洁净手术室空调设计相关
洁净手术室空调设计设计专题简介
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洁净手术室空调设计
在夏季工况，将新风集中降温除湿处理，先通过新风机内足够多的盘管确保将新风除湿处理到14&C以下，针对冷水盘管除湿能力有限的情况，在盘管后设置直冷式除湿机，并通过除湿机的冷凝器升温至较高的温度。查看除湿机相关资料
所属分类：
本工程为某中医院洁净手术部净化空调工程。洁净手术部位于住院楼七层，共设洁净手术室3间。其中1间为Ⅱ级洁净手术室，2间为Ⅲ级洁净手术室。十万级洁净走廊及相关辅房。查看洁净空调机组相关资料
所属分类：
本工程净化空调工程包括百级手术室1间、万级手术室3间以及相关辅房、走廊部分。
所属分类：
本工程为某中医院洁净手术部净化空调工程。洁净手术部位于住院楼七层，共设洁净手术室3间。其中1间为Ⅱ级洁净手术室，2间为Ⅲ级洁净手术室。
所属分类：
在夏季工况，将新风集中降温除湿处理，先通过新风机内足够多的盘管确保将新风除湿处理到14&C以下，针对冷水盘管除湿能力有限的情况，在盘管后设置直冷式除湿机，并通过除湿机的冷凝器升温至较高的温度。
所属分类：
本图纸为：某医院洁净手术室空调管线设计施工图，内容包括：风管平面图、设备层留洞平面图等图纸，内容详实，可供参考。
所属分类：
本工程为某医院洁净手术室暖通设计图纸，内容包括：1）.三层 Ⅳ级急诊手术室及 Ⅳ级清洁辅房合用一套净化空调机组；新风采用空调机组自取新风形式。2）.九层 Ⅳ级急诊手术室及 Ⅳ级清洁辅房均采用洁净型风机盘管机组加新风系统；新风采用空调机组集中
所属分类：
洁净手术室、辅房空调风管平面图，含送风、回风、排风、新风风管及风口规格
所属分类：
本图为医院洁净手术室空调图（设计说明），包含：平面图，系统图，设计说明等仅供参考。
所属分类：
本图纸为：某洁净手术室全套空调施工设计图纸，内容包括：平面图等图纸，内容详实，可供参考。
所属分类：
Copyright&2000- ALL Rights Reserved. 苏ICP备号-5熊惠锋&深圳市建筑工务署& 广东，深圳& 518000&
摘要：近年来，洁净空调技术广泛应用于科研、医疗、高科技产品生产、实验室以及电子产品、精密仪器生产领域。本文介绍医院手术室洁净空调系统。
关键词：手术室；洁净空调系统；过滤器
&&&&&&& 一．工程概况
&&&&&&& 有一大学附属医院位于某市区里, 其规模为1500张病床, 未来日门诊量为 4000人( 次) 。其新建病房楼及地下停车库的建筑面积约8.68&104m2, 地下2层, 地上15 层( 不含设备夹层) 。净化部分的中心供应位于地下 1 层, 手术部位于地上 2 层, ICU 及层流病房位于3层, 设备层在2层和3层中间。
&&&&&&& 二．手术室热湿负荷及风量计算
&&&&&&& 2. 1 室内热、湿负荷的计算
&&&&&&& 手术室内的热源包括人员、照明和主要医用电器设备。
&&&&&&& 1) 人体散热、散湿量 。手术室内人员数根据卫生部《医院洁净手术部建设标准》决定, 对于特大手术室不超过 12 人, 对于大手术室不超过 10 人, 对于中手术室不超过 8 人, 对于小手术室不超过 6人。为简化计算, 每人散热量按平均全热 150W, 平均散湿量 120g/h。
&&&&&&& 2) 照明散热量。本工程中照明灯具采用荧光灯, 安装功率为 40W/ 支, 根据手术室不同大小取 8支～16 支。
&&&&&&& 3) 主要医用电子设备散热量。考虑到手术室中热负荷的不稳定性, 依据经验电子设备配置功率与散热量计算取值如表 1 所示。考虑同时使用系数,Ⅰ、Ⅱ级按 0.8 计, Ⅲ、Ⅳ级按 0.6 计。
&&&&&&& 表 1 手术室用电设备及散热量
&&&&&&& 4) 其他负荷: 由于新建手术室绝大多数设有环绕手术室的污物走廊, 因此一般不考虑 围护结构的传热负荷。如实际存在, 则应据实计算其热湿负荷。
&&&&&&& 2. 2 风量的确定
&&&&&&& 手术室的送风量由换气次数按《医院洁净手术部建筑技术规范》表 4.0.1 确定, 其中Ⅰ级手术室按照断面风速给出了要求。
&&&&&&& 新风量按下列各项的最大值确定:
&&&&&&& 1) 按《医院洁净手术部建筑技术规范》表 4.0.1中的新风换气次数计算的新风量。
&&&&&&& 2) 补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量。
&&&&&&& 3) 人员呼吸所需新风量。
&&&&&&& 三．手术部的净化流程及空调系统设置
&&&&&&& 手术部共设有29间洁净手术室, 其中Ⅰ级4间, Ⅱ级12间( 其中一间为负压) , Ⅲ级 9 间、Ⅳ级4间。该手术部建筑平面采用双走廊布局, 合理地设置了病人通道、医生通道、无菌物品通道及污物通道。
&&&&&&& 3. 1净化流程
&&&&&&& 1) 医护人员通道
&&&&&&& 发衣&换鞋&更衣&二次换鞋&洁净走廊&手术室
&&&&&&& 2) 病人通道
&&&&&&& 存车换床&护士控制、登记&预麻间&洁净走廊&手术室
&&&&&&& 3) 污物通道
&&&&&&& 手术室&清洁走廊&部分器械清洗、分类、打包&快速灭菌&传递室&洁净走廊&无菌存放
&&&&&&& 手术室&清洁走廊&污物电梯&中心供应
&&&&&&& 垃圾处理
&&&&&&& 根据污物的污染程度和处理方式的不同, 划分为两个污物通道。
&&&&&&& 4) 无菌物品通道
&&&&&&& 中心供应&洁净电梯&缓冲&无菌物品库
&&&&&&& 3. 2 空调系统设置
&&&&&&& 根据各房间净化级别的不同, 手术部共设有净化空调系统 34 个。净化空调系统采用三级过滤, 第一级设在新风机组内, 第二级设在空调机内, 第三级设在净化房间内。在新风机组内也设置三级组合过滤, 第一级为粗效过滤, 对&5&m 大气尘计数效率不低于 50%, 初阻力 &30Pa; 第二级为中效过滤器, 对&1&m 大气尘计数效率不低于 50%, 初阻力&100Pa; 第三级为亚高效过滤器, 对&0.5&m 大气尘计数效率不低于 95%, 初阻力 &150Pa。新风经新风机组集中处理后再送至各净化空调机组, 这样可满足新风经过粗、、中、亚高效过滤后进一步净化处理的要求, 新风机可以克服新风处理的过滤器阻力,从而减小空调机组风机的压头, 还可以简化系统,节约初投资。
&&&&&&& Ⅰ、Ⅱ级手术室分别设独立的净化空调系统,Ⅲ、Ⅳ级手术室两间合用一个净化空调系统。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级手术室送风口集中布置, 末级过滤器采用高效净化单元, 采用钠焰法效率不低于 99.99%的 B类高效空气过滤器, 初阻力 &200Pa。Ⅳ级手术室末级过滤器为亚高效过滤器, 对&0.5&m 大气尘计数效率不低于 95%, 初阻力 &150Pa。Ⅰ级手术室送风口面 积为2400mm &2600mm, 工作面风速为0.25m/s, 其送风口的风速取 0.45m/s, 总送风量为2.4&2.6&0.45&m3/h。Ⅱ级手术室送风口面积为 1800mm&2600mm。送风量按房间 35 次 /h换气次数确定。Ⅲ级手术室送风量按房间20次 /h 换气次数确定。Ⅳ级手术室送风量按房间14次 /h 换气次数确定。
&&&&&&& 手术部所有净化房间采用双侧下部回风, 回风口底距地为 100mm,上部距地 500mm, 以此来保证弯曲气流在工作面( 0.7～0.8) 以下, 同时保证装修时卫生角的设置。室内回风口风速&1.6m/s,走廊回风口风速&3m/s, 以减少风口噪声。
&&&&&&& 每间手术室设独立的排风系统, 通过排风量与新风量匹配, 以便控制正压, 排走消毒气体、麻醉气体及不良气味, 排风口风速小于 2m/s, 出风口直通室外。
&&&&&&& 表 2 手术室设计参数
&&&&&&& 负压手术室为直流式系统, 工作时为全新风运行, 其排风机工作, 送、排风量应合理匹配, 保证手术室维持一定负压。
&&&&&&& 各手术室设计参数见表 2。
&&&&&&& 洁净辅助用房按净化级别的不同划分为 12 个净化空调系统, 采用顶送下回的空调方式, 送风系统末级过滤器为亚高效过滤器, 对&0.5&m 大气尘计数效率不低于 95%, 初阻力 &150Pa。净化级别为千级的送风量按房间 35 次 /h 换气次数确定; 净化级别为万级的送风量按房间 20 次 /h 换气次数确定; 净化级别为十万级的送风量按房间 11 次 /h 换气次数确定; 净化级别为三十万级的送风量按房间9 次 /h 换气次数确定; 走廊设带房间压力控制装置的排风系统,以控制走廊压力。辅助用房中的麻醉准备、麻醉室不回风, 并设带负压控制装置的排风系统。
&&&&&&& 各净化空调系统原理见图 1、图 2、图 3。
&&&&&&& 图 3 洁净辅助用房净化空调系统图
&&&&&&& 四．净化空调设备
&&&&&&& 4. 1 净化空调机组
&&&&&&& 净化空调机组采用正压机组, 送风机及中效过滤器均在表冷器之前, 避免了表冷器的污染, 同时也避免了机组漏风对净化效率的影响, 空调机表冷器截面风速&2m/s。机组为四管制, 加热 盘管在表冷器之后, 以调节相对湿度。风机为变频控制。
&&&&&&& 4. 2 新风机组
&&&&&&& 新风机组采取三级过滤, 夏季新风处理到室内状态点的等焓线以下, 减少空调机组在湿工况下运行的时间。风机为变频控制。
&&&&&&& 4. 3 消声器
&&&&&&& 消声器采用微孔板式, 内腔为铝板, 以避免其生锈或受潮霉变。
&&&&&&& 4. 4 定风量阀
&&&&&&& 定风量阀是一种机械式自动装置, 适用于定风量的管道系统中。该设备不需要外加动力, 它依靠一块灵活的限流板在允许的压力差范围内将气流保持在设定的流量上。也可以加配电动执行器自动调节额定流量。
&&&&&&& 4. 5 房间压差控制装置
&&&&&&& 通过测压管测得房间的压差经 UFP100 压差变送器输出电信号控 制 TVT 阀门的开启 大小,调节房间的排风量, 同时可输出显示信号。见图4。
&&&&&&& 图 4 房间压力控制原理图
&&&&&&& 5. 6 加湿器
&&&&&&& 采用二次蒸汽加湿的方式, 加湿水为软化水,以保证加湿水达到饮用水卫生标准的同时防止结垢。
&&&&&&& 所有净化房间排风系统均设高中效过滤器, 以增加系统阻力防止黑洞现象, 并设电动 密闭风阀, 与排风机联锁同开同关, 以防止室外空气倒灌, 因此排风机的压头较高, 而风量较小。
&&&&&&& 五．自控系统
&&&&&&& 手术部空调系统设有独立的控制系统, 控制主机设在其控制室内。
&&&&&&& 空调机采用 DDC控制, 送风为变频风机, 在系统运行一段时间后其系统阻力将增高, 风量将下降, 通过调整送风的频率来提高风量。净化空调系统在非工作时间以低速( 即新风量) 来运行以保证房间的正压梯度。
&&&&&&& 六．结束语
&&&&&&& 随着医院的现代化，医院中采用洁净技术的场所也越来越多。上文就针对了医院手术的洁净技术和用房的有机结合在一起。合理的选择手术室的空调系统形式和气流组织方式以及净化空调设备, 既可以得到良好的手术环境, 又能达到节能的目的。
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医院空调设计注意收藏
医院手术室净化系统将是未来医用设备发展的趋势和重点方向，而做为手术室净化系统的重中之重的就是空调设计，在新技术不断创新并应用于临床的现代，手术室净化系统的空调设计应导入新的观点。本文将对新的设计理念结合实际应用进行全面的阐述和分析。简要概括如下：1、手术室净化空调对手术室空气途径的感染控制有效且不可替代；2、一个净化空调系统所负担的手术室间数宜少不宜多；3、引入污染度概念，在降低手术室关键区域污染度的同时，减少高净化级别手术室的送风量；4、引入局部强化送风的概念，即采用置换气流送风吊顶,在手术室关键区域形成单向流型气流组织，降低手术室关键区域的空气污染度；5、新风系统采用独立的初、中效两级过滤；6、采用定风量阀，以保证室内的正压分布。医院空调的任务应该是，维持室内所需要的气候状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体。而医院手术室的空调是最重要也是最困难的任务，尤其是控制空气途径造成的术后感染至关重要，因为降低和避免术后感染是保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低医疗费用的关键所在。另外手术室空调的另一特点是服务面积虽小但风量大、能耗高、使用时间不确定，因此手术室空调在创造高度洁净的室内气候同时应特别注意空调系统的节能。下面就康诺特施工的天津某医院手术室设计为例，介绍设计者在该设计中体现的设计思路。一、手术室概况：本洁净手术部由八间手术室、中央洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成，手术部位于医技楼二层，手术室无外围护结构，手术室净化级别要求分别为千级（I级）1间、万级（II 级）4间、十万级（III 级）3间，手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点，全年控制在Tn=24～28℃，在手术室内就地可调，手术室设计相对湿度Фn=50%～60%。二、手术室空调风系统的划分：1.高级别手术室空调系统宜独立设置。所谓高级别手术室是指千级以上手术室，其原因是高级别手术室空调送风量大，如同样面积的手术室，百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍，是万级的2.25倍。另外高级别手术室的使用频率远低于低级别手术室，这样无论是一个空调系统负担多个高级别手术室，或是一个空调系统负担一个高级别手术室和多个低级别手术室，都会使空调系统长时间处于&大马拉小车&的运行状态。例如一个空调系统负担1间百级手术室和2间万级手术室或4间十万级手术室，只要高级别手术室不使用，则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%，亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%，而且此种因手术室使用与否引起的风量变化，不宜采用变频调速方式进行调节，只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化，然而此种方式显然不节能。所以无论从节约能源的角度，或是从使用可靠性、灵活性的角度，高级别手术室都应&按间&独立设置空调系统，即一个净化空调系统对应一间手术室。2.对于低级别手术室，尽管与高级别手术室相比空调风量小的多，但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多，因为医院手术室的使用情况具备不确定性。愈是高等级医院，手术室为满足特殊繁忙情况，设置愈多。手术室多，正常情况下的同时使用系数低，这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时，系统常处于&供大于求&的状态，其运行能耗势必较高，就象有的医院所反映的&建的起，用不起&。笔者认为，对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间，而且一个系统负担手术室过多，也会造成使用上的不可靠。3.中央清洁大厅、清洁走廊、高级别手术间的准备区、无菌室等应由一个单独的空调系统负担，目的是保证手术室外部空气环境时时处于&临战&状态，那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。因为合在一起的空调系统，或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大，或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。总之，手术部空调风系统的划分原则应该是运行可靠、调节灵活、各司其责、节约能源。三、送风量确定和气流组织：该医院手术部进行空调设计时，国家尚未出版有关医院手术室洁净空调设计标准/规范，并且当时国内已有医院手术室洁净空调设计，基本上用于工业洁净室的设计思路，然而将工业洁净室设计思路照搬到医院手术室洁净空调设计中会带来两个问题：①高级别洁净室风量过大，如按照《洁净厂房设计规范》（以下简称规范），百级手术室应在顶棚满布高效过滤器风口，则一间36㎡手术室的送风量为32400m³/h~45360m³/h（对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s），如此大的送风量，送风功耗达17.0kW~19.0kW，送、回风管道占用建筑空间大，风系统噪声控制困难。②对于千级以下手术室，在相同风量下手术室关键区域污染度控制不理想，原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。通常的做法是在全室顶棚均匀设置高效过滤器风口，此气流组织形式的理论依据是&全室稀释和净化&，然而根据德国标准DIN1946/4中关于污染浓度的概念，此种&全室稀释和净化&的气流组织形式，在理想情况下可以使室内达到相同的细菌浓度，此时污染度为1，而如果突破&全室稀释和净化&的工业洁净室气流组织方式，会在手术室关键区域获得更低的污染度。针对以上问题，设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，在手术室风量计算和气流组织方面，突破工业洁净室设计思路，引入降低总风量，强化局部送风，重在手术床及器械桌区域的设计概念，具体做法如下：A.对于所有级别的手术室，均突破了全室稀释和净化的概念，引入局部强化净化观点，将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方，即以无影灯吊杆为中心设置&层流送风箱&，根据级别不同采用不同送风断面尺寸。B.对于百级或千级手术室，采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量。如本工程的千级手术室所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m，断面流速0.35m/s，因此送风量为7258m3/h，如果为百级，则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m，断面流速仍为0.35m/s，则送风量11340m3/h，仅为前述工业洁净室计算方法的40%。虽然此设计思路借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验，但本工程并未采用德国学者介绍的大面积、小送风量（即大面积、低风速）的方式，因为根据国内医院的具体情况，采用小风速时对客观条件要求过于苛刻，且小风速时气流没有足够的动量保持送风的单向流，很难达到理想的空调和净化效果。而当断面风速30.35m/s时，如回风口设置恰当，不仅可以使送风保持较好单向流型，而且其单向流的分流高度会小于0.6m，即分流高度低于手术床的操作面标高。C.对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量，万级取n=30次/h，十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《规范》规定的下限值，但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的&层流送风箱&送出，其手术区达到的细菌浓度为室内其他区域的50%，即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室的&层流送风箱&送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m，送风断面风速均为0.35m/s。总之，采用以上设计思路的该医院手术室，在投入使用后效果良好，达到了用较小的风量，在手术室关键区域（手术床及器械桌区域）形成一个比手术室其他区域更洁净、更卫生的气候环境。四、设置初效+中效新风过滤机组一些手术室的净化空调系统设计中，新风的过滤问题未能引起充分的重视，新风常常是不经过独立的过滤处理而直接与空调回风混合，其结果导致中效、高效过滤器寿命缩短，更换频繁，系统的运行维护成本加大，甚至影响手术室的正常使用。这是因为新风与回风混合前，两者的空气含尘浓度相差过大，新风即便经过初效处理，其处理后的含尘浓度（30.5mm）也比十万级空调回风在同粒径范围内的含尘浓度大70倍左右，是百级空调回风同粒径范围内含尘浓度的几万倍，从而使中效乃至高效过滤器没有足够的保护。为解决此问题，我们在新风通路上安装了独立的初效+中效新风过滤机组，使新风经过两级过滤后再与回风混合，此时混合前的新风与回风在同粒径范围（30.5mm）的含尘浓度比较接近，真正起到了保护中效、高效过滤器的作用，而且新风过滤机组的初、中效过滤器清洗、更换方便，与更换高效过滤器相比投资少，维护简便。在新风通路上设置新风过滤机组的另一优点是确保了新风量，因为定风量的新风过滤机组本身就相当于一台&计量泵&。五、采用定风量阀解决空气平衡问题：手术部各区域的压力分布对于保证洁净手术室效果影响很大，而如何保证合理的压力分布，除空气平衡计算正确外，更重要的是送风、回风均应有良好的调节手段。以往风量调节装置主要是手动对开多叶调节阀，此种阀门用于风量的精调节并不理想，实践中有着调节困难、调试周期长的问题。针对此问题，儿童医院工程手术室空调系统的送、回风管采用了德国TROX公司的自力式定风量阀，此阀可以自动消除风管压力对风量的影响，阀体外部有风量调节刻度盘，调节十分方便，安装此阀后，手术室的压力调整变得十分简单，现场几乎无需费时进行压力调整。结语：总之设计者在该医院手术室净化空调工程中，应借鉴国外先进的经验，结合我国的具体情况，本着&降低风量、改善效果、节约能源、方便调节、提高可靠性&的原则，进行了以上五个方面的尝试，实践证明这些尝试基本上是成功的。
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