醫(yī)院放療機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【最新版】

1、醫(yī)院放療機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)放射性治療在醫(yī)院扮演著重要角色,最為常見的放療設(shè)備是電子加速器,電子加速器分為兩種,一類是直線加速器；另一類是感應(yīng)加速器,直線加速器的散熱量約為7kW,其散熱部位主要在機(jī)架區(qū),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使新風(fēng)送風(fēng)先到達(dá)該區(qū)域；感應(yīng)加速器散熱量約41kWo調(diào)制柜、配電室散熱量約為3kW,加速器限制室發(fā)熱量為l.OkW.本文針對(duì)醫(yī)院放療設(shè)備的快速開展,對(duì)暖通新風(fēng)的設(shè)計(jì)提出了更高要求.結(jié)合某醫(yī)院放療機(jī)房的新風(fēng)通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)例,詳細(xì)介紹了醫(yī)院放療機(jī)房新風(fēng)通風(fēng)設(shè)計(jì)的考前須知與方法,包括合理確定新風(fēng)負(fù)荷、新風(fēng)通風(fēng)方案、排風(fēng)換氣量及防輻射舉措等.首先必須正確計(jì)算直線加速器機(jī)房的冷/熱負(fù)荷,其包括：通過圍護(hù)

2、結(jié)構(gòu)傳入的熱量、透過外窗和天窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱量、人體散熱量、照明和設(shè)備等內(nèi)部熱源的散熱量、新風(fēng)與補(bǔ)風(fēng)帶入的熱量.這要求設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)確了解到相關(guān)設(shè)備的散熱量以及直線加速器機(jī)房對(duì)通風(fēng)換氣量的要求,一般情況下,新風(fēng)換氣量較大,新風(fēng)與補(bǔ)風(fēng)的負(fù)荷占總負(fù)荷的比重大,確定平安、合理的通風(fēng)換氣量顯得尤為重要,與一般公共建筑新風(fēng)負(fù)荷相比,另一個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)是設(shè)備發(fā)熱量,由于設(shè)備發(fā)熱量大,計(jì)算確定負(fù)荷時(shí),務(wù)必調(diào)查清楚實(shí)際設(shè)備的發(fā)熱量,在沒有具體數(shù)據(jù)的情況下,可參考上面提供的參數(shù).由于設(shè)備的重要性,這些場(chǎng)所新風(fēng)方式可采取全空氣系統(tǒng)或冷劑直接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)形式.載冷劑管和冷凝水管或風(fēng)管進(jìn)出機(jī)房可根據(jù)“迷宮形式迂回布置,同時(shí)

3、管路穿越機(jī)房處應(yīng)采用一定長(zhǎng)度鉛板外包防護(hù),以防放療設(shè)備工作時(shí)射線通過管路泄露.放療機(jī)房應(yīng)采用獨(dú)立的冷凝水管路系統(tǒng),預(yù)防直線加速器工作期間污染物和射線通過冷凝水管串流到其他房間,放療機(jī)房冷凝水的排放應(yīng)通過相應(yīng)部門的檢驗(yàn)和批準(zhǔn).圖1所表示的是某直線加速器機(jī)房冷劑管道與新風(fēng)管布置圖.該直線加速器機(jī)房新風(fēng)系統(tǒng)形式為：VRV+獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)采用直接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組處理.OL=IO.OKIA1直線觸黑機(jī)房QL=10.0KW經(jīng)醐線由于放療機(jī)房新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)采用冷劑直接蒸發(fā)冷卻設(shè)備處理,現(xiàn)有設(shè)備難于將新風(fēng)處理到所需狀態(tài)點(diǎn),另外該房屋一側(cè)外墻靠近土墻滲水嚴(yán)重,增加了室內(nèi)濕負(fù)荷,故室內(nèi)機(jī)需承當(dāng)局部新風(fēng)負(fù)荷與額外的濕

4、負(fù)荷,所以直線加速器機(jī)房所選室內(nèi)機(jī)額定總制冷量達(dá)20kW如果室內(nèi)濕負(fù)荷過大,可考慮配備一臺(tái)移動(dòng)式除濕機(jī),選用兩臺(tái)額定制冷量10kW四面出風(fēng)型室內(nèi)機(jī),限制室選用2.5kW側(cè)送風(fēng)室內(nèi)機(jī).放療機(jī)工作時(shí),會(huì)使空氣發(fā)生電離,從而產(chǎn)生對(duì)人有害的氮氧化物和臭氧,而臭氧和氮氧化物的密度均大于空氣密度,同時(shí)考慮到氣體滅火通常采用的滅火氣體是七氟丙烷,其密度比空氣大,基于上述考慮,采用上送下排的氣流組織形式,房間內(nèi)排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在房間下部并遠(yuǎn)離門口以及人員經(jīng)常走動(dòng)區(qū)域.為預(yù)防放療機(jī)工作結(jié)束后開門瞬間污染物的外泄,可采用維持房間負(fù)壓這一設(shè)計(jì)思路,新風(fēng)量與排風(fēng)量可按0.8比值配置.為預(yù)防排風(fēng)管內(nèi)污染物泄漏,可將風(fēng)管設(shè)于

5、地下土建風(fēng)道內(nèi).醫(yī)院的貴重設(shè)備如加速器、MRI和ECT等房間均設(shè)置了氣體滅火系統(tǒng),暖通專業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)要求設(shè)置火災(zāi)后的事故排風(fēng)系統(tǒng),為精簡(jiǎn)管路,本設(shè)計(jì)中采用了一套系統(tǒng)兩用的設(shè)計(jì)方法,即平時(shí)排風(fēng)和事故后排風(fēng)共用一套系統(tǒng),同時(shí)也可減少穿越防護(hù)墻的管路數(shù).環(huán)境評(píng)估報(bào)告要求放療機(jī)房的換氣次數(shù)大于4次/h,出于平安考慮,放療機(jī)房的排風(fēng)換氣量可按6次/h設(shè)計(jì),故排風(fēng)風(fēng)機(jī)按4個(gè)機(jī)房同時(shí)使用來(lái)確定排風(fēng)風(fēng)量.氮氧化物和臭氧對(duì)空氣雖然有污染,但產(chǎn)生的數(shù)量少,對(duì)環(huán)境的影響較小,可以直接排至大氣中.另外為預(yù)防新風(fēng)中混入排風(fēng)中的污染物,室外排風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離新風(fēng)口,并將新風(fēng)口布置到來(lái)流上游位置或?qū)⑴棚L(fēng)口用風(fēng)管接到屋頂以上排放.放療

6、設(shè)備的主要散熱部位機(jī)架區(qū)布置在靠近排風(fēng)口的區(qū)域,方便及時(shí)排出設(shè)備的散熱量或盡可能將冷氣送到發(fā)熱部位,以便對(duì)直線加速器快速降溫,起到保護(hù)和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的作用.排風(fēng)管在機(jī)房處做好保溫舉措,預(yù)防在機(jī)房處排風(fēng)管結(jié)露.為預(yù)防直線加速器在工作時(shí)產(chǎn)生的射線對(duì)非射線區(qū)域的污染,新風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng)既要滿足室內(nèi)空氣溫濕度和潔凈度要求,又要采取有效措施預(yù)防射線通過管壁和管道外漏.由于射線在金屬中具有傳導(dǎo)效應(yīng),故進(jìn)出放療機(jī)房的管道應(yīng)預(yù)防使用金屬管材新風(fēng)送、回風(fēng)管道和排風(fēng)管道等采用非金屬管材.如玻璃鋼、玻鎂復(fù)合風(fēng)管等,以防射線傳出.射線會(huì)經(jīng)過風(fēng)口等傳至風(fēng)管內(nèi),假設(shè)不采取舉措,射線易通過風(fēng)管傳輸?shù)街本€加速器機(jī)房外,給外部人

7、員帶來(lái)射線危害.可利用射線低反射率原理,設(shè)計(jì)風(fēng)管等管路時(shí)可設(shè)計(jì)多個(gè)直角彎,使射線經(jīng)屢次反射后所剩無(wú)幾,如圖2所示.冷媒管/冷凝水管進(jìn)出直線加速器機(jī)房時(shí)使管子與射線方向成45°,如圖3所示.預(yù)埋管會(huì)使防護(hù)墻的局部厚度減少,如圖2和圖3所表示.因此應(yīng)根據(jù)關(guān)于職業(yè)放射工作人員劑量限值周劑量限值取0.02mSv/w,核算局部厚度最小處是否滿足要求.采用公式1進(jìn)行計(jì)算：Y=r2HLW/WUTn1式中：丫為減弱因子；HLW為周劑量限值,取0.02mSv/w；r為靶出束口距防護(hù)點(diǎn)距離；W為周工作負(fù)荷,取720mSv/w；U為束定向因子,可取1、1/4、1/8-；T為居留因子,可取1、1/4、1/8

8、-；n為平安系數(shù),取2.根據(jù)不同的U,T取值,可以計(jì)算出不同朝向的墻體減弱因子,再通過查?丫射線屏蔽參數(shù)手冊(cè)?,可得出所需屏蔽墻體的厚度,在厚度缺乏的情況下,應(yīng)采用鉛板對(duì)管道進(jìn)行外包,鉛板的厚度和所包裹的管道削弱墻的厚度有關(guān),大致是1mm厚的鉛板相當(dāng)于100mm厚混凝土墻對(duì)射線的衰減.直線加速器機(jī)房的屏蔽墻應(yīng)一次性澆注而成,故在施工時(shí)應(yīng)預(yù)埋送風(fēng)管、冷凝水管、載冷劑管等管路.如圖2和圖3所示預(yù)埋管的主要方式有斜45.埋管、“Z字形埋管和“U字形,為減少射線的外漏,預(yù)埋管應(yīng)遵循在滿足其使用功能前提下保證射線輻射對(duì)人體危害在平安范圍內(nèi)的原那么,把預(yù)埋管布置在輻射量小的區(qū)域,同時(shí)盡量減少埋管的而積,在

9、施工時(shí)必須保證所有的預(yù)埋管跟混凝土澆注同時(shí)進(jìn)行,一次完成.感生放射性來(lái)源于直線加速器治療室內(nèi)的空氣受到高能粒子照射時(shí)產(chǎn)生的感生放射性核素,如3H、7Be、11C、13N、150、41Ar等.射線能量在10MV以上時(shí),會(huì)產(chǎn)生感生放射性.感生放射性核素的半衰期長(zhǎng)短不一,短者只有7.3s,長(zhǎng)者達(dá)121.53d.所以在加速器關(guān)機(jī)的狀態(tài)下,短時(shí)間內(nèi)感生放射性衰減的速度非?？?長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)感生放射性的變化趨于平緩.長(zhǎng)半衰性感生放射性核素的存在,使得停機(jī)狀態(tài)下機(jī)房仍然存在一定水平的感生放射性.因此在加速器停止工作后,不應(yīng)及時(shí)翻開防護(hù)門,而應(yīng)繼續(xù)通風(fēng)排氣一段時(shí)間,時(shí)間限制在使機(jī)房至少能進(jìn)行一次換氣,便于氮氧化物、

10、臭氧和感生放射性核素的排出,從而創(chuàng)造一個(gè)干凈的室內(nèi)環(huán)境.由于本設(shè)計(jì)換氣次數(shù)按6次/h設(shè)計(jì),因此醫(yī)護(hù)人員應(yīng)在加速器停止工作不小于lOmin之前方可進(jìn)入機(jī)房.所謂熱回收是指回收建筑物內(nèi)外的余熱冷或廢熱冷,據(jù)調(diào)查,新風(fēng)工程中處理新風(fēng)的能耗大致占建筑總能耗的25%30%,高級(jí)賓館和辦公建筑更是高達(dá)40%.可見,新風(fēng)處理新風(fēng)所消耗的能量甚大.而新風(fēng)房間排風(fēng)中可利用的能量是相當(dāng)可觀的,假設(shè)對(duì)其加以回收利用可在節(jié)能和環(huán)境上獲得很好的效益.為此,我國(guó)在2005年4月發(fā)布的?公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50189-2005中明確提出：在技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析合理時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)優(yōu)先考慮排風(fēng)能量的回收.目前,有以下的熱回收形式

11、：第一,通過全熱回收裝置如轉(zhuǎn)輪換熱器、全熱換氣機(jī)等,新風(fēng)直接從排風(fēng)中獲取余熱冷,如果采用全熱回收裝置,在夏季工況下,新風(fēng)那么到達(dá)降溫除濕的目的,冬季時(shí)新風(fēng)那么可升溫加濕；第二,通過顯熱回收裝置如熱管等,新風(fēng)到達(dá)降溫/升溫的目的；第三,就風(fēng)冷熱泵而言,夏季時(shí)通過冷凝器回收排風(fēng)中冷量,冬季那么通過蒸發(fā)器回收排風(fēng)中熱量,這樣不僅可以提升機(jī)組的能效比,而且冬季時(shí)可省去機(jī)組的化霜流程.考慮到直線加速器工作會(huì)使空氣發(fā)生電離,產(chǎn)生NxOy氮氧化物和03臭氧.如采用第一種熱回收方式的機(jī)組,不能預(yù)防新風(fēng)和排風(fēng)間交叉污染.采用第二種熱回收裝置,又面臨換熱效率低的局面,無(wú)法最大化地利用排風(fēng)中能量.綜上所述,第三種形

12、式是最能滿足衛(wèi)生需求和節(jié)能要求的熱回收方式.如選用一體化熱回收新風(fēng)機(jī)組,那么應(yīng)考慮機(jī)組中新風(fēng)和排風(fēng)滲透率的問題,要求廠家做好新風(fēng)機(jī)組排風(fēng)風(fēng)道和新風(fēng)風(fēng)道的氣密性檢查,同時(shí)保證污染空氣處于負(fù)壓區(qū),新風(fēng)處于正壓區(qū).由于放療機(jī)房的排風(fēng)量很大,在對(duì)新風(fēng)機(jī)組選型時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮排風(fēng)熱回收新風(fēng)機(jī)組.由于該工程是改造工程,受機(jī)房大小的限制,無(wú)法采用排風(fēng)熱回收新風(fēng)機(jī)組.以南京地區(qū)某醫(yī)院放療機(jī)房新風(fēng)通風(fēng)設(shè)計(jì)為例.由于直線加速器散熱量達(dá)7kW,與一般辦公建筑相比夏天的熱量明顯增加,相比擬而言,冬季的熱負(fù)荷由于設(shè)備發(fā)熱量大而明顯減少,放療機(jī)房新風(fēng)主要矛盾出現(xiàn)在夏季,因此對(duì)夏季設(shè)計(jì)工況進(jìn)行分析.南京地區(qū)夏季新風(fēng)室外計(jì)算干球

13、溫度tl=34.8,夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度t2=28.1,從焰濕圖可知室外空氣焰值hw=91kJ/kg,放療機(jī)房溫度限制在2022,相對(duì)濕度不大于60%.通過焰濕圖可知室內(nèi)空氣焰值hn=4348kJ/kg,新風(fēng)量V=4100m3/h,那么把新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的冷量Q二PV(hw-hn)/3600,由此可得要求新風(fēng)機(jī)組的制冷水平Ql=58.865.6kW.然而,在對(duì)新風(fēng)機(jī)組選型時(shí)耍特別注意所選機(jī)組處理新風(fēng)的實(shí)際水平,特別是現(xiàn)有定型的直接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組.按處理新風(fēng)量依據(jù)現(xiàn)有樣本選擇通用直接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)機(jī)組,往往新風(fēng)處理后的狀態(tài)不能到達(dá)室內(nèi)設(shè)計(jì)空氣參數(shù),此時(shí),需要通過室內(nèi)新風(fēng)機(jī)來(lái)承當(dāng)局部新

14、風(fēng)負(fù)荷.綜上所述,在采用有源新風(fēng)時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮采用排風(fēng)熱回收新風(fēng)機(jī)組來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),選擇合理新風(fēng)機(jī)組,綜合考慮新風(fēng)最終所能處理到的狀態(tài)點(diǎn),圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量,放療設(shè)備的散熱量,人員密度,照明等各方面因素來(lái)確定新風(fēng)室內(nèi)機(jī)的制冷量,從而為新風(fēng)設(shè)備選型提供合理而又科學(xué)的依據(jù).日新月異的醫(yī)療設(shè)備要求暖通設(shè)計(jì)人員具備與時(shí)俱進(jìn)的精神,在對(duì)醫(yī)院放療機(jī)房進(jìn)行新風(fēng)通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到知己知彼,敢于革新,綜合考慮各方面的影響因素,確定出合理方案,方可設(shè)計(jì)出滿足相應(yīng)醫(yī)療設(shè)備要求的新風(fēng)通風(fēng)系統(tǒng).醫(yī)院放療機(jī)房的排風(fēng)量很大,應(yīng)優(yōu)先選用排風(fēng)熱回收新風(fēng)機(jī)組,這不僅可以給業(yè)主帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上的收益,而且還能到達(dá)節(jié)能減排目的.選擇排風(fēng)熱回收方式時(shí)應(yīng)做到具體問題具體分析,針對(duì)不同問題選擇滿足其