關(guān)于醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)-幾點(diǎn)建議

1、關(guān)于醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)-幾點(diǎn)建議            摘要： 摘要：本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了一些醫(yī)院潔凈手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能方法，包括優(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)處理過(guò)程、在送風(fēng)主管道安裝定風(fēng)量閥、新風(fēng)機(jī)組和凈化循環(huán)機(jī)組都采用變頻風(fēng)機(jī)以及設(shè)定手術(shù)室過(guò)渡季和非工作狀態(tài)的運(yùn)行模式等。 關(guān)鍵詞： 手術(shù)室 空調(diào)設(shè)計(jì) 節(jié)能  1 引言 隨著醫(yī)院建筑現(xiàn)代化程度的提高，醫(yī)院潔凈室正在從潔凈手術(shù)室向潔凈手術(shù)部方向發(fā)展。由國(guó)家建設(shè)

2、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(guó)潔凈手術(shù)部用房的潔凈度、溫濕度、送風(fēng)量和新風(fēng)量等主要技術(shù)指標(biāo)，這對(duì)我們進(jìn)行醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了嚴(yán)格的要求。并且建設(shè)部頒發(fā)的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005已經(jīng)從2005年7月1日開(kāi)始實(shí)施，對(duì)全國(guó)新建、擴(kuò)建和改建的公共建筑，提出了節(jié)能要求，目的是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率實(shí)現(xiàn)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。因此，針對(duì)醫(yī)院手術(shù)部空調(diào)凈化系統(tǒng)能耗特別高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)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。關(guān)于潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施有很多，包括選擇二次回風(fēng)空氣處

3、理過(guò)程、潔凈手術(shù)室的正壓控制、采用熱回收裝置和凈化空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行等，具體內(nèi)容見(jiàn)參考文獻(xiàn)1。本文主要以天津市某醫(yī)院潔凈手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例，介紹了一些節(jié)能措施的具體應(yīng)用。2 手術(shù)室概況與平面布局該醫(yī)院的新建潔凈手術(shù)部主要服務(wù)于“器官移植”手術(shù)，位于醫(yī)院建筑的13層?xùn)|、西兩側(cè)和12層?xùn)|側(cè)（建筑平面分為東、西兩側(cè)，中間由空中走廊連接），其中13層?xùn)|、西兩側(cè)主要由16間潔凈手術(shù)室、潔凈走廊、清潔走廊及手術(shù)室潔凈輔助用房組成，并且16間潔凈手術(shù)室包括6間I級(jí)手術(shù)室，4間II級(jí)手術(shù)室， 6間III級(jí)手術(shù)室（包括一間正負(fù)壓轉(zhuǎn)換手術(shù)室），另外13層西側(cè)包括一部分ICU及其輔房，但是ICU的凈化空調(diào)

4、系統(tǒng)與醫(yī)院手術(shù)部相互獨(dú)立。12層?xùn)|側(cè)主要由家屬等候室、病梯廳、客梯廳及手術(shù)部辦公輔助用房組成。該醫(yī)院潔凈手術(shù)部12層和13層的建筑平面布局見(jiàn)圖1和圖2。Fig.1 Plan of Hospital operation department on the east and west 13th floor of the building 圖2 醫(yī)院建筑12層?xùn)|側(cè)的醫(yī)院手術(shù)部平面圖 3 醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方法3.1 優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局如圖1所示，該醫(yī)院手術(shù)部由于手術(shù)室數(shù)量較多采取了環(huán)形布置方案，手術(shù)室潔凈輔房位于建筑平面中間，這樣的布置方案具有流程短捷，效率高的特點(diǎn)。手術(shù)部的通道布置采

5、用雙通道方式，中間通道設(shè)為潔凈走廊，外廊設(shè)為清潔走廊，這種方式便于做到潔污分明、疏散方便。同時(shí)根據(jù)醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范GB50333-2002中的有關(guān)定義：手術(shù)部是由若干間手術(shù)室及為手術(shù)室服務(wù)的輔助房間組成的輔助區(qū)組建而成。輔助區(qū)內(nèi)的用房又可分為直接或間接為手術(shù)室服務(wù)。直接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房可設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)，為潔凈輔助用房，而且應(yīng)設(shè)置在潔凈區(qū)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。因此，在此醫(yī)院手術(shù)部的建筑平面布置中，把直接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房（包括一次性物品、無(wú)菌敷料及器械與精密儀器的存放室、麻醉準(zhǔn)備室、刷手間、治療室和檢驗(yàn)室等）與潔凈手術(shù)室一同設(shè)置在13層；把間接為

6、手術(shù)室服務(wù)的功能用房（包括辦公室、會(huì)議室、教學(xué)觀摩室、值班室等）設(shè)置在12層。在此醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)設(shè)計(jì)方案中根據(jù)醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范GB50333-2002所規(guī)定的潔凈手術(shù)室與主要潔凈輔助用房分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定一些功能用房的潔凈等級(jí)，比如把手術(shù)部潔凈輔房和潔凈走廊設(shè)計(jì)為10萬(wàn)級(jí)潔凈區(qū)域；把恢復(fù)室、更衣室、手術(shù)部辦公輔房和清潔走廊等區(qū)域設(shè)計(jì)為30萬(wàn)級(jí)潔凈區(qū)域，把衛(wèi)生間、病梯廳、客梯廳以及家屬等候等區(qū)域設(shè)計(jì)為非潔凈區(qū)域（舒適性空調(diào)區(qū)域）。因此，優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局的目的不僅是使手術(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(shè)計(jì)階段劃分不同功能用房的潔凈等級(jí)，并將一部分不必劃入潔凈區(qū)域的

7、功能用房設(shè)計(jì)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)的差異通過(guò)降低這些功能用房的送風(fēng)量和/或新風(fēng)量，達(dá)到減少送風(fēng)能耗的效果。3.2 合理劃分凈化空調(diào)系統(tǒng)在此醫(yī)院手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案中，考慮到手術(shù)室及其輔房位于建筑平面內(nèi)部只有室內(nèi)熱負(fù)荷需要常年供冷；清潔走廊及手術(shù)部辦公輔房位于建筑平面外圍存在通過(guò)外圍護(hù)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(fù)荷的特點(diǎn)，需要對(duì)此醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)外劃分。并且，手術(shù)部的16間I級(jí)、II級(jí)和III級(jí)手術(shù)室和10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房全部采用二次回風(fēng)方式的全空氣凈化系統(tǒng)，30萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房以及非凈化區(qū)域設(shè)計(jì)為舒適性空調(diào)全

8、部采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，所不同的是30萬(wàn)級(jí)凈化區(qū)域的送風(fēng)末端采用亞高效空氣過(guò)濾器，非凈化區(qū)域內(nèi)的送風(fēng)口采用散流器。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(yīng)與其輔房分開(kāi)設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)；2）、級(jí)潔凈手術(shù)室應(yīng)每間采用獨(dú)立凈化空調(diào)系統(tǒng)，、級(jí)潔凈手術(shù)室可23間合用一個(gè)系統(tǒng)；3）新風(fēng)可采用集中系統(tǒng)；4）各手術(shù)室應(yīng)設(shè)置獨(dú)立排風(fēng)系統(tǒng)。因此該醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)劃分情況如下：(1)6間I級(jí)手術(shù)室和4間II級(jí)手術(shù)室采用一拖一形式，設(shè)置10臺(tái)凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組，空氣處理過(guò)程采用二次回風(fēng)方式。10套系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)新風(fēng)機(jī)組集中處理新風(fēng)，各手術(shù)室獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。做到用哪間手

9、術(shù)室，開(kāi)那間的室內(nèi)循環(huán)機(jī)組，以節(jié)約能源。(2)1間正負(fù)壓切換III級(jí)手術(shù)室采用1套凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組，其他5間III級(jí)手術(shù)室分別采用一拖二和一拖三的形式，設(shè)置3臺(tái)凈化空調(diào)機(jī)組，空氣處理過(guò)程采用二次回風(fēng)方式。3套系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)新風(fēng)機(jī)組集中處理新風(fēng)，各手術(shù)室獨(dú)立設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)。    2007-04-22        (3)手術(shù)部的十三層西側(cè)潔凈走廊、10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房和空中連廊（潔凈走廊）設(shè)置1臺(tái)凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組；十三層?xùn)|側(cè)潔凈走廊、10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房設(shè)置1臺(tái)凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組，空氣

10、處理過(guò)程采用二次回風(fēng)方式。2套系統(tǒng)設(shè)置1臺(tái)新風(fēng)機(jī)組集中處理新風(fēng)，該新風(fēng)機(jī)組同時(shí)負(fù)擔(dān)十三層?xùn)|側(cè)手術(shù)部辦公輔房的新風(fēng)。此外，13層手術(shù)部東側(cè)潔凈走廊和10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房設(shè)置1套排風(fēng)系統(tǒng)，13層手術(shù)部東側(cè)清潔走廊和30萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房設(shè)置1套排風(fēng)系統(tǒng)；13層手術(shù)部西側(cè)潔凈走廊和10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房設(shè)置1套排風(fēng)系統(tǒng)，13層手術(shù)部西側(cè)清潔走廊和30萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房設(shè)置1套排風(fēng)系統(tǒng)。綜上所述，根據(jù)醫(yī)院手術(shù)部不同區(qū)域的冷熱負(fù)荷的特點(diǎn)，按內(nèi)外分區(qū)方式劃分成15個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)，共設(shè)置凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組15臺(tái)，新風(fēng)處理機(jī)組3臺(tái)。這種內(nèi)外分區(qū)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)外區(qū)需要供熱、內(nèi)區(qū)需要供冷，即

11、同時(shí)供熱和供冷的現(xiàn)象，從空氣處理過(guò)程的角度出發(fā)避免了冷熱抵消的現(xiàn)象，從而達(dá)到節(jié)能的效果。3.3 凈化空調(diào)系統(tǒng)全部采用二次回風(fēng)處理過(guò)程醫(yī)院凈化空調(diào)系統(tǒng)與一般舒適性空調(diào)相比，在空調(diào)的熱濕處理過(guò)程中具有送風(fēng)量大、相對(duì)冷熱負(fù)荷小及送風(fēng)溫差小的特點(diǎn)，傳統(tǒng)凈化空調(diào)系統(tǒng)夏季采用一次回風(fēng)處理過(guò)程如下：    對(duì)比一次回風(fēng)和二次回風(fēng)的空氣處理過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)采用傳統(tǒng)一次回風(fēng)處理過(guò)程容易造成手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備體積大，冷卻、加熱盤管冷熱抵消的現(xiàn)象，而使用二次回風(fēng)處理過(guò)程來(lái)代替再熱過(guò)程可以有效解決這些問(wèn)題。下面以一間I級(jí)潔凈手術(shù)室（夏季室內(nèi)溫度：23，相對(duì)濕度：50%，面積：3

12、8.10，層高：3.0m，人數(shù)：10，室內(nèi)熱負(fù)荷：4.5Kw）為例進(jìn)行能耗計(jì)算以證明二次回風(fēng)處理過(guò)程的節(jié)能效果。此間I級(jí)手術(shù)室的一次回風(fēng)和二次回風(fēng)的處理過(guò)程見(jiàn)圖1和圖2，兩種方案的能耗對(duì)比見(jiàn)表1。圖4 I級(jí)潔凈手術(shù)室二次回風(fēng)處理過(guò)程圖Fig.4 The secondary return air process of I level clean operating room表1 I級(jí)潔凈手術(shù)室一次回風(fēng)和二次回風(fēng)處理過(guò)程的能耗對(duì)比Tab.1 the energy cost comparison between once and secondary return air process of I l

13、evel clean operating room方案手術(shù)室級(jí)別送風(fēng)量（m3/h）新風(fēng)量（m3/h）一次回風(fēng)量（m3/h）二次回風(fēng)量（m3/h）循環(huán)空調(diào)機(jī)組制冷量（Kw）循環(huán)空調(diào)機(jī)組再熱量（Kw）一次回風(fēng)I級(jí)8985.610008985.6 30.121.2二次回風(fēng)I級(jí)8985.610001383.96601.7 8.92。假設(shè)這間I級(jí)手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)每天運(yùn)行12h，電價(jià)按0.8元/（Kw·h）計(jì)算，在天津夏季空調(diào)設(shè)計(jì)工況條件下（室外干球溫度：33.4，濕球溫度：26.9），采用二次回風(fēng)處理過(guò)程比一次回風(fēng)處理過(guò)程每天節(jié)約電費(fèi)多達(dá)295元。因此，對(duì)于高凈化級(jí)別的潔凈手術(shù)室、潔凈走廊和

14、10萬(wàn)級(jí)手術(shù)室輔房采用二次回風(fēng)的空氣處理過(guò)程可以明顯達(dá)到降低設(shè)備成本和運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)約能耗的效果。3.4 送風(fēng)主管道安裝定風(fēng)量閥并且新風(fēng)機(jī)組和凈化循環(huán)機(jī)組均采用變頻風(fēng)機(jī)保證手術(shù)室的送風(fēng)量對(duì)于手術(shù)室潔凈效果影響很大，因此要對(duì)送風(fēng)量進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)。為了保證潔凈手術(shù)室的正常定風(fēng)量運(yùn)行狀態(tài)并且避免空氣過(guò)濾器積塵對(duì)系統(tǒng)送風(fēng)量的影響，可以在各手術(shù)室送風(fēng)主管道上安裝定風(fēng)量閥3。另外，可以在新風(fēng)機(jī)組和凈化循環(huán)機(jī)組上采用變頻控制。新風(fēng)機(jī)組采用變頻風(fēng)機(jī)的目的是根據(jù)手術(shù)室的運(yùn)行情況對(duì)新風(fēng)量進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，保證各手術(shù)室凈化循環(huán)空調(diào)機(jī)組的新風(fēng)量在冬夏季工作班運(yùn)行模式按設(shè)計(jì)工況新風(fēng)量運(yùn)行；在非工作模式按維持手術(shù)室正壓狀態(tài)所需的最小新風(fēng)量運(yùn)行；在過(guò)渡季工作運(yùn)行模式按最大新風(fēng)量運(yùn)行。手術(shù)部?jī)艋h(huán)風(fēng)機(jī)新風(fēng)管入口設(shè)2個(gè)分支，其中新風(fēng)主支管安裝電動(dòng)兩態(tài)閥，實(shí)現(xiàn)冬夏季工作班設(shè)計(jì)工況新風(fēng)量和非工作班正壓新風(fēng)量之間的轉(zhuǎn)換，另1個(gè)分支安裝電動(dòng)密閉閥，冬、夏季為關(guān)閉狀態(tài)，過(guò)渡季節(jié)為開(kāi)啟狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季工作班的運(yùn)行新風(fēng)量。循環(huán)凈化機(jī)組采用變頻風(fēng)機(jī)的目的是為了保證在送風(fēng)末端高效過(guò)濾器阻力逐漸增加的過(guò)程中穩(wěn)定送風(fēng)量，從而維持