醫院潔凈手術室凈化空調系統節能設計探討

韋后廣

（上海尉翔建設工程有限公司 200000）

隨著我們國家經濟建設的發展，醫療水平的提高，空氣潔凈技術在醫療凈化空調中已經得到普遍應用。目前各大醫院新建或改建的手術部空調工程中，大都采用了空氣潔凈技術。我們國家也早在2002年就發布并實施了國家標準《醫院潔凈手術部建筑技術規范》（GB50333-2002），并于2013年完修訂成，于2014年正式實施了新的標準《醫院潔凈手術部建筑技術規范》（GB50333-2013）簡稱手術部規范。

手術部規范中對不同級別的手術室設置了不同的技術指標。如房間的換氣次數、Ⅰ級（手術區為百級）手術室的工作區截面平均風速、溫濕度、新風量、噪音等，具體技術指標如表1。

表1

從技術指標可以看出，潔凈手術室對凈化空調系統的送風量、溫濕度、新風量等參數要求相對于普通舒適性空調要求較高，從而使得凈化空調系統能耗比普通舒適性空調要高出很多。所以在潔凈手術室節能設計中，凈化空調的節能設計尤為重要。下文將重點分析、闡述手術室凈化空調設計中不同的設計方式所對應的能耗問題。

1 潔凈手術室凈化空調系統中常用的三種空氣處理方式（夏季）

（1）新風集中處理至室內等焓值點，循環機組采用一次回風方式（簡稱方式一）。手術室新風設置獨立新風機組，新風集中處理后送至各循環機組與回風混合，循環機組將混合后空氣處理至送風狀態點（O點）送風，處理過程如圖1。

圖1 一次回風空氣處理過程焓濕圖

（2）新風集中處理至室內等焓值點，循環機組采用定二次回風方式（簡稱方式二）。新風集中處理后送至各循環機組，新風與一次回風混合，再經過表冷器處理后與二次回風混合，再將混合后空氣加熱至送風狀態點送風，處理過程如圖2。

圖2 二次回風空氣處理過程焓濕圖

（3）新風集中處理至承擔室內濕負荷狀態點（深度除濕），循環機組采用一次回風方式（簡稱方式三）：新風承擔室內濕負荷，將新風直接處理至機器露點，然后新風與回風混合，再由循環機組處理至室內送風狀態點。此種處理控制方式通常也稱為溫濕分離控制，即新風主要負責濕度控制，循環機組主要負責房間內溫度控制，處理過程如圖3。

圖3 新風承擔濕負荷的空氣處理過程焓濕圖

2 潔凈手術室空調系統常用的三種空氣處理方式能耗對比（夏季）

潔凈手術部主要功能房間為手術室，目前國內手術部設計中Ⅰ級手術室和Ⅲ級手術室（手術室區為萬級）數量設置最多。通常情況下，一個手術部中，Ⅰ級手術室間數所占比例約20%，Ⅲ級手術室所占比例約為80%。Ⅱ級和Ⅳ級手術室實際使用中較少設置。所以下面主要比較Ⅰ級和Ⅲ級二個類型的手術室在三種不同空氣處理方式下的能耗情況。以上海地區某醫院手術室空調冷負荷計算為例進行簡單能耗分析：

圖4 手術部污物回收平面布局示意圖

手術室的平面布局為污物回收型。因為此類型在目前國內手術室平面設計中約占95%以上。在這種設計布局中，手術室一般位于平面的內區，即位于潔凈走道和污物走道之間，所以空調負荷特性相對穩定。

某醫院手術室位于綜合樓二樓（共5層），層高為5m，手術室吊頂凈高為3m。Ⅰ級手術室面積為45m2（6×7.5），Ⅲ級手術室面積為35m2（5×7）。手術室墻、頂結構主要為50mm方鋼龍骨結構+9.5mm石膏板+1.2mm電解鋼板。

（1）室外、室內空調計算參數。

表2

（2）室內散熱量計算。

（3）空調冷負荷對比。

（4）二種級別手術室三種處理方式空氣處理狀態點參數列表（新風處理點，機器露點、送風狀態點的溫度、相對濕度、焓值）。

從以上計算結果對比可以看出，相同面積相同級別的凈化手術室，采用方式一的空調系統處理方式，運行能耗最高，采用方式三的空調系統處理方式，運行能耗最低。所以手術室凈化空調系統設計中，建議采用新風集中處理至承擔室內濕負荷狀態點（深度除濕），循環機組采用一次回風方式。

表3

表3

表4

表5

另外，在手術室空調系統設計實際應用中，二次回風處理方式通常采用二次回風量固定的方式，此方式雖然存在一定的再熱能耗，但可以減小手術室的壓差波動。

當然，手術室凈化系統設計中除了采用上述不同的空氣處理方式達到節能效果外，還有其他一些節能措施。比如手術室高效送風口高效過濾器布置方式，以及高效過濾器的合理選型，再如采用變頻定風量送風控制方式，以及根據使用情況，采用工作模式和值班值班模式運行等。總的來說，為了節約醫院空調系統的運行能耗，為了響應國家節能減排的發展目標，采用合理的節能設計，是我們每個設計人員應盡的責任。

[1]《醫院潔凈手術部建筑技術規范》（GB50333-2013）.

[2]《潔凈室施工及驗收規范》（GB50591-2010）.

[3]《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》（GB50736-2012）.