某潔凈手術(shù)室夏季相對(duì)濕度超標(biāo)問題分析與改造

鄧鵬 毛前明 彭繼 湯必勝

遠(yuǎn)大潔凈空氣科技有限公司

在醫(yī)院建筑中，潔凈手術(shù)部不同于普通病房等區(qū)域，是一個(gè)對(duì)溫度、相對(duì)濕度、潔凈度等指標(biāo)控制要求很高的功能區(qū)。醫(yī)院潔凈手術(shù)部室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、潔凈度的嚴(yán)格控制是保證手術(shù)正常進(jìn)行、減少術(shù)后傷口感染及提高手術(shù)成功率的重要保障因素之一[1]。據(jù)研究，相對(duì)濕度在30%～60%之間，細(xì)菌病毒很難滋生，而相對(duì)濕度小于30%或者大于60%時(shí)，細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖迅速[2]。在《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333[3]中條文規(guī)定，Ⅰ-Ⅳ級(jí)潔凈手術(shù)室的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度21～25 ℃，相對(duì)濕度30%～60%。然而不少醫(yī)院的手術(shù)室在夏季實(shí)際運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)相對(duì)濕度超標(biāo)的情況，部分手術(shù)室相對(duì)濕度甚至超過80%，這對(duì)醫(yī)生手術(shù)工作及病人治療造成了一定風(fēng)險(xiǎn)[4-8]。針對(duì)此類現(xiàn)象，本文以某醫(yī)院潔凈手術(shù)部為例來分析夏季室內(nèi)相對(duì)濕度超標(biāo)原因，提出改造方案以保證手術(shù)室施工質(zhì)量并按照設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

1 案例分析

以湖南某醫(yī)院為例，大樓9層是潔凈手術(shù)部，共5間手術(shù)室，配套潔凈走廊，污物走廊等輔助用房及ICU區(qū)域。投入使用后，當(dāng)夏季室外溫度或相對(duì)濕度過高時(shí)，手術(shù)室等潔凈區(qū)域相繼出現(xiàn)相對(duì)濕度超標(biāo)的問題，選取6、7、8月部分現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如圖1。

圖1 改造前室內(nèi)空氣溫濕度

如圖1所示，室內(nèi)溫度基本在23±1 ℃，基本達(dá)標(biāo)。但大部分手術(shù)室相對(duì)濕度超出規(guī)范中60%的最大限值。

9層凈化空調(diào)系統(tǒng)原理圖如圖2、3：

圖2 空調(diào)水系統(tǒng)

圖3 手術(shù)室凈化系統(tǒng)

每間手術(shù)室配置一臺(tái)凈化循環(huán)機(jī)組，潔凈走廊及輔助用房配置一臺(tái)凈化循環(huán)機(jī)組，新風(fēng)機(jī)組PAU901集中處理新風(fēng)后分別送入各凈化循環(huán)機(jī)組。ICU單獨(dú)配置一臺(tái)自取新風(fēng)式凈化循環(huán)機(jī)組。冬夏季空調(diào)冷熱源由大樓中央空調(diào)系統(tǒng)提供，過渡季節(jié)空調(diào)冷熱源由屋面風(fēng)冷熱泵機(jī)組提供。夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷448 kW，過渡季節(jié)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷304 kW（風(fēng)冷泵按制冷量按304 kW配置）。

原設(shè)計(jì)要求夏季空調(diào)供水溫度應(yīng)為7 ℃，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)空調(diào)供水溫度為12 ℃，到達(dá)末端凈化空調(diào)機(jī)組時(shí)14 ℃左右。室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)最低要求為：溫度25 ℃，相對(duì)濕度60%，露點(diǎn)溫度16.5 ℃。對(duì)空氣處理過程進(jìn)行分析計(jì)算，將送風(fēng)處理到16 ℃以下，才有可能達(dá)到室內(nèi)空氣溫濕度要求。根據(jù)現(xiàn)有空氣處理機(jī)組設(shè)計(jì)工況，要求冷凍水供水溫度小于10 ℃。然而，空調(diào)供水溫度僅為14 ℃左右時(shí)，無法將空氣處理到送風(fēng)的狀態(tài)點(diǎn)。

那么，如果把大樓中央空調(diào)水溫度設(shè)置為7 ℃可以解決手術(shù)室濕度超標(biāo)的問題的嗎？答案是肯定的。但是潔凈手術(shù)部冷負(fù)荷僅僅占大樓總冷負(fù)荷的10%，如果為滿足潔凈手術(shù)部除濕將空調(diào)供水溫度設(shè)置為7 ℃，則空調(diào)主機(jī)運(yùn)行能耗高，造成能源浪費(fèi)（大樓舒適性空調(diào)區(qū)域，以控制溫度為主，出于運(yùn)行節(jié)能，多數(shù)醫(yī)院空調(diào)供水溫度會(huì)達(dá)到10 ℃以上）。如果此時(shí)切換為風(fēng)冷熱泵，制冷量卻無法滿足需求。圖紙中已給出大樓空調(diào)主機(jī)額定出水溫度7 ℃，也找不出施工的問題，但實(shí)際運(yùn)行中卻出現(xiàn)了這樣的矛盾，這樣的結(jié)果看似與設(shè)計(jì)無關(guān)，實(shí)則是設(shè)計(jì)未充分考慮實(shí)際使用情況，而這種情況在多家醫(yī)院中均有出現(xiàn)。

2 解決方案

針對(duì)該醫(yī)院相對(duì)濕度超標(biāo)現(xiàn)狀，解決方法有三種：

方案1：在屋面承重及配電允許的情況下增加風(fēng)冷熱泵配置，達(dá)到夏季最高冷負(fù)荷408 kW，當(dāng)手術(shù)室相對(duì)濕度超標(biāo)時(shí)，將系統(tǒng)切換到風(fēng)冷熱泵機(jī)組供冷，供水溫度可自由設(shè)置。

方案2：如果屋面承重或者配電不允許增加風(fēng)冷熱泵機(jī)組，可通過更改水系統(tǒng)管路，將304 kW的風(fēng)冷熱泵直供PAU901新風(fēng)機(jī)組，凈化循環(huán)機(jī)組仍由大樓空調(diào)供冷。由于影響室內(nèi)空氣相對(duì)濕度的主要因素為新風(fēng)，因此可將新風(fēng)中含濕量降低至設(shè)計(jì)值，問題也能迎刃而解。實(shí)際運(yùn)行策略如下：

夏季：風(fēng)冷熱泵機(jī)組供新風(fēng)機(jī)組，大樓空調(diào)供凈化循環(huán)機(jī)組。

過渡季節(jié)：風(fēng)冷熱泵機(jī)組供空調(diào)水。

其他時(shí)間：大樓空調(diào)供空調(diào)水。

方案3：改造新風(fēng)機(jī)組，增加新風(fēng)深度除濕裝置。

三個(gè)方案均可解決手術(shù)室內(nèi)相對(duì)濕度超標(biāo)的問題，綜合分析來看，方案2投資最低，施工周期最短，改動(dòng)最小，可行性最高。故該項(xiàng)目采用方案2進(jìn)行改造。選取一組室外參數(shù)及夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù)如表1：

表1 室外參數(shù)及夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù)

風(fēng)冷熱泵機(jī)組空調(diào)設(shè)計(jì)供水溫度7 ℃，實(shí)際9 ℃，水管路溫升后，到新風(fēng)機(jī)組空調(diào)水入口約10 ℃。新風(fēng)處理后的新風(fēng)溫度17.3 ℃，已經(jīng)低于露點(diǎn)溫度，說明新風(fēng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)除濕，此時(shí)新風(fēng)中含濕量12 g/kg，理論上已可控制室內(nèi)相對(duì)濕度。實(shí)際運(yùn)行后，對(duì)6、7、8月室內(nèi)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，根據(jù)當(dāng)月室外溫濕度，查焓濕圖，選取當(dāng)月室外新風(fēng)焓值最大時(shí)，各區(qū)域室內(nèi)溫濕度的一組數(shù)據(jù)，見圖4：

圖4 改造后室內(nèi)溫濕度

從圖4可知，改造后效果明顯，室內(nèi)各區(qū)域溫濕度均在設(shè)計(jì)值范圍以內(nèi)。ICU使用自取新風(fēng)的凈化空調(diào)機(jī)組，并且仍然采用了大樓空調(diào)水供應(yīng)，所以相對(duì)濕度仍然超標(biāo)嚴(yán)重，與改造后的手術(shù)室形成了鮮明的對(duì)比。當(dāng)然，后期ICU也可通過相同方法進(jìn)行改造。

3 結(jié)論

潔凈手術(shù)室作為現(xiàn)代醫(yī)院不可或缺的部分，不僅應(yīng)保證手術(shù)室潔凈度，還應(yīng)保障室內(nèi)的熱濕環(huán)境。在實(shí)際工程中，往往在設(shè)計(jì)初期考慮不夠周全，從而在后期手術(shù)室使用過程中出現(xiàn)室內(nèi)相對(duì)濕度超標(biāo)，導(dǎo)致細(xì)菌、病毒滋生，嚴(yán)重威脅病人的生命安全。本文從實(shí)際案例出發(fā)，分析潔凈手術(shù)室內(nèi)相對(duì)濕度超標(biāo)的原因，并提出了三種解決思路，綜合現(xiàn)場(chǎng)條件、經(jīng)濟(jì)性及改造周期，選擇采用通過更改新風(fēng)處理機(jī)組的冷熱源供給及采用新的運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)濕度目標(biāo)值的控制。很多醫(yī)院反映凈化空調(diào)系統(tǒng)存在相同或相似的問題，希望本文的系統(tǒng)改造案例可給醫(yī)院后勤管理者及凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工起到一定的參考及借鑒作用。