改進醫(yī)院暖通空調(diào)設計思考讀美省略醫(yī)療保健設施與建設指南

專業(yè)改進醫(yī)院暖通空調(diào)設計的思考讀醫(yī)療設施設計與建設指南有感華東建筑設計研究總 耆風機盤管加新風系統(tǒng)由于其價廉量少及能獨立控制室溫等優(yōu)點而被廣泛地應用在包括醫(yī)院在內(nèi)的公共建筑中。這種系統(tǒng)因空氣過濾效率低不足以承擔空氣控制的重任故不適合用在醫(yī)院中有潛在風險的功能房間內(nèi)。醫(yī)療設施設計與建設指南對各類房間提出了最小新風換氣次數(shù)與最小總換氣次數(shù)兩個指標并對是否可利用室內(nèi)再循環(huán)機組有明確規(guī)定。這兩項內(nèi)容體現(xiàn)了醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的特殊性和控制的重要性?；陲L機盤管加新風系統(tǒng)不能滿足控制要求的認識但在醫(yī)院設計中又廣泛應用的國情，提出了一個強化該系統(tǒng)空氣過濾的空調(diào)方案期望能改善國內(nèi)醫(yī)院暖通空調(diào)設計。風機盤管加新風系統(tǒng) 空氣空氣過濾器效 總換氣次ｓｒｎｗｍｅｍｅｎｅｗｒｒｎｄｎｆｈｅｓｏｇｒｒｒｅｒｎｓｄｉｍｈｍｅｍｌｍｏｅＣ ｒｒｒ*①０引言 援對口單位在郊區(qū)新建擴建和遷建了９家三隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和對民生的重視，近年來各地已建在建著大量的醫(yī)療設施以筆者較關(guān)心的上海市而言在上一個五年計劃內(nèi)許多三等甲級醫(yī)院興建了醫(yī)院綜合樓、樓等在近年又以已有三甲醫(yī)院為業(yè)務支

修回日期 甲醫(yī)院還有一些為高端?？漆t(yī)院如重離子質(zhì)子醫(yī)院等。這些新醫(yī)院的建筑面積大多在７萬ｍ２以上建筑美觀氣派有些醫(yī)療設備為進口設在這些新的醫(yī)療設施設計中因醫(yī)學學科醫(yī)療流程建筑設計等有了新的理念與前一代設施相比多數(shù)體現(xiàn)了技術(shù)進步至少在建筑外觀上給人以現(xiàn)代化的印象。然而再審視醫(yī)院設計中暖通空調(diào)專業(yè)的情況包括筆者參加市一些新建醫(yī)院初步設計而了解的暖通空調(diào)基本方案專業(yè) 登的醫(yī)院設計介紹和國外有關(guān)醫(yī)院設計一些資料筆者認為本專業(yè)在醫(yī)院空氣控制設計方面還有一些缺陷下面就此問題提出見解供參考。１醫(yī)院是有別于其他公共建筑的特殊場所它承擔著治療和保證設施內(nèi)人員所處環(huán)境安全的重任。對于暖通空調(diào)系統(tǒng)設計者而言在面對的各種室內(nèi)環(huán)境要求中除空氣溫度相對濕度潔凈度風速和房間壓力等參數(shù)外還有耳熟能詳?shù)目刂?。顯然以上空氣參數(shù)中的絕大部分都與控制有關(guān)如一定的相對濕度不利于細菌繁殖一定的潔凈度可控制細菌濃度保持房間之間的壓力差能防止污濁空氣擴散等。分為直接接觸和非直接接觸前者是指攜帶 毒的與其他人直接接觸，使他人受到后者主要指空氣通過的Ｅ呼吸咳嗽打噴嚏等生理現(xiàn)象導致分散、懸浮在空氣中使人群受到。在由ＡＳＨＲＡ的醫(yī)院與診所暖通空調(diào)設計手冊（ｇｎ］中給出了以下有關(guān)空氣的：Ｅ

計時采用的處理方法是空氣過濾和通風換氣?？者^濾是直接減少室內(nèi)空氣攜帶的 毒的顆粒物數(shù)量即減小空氣中的濃度通風換氣是降低室內(nèi)滯留空氣的空氣齡其實質(zhì)也是稀釋空氣中的濃度。至于人員所處場所僅表明不同場所內(nèi) 毒的毒性和濃度并不相同。因此，在醫(yī)療設施設計中暖通空調(diào)系統(tǒng)控制空氣的主要應圍繞劑量和場所這兩項內(nèi)容考慮?？諝膺^濾和通風換氣是暖通空調(diào)設計中控制空氣感染應采取的重要措施對醫(yī)院內(nèi)不間應有不同的空氣過濾和通風換氣要求。２）性顆?？諝庵械男灶w粒物會在空調(diào)器的肋片上積聚也會在的呼吸內(nèi)沉積圖１為不同粒徑顆粒物沉積于鼻腔上呼吸道下呼吸道的百分比。圖 沉積于呼吸道內(nèi)的顆粒物的粒徑分布顆粒物在上呼吸道內(nèi)沉積的百分比較低在下呼吸道內(nèi)沉積的百分比總體增加此粒徑范圍內(nèi)的顆粒物攜帶的病菌有鏈球菌炭疽曲霉菌和結(jié)核菌等它們均有進入肺部深處的可能。因此通風設計者應了解這些生物體具有通過通風空調(diào)系統(tǒng)的風險利用適當?shù)目諝膺^濾器捕集它們是防止相互的有效之一２＝劑量場所病菌毒性

綜合性醫(yī)院通常由以下主要功能區(qū)組成門診醫(yī)技常含手術(shù)部中心供應辦公與式中劑量是指空氣中 毒的濃度場所是指人員所處的空間環(huán)境病菌毒性是指病菌的致病力；時間是指人員在環(huán)境中的逗留時間宿主的防護程度是指人員自身的抵抗力和其他抗措施。在式中涉及到本專業(yè)的因素有劑量場所和病菌毒性。為降低空氣中 毒的濃度設

勤服務等各組成部分空調(diào)設計的常見方案為１）門診大廳全空氣系統(tǒng)２）診室與候診區(qū)風機盤管或多聯(lián)式機組）新風系統(tǒng)；３）醫(yī)技用房風機盤管或多聯(lián)式機組）＋新風系統(tǒng)少數(shù)為全空氣系統(tǒng)＋再熱系統(tǒng)用于多房間系統(tǒng)控制室溫）； 專業(yè)４）風機盤管或多聯(lián)式機組）＋新風系５）手術(shù)部全空氣系統(tǒng)按醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范的要求設計。從上述常見方案可以看出除了門廳手術(shù)部和其他大空間外風機盤管或多聯(lián)式機組）新風系統(tǒng)是綜合性醫(yī)院集中空調(diào)系統(tǒng)的主要類型尤其是用于診室醫(yī)技等房間。下面以風機盤管新風系統(tǒng)為例進行分析。３風機盤管＋如前所述風機盤管＋新風系統(tǒng)之所以在空調(diào)領域內(nèi)得到廣泛應用是因為它簡單可靠可獨立控制溫度尤其適合于多房間的情況。然而將它用在有有空氣控制要求的醫(yī)療設施內(nèi)的一些房間和場所顯然是不合適的其原因是：１）風機盤管機組自身配置的過濾器采用簡單的尼龍網(wǎng)其空氣過濾性能如表１所示。當然表中的測試值是基于一定的測試條件得出的如地域、室外環(huán)境氣象參數(shù)等可看出它的過濾效率不高，但測得的過濾效率的數(shù)量級可信。表１風機盤管空氣過濾器對可吸入顆粒物的過濾效率１２３４５最大效率最小效率平均效率２）目前醫(yī)院中配置的新風空調(diào)器常為兩級過濾粗效過濾器等級為中效過濾器等級常為。經(jīng)過兩級過濾器過濾后空氣中所含顆粒物粒徑的分布情況未見有關(guān)資料但應該說它未必能較好地過濾掉細菌所依附的空氣中一定粒徑的顆粒物。此外新風系統(tǒng)提供的新風量也是按室內(nèi)可能出現(xiàn)的人數(shù)或換氣次數(shù)確定的。以診

室為例其使用面積約為２凈高約房間的新風量按市公共建筑節(jié)能設計標準中的有關(guān)要求?。瑁睋Q氣故得新風量為，人均新風量為ｈ左右。應該說此風量僅滿足人員呼吸新鮮空氣的衛(wèi)生要求。另一方面系統(tǒng)中的風機盤管為空氣自循環(huán)型它所提供的換氣次數(shù)達不到通風換氣稀釋濃度的要求即不能起到控制的作用。顯然這樣的設計理念設計方法和設計取值與其他公共建筑中設計的風機盤管＋新風系統(tǒng)沒什么不同。４醫(yī)療設施設計與建設指南醫(yī)療保健設施設計與建設指南》以下簡稱指南由一些學會如建筑學會外科學會護士學會供暖制冷與空調(diào)工程師學會以及有關(guān)廠商等共同編寫?！吨改厦浚茨晏砑觾?nèi)容更新一次。其中有關(guān)暖通空調(diào)的內(nèi)容除了分布在具體功能部門房間所在的章節(jié)外，還有專門的一章“醫(yī)療保健設施通風ｈ該章由供暖制冷與空調(diào)工程師學會負責編寫下面介紹指南年版中該章的內(nèi)容。１）表２為醫(yī)院中一些功能房間的空氣過濾要求過濾器的等級以值表示。若以門診房間中病情尚未確診的診室與處置室為例按指南》要求需采用的兩級空氣過濾器的級別分別相當于此標準高于國內(nèi)普通新風機組設計中常采用的過濾器級別更高于風機盤管機組所用的過濾器級別。此外指南還要求將第二級過濾器置于風機后這是為了確保終過濾后的空氣始終處于正壓以免達不到過濾要求的外部空氣侵入。表２過濾器最低效率第一級過濾器第二級過濾器Ｂ級和Ｃ級手術(shù)室住 與可走 放射診斷治療室住院產(chǎn)房和恢復房 住 護理處置和診斷房間及提供直接服務或清潔供應與清潔處理房間空 ；Ａ級手術(shù)室與相關(guān)的半限制性房 無要行政管理 室污物存放間食品準備 無要其他門診 無要專業(yè)護理設 無要ｌ中所述的測試方法得出；２）對于ＭＥＲＶ值大于７的過濾器可另加預過濾器以減少工作量３）若這些房間提供了ＭＥＲＶ值為１７的第三級末端過濾器則第二級可用ＭＥＲＶ值為１４的過濾器 ２）表３為指南中給出的部分房間的設計參數(shù)值得注意的是指南中每類房間均給出兩個換氣次數(shù)指標即最小新風換氣次數(shù)和最小總換氣次數(shù)這是與我國當前醫(yī)院中除手術(shù)室以外設計其他系統(tǒng)時最大的區(qū)別。按筆者理解其中的最小新風換氣次數(shù)體現(xiàn)了新風量要求這與國內(nèi)醫(yī)院和其他公共建筑中各種系統(tǒng)的設計新風量不管是以換氣次數(shù)計還是按人員數(shù)量計無概念區(qū)別都可滿足

要求。但最小總換氣次數(shù)卻是對醫(yī)院的特殊要求，其實質(zhì)是通過加大換氣和空氣過濾來降低空氣中毒的濃度。其實這和凈化系統(tǒng)一樣不同級別的凈化系統(tǒng)有不同的換氣次數(shù)凈化級別越高換氣次數(shù)越大能更快地過濾掉空氣中懸浮的顆粒物。因此風機盤管＋新風系統(tǒng)即使?jié)M足了這兩個換氣次數(shù)指標的要求也可能滿足不了醫(yī)院內(nèi)一些房間需控制空氣的特定要求故表３中還列出了一些房間不可利用室內(nèi)機組空氣再循環(huán)表３部分房間設計參數(shù)與相鄰區(qū)域的壓力關(guān)系次數(shù) 房間內(nèi)所有空 直接排至室利用室內(nèi)機組空氣再循環(huán)相對濕度％設計溫度℃手術(shù)與重癥監(jiān)護１Ｂ級與４ 鏡操作／４ 產(chǎn)房剖宮產(chǎn)４ 亞服務２ ２ ２ 性重癥監(jiān)護室燒傷單元２ ２ ２ 室危重或休克３ 醫(yī)用／ ３ ２ 最大２ 最大２ 最大級手術(shù)／３ 住院護２ 最大０是基于筆者對指南的理解和對在所設計醫(yī)院的空調(diào)設計工程師在設計醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)時有以下理念和做法：１）強調(diào)醫(yī)院是一個特殊場所的安全處于第一位控制或減小空氣的潛在是空調(diào)工程師確定通風空調(diào)方案時考慮的重要內(nèi)容。２）在有的場所不采用風機盤管＋新風系統(tǒng)因藏污納垢的風機盤管機組的換熱肋片就在空調(diào)房間內(nèi)機組自身不能有效地進行空氣過濾。風機盤管機組或多聯(lián)機系統(tǒng)可用在僅健康人員使用的醫(yī)院后勤內(nèi)部辦公等部門。３）廣泛采用變風量全空氣系統(tǒng)它可滿足房間新風換氣次數(shù)總換氣次數(shù)空氣過濾和房間溫度獨立控制的要求。有的醫(yī)院內(nèi)甚至普通有烈毒如含ＳＡＲＳ有結(jié)核菌傳染可能等的除外也設計變風量系統(tǒng)這與國內(nèi)認為采用全空氣系統(tǒng)易引起空氣的認識有很大不同。

綜上所述常規(guī)的風機盤管＋新風系統(tǒng)不適用于醫(yī)院中有空氣控制要求的場所但其具有簡單可靠價廉和可獨立控制室溫的優(yōu)點因此在國內(nèi)醫(yī)院設計中得到難以替代的應用。另一方面若要在國內(nèi)推廣醫(yī)院設計中廣泛采用的變風量系統(tǒng)在投資設計和運行管理等方面又受到很大制約。能否在這兩種方案之間找到一個適合我國國情的折衷方案？筆者認為是可以的。由于風機盤管＋新風系統(tǒng)的缺點是僅能滿足新風量和換氣次數(shù)的要求而不能滿足控制的要求故筆者依據(jù)指南中的理念按表３中的換氣次數(shù)數(shù)據(jù)提出如圖２所示的較為簡單的風機盤管＋新風系統(tǒng)改進方案。圖２實際上是一個全空氣系統(tǒng)空調(diào)機組的風量為系統(tǒng)中各房間最小總換氣次數(shù)對應的送風量之和而冷熱盤管仍按僅處理系統(tǒng)中各房間最小新風換氣次數(shù)對應的新風量之和。此外空氣過濾 專業(yè)注為使送出的空氣質(zhì)量更好可將過濾器置于送風機的壓出端圖２風機盤管新風系統(tǒng)改進方案器也根據(jù)表２選擇在此系統(tǒng)中空調(diào)機組的送風溫度可為各房間的平均設計溫度因為房間溫度可由風機盤管控制系統(tǒng)回風溫度理論上等于各房間的平均溫度，基本上不增加系統(tǒng)冷量。用于診室的系統(tǒng)空調(diào)機房一般鄰近診室也可不設回風管而由走廊集中回風因為診室內(nèi)的空氣質(zhì)量可認為等同于候診走廊內(nèi)的空氣質(zhì)量。應注意的是在劃分系統(tǒng)時宜將性質(zhì)類同的房間劃分為一個系統(tǒng)最好是將最小新風換氣次數(shù)與最小總換氣次數(shù)相同的房間劃分為一個系統(tǒng)最典型的是房間性質(zhì)相同的診室。這樣送入各房間的風量中所含新風比例相同系統(tǒng)調(diào)試時每個房間只需得到設計總送風量其新風量也就基本符合要求。如果將不同最小新風換氣次數(shù)和不同最小總換氣次數(shù)相差很大的房間劃分為一個系統(tǒng)則送入房間的風量中所含的新風量就不會接近所需值造成總送風量滿足要求時新風量與要求值相差很大，或新風量滿足要求時總風量偏離要求值很大前者將浪費系統(tǒng)新風冷量后者需加大系統(tǒng)總送風量，

增加能耗該方案對設計師和空調(diào)機組生產(chǎn)廠來說均無難度對系統(tǒng)來說僅加大了風機和空調(diào)機組的規(guī)格增加了運行能耗但它是有利于醫(yī)院控制的簡單而有效的措施。為提高醫(yī)院的暖通空調(diào)設計師應理解接受指南中的理念并在實際工程中根據(jù)具體情況盡可能摒棄常規(guī)的風機盤管＋新風系統(tǒng)方案。６醫(yī)院是區(qū)別于其他公共建筑的場所減小空氣的潛在是確保的重要環(huán)節(jié)。對目前設計中除門診大廳一般為全空氣系統(tǒng)外所在的其他場所基本均為常規(guī)的風機盤管＋新風系統(tǒng)的情況介紹了指南中同時限定最小新風換氣次數(shù)和最小總換氣次數(shù)兩個指標的理念和是否可利用空氣再循環(huán)機組的要求了該理念和要求用于醫(yī)院中的合理性。以該理念為基礎結(jié)合我國國情提出了現(xiàn)有風機盤管＋新風系統(tǒng)的改進方案，以期提高醫(yī)院暖通空調(diào)設計水平。同時該改進方案雖增加了風機能耗但相對于保證生命安全來說是值得的。參考文獻］ｎｒｓｄ２］．風機盤管空氣過濾器效率的測試研究［Ｃ］∥第１８屆暖通空調(diào)制冷學術(shù)年會論文集，耗的比值能很直觀地得到鍋爐群的節(jié)能性。通過引入污染當量數(shù)的概念將不同的污染物統(tǒng)一結(jié)合起來解決了不同污染物綜合評價的難題。只需測試得到煙氣各污染物濃度小時煙氣排量及測試期間蒸汽參數(shù)即可求得單位標準蒸汽污