《醫(yī)院潔凈手術室的潔凈空調通風系統(tǒng)設計》19000字【論文】

[64]，濕表面取0.7m2，表面溫度為40℃，Φ為50％。經(jīng)計算，手術室濕表面散濕量為1011g/h。新風負荷應按下列方法計算:Q=0.278?式中 Cp——干空氣的定壓質量比熱容，kJ/(kg·℃)，ρw——室外供暖計算溫度下的空氣密度，kg/m3L——房間的新風量，m3/h；tn，tw——室內、外供暖計算溫度本工程計算中新風量按照最小新風量取值，《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》中提出，l~Ⅳ潔凈手術室最小新風量為15~20m3/h·m2，此新風量數(shù)值能夠滿足對新風換氣次數(shù)及補償室內排風并能維持室內正壓值的要求。按照上述手術室空調負荷計算取值，各級手術室空調負荷見下表4：表SEQ表\*ARABIC4各手術室空調負荷表手術室名稱潔凈度等級面積（m3）設計人員數(shù)（個）人員顯熱量（W）人員潛熱量（W）人員散濕量（g/h）濕表面散濕量（g/h）OR1Ⅲ37.746386.46186601011OR2Ⅲ37.746386.46186601011OR3Ⅲ37.746386.46186601011OR4Ⅲ37.746386.46186601011OR5Ⅲ42.086386.46186601011OR6Ⅲ42.086386.46186601011OR7l42.0812772.8123513201011OR8l49.5212772.8123513201011OR9Ⅲ306336.46186601011續(xù)表4手術室名稱照明負荷（W）設備負荷（W）新風量

（m3/h）新風濕負荷（kg/h）新風冷負荷（W）室內總冷負荷（W）濕負荷

（kg/h）OR1754.82641.8754.81412960.784401.0018.97OR2754.82641.8754.81412960.784401.0018.97OR3754.82641.8754.81412960.784401.0018.97OR4754.82641.8754.81412960.784401.0018.97OR5841.62945.6841.615.614451.234791.6020.58OR6841.62945.6841.615.614451.234791.6020.58OR7841.62945.6841.615.614451.235796.0032.45OR8990.43466.4990.418.417006.306465.6035.22OR9600210060011.110302.693704.4016.10計算得到各手術室空調負荷后，可以確定相應的送風量。根據(jù)計算的的負荷結果可以計算滿足房間熱、濕負荷的空調送風量，計算式如下：G=Q/(式中Q——室內冷負荷，W；hnho手術室換氣次數(shù)計算的送風量及送風口面積要求計算得到的送風量和滿足房間熱、濕負荷的空調送風量三者之間的最大值即為手術室的送風量，經(jīng)計算的各手術室風量如下表5：表SEQ表\*ARABIC5各手術室風量表手術室名

稱潔凈度等級面積(m2)設計數(shù)人員(個)衛(wèi)生要求新風量（m3/h）最小新風量(m3/h)維持正壓與排

風量〔m3/h)新風量（m3/h）最小風口面積送風量（m3/h）熱濕負荷確定風量（m3/h)送風量（m3/h）OR1Ⅲ37.746240754.8550754.85241.612505241.6OR2Ⅲ37.746240754.8550754.85241.612505241.6OR3Ⅲ37.746240754.8550754.85241.612505241.6OR4Ⅲ37.746240754.8550754.85241.612505241.6OR5Ⅲ42.086240841.6550841.65241.61385.45241.6OR6Ⅲ42.086240841.6550841.65241.61385.45241.6OR7Ⅰ42.0812480841.6550841.68985.614588985.6OR8Ⅰ49.5212480990.46009908985.61689.98985.6OR9Ⅲ3062406005006005241.61008.45241.65.3空調系統(tǒng)設計 5.3.1空調系統(tǒng)方案選擇在能滿足衛(wèi)生要求，又經(jīng)濟合理符合標準的同時，考慮到風管及水、電、氣管的合理、短捷布置，OR1~OR6每相鄰兩間Ⅲ級潔凈手術室合用一個潔凈空調系統(tǒng)，OR7、OR8兩間Ⅰ級手術室采用獨立的潔凈空調系統(tǒng)，正負壓轉換手術室采用獨立的凈化空調系統(tǒng)，潔凈輔助用房用1個凈化空調系統(tǒng)，共7個潔凈空調系統(tǒng)。除了正負壓轉換手術室采用自取新風系統(tǒng)外，其他潔凈室采用新風機組+循環(huán)機組的新風集中除濕系統(tǒng)。新風機組置于四樓設備機房，多個空調系統(tǒng)的新風由兩臺新風機組集中處理，室內夏季全部濕負荷均由新風承擔，新風機組負責室內濕度調節(jié)與控制，通過增設冷水盤管，對新風進行深度除濕，循環(huán)系統(tǒng)承擔室內顯熱負荷，負責溫度調節(jié)與控制，最后由風管連接送風口送入室內，具體的原理和空氣處理過程如下圖14。圖14a新風機組+循環(huán)機組的新風集中除濕系統(tǒng)原理圖圖14b新風集中除濕系統(tǒng)空氣處理過程5.3.2空氣處理設備選型根據(jù)清華同方潔凈手術室空調機組設計選型手冊得到循環(huán)機組和新風機組的選取如下表6所示：表SEQ表\*ARABIC6機組選型表空調系統(tǒng)新風機組型號額定風量〔m3/h)循環(huán)機組型號額定風量〔m3/h)系統(tǒng)1（OR1、OR2）TAHM7.OH-F17000TAHM11.OH-R111000系統(tǒng)2（OR3、OR4）TAHM11.OH-R111000系統(tǒng)3（OR5、OR6）TAHM11.OH-R111000系統(tǒng)4（OR7）TAHM9.OH-R19000系統(tǒng)5（OR8及其前室）TAHM9.OH-R19000系統(tǒng)6（OR9及其前室）--TAHM6.OH-M46000系統(tǒng)7（潔凈輔助用房1）TAHM6.O-F16000TAHM6.OH-R16000系統(tǒng)8（潔凈輔助用房2）TAHM7.OH-R170005.3.3空調風系統(tǒng)的設計該工程中潔凈手術室采用上送雙下側回式氣流組織形式，送風口采用高效送風天花，回風口采用豎向可調百葉風口，Ⅰ級潔凈手術室中距地面1.2m截面的工作區(qū)平均風速為0..2~0.25m/s，Ⅲ級手術室需要保證送風裝置送風面0.1m以下截面速度均勻分布在0.1~0.4m/s。潔凈輔助用房除了潔凈走廊采用上送上回的送風形式外，其他房間和辦公用房采用上送下回氣流組織形式，送風口分別采用高效送風口和方形散流器送風，具體風口你規(guī)格要求如下表7。各潔凈手術室的排風系統(tǒng)與輔助用房分開，單獨設置，一般設于病人頭側的頂部，只有產(chǎn)生有害物質潔凈輔房才設置排風系統(tǒng)，比如潔凈走廊、復蘇間消毒間、污物間等，排風口通過排風管連接機房的排風機，排風口風速≤2m/s，因為排風口直接通向室外，為了防止大氣污染，排風口必須設排風過濾器。表SEQ表\*ARABIC7房間風口表房間類型氣流形式送風回風送風口形式送風口規(guī)格回風口形式回風口規(guī)格Ⅲ級手術室上送雙側下回風高效層流天花S1（2600*2400*550）百葉風口H1（400*400）H2（1200*350）Ⅰ級手術室S2（2600*1400*550）潔凈輔房上送下回（走廊上回風）高效送風口S3（320*320*220）辦公輔房上送上回方形散流器S6（400*400）5.3.4風管的水力計算空調系統(tǒng)的風管采用矩形風管，材料采用優(yōu)質鍍鋅鋼板，風管間以法蘭連接，風管尺寸按照《通風與空調工程施工質量驗收規(guī)范》中的標準規(guī)格尺寸。風系統(tǒng)的設備布置、風管材料、送回風點的位置及送風量確認了后即可進行風道的水力計算。風管的水力計算方法有很多，如假定流速法、壓損平均法、靜壓復得法等，此工程采用假定流速法，即根據(jù)給定的風量和選定流速，逐段計算管道斷面尺寸，并使其符合矩形風管統(tǒng)一規(guī)格，在根據(jù)選定的斷面尺寸計算出管道內實際流速，再由流速和管長計算管道的阻力。以系統(tǒng)8為例，具體步驟如下：根據(jù)空調系統(tǒng)風道形式，繪制風道系統(tǒng)軸測圖，進行管段編號，注意管段的長度為兩管中心線長度，其中包括了管件的長度。選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，此系統(tǒng)選用距離最遠的0-8環(huán)路，如下圖。選定合適的風速，送風主管流速不大于6m/s，送風支管風速不大于3m/s。根據(jù)給定風量和選定流速，逐段計算管道斷面尺寸，然后根據(jù)選定了的風管斷面尺寸和風量，計算出風道內實際流速。對于管段7~8，假設其流速為3m/s，其風量為360m3/h，則其風管斷面面積為：S=Q/v=360/3/3600=0.033m2所以選用標準規(guī)格中200*200mm的風管,其實際面積為0.04m2,實際風速為:v1=360/0.04/3600=2.5m/s計算風管的沿程阻力根據(jù)風管的斷面尺寸和實際流速，根據(jù)《風管單位長度沿程壓力損失計算表》REF_Ref100337635\w\h[53]得到7~8段單位長度摩擦阻力損失△py為0.47Pa/m，長度l為10.24m,s所以該管段的摩擦阻力損失為：△Py=△py*l=0.47*10.24=4.86Pa計算各管段局部阻力根據(jù)《局部阻力系數(shù)ζ計算表》REF_Ref100337635\w\h[53]取得彎頭的局部阻力系數(shù)ζ值為1.2，所以局部阻力損失為：△Pj=ζ*ρv2/2=4.55Pa計算管道7~8管道的總阻力為△P=∑（△pyl+△Pj）=9.41Pa。同理計算得其他管道的管道規(guī)格及阻力如下表：表SEQ表\*ARABIC8系統(tǒng)8最不利環(huán)路管段阻力表管段編號風量（m2/h）管長（m）風管規(guī)格沿程阻力（Pa）局部阻力（Pa）總阻力（Pa)0~181808.07800*5004.444.398.831~264905.37650*50022~350401.17500*5000.763.23.963~437402.77500*4004~523605.15400*4002.565.68.165~611607.4400*36~77607.71320*2502.393.25.597~836010.24200*2004.86204.55209.41同理計算出其他的環(huán)路的總阻力，與最不利環(huán)路的總阻力比較來檢查管路的平衡情況，一般要求并聯(lián)管路之間的阻力不平衡率不大于15%，對于不平衡率過大的風管可以通過改變風管尺寸或者增設閥門來保證風量分配，使各管路達到平衡。最不利環(huán)路總阻力與空氣處理設備的阻力之和即為系統(tǒng)總阻力，根據(jù)總阻力則可以選擇合適的風機或者校核風機。在選擇時可以考慮一定的余量，一般取10%，用于補償房間的漏風和其他計算誤差。系統(tǒng)8計算的最不利環(huán)路的總阻力阻力為256.17Pa,考慮阻力余量大約為300Pa，選取的型號為TAHM9.OH-R1的循環(huán)機組機外余壓為600Pa,所以選型合適。5.4冷熱源的選擇該手術部采用單獨冷熱源，采用普通空氣源熱泵，位于四樓設備層，但由于德州作為寒冷地區(qū)，冬季室外環(huán)境溫度較低時，空氣源熱泵運行時受到很大影響，制熱運行的經(jīng)濟性會變差，制熱量會下降的很快，因此必須增設輔助電加熱系統(tǒng)。

6結論與展望本工程是一個規(guī)模較小的醫(yī)院手術部的潔凈空調設計，作為特殊場所，所使用的空調系統(tǒng)和普通的通風空調有很大的不同，不僅要滿足人體舒適度要求，對于室內的空氣的品質要求更高。本工程中選用的新風集中處理的空調系統(tǒng)采用了新風深度預處理除濕技術，不僅保持了室內的溫、濕度，而且使空氣處理機組在干工況下運行，減少了空氣處理機組內的細菌滋生，保證了潔凈度，運行過程中冷量與熱量的抵消也減少了，從而節(jié)約了冷量和再熱量。隨著我國醫(yī)療水平的發(fā)展，采用化學消毒潔凈手術室感染的時代已經(jīng)過去，空氣潔凈技術在醫(yī)療上的應用以及各種凈化設備的更新?lián)Q代，在控制手術室內交叉感染、提高手術質量已經(jīng)取得了顯著的成效，這意味著現(xiàn)代化的潔凈手術室已經(jīng)在不斷取代傳統(tǒng)手術室。近年來，新冠疫情的爆發(fā)，使手術室潔凈空調系統(tǒng)的研究變得更具有挑戰(zhàn)性，我們不斷在挑戰(zhàn)中成長，在實踐中創(chuàng)新，相信在不遠的將來一定有更加高效、節(jié)能和智能的潔凈空調運用于醫(yī)療中去，一步步建設成符合我國的節(jié)能型、高效型的現(xiàn)代化潔凈手術室。參考文獻王江標,涂光備,光俊杰,潘蓓蓓.醫(yī)院空調系統(tǒng)的節(jié)能措施[J].煤氣與熱力,2006,(03):69-72.高蕊笑,溫志梅,常澤楠.潔凈空調系統(tǒng)的應用及其技術分析[J].設備管理與維修,2021,(15):150-153.沈晉明,劉燕敏.新冠疫情期間醫(yī)院空調使用措施探討[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2021,22(02):79-81.HOLBROOKD.Controllingcontamination:theoriginsofcleanroomtechnology[J].Historyandtechnology,2009,25(3):173-191.沈晉明,許鐘麟.我國潔凈技術發(fā)展歷程與展望[J/OL].暖通空調:1-14[2022-04-26]./kcms/detail/11.2832.TU.20220421.0954.002.html許鐘麟.空氣潔凈技術的應用與發(fā)展(上)[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2009(03):24-29.許鐘麟,孫寧,曹國慶.空氣潔凈技術的新發(fā)展[J].建筑科學,2013,29(10):34-40.許鐘麟,沈晉明.YGG型低阻亞高效過濾器[J].暖通空調,1988,28(1):16-19.嚴俊.國內外空氣潔凈技術的發(fā)展水平與差距[J].河北工學院學報,1984(04):92-99.范存養(yǎng),徐文華.國外空氣潔凈技術發(fā)展的若干現(xiàn)狀[J].潔凈與空調技術,2003(01):8-18.茅清希.工業(yè)通風[M].上海:同濟大學出版社,1998:17-18.朱世偉.淺談醫(yī)院潔凈手術部的建筑技術氣流組織[J].中國建筑金屬結構,2013(04):160-161.王偉晗,黃志佳,許強生.不同氣流組織形式下空氣齡的實驗研究[J].建筑熱能通風空調,2006,(4):79-82.劉俊杰,尹維友,劉世超.非單向流潔凈室換氣次數(shù)的計算方法[J].天津大學學報,2012,(11):3987-993.黃聞華,魏琪,盧啟明.CFD技術在潔凈室氣流組織設計中的應用[J].潔凈與空調技術,2006(02):7-11.孫科,武海濱,王磊.CFD模擬技術在空調系統(tǒng)室內氣流組織設計中的應用[C]//.第九屆國際綠色建筑與建筑節(jié)能大會論文集——S03：綠色建筑與室內環(huán)境優(yōu)化.,2013:83-93.夏中亮.潔凈手術室空調系統(tǒng)及室內氣流組織數(shù)值模擬研究[D].合肥工業(yè)大學,2007.李九如,李想,陳巨輝,董喜欣,辛孟怡.潔凈室典型氣流組織特性模擬[J].哈爾濱理工大學學報,2018,23(06):24-28.DOI:10.15938/j.jhust.2018.06.005.朱明明,宣永梅,貢欣,呂奕明.不同氣流組織下某潔凈室內流場研究[J].節(jié)能,2016,35(11):19-23+2.許鐘麟,張彥國,潘紅紅.凈化空調應成為現(xiàn)代醫(yī)院建設的基本標配[J].暖通空調,2017,47(7):11-14.藍巧靈.潔凈室潔凈空調系統(tǒng)的節(jié)能研究[J].企業(yè)技術開發(fā),2017,36(9):41-43.陳志鵬.凈化空調系統(tǒng)在醫(yī)院建筑中的應用[J].門窗,2016(9):177-178.路建嶺,麥粵幫,唐毅,曾東杰.醫(yī)院潔凈空調系統(tǒng)改造技術淺析[J].潔凈與空調技術,2020(04):81-83.GB50333-2002.醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范[S]沈晉明,馬曉瓊.美國醫(yī)院設計和建造的最新動態(tài)[J].暖通空調,2006,36(11):33-38.沈晉明.日本的醫(yī)院標準和手術室設計[J].潔凈與空調技術,1999(4):2-8.GB50073-2013,潔凈廠房設計規(guī)范[S].黃晨,黃翠,李浩,吳重緯.非單向流潔凈室內含塵濃度分布影響因素的實驗研究[J].建筑節(jié)能(中英文),2021,49(05):31-36.朱世偉.淺談醫(yī)院潔凈手術部的建筑技術氣流組織[J].中國建筑金屬結構,2013(04):160-161.郭春梅,黃成洋,范衛(wèi)軍,謝銳.輻流潔凈室的氣流組織與節(jié)能特性研究[J].潔凈與空調技術,2018(03):6-12.周淑燕.空調系統(tǒng)室內新風設置的若干型式[J].上海建設科技,2018(04):10-11.沈彥驊,李海磊.變新風量空調系統(tǒng)的設計與應用[J].化工與醫(yī)藥工程,2015,36(01):44-49.李義文.不同等級潔凈手術室空調負荷構成及空氣處理方案分析[J].制冷空調與電力機械,2011,32(03):81-84.嚴德隆.潔凈室壓差控制方法選擇及討論[J].潔凈與空調技術,2005(04):12-14+20.賀吉群,陳秀文,肖映平,彭羅方,閆曉晨,成鵬飛.新型冠狀病毒流行期醫(yī)院手術室凈化空調系統(tǒng)的現(xiàn)狀調查[J].中華護理雜志,2020,55(03):368-372.張再鵬,陳焰華,雷建平.新冠肺炎收治臨時應急醫(yī)院醫(yī)技樓、手術室及ICU中心暖通空調設計[J].暖通空調,2021,51(06):57-62.曹國慶,張益昭,黨宇,牛維樂.正負壓轉換手術室工藝平面探討——《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》修訂組研討系列課題之三[J].暖通空調,2013,43(05):73-76.楊繪敏,劉妮妮,黃金珍,史先召.對正負壓切換手術室設計的探討[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2012,13(11):78-79.胡國慶，李曄，高曉東，等．中國2359所醫(yī)療結構潔凈手術室使用現(xiàn)狀調查[J]．中華醫(yī)院感染學雜志，2018,28(2):3497-3500．梁煥英,楊芮,管愛民,陳元,門小祥,李昕.新冠肺炎疫情下綜合醫(yī)院正負壓轉換手術室空調系統(tǒng)防控策略及優(yōu)化分析[J].臨床和實驗醫(yī)學雜志,2020,19(11):1140-1143.劉雪峰,趙阿萌,徐鳳奎.潔凈手術部平面設計的理念[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2010,11(07):75-80.孟麗梅,高秀萍.淺談潔凈手術室的管理[J].中國民族民間醫(yī)藥,2011,20(01):193.甘泳江,陸蕓蕓.空氣潔凈技術與手術部位感染預防的研究進展[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2018,19(02):98-101.羅洪國,石榮桂.淺析潔凈室潔凈度的污染源及其控制方法[J].潔凈與空調技術,2011(02):79-82.DharanS,PittetD.Environmentalcontrolsinoperatingtheat