濕度有一個允許偏差範圍（符合《規範》要求），且各手術室均有一（yī）個合適的（de）新風處理狀態（tài）點（公共點），並且新風係統能帶走係統內所有（yǒu）濕負荷。滿足以上三個（gè）條件，溫度濕度（dù）獨立控製方案可在醫院手術部空調係（xì）統中推廣使用。
以某（mǒu）一家三甲醫院的潔（jié）淨手術部為例（lì），潔淨手術部內有Ⅰ級手術室 2 間（jiān）、Ⅱ級手術室 2 間、Ⅲ級（jí）手術室 12 間。
潔淨手術室設計（jì）參（cān）數
由上表可以看（kàn）出，手術部內不同級別（bié）手（shǒu）術室（shì）的溫濕度均有（yǒu）一個允許偏差範圍（t=21~ 25 ℃，φ=30%~0%），各手術室熱濕比相差不大（ε 約在 11000~12000kJ/kg之間），且新風集中處理後的機器露點（10 ℃）能滿足各級（jí）手術室的除濕要求（qiú）。由（yóu）此可見（jiàn），手術部內各（gè）手術室（shì）均滿足以（yǐ）上三個基本（běn）條件，可以采用（yòng）溫度濕度獨立控製、新風濕度優先控製（zhì）模式。
四（sì）、空調係統溫濕度（dù）獨立控製方案節能分析
目（mù）前手術室空調係統廣泛釆的一次回風加再熱係統或二次回風係（xì）統，是一種不節（jiē）能的空調（diào）係統。溫度濕度獨立（lì）控製、新風濕度先控製是一（yī）種節能模式。從h-d圖上分析，從L1點加（jiā）熱到T點，可利用餘熱、廢熱進行加熱，如可釆用多功（gōng）能熱（rè）泵機組的回收（shōu）熱，也可以釆用直接蒸發冷卻器的冷凝熱，實現（xiàn）真正意義上（shàng）的節能。
以某一家三甲醫院潔淨手術部的16間潔淨手術室為例，將傳統的一次回風加再熱方案和溫度濕（shī）度獨立（lì）控製方案進（jìn）行比較，結果如表所示。
經計（jì）算，醫院16間潔淨手術室（shì），釆用一次回風加再熱方案，總冷量約為439kW，每年運行1500h，年耗能65.85萬kW-h電；釆用溫濕度獨立控製方案，總冷量約為281kW,每年（nián）運行1500 h,年耗能42.15萬kW-h電。兩方案比較，後者比前者每年少用電 23.7萬kW-h,節能率約為36%。
五、結論
目前潔淨手術（shù）室空調方案釆用新風集中處理、一次回風加再（zài）熱模式，是一種十分耗能的方案，二次回風係（xì）統雖然可降低一部分能耗，但控製調節困難，常常需要（yào）采（cǎi）用輔助電加熱器調節，實行運行節能效率並不顯著。溫（wēn）度濕度獨（dú）立控製、新風濕度優先控（kòng）製空調係統特（tè）別適宜發（fā）濕量比較穩定、溫（wēn）濕度控（kòng）製精度要求（qiú）不太高的手術室。空調係統釆用溫（wēn）度（dù）濕度獨立控製，新風空調係統帶走手室內全部濕負荷，循環空調係統承擔室內冷熱負荷，實現了真正意（yì）義（yì）上（shàng）的新風濕度優先控製模式，而非傳統的自動控製層（céng）麵上（shàng）的濕度 信號（hào）先行控製模式。釆用溫度濕度獨立控（kòng）製手術室（shì）空調係統，處理新風熱濕負 荷時，要求有低於手術室內露點溫度的低溫冷水（shuǐ），而處理手術室內（nèi） 熱負（fù）荷時，僅要求（qiú）冷水溫度低於手術室內幹球溫（wēn）度。當潔淨手術部空調係統無獨立冷熱源，需外部供給站接入， 冷水出水溫度超過（guò）7 °C時，該空調係統方案新風第二級處理可釆用 直接蒸發（fā）冷卻器；循環（huán）風冷卻器可釆用較高溫（wēn）度（dù）的冷水（shuǐ），有利提（tí）高 冷水機組(熱泵（bèng）)的能（néng）效比。
當前位置：