醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)探討

陳國

摘 要：現(xiàn)如今，國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，醫(yī)療水平也不斷的提高，空氣潔凈技術(shù)在醫(yī)療凈化空調(diào)中已經(jīng)得到普遍應(yīng)用。目前各大醫(yī)院新建或改建的手術(shù)室空調(diào)工程中，大都采用了空氣潔凈技術(shù)。我們國家也早在2002年就發(fā)布并實(shí)施了國家標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)院潔凈手術(shù)室建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2002），并于2013年完修訂成，于2014年正式實(shí)施了新的標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)院潔凈手術(shù)室建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2013）簡稱手術(shù)室規(guī)范。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院潔凈手術(shù)室；凈化空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能設(shè)計(jì)探討

1 引言

隨著我國醫(yī)院建設(shè)的迅猛發(fā)展，大量新建和改建潔凈手術(shù)室投入運(yùn)行，為滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)室室內(nèi)溫濕度和潔凈度等各項(xiàng)指標(biāo)的要求，潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)能耗高、運(yùn)行成本高一直是困擾著廣大設(shè)計(jì)人員和業(yè)主的一個(gè)棘手問題。下面結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的理論知識，對醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行相關(guān)分析和探討。

2 區(qū)分使用空間

2.1 面積相差較大的手術(shù)室不宜合用一套凈化空調(diào)系統(tǒng)

按規(guī)范要求，Ⅲ、Ⅳ級手術(shù)室2-3間可以合用一套凈化空調(diào)系統(tǒng)。但是在劃分時(shí)，要盡量將室內(nèi)負(fù)荷相近、面積相近、溫濕度要求相同的手術(shù)室設(shè)為同一系統(tǒng)，便于溫濕度、換氣次數(shù)和新風(fēng)量的調(diào)節(jié)，避免由于系統(tǒng)為滿足其他情況時(shí)而造成的能源浪費(fèi)。例如，兩間Ⅲ級手術(shù)室，面積分別為45㎡和35㎡，面積相差10㎡，那么這套系統(tǒng)的總冷量消耗為46.6kW。例如，兩間Ⅲ級手術(shù)室，面積均為40㎡，兩間手術(shù)室面積相同，最后算出系統(tǒng)總的冷量消耗為38.74kW，比上面的例子減少了7.84kW。從上面的計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出，兩個(gè)例子中手術(shù)室總的面積相同，潔凈度級別相同，系統(tǒng)總的送風(fēng)量相同，但系統(tǒng)冷量卻不同。原因在于由于不同面積的手術(shù)室合用一套系統(tǒng)，為滿足小手術(shù)室的最小新風(fēng)量，那么大手術(shù)室的新風(fēng)量就會按比例增加，因此導(dǎo)致系統(tǒng)總新風(fēng)風(fēng)量的增加，造成JK-01比JK-02空調(diào)冷負(fù)荷增加7.84kW，那么系統(tǒng)運(yùn)行能耗肯定要增加。同時(shí)，由于同一級別的手術(shù)室，負(fù)荷相對穩(wěn)定，相同的室內(nèi)熱濕負(fù)荷而送風(fēng)量不同，因此手術(shù)室送風(fēng)溫差不同，那么當(dāng)一個(gè)房間溫濕度合適的情況下，另外一個(gè)房間就會出現(xiàn)過冷或過熱現(xiàn)象。因此，面積相差較大的手術(shù)室不宜設(shè)置合用同一套系統(tǒng)。

2.2 內(nèi)外區(qū)應(yīng)分開設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)

大多數(shù)情況下潔凈輔助用房處于內(nèi)區(qū)，如果部分房間存在外區(qū)，有外圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷，則應(yīng)按內(nèi)區(qū)和外區(qū)分開設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，避免房間溫度失調(diào)，同時(shí)避免由于房間過冷、過熱現(xiàn)象造成的能源浪費(fèi)。

3 選擇適宜的凈化空調(diào)系統(tǒng)

3.1 采用二次回風(fēng)系統(tǒng)降低運(yùn)行費(fèi)用

醫(yī)院凈化空調(diào)系統(tǒng)存在著送風(fēng)量大、送風(fēng)溫差小的特點(diǎn)，尤其是Ⅰ、Ⅱ級手術(shù)室和層流病房，送風(fēng)溫差小，往往只有1℃～2℃，如果采用傳統(tǒng)一次回風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)與回風(fēng)混合冷卻除濕以后要有足夠的再熱量將其加熱到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，這部分再熱量與冷卻除濕過程存在著嚴(yán)重的冷熱抵消問題，最終造成了運(yùn)行費(fèi)用的增加和能源的浪費(fèi)。在項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中我們往往采用固定一二次回風(fēng)比的二次回風(fēng)方式，利用二次回風(fēng)再熱，減少再熱負(fù)荷，同時(shí)通過冷盤管處理的風(fēng)量減少，冷量也隨之減少。系統(tǒng)不需要再熱復(fù)合或只需要少量的再熱量用于微調(diào)由于室內(nèi)負(fù)荷發(fā)生變化而產(chǎn)生的送風(fēng)溫差的變化，就足以滿足室內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)的需要。因此，采用二次回風(fēng)能夠達(dá)到很好的節(jié)能效果，是目前工程實(shí)踐中應(yīng)用較多的一種有效節(jié)能方式。同樣規(guī)模的Ⅰ級手術(shù)室，新風(fēng)負(fù)荷相同，二次回風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省55%的空調(diào)機(jī)組冷量，節(jié)省80%以上的電再熱量。因此，二次回風(fēng)系統(tǒng)是有效的節(jié)能方式之一，當(dāng)然二次回風(fēng)系統(tǒng)主要適用于大風(fēng)量小溫差、室內(nèi)負(fù)荷比較穩(wěn)定的高級別手術(shù)室和層流病房。

3.2 新風(fēng)集中處理深度除濕

新風(fēng)深度除濕一般要設(shè)置兩級表冷，第一級水表冷利用集中空調(diào)提供的7℃的冷凍水，將新風(fēng)濕度處理到室內(nèi)空氣露點(diǎn)L1點(diǎn)，然后采用直接蒸發(fā)式冷盤盤管實(shí)現(xiàn)二級除濕，處理到L2點(diǎn)，蒸發(fā)器用于冷凍除濕，冷凝器用于除濕再熱，將新風(fēng)的濕度處理到送風(fēng)狀態(tài)空氣露點(diǎn)L1以下。因此，新風(fēng)承擔(dān)了所有的濕負(fù)荷，包括新風(fēng)負(fù)荷和室內(nèi)濕負(fù)荷，空調(diào)機(jī)組只需承擔(dān)室內(nèi)顯熱負(fù)荷，冷負(fù)荷減少，同時(shí)避免空調(diào)機(jī)組冷盤管的除濕再熱過程，而新風(fēng)機(jī)組的再熱實(shí)際上是利用了冷凝器本來要排放的廢熱。新風(fēng)集中處理深度除濕節(jié)省25%的空調(diào)機(jī)組冷量，節(jié)省100%的電再熱量。綜合節(jié)能達(dá)到50%～60%。因此，新風(fēng)深度除濕也是有效的節(jié)能技術(shù)措施，但該形式需根據(jù)冷熱源的條件和地域的特點(diǎn)來決定是否適用。首先，新風(fēng)深度除濕適用于具備低溫冷源的情況，如果條件不具備，將達(dá)不到除濕效果；另外，新風(fēng)深度除濕適用于南方比較潮濕的條件，嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)不適用。

3.3 充分利用新風(fēng)降溫

手術(shù)室新風(fēng)引入通常有兩種方式：集中新風(fēng)和分散新風(fēng)。這兩種方式各有利弊。集中新風(fēng)系統(tǒng)在前面已經(jīng)論述過，而另一種新風(fēng)引入方式為分散新風(fēng)方式，就是每間手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)單獨(dú)從室外引入，室外的新風(fēng)經(jīng)過凈化新風(fēng)過濾機(jī)組的初效、中效、亞高效過濾處理后直接送到凈化空調(diào)機(jī)組混風(fēng)段。新風(fēng)過濾機(jī)組只有過濾器和風(fēng)機(jī)，沒有冷熱盤管段，新風(fēng)不經(jīng)過熱濕處理直接進(jìn)入凈化空調(diào)機(jī)組內(nèi)。新風(fēng)機(jī)組不承擔(dān)任何的熱濕負(fù)荷，而凈化空調(diào)機(jī)組承擔(dān)手術(shù)室所有負(fù)荷包括新風(fēng)負(fù)荷。分散新風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是新風(fēng)分散供給每一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，系統(tǒng)靈活簡單，各個(gè)系統(tǒng)之間互不干擾，互不影響，特別是在冬季手術(shù)室需要供冷的情況下可以直接利用室外新風(fēng)消除室內(nèi)余熱，給手術(shù)室降溫，避免或減少使用冬季冷源，從而節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。通過計(jì)算，各級手術(shù)室在室外溫度低于一定的溫度以后就完全可以充分利用新風(fēng)消除室內(nèi)余熱，而不用開啟冬季冷源。因此，分散新風(fēng)方式特別適用于寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，不失為一種利用天然冷源的有效節(jié)能措施之一。

4 凈化系統(tǒng)的日常運(yùn)行管理

既然系統(tǒng)能耗的變化取決于系統(tǒng)阻力的變化，也就是初效、中效、高效過濾器的清潔程度，那么日常的運(yùn)行管理該怎么做才能使系統(tǒng)真正地節(jié)能呢。凈化系統(tǒng)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，隨時(shí)觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，特別是系統(tǒng)內(nèi)部壓力的變化，這可以由系統(tǒng)安裝的壓力表來判斷。當(dāng)壓力表讀數(shù)低于臨界值，說明系統(tǒng)內(nèi)的過濾器較新，如果壓力表讀數(shù)接近或超過臨界值，說明過濾器已吸附了較多的灰塵，需要處理。中效過濾器由無紡布制成，但不能清洗，因?yàn)榍逑春?，過濾器的間隙會變大，通過的灰塵顆粒的大小和數(shù)量就會增多，也就達(dá)不到凈化的要求了。高效過濾器的使用時(shí)間較長，但當(dāng)經(jīng)過若干年的使用后，濾網(wǎng)發(fā)生堵塞，濾網(wǎng)前壓力上升，系統(tǒng)中的壓力感應(yīng)器接收到信號，報(bào)警裝置就會發(fā)出警報(bào)，此時(shí)必須更換高效過濾器，對于凈化級別高的手術(shù)室，高效過濾器一般兩至三年更換一次。

5 結(jié)語

在進(jìn)行醫(yī)院潔凈手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)室保障體系要求的前提下通過采取一些有效的節(jié)能方法，不僅可以提高醫(yī)院手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，而且可以達(dá)到提高能源的綜合利用率、降低設(shè)備成本和運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)約能耗的效果。

參考文獻(xiàn)：

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