综合医院手术室净化空调设计

近年来，随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的提高，国家医疗卫生事业也发展迅速，新医疗技术对室内环境的要求不断提高。其中，手术室净化空调设计已成为综合医院空调设计中较重要的环节。清洁手术室净化设计的目的是有效防止室外污染物进入室内，降低术后感染率，快速有效地消除室内污染气体，防止细菌扩散。

1.确定室内设计参数

净化空调设计参数的确定与普通舒适空调系统大不相同。在温湿度方面，舒适空调室内温湿度的确定只考虑员工的舒适性要求，而净化空调不仅要考虑舒适性，还要保证特殊的温湿度环境（包括降低静电荷）。

除温湿度外，净化空调的设计参数还包括室内外的粉尘量和细菌量。室外大气尘计数浓度因地而异，较高值为106粒/L。对于5级及以下10粒/L对洁净室粉尘浓度的影响可以忽略不计。高效空气净化系统的设计应采用大气粉尘浓度M=1O6粒/L。中效空气净化空气系统的清洁度受大气尘浓度的影响很大，因此应确定大气尘浓度的设计。

二、净化空调冷热源

净化空调采用设置在裙屋顶的两台多功能风冷热泵机组，制备7/12℃空调冷水同时提供40/45℃空调热水作为空调机组的冷源和再热源，达到节能的目的。

多功能kW，热回收量560kW。净化空调水系统应设置3台空调冷水循环泵（两用一备）和3台空调热水循环泵（两用一备）。净化空调水系统采用变流泵系统（热泵机组设置流量运行）。

三、空调水系统

空调水系统采用四种控制方四种控制方法。同时，湿度由冷水线圈除湿和电加湿控制，温度由冷水线圈制冷和热水线圈加热控制。湿度优先控制模式采用控制模式。

四、风系统设计

1、气流组织

净化空调气流组织的主要目的是提供足够的清洁空气，稀释和更换室内污染物，并在允许的范围内保持室内清洁。

清洁气流扩散速度快，气流分布均匀，稀释室内污染源，保持生产环境清洁，避免或减少气流涡流和死角，缩短室内污染物停留时间，降低污染物与产品的接触概率：满足室内温湿度和舒适性要求。

合理的气流组织使室内主要工作区域处于洁净空气的上游方向。洁净室气流有两种基本形式，即层流（单向流）和乱流（非单向流）。层流洁净室自净能力强，涡流少，易于保持先进清洁（100级以上）；随机流动洁净室涡流较多，颗粒在室内停留时间较长，一般用于1万至1万级洁净室。

2.设计送风系统

手术室区域采用一次性回风全空调系统。16个手术室以手术台为中心，在一定范围内为天花板*静压箱孔板送风。内置高效过滤器的数量因净化水平而异。清洁走廊为安装在天花板上的高效过滤出风口送风。手术室的送风面积为2400mm×1200mm，手术区层流送风，周边区域湍流送风。

送风由机组送出，微穿L板消声弯头、防火阀、多叶调节阀、定风阀、镀锌钢板风管送至静压箱、出风口，然后通过高效过滤器送至房间。手术室一次回风系统原理图如下图1所示。

图1

3.回风系统的设计

手术室为双侧墙下回风口，下回风口为垂直百叶窗出风口，无灰尘。初始滤网一层后，回风口风速小于1.5m/s。低级辅助房可采用顶回风。

回风通过回风口的初始过滤器，然后通过镀锌钢板方风管通过多叶调节阀、防火阀、微穿孔板消声弯头返回机组。

设计排气系统

每个净化空调系统分别设置排气系统，通过低阻高中效过滤器排出室外。排气管设置风量阀，准确控制风量。新风机组与排气扇连接，通过准确控制房间的新风量和排气量，保持高净化水平的房间相对正压，控制内外气流方向，确保清洁区域不小于10个连接的非清洁区域Pa的正压。

同时，新风管和净化空调机组的送风管有旁路支路。当净化空调机组停止或值班时，打开旁路支路上的密闭电动阀，以保持房间的正压。

通过控制每个房间的气流组织、新鲜空气量、清洁度、温湿度和压差，使手术室等清洁度要求房间满足医院的使用要求。

5、设计实例

用手术室计算送风量OR.02室为例：

(1)计算手术室送风量(换气次数20次/)h，手术室净高3m）。

计算送风量L=102.6m3/h×20=2052m3/h

(2)计算手术室排气量。手术室排气量不得小于2000。m3/h，也不应大于送风量的1/4(513)m3/h），同时保证手术室维护10Pa正压。手术室的排气量。L=0.1×2052=205.2m3/h。

(3)计算手术室的回风量L=2052－205.2=1846.8m3/h。

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空调风系统运行模式

医院清洁手术部空调净化方案采用净化循环空调单元和独立新鲜空气（正压空气）组合系统，新鲜空气系统不仅承担正常新鲜空气，而且承担手术室正压空气，每个手术室都有自己独立的净化循环空调单元，其风量变化不影响手术部门的正压分布。该方案的优点是可以净化每个清洁手术室的空调，保持正压两个功能分离，连接整个清洁手术部门。

洁净手术室的运行模式分为冬夏工作模式、非工作模式和过渡季节工作模式。对于非工作操作模式的手术室，只有部分净化循环空调机组和新鲜空气单元，其他非工作室只输送少量新鲜空气保持正压；在非工作期间，可大大降低温湿度要求，关闭净化空调系统，只输送少量新鲜空气保持正压和无菌。

对于过渡季节工作运行模式的手术室，可以缩短制冷机的运行时间，达到节能效果。虽然过渡季节增加新鲜空气量会增加新鲜空气机组的风机功耗和初中过滤器的负荷，但总体上仍然节约能耗和运行成本，是净化空调系统常用的节能措施。手术室排风机采用双速风机，过渡季节高速运行，非过渡季节低速运行。

洁净手术室在不同模式下的具体运行方式如下：

图2 手术室排气及正压控制系统

（1）在手术室冬夏工作运行模式下，启动净化循环空调机组风机，打开新风送风主支管上的电动两态阀1（控制冬夏工作态/非工作态）高风速送风，关闭新风分支管上的电动密闭阀2（控制过渡季工作态）；同时，打开回风主管电动密闭阀3和排风主管电动密闭阀4。排气链启动并以低档风速运行。

(2)手术室非工作运行模式时，关闭净化循环机组风机，打开净化循环风机新风主支管上的电动两态阀1(控制冬夏工作态/非工作态)，关闭新风分支管上的电动密闭阀2(控制过渡季工作态)；关闭回风主管电动密闭阀3和排风主管电动密闭阀4，关闭排风机链。

（3）在手术室过渡季节工作模式下，启动净化循环机组风机，关闭新风主支管上的电动两态阀1（控制冬夏工作状态/非工作状态），打开新风分支管上的电动密闭阀2（控制过渡季节工作状态），实现高速送风；关闭回风主管电动密闭阀3，打开排风主管电动密闭阀4，启动排风连锁，按高档风速运行。

此外，对于正负压手术室的压力控制，根据正负压需要设置两个排气扇，切换排气扇。正压运行时，启动低风量排气扇；室内负压运行时，启动高风量排气扇。

五、净化空调设备

净化空调是一种空调工程。它不仅对室内空气的温度、湿度和风速有一定的要求，而且对空气中的粉尘颗粒和细菌浓度也有较高的要求。因此，对空调设备和功能部件的要求更加严格。

净化专用循环机组功能段：混合段 表面冷却段 加热段 中高效过滤段 风机段 加湿段 出风段；净化专用新风机组功能段:初始效果和中间效果过滤段 预热段 冷热盘管段 风机段 中高效过滤段 出风段。10万级手术室设置为负载手术室的空调模式。新风机组集中处理新鲜空气，送至各空调机组的混合部分。这样，分散的空气枯萎机组和独立的新鲜空气组合系统可以净化手术室的空调，保持正压的分离，并连接整个清洁手术部门。手术部门同时运行两个系统，避免系统不稳定。

当只有部分手术室在手术部工作时，只需操作部分手术室的独立空调机组和正压供气系统，不仅保证了部分手术室的正常工作，而且保证了整个手术部门的正常压力分布和定向空气流动。正压送风系统仅在手术部非工作期间运行。保持整个手术部的正压可以大大降低温湿度要求，保持其清洁无菌，使整个手术部的管理灵活方便。为避免空气过滤器积尘对系统风量的影响，每个手术室的送风管道都设置了风量阀，以保持固定风量的正常运行。共用回风机组的手术室在开关控制上同步。

六、结语

在综合医院空调设计中，不仅要充分考虑中国的国情，根据当地情况确定空调系统的类型和冷热源，而且要以人为本，满足不同类型患者的舒适要求，注重空调系统的节能设计。同时，设备制造商还应尽快开发高质量、高效、合理的医院空调专用设备，为患者提供舒适美观的医疗环境，共同促进我国医疗事业的发展。

洁净室设计的重要环节是合理设置洁净室参数、温湿度、压力控制、高效过滤、气流组织合理、节能措施和自动控制系统。只有充分考虑这些因素，设计才能更合理、更符合国家规范，更好地满足业主的要求。