空调净化范文

导语：如何才能写好一篇空调净化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】药厂；空调设计；探讨

1 引言

洁净空调系统应用在医药行业当中，其主要对于室内的空气品质的要求相对较高而对于其在电能的损耗方面却要远远的大于一些普通的中央空调系统。洁净空调系统本身就有着投资建设大且运行起来消耗了大的缺点，所以在整个系统当中的节能工作就必须要严格分析，希望能够以此来降低初期的投资，同时也降低所具有的大量能耗。

2 制药厂净化空调设计当中的问题

2.1 设备方面的采购和选择方面的问题

这方面的问题主要表现在：（1）大多数投资方在进行设备采购的过程当中几乎都是考虑设备的制冷主机是否便宜和廉价，因此就没有严格的按照有效的性价比来确定好主机设备的生产厂家。（2）选择制冷主机的类型不够恰当，有很多设计人员根本没有和投资方进行有效的沟通，所以对于建筑物当中的各层房间的特点和使用途径完全不了解，因此大多数情况都会选择同一种类型的制冷主机来进行供冷操作，以此来促使主机能够在低效率的区域范围当中进行。（3）冷却水泵和冷冻水泵所具有的扬程和流量过大，有很多设计人员并没有对相应的冷却水系统以及冷冻水系统来进行相应的水力计算，大多数情况下都是依靠其本身所具有的经营来对系统的阻力进行估算。在一些封闭式的冷冻水系统当中则需要考虑建筑物方面的楼层高度，从而促使冷却水泵和冷冻水泵的扬程过大，不适合在高效率的区域内进行。

2.2 风系统方面的问题

风系统方面的设计问题主要有：

（1）风机盘管的加新风系统，这主要是应用在办公楼等相关的建筑物空调设计方面，可以真正有效的从中发现很多新风支管，并将此类支管直接连接到风机盘管的回风箱之上。

（2）新风口和排风口的位置设置不当，通常当新风口和排风口的位置或者高度过于相近、或者高度相同、新风口高排风口低等多种不当设置将直接导致短路情况的出现，甚至还有一些直接将新风口设置在卫生间的外窗之上，这就明显是一种设置不当的情况。

（3）风机盘在运行过程当中所造成的噪声超标，这很有可能是因为风机盘管的吊杆长短不一所造成的，因此就会直接出现受力不平衡的情况，也有可能是由于管道和风机盘之间没有采取相应的帆布软接头来进行连接，从而以此来消除相应的共振现象。有时是由于排风口和风机盘之间的连接不够机密所造成的，从而直接出现螺栓松动的情况。

2.3 水系统设计方面的问题

水系统设计方面的问题主要表现在：

（1）冷凝水的排水处理问题，通常有一些设计人员都会将整层的冷凝水有效的集中到其中的冷凝立管当中进行排放，以此来促使冷凝水排水的距离过远，这样就将直接导致天花板的高度限制排水的有效坡度，从而直接出现冷凝水排水不畅的情况，甚至直接出现漏水的情况。

（2）同程式和异程式，这两者具有明显的区别，其中同程式能够有效的解决系统当中的水利平衡的问题，从而真正保证其供给的末端所需要冷水流量充足，而在空调水系统的设计过程当中，就需要重视系统方面的水利计算，并尽量的采取同程式的系统。（3）空调管道当中产生冷凝露水，这主要是由于空气当中的水蒸气遭遇到低温空调水管道而产生结露的情况，同时也有可能是由于图纸的标注不清晰或者是相应的保温层所设计的厚度无法满足相应的要求等，像施工质检人员对于整套工序不够重视，或者施工的才做方法错误等情况。

3 净化空调系统可以采取的有效措施

3.1 优化设计方案

相关的设计人员对净化空调系统的设计好坏将直接影响到系统方面的能耗情况以及相应的经济运行方式等。所以在真正进行优化设计的过程当中就需要注意（1）要保证设计方案所具有的可操作性和可行性，设计方案的制定必须要符合相关的法律规定来进行，同时还必须要符合环境保护方面的标准。由于净化空调设计方案其最基本的目的就是为了能够有效的满足其正常的供水、供气和供电，同时好需要良好的保证这些方面能够真正长期有效的运行和发展，所以就需要针对其变化的具体情况来做出及时的操作。（2）要为相关设计人员提供相应的公平竞争环境，以此来提升国内净化空调设计的主要收费水平，从而真正有效的促进国内外设计方面的有效发展。（3）在进行净化空调设计的过程当中必须要时刻立足在节能的角度方面，并以此来对相应的设计方案进行认真的对比，从而真正的寻找出良好的设计方案。

3.2 提高设计人员所具有的综合性素质

在净化空调设计工作进行的过程当中，设计人员所具有的专业素质通常最为重要，所以就必须要努力提升其所具有的专业性素质，并且定时的开展相应的空调设计培训工作，从而以此来提升设计人员所具有的专业以及相对于的业务素质等。要坚持理论和实践相结合的发展观念，促使其能够在真正的工作实践过程当中更加深入的去学习空调方面的各种知识内容，同时还必须要重视对相关设计人员们的节能意识培养，并以此来将节能意识真正的带到工作当中，以此来提升空调设计的节能性质。

3.3 加强对可再生能源的运用

不可再生能源无法将其进行回收和利用，因此也就无法通过相应的人工科技手段来进行再生，而且对于这种不可再生能源使用过量的话，也将直接导致其出现能源枯竭的情况，所以在设计净化空调的过程当中就需要尽可能的去选择那些可再生能源系统，这样才能保证能源的有效利用，同时在其他多个领域当中也必须要加强对能源保护的思想建设，相关部门也应当大家研究力度，扩大其使用的范围，实现其在技术上的创新和发展。

4 结语

综上所述，制药厂净化空调设计工作对于制药厂的发展来说非常重要，同时这也是对药物制造质量的关键所在，所以就必须要在进行实践的过程当中强化对制药厂空调的科学合理设计，并以此来发挥出其所具有的有效作用。

参考文献：

[1]王清喜.谈暖通空调系统在设计中的节能问题[J].河南建材，2011.

[2]于光荣，净化空调系统常见问题[J].机电信息，2010（11）.

[3]马立，等.水库水作为空调冷源的应用[J].暖通空调，2011（04）.

篇2

关键词：压差控制定风量变风量控制稳定性响应时间

1概述

压差控制在净化空调系统中是一个非常重要的环节。只有通过对净化区域的压差进行控制，保证合理的气流组织，才能达到净化和工艺的要求。例如洁净厂房必须保持一定的正压使外界未经净化的空气不会进人净化区域，保证洁净级别;并且通过对各净化区域的不同的压差控制，达到净化分区的作用，在GMP中就要求不同净化级别区域的压差应得到控制不小于+5Pa。在生物安全洁净室中，压差控制更是保证安全防护屏障的关键指标，在《生物安全实验室建筑技术规范》中指出必须使实验室的负压梯度得到稳定可靠的控制。因此对于净化空调系统来说，压差控制是非常重要的。

压差控制在实现中是比较困难，特别是在生物安全实验室中，要得到并保持精确、稳定的压差对于控制工程师而言绝对是一件具有挑战性的任务。因此在设计压差控制系统时，必须要根据实际情况从以下几个方面进行分析和确定:

①风险分析评估;

②定风量系统和变风量系统选择;

③压差控制和余风量控制方法;

④控制信号与噪声的影响;

⑤制稳定性及响应速度;

⑥建筑结构对压差控制的影响;风管泄漏对压力控制的影响。

首先，必须对压差控制的风险进行分析，例如对于高等级的生物安全实验室而言，因为它有生物污染的高风险，各种相关的标准都对其有保持稳定负压梯度防止污染泄漏的严格要求，因此控制系统就必须能够稳定可靠的实现这样的控制目标。

2压差控制方法

对于压差控制系统来说，其所达到的结果实质上是对渗人或渗出空气的控制，就其控制策略而言可分为被动式和主动式控制。

定风量(CAV)是一种被动式的控制方法，它使用手动风量调节阀，通过简单的送风和排风平衡，送风比排风少(或多)一定的量(余风量)，来达到所期望的压差。在选择定风量这样的控制策略时必须认真的考虑，因为定风量系统有突出的局限性。主要有以下几点:

(1)所有时间，设备必须保持恒定的送风量和排风量。

(2)不能有任何排风设备(如生物安全柜等)增加或减少，灵活性差。未来的扩展会由于系统容量限制而受限。

(3)必须按全负荷设计，要有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降，连续的全负荷运行使能耗极大，因此运行成本非常高。

(4)由于风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下，系统经常要重新进行风平衡调试，需要大量的维护。

(5)由于在所有时间都是大风量运行，噪音会过高。因此如果不能接受以上的局限性时，就不应选取这样的控制策略。目前，通过在送风管和排风管上采用压力无关型的定风量控制装置(如文丘里阀)的定风量系统，在一定程度上可以主动的、动态的调节流量，消除系统静压波动造成的对流量的影响，从而保证流量的恒定和控制的稳定。

变风量系统(VAV)是一种主动式的压力控制策略，它通过电动风量调节阀连续不断的对送风量或排风量进行调节，以保持希望的压力。主动式的VAV压力控制方法可以分为两种:纯压差控制(OP)和余风量(又称为流量追踪)控制(AV).

2.1纯压差控制方法

纯压差控制方法相对而言简单明了，其基本原理如图1。其控制原理为:压差传感器测量室内与参照区域的压差(OP)，与设定点(即期望的压差)比较后，控制器根据偏差按PID调节算法对送风量(或排风量)进行控制，从而达到要求的压差。可以看出，送风量(或排风量)是压差(Δp)、设定点以及PID常数(α，β)的函数。

另外一种相似的压差控制方法则是根据伯努利原理，利用一个装在小管内的风速探头，将小管置于洁净室与参照区之间的开孔中，由于洁净室内与参照区的压力差将使空气从此小管中流过，管中的风速探头就可传感洁净室内与参照区之间的空气流速，从而根据伯努利原理利用风速计算出洁净室与参照区的压差，根据此压差信号，按照上述的方法，控制器对洁净室的送风或排风量进行控制，达到所期望的压差值，这样的方法称为“伪压差”控制方法。

2.2余风量(气流追踪)控制方法

洁净室的送风量与排风量之间保持一定的风量差(称为余风量)，必然会导致洁净室产生一定的压差。余风量(气流追踪)控制即控制系统实时测量风量(送风和排风量)变化，通过调节送风量或排风量，动态的达到相应的风量平衡，使送风量和排风量之间保持恒定的风量差，从而维持恒定的压差。其基本原理见图2，控制系统利用气流测量装置实时测量送风量和排风量，排风量可以在排风主管上测量，或如图中在各个单独的排风上进行测量并求和，控制器据此调节送风量，使其追踪排风量的变化，保持一定的余风量，从而达到所希望的压差值。可以看出余风量控制是一个开环控制系统。

在这里，余风量就是达到所希望压差时渗人或渗出洁净室的空气流量(单位为CFM)。负的余风量即总排风量大于总送风量，它将导致负压的产生，而正的余风量则是总送风量大于总排风量，它将导致正压产生。

在图2中的风量等式中，余风量是定值。但在实际情况下，它是变化的，例如当流量传感器发生偏移时，实际的余风量也将发生变化。因此，应该考虑选择足够大的余风量来弥补由于围护结构气密程度、风管泄漏以及流量测量装置精度误差等造成的影响。

上述的两种压差控制方法，在实际运用中都必须按照预定的频率进行验证。例如对余风量控制，每半年就应该进行对设定的余风量进行校正。

2.3混合控制系统

由于生物安全等级3或4级的生物安全实验室的研究和实验对象非常危险，实验室的压差控制以及气流方向控制更加重要，必须确保压差和气流方向得到稳定可靠的控制。对于这样压差控制非常关键的地方，采用纯压差控制和余风量控制两种方法混合的控制系统是很好的选择，它可以确保对实验室压差稳定可靠的控制。

通常的做法是采用余风量控制作为基本控制方法，同时加人压差传感器和控制器对余风量控制系统的余风量进行设定。当房间特性发生变化时，如风管的泄漏以及围护结构的气密性等发生变化，余风量也会发生变化(通常是变大)，此时压差控制系统可以动态的计算出一个合适的余风量，以保持稳定的压差控制。

同时，一旦余风量增加到一个预定值时，系统将发出报警，此时可能需要对流量测量装置进行校正，或者对风管和围护结构的泄漏进行处理，使系统状态回到正常范围内。因此这样的系统可以通过对余风量的监视实现对整个实验室的控制系统、风管系统、围护结构完整性的监视。

3稳定性与响应速度

一般建筑技术构成的房间，它能够达到的控制压差约为2.5Pa，对于测量来说这是一个非常小的压差(信号)，同样对于测量传感器的校正来说也是非常困难的。由于门的开关、生物安全柜调节门的移动、人员的运动等很多因素造成的扰动(噪声)约可达到25Pa。因此对于纯压差控制而言，其测量信号与噪声之比为1:10。这样的情形就如同测量一个湖泊的液位，要求精度在1厘米，而湖泊的波浪却有10厘米高，如果希望得到精确的测量值，就需要很长的时间来平均波峰和波谷。在这样的情况下，如果希望快速的响应就不可能保证精度，精度与速度(或响应时间)是矛盾的。

对于纯压差控制系统，响应时间一般要求在数分钟以内。因此，很多这样的控制系统都是牺牲稳定性来达到响应时间的要求，它在达到稳定控制之前需要在设定点附近波动相当长的时间。不幸的是，系统达到稳定控制的时间往往比扰动发生的频率长，因此系统可能整天都在波动，直到人员下班、工作结束，不再有扰动发生，系统才能够达到稳定状态。

对于“伪压差”控制系统，其测量对象是空气流速，它相对于纯压差控制更稳定、更快速一些，因为流速信号和噪音信号是与动压的开平方成比例关系，它大约能够把信号与噪声比提高到1:3。可以看出，测量对象的简单改变就可以大大改善系统的J性能。然而，即便如此，噪音依然达到了信号的3倍，当扰动发生后，控制系统仍需要超过60秒以上的时间达到稳定输出。需要注意的是，由于测量气流速度需要在房间与参照区域开孔，因此这样的控制系统对于很多场合的应用是不允许的，例如对洁净度有较高要求的场合，或高等级的生物安全实验室也不应使用。

对于压差和“伪压差”系统来说，在某些条件下会造成严重的压力问题，如在进行负压控制时，当洁净室门打开时，所有的测量信号如压差和流速都会消失。虽然一些控制器有按照预定时间锁定输出的功能来弥补这样的问题。然而，当门长时间打开时，压力控制系统就会关闭送风，以便使房间回到负压的设定点。此时，空气将会从过道(或相邻区域)被吸人打开的房间，过道(或相邻区域)的压力必然下降。而如果其他洁净室也是使用过道(或相邻区域)作为压差参照点，那么其他洁净室的压差控制器也将关闭送风，由此发生连锁反应，更多的空气被从过道(或相邻区域)吸入洁净室排走，测量压差值一直不能达到设定，而实际压力却在不断下降。同样对于正压控制也会产生类似的问题。可以想像，这将会造成整个洁净室严重的压力问题。当然，对于那些不要求严格房间压差控制，或风险评估对稳定时间以及稳定性没有较高要求的设施，并在HVAC系统设计中采取了措施(如采用双门互锁的缓冲间进行隔离)能够避免如上述问题发生的情况下，采用纯压差控制也是可行的。

相对而言，余风量(或流量追踪)控制系统的信号测量是采用流量测量装置对送风量和排风量进行测量。而送风量和排风量通常都是比较大的测量值，在这样的情况下，例如信号测量为1000CFM，而噪声(各种扰动)约能达到1000FM，信号噪声比可以高达10:1。因此，在这样的情况下，系统可以达到很高的精度、很高的稳定性以及非常迅速的响应。因此在对压差控制有较高要求的运用中，通常都推荐或要求使用这样的控制方法。

对于余风量控制系统来说，流量测量装置是影响系统性能的关键装置。一般常用的流量测量装置为热线风速传感器阵列和毕托管阵列。这样的流量测量装置有很高的精度.然而一旦有颗粒附着或堵塞在传感器上，或传感器受到腐蚀的影响时，其测量就会发生很大的偏差。对于毕托管阵列，还必须注意其在低风速时有很大的测量误差，所以应考虑其应用范围。流量测量装置的安装位置同样也需要严格按照其技术规格的说明进行选择，否则同样会造成测量的误差。

另外，在目前有一类流量控制装置出现在很多运用中。它是一种线性的、压力无关的风量调节阀，能够根据阀门位置提供相应流量反馈信号(例如文丘里阀)，其标定和校正在出厂时已经由专业供货商完成。相对于单纯的流量测量装置，这种装置功能更加的集成，它在进行流量控制的同时能够进行流量测量。在实际使用时，这种压力无关装置的流量反馈精度，一般采用备份的流量测量装置进行验证。当前这样的压力无关型风量调节阀，已经在很多要求较高压差控制中取得了成功的应用。

4影响压差控制的其他因素

建筑技术对压差控制的性能和效果有很大的影响，不密闭的围护结构很难建立起稳定的压力梯度。它需要有很大的余风量才能弥补很多的泄漏，当使用很大的余风量时，将向相邻空间中抽取(或排出)大量的二次空气，因此可能会造成温度、湿度控制的问题。因此必须使洁净室有一个密闭的围护结构，才能保证相应的压差和合理的气流方向。

风管的泄漏也会对余风量控制的精度和性能造成影响。如果在流量测量装置和洁净室围护结构之间，有空气泄漏出风管或进人风管，将会造成流量测量的误差从而引起压力控制显著的偏差。如果是在定压系统中，这个误差相对恒定;但如果系统的静压是波动的，这个误差也将会波动，因此控制系统非常难以采取技术措施消除这样的误差，从而造成控制性能的恶化。因此，必须要求对送风和排风管道进行泄漏检测，允许的最大泄漏率最大不应超过0.5%(具体见空调专业设计要求)。

参考文献:

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净化空调系统属于空调的一种类型，在工业社会的发展下，一些行业对于空调的净化性能提出了更高的要求，如制药工厂、化工厂、科研实验室等。要保证生产的效果，必须要应用新型的净化空调系统，本文主要从设计、设备选择和运行三个阶段来探讨净化空调系统的节能降耗措施。

【关键词】

净化空调系统；节能降耗措施；分析

净化空调系统是空调系统中的一种，其不仅能够调节室内空气的温度、湿度、风速，同时还能控制空气中的含尘粒数、细菌浓度。与普通空调系统相比，在主要控制参数、空气过滤措施、室内压力要求、材料和设备选择、系统气密性的要求等方面都有较严格的要求。净化空调系统，由于其全面的功能，广泛应用于对洁净室要求较高的场所，如制药工厂、化工厂、科研实验室等。为了满足当今社会对节能降耗的要求，降低运营费用，净化空调系统也必须采取相应的节能降耗措施。本文通过净化空调系统的设计、设备选择和运行三个阶段，探讨其节能降耗措施。

1设计方面的节能降耗措施

1．1减少净化系统的送风能耗

净化空调系统在运行时，新风量的送风能耗在很大程度上决定了系统的能耗高低，因此在设计时减少净化系统的新风量和送风量，可以很大程度上降低系统的能耗。净化系统的送风量取决于洁净区域的体积和换气次数，因此首先要尽可能的减少洁净区域的体积，采取局部分级净化的措施;其次根据室内的工作情况，控制送风量，减少系统风量的消耗，减少换气次数;最后设计时要考虑洁净区和非洁净区的静压差，静压差越低，泄漏风量减少，从而减少系统的新风量和送风量。

1．2管路设计需尽可能减少阻力

风在管道中流通时需要克服阻力，这就会造成能量的损耗，因此在管道设计时应该尽量减少系统阻力，从而降低送风时的能耗。可采取的措施如:避免持续长时送风，缩短风管的长度，减少弯头和三通等产生较大阻力的构件。在满足风速要求的前提下，尽量采用低风速送风，选择合适的风速，能够降低过滤器的阻力，从而使得在送风管道中的能耗下降到最低。

1．3采用二次回风和热回收

在避免污染的情况下，应该采取二次回风设计，二次回风不仅能够满足温度、湿度和洁净度的要求，同时可以大大降低空调机组的能耗，既可以节约设备投资，还可以降低运行费用。对于排风量较大的系统，还应该考虑热回收设计，根据热交换器可以将排风中的能量回收到新风中，用以预处理新风，可以大幅降低新风的预处理能耗，具有非常可观的经济意义。

1．4应用自动控制与变频调节法

一般情况下，洁净室中的净化系统环境，是由两个时间段组成的，即有人操作时间段与维护洁净时间段，其中，维护洁净时间段对于空调净化系统的要求并不高，在设计风机变频系统时，需要满足不同时间段的要求，虽然这在初期会增加一些资金投入，但是在空调系统投入使用之后，会节约大量的运行费用，获取到了显著的经济效益，但是这一环节对于后续的施工以及管理的要求非常严格。

2选择设备考虑节能降耗途径

首先在选择净化空调设备前，必须准确确定生产设备的热负荷，其与空调制冷设备的选择有直接的关系;其次，在选择设备时，不但要考虑设备的质量、性能、可靠性以及效果等方面以外，必须核实设备的能耗比参数，尽可能的选择高效节能设备;最后，空调末端设备的循环空气处理装置要尽可能的与空调空气处理装置分开，同时空调主机尽量选择可变频设备，风机能够变速运行，选择可调节的风机压头，这在降低能耗的同时还能降低后期的维护费用。

3净化空调系统运行阶段的节能降耗措施

3．1提升运营人员的素质

净化空调系统的节能降耗除了在设计和设备采购时需要考虑以外，与运营水平的高低与操作也具有很大的关系。因此应该加强对运营的人员的专业培训，提升其素质，并且制定科学的节能目标责任制度，将节能降耗的任务落实到运营人员身上，给与一定的奖惩措施，提升运营人员的责任感和积极性。

3．2提升系统的密闭性

净化空调系统的余压是非常大的，对于系统的严密性有着严格的要求，如果系统任何区域出现泄漏点，都会丧失大量的能量，为此，必须要把好控制风管系统的漏风问题，从构件与风管的制作、拼装和安装上把好关，提升系统的密闭性。为了控制好空调机组的漏风问题，在安装时，需要从新风口、回风口以及送风口来监测风量的变化情况，看每一个区域的设置是否与标准要求相符，并采用科学的控制机制，减小机组漏风量，做好结构气密性处理工作。

3．3做好保温与隔热措施

对于室内门窗、吊顶、墙体、风管、水管与其他的设备，在安装时，都必须要做好隔热保温措施，保证地面材料的隔热效果，在具体的施工过程中，要严格的把控好保温材料的质量，确保其施工质量与施工工艺都可以负责相关的标准规范。

3．4加强系统的维护

净化空调系统在运行过程中，应该按照厂家的指导手册及时进行系统的维护和相关易损件的更换。比如送风系统中的过滤器使用一段时间后，会堆积灰尘增大系统的阻力使得能耗增加，甚至引起设备损毁，应该定期进行清理和更换。管道保温材料受损会降低保温性能，因此造成能量损失，必须定期进行检查和更换。热交换器中用水作为传导介质，长时间后会产生结垢，从而影响热交换器的传热效果，因此需要及时清理。

3．5严格按照规范操作

如今的净化空调系统通常采用自控系统进行节能降耗控制，所以严格按照系统规范操作十分必要，经常进行非法操作，一方面容易损毁设备，另一方面不能达到系统自动节能的功能。因此净化系统的使用单位和运营单位，应当制定相应的湿度和措施来保证自控系统的正常运转，这样才能保证节能降耗的效果。目前，净化空调系统的高能耗已经成为不可回避的现实问题，如何制定有效的节能降耗措施，是摆在净化空调系统的设计方、施工方和运营方面前的重要课题，随着技术的进步和管理水平的不断提高，笔者相信净化空调的节能降耗措施会达到更理想的效果。

作者：谌君卓 单位：湖南省长沙市雅礼中学

参考文献:

［1］王巍，杨迎春．医用制冷净化空调系统暨冷水机组的运行管理［J］．中国医学装备，2011(11)．

［2］李格萍，刘金平，张益昭．二次回风与一次回风在药厂净化空调中的能耗分析［J］．医药工程设计，2005(05)．

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【关键词】 手术室净化空调设计

[Abstract]Hospital operation room purify air conditioning design, should be introduced new ideas.Summed up as follows: the operating room air conditioning in the operating room air purification the way of infection control effectively and irreplaceable; A clean air-conditioning system of the operating room number between burden be few not; Pollution into the concept, reduce the operating room in key areas of pollution at the same time, reduce the high level of air purification operating room send;Introducing the concept of local strengthening supply air, which is a replacement air supply air condole supports, in the operating room key ChanXiangLiu form in the area of airflow organization, reduce the operating room key areas of air pollution; Fresh air system adopt independent in the beginning and effect two level filtering; Set the air valve, in order to assure indoor the normal pressure distribution.

[Key words] The operating room; Purify air; Conditioning design

引言

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。下面就天津市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，或是从使用可控性、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控。

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控、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，基本上囿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36m2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、提高可控性"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。

篇5

1、除雾霾空调有用的，空调中的空气净化功能并不完全是噱头，它在对室内污染物、PM2.5去除方面还是有着一定功效的。但即便如此，就像专家所说，毕竟空调还是以其本身制冷制热为主的产品，就算拥有净化功能，在使用时也要注意对滤网等部件的清洁问题，一劳永逸切不可取。

2、空调中使用高效的过滤材料，可以去除空气中的PM2.5，不过目前市面上很多空调安装的都是中小的过滤网，只能去除PM10，滤网还得经常更换，不然空调反而会成为室内空气的污染源。如果想要去除PM2.5，最好选择采用聚丙烯、聚乙烯材质的HEPA滤网的空调，对于空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒才有去除效果，不要一味的相信商家的宣传。

3、雾霾防范措施。雾霾天气少开窗，出门在外一定要戴口罩，平常多饮水，可多泡饮菊杞茶这类中医茶饮，预防疾病，多食用水果，从外回家后要深度清洁皮肤和头发。适量补充维生素D；在雾霾天气尽量减少出门。开车注意车速，出门时，做个自我防护，佩戴专门防霾的PM2.5口罩、防霾鼻罩，过滤PM2.5，随时随地呼吸新鲜空气。避免雾天锻炼，可以改在太阳出来后再晨练，也可以改为室内锻炼。患者坚持服药，呼吸病患者和心脑血管病患者在雾天更要坚持按时服药。尽量远离马路，上下班高峰期和晚上大型汽车进入市区这些时间段，污染物浓度最高。

（来源：文章屋网 ）

篇6

关键词:洁净度等级洁净室气流组织涡流区正压控制

1、引言

本项目为塞内加尔儿童医院，位于塞内加尔首都达喀尔PIKINE地区，总建筑面积为7586㎡，场地总面积约3.55公顷，是中国政府无偿援助的非洲30所医院之一。

2、项目基本概况

本建筑主要由门诊楼、医技楼、住院楼、综合楼组成，配套设有附属用房，包括柴油发电机房、洗衣房、维修间、污水处理间、集中供氧中心、泵房。

其中医技楼内新建手术室2间，均为Ⅲ级正压手术室，单间手术室面积为6.25m×5.6m，吊顶净高3米，辅助区域包括洁净走廊，苏醒室，更衣室，消毒室，等候室等，面积约为400平米，吊顶净高2.6米。

3、手术部平面布置

洁净手术部的设计是以控制灰尘、细菌对患者的污染为宗旨。控制污染的途径有很多种，其中合理的建筑平面布局与流线设置非常重要。患者、医生、护士和手术物品在术前术后均需要进出手术室，为了体现洁污分流，该手术部布置为外廊回收型。手术室和直接为手术室服务的辅助用房形成手术部。术前物品和医护人员及患者均在洁净走廊通过，术后污物由外周走廊（清洁走廊）回收。

4、空调室内外设计参数

4.1室外气象条件

达喀尔市位于塞内加尔西部，海拔高度约为30m。9-10月气温最高，平均为24-32℃，1月气温最低，平均为18-26℃。平均相对湿度为：73.5%。

4.2室内设计参数

手术室内空气的温、湿度有特殊要求。夏季室温过高会引起医生和病人出汗，不利于手术部卫生和手术的顺利进行，手术室内温度又比舒适性空调房间温度低些。而相对湿度过高还容易给某些细菌提供迅速繁殖的条件并带来其他危害，故本次设计的室内设计参数如下：

5、设计方案

(1)手术部冷源：手术部冷源由设在室外的直接膨胀式风冷机组提供。(2)洁净手术部用房主要技术指标。(3)系统主要参数。(4)系统划分。(5)空气处理流程。(6)组合空调机组形式。

6、空气过滤系统

一般要求的洁净室关注的是0.5μm的粒子，为保证系统内压力梯度，整个系统需要大量的新风，系统中绝大多数的微粒都来源于新风，新风的控制对于整个系统的保障起到至关重要的作用。合理的新风过滤对后面高级别过滤器的保护、今后的运行管理来说是非常重要的，所以特选用具有足够过滤面积的新风采集箱设在新风入口。该采集箱内第一级设置优质纤维滤网，能够初步过滤掉比较大的灰尘粒子，阻止昆虫、树叶等进入净化空调系统内，这样也提高了后面的初效、中效及至高效过滤器的使用寿命。此工程新风系统除设有足够面积的新风采集箱外，还在机组内设置对≥1μm大气尘计数效率不低于75％的中效过滤器，在出风末端设置对≥0.5μm大气尘计数效率不低于95％的高效过滤器，并采用了含无纺布过滤层的回风口。

7、室内气流组织设计

为使手术室内空气中细菌浓度减少，就需要一定的换气次数，换气次数增加，细菌浓度就会相应的减少，而换气次数的加大，会导致风量的增加，因此气流组织显得尤为重要。有效的气流组织，是通过正确选择送回风口形式且合理布置，使洁净送风气流很好地扩散、稀释污染物并尽可能减少涡流，能使稀释后的气流很快地排入回风口。

本次设计的手术室，经计算送风量为每间2138m3/h，回风量为1178 m3/h，排风量为766 m3/h。采用上送下侧回的气流组织形式，送风口集中布置于手术台上方，使包括手术台的一定区域处于洁净气流的主流区内。

(1)送风口布置：洁净室是靠送风洁净气流不断稀释室内空气，把室内污染物逐渐排出，要想达到理想的污染控制效果，送风洁净气流的扩散要快且均匀，这样才能实现很好的稀释作用。本次设计送风口处采用了送风天花（带扩散孔板），使洁净室送风气流作用范围增大，扩散效果增强。双侧下回风，气流流线顺畅，涡流区减少，室内气流得到了很好的稀释。

(2)回风口布置：回风口均匀布置于手术室长边双侧下部，这样减少了涡流区，洁净度大大提高。

(3)对于辅助区域，因级别低于手术室，仅为100000级，故采用顶部均匀送风，顶部回风的气流组织形式，这样设计可简化管路系统，节约投资。

8、手术室的正压控制

手术室外部空气的渗入是污染干扰内部洁净度的重要原因之一，因此，必须保持一定的压差。随着系统的不断使用，系统内过滤器的灰尘、细菌及微生物不断增多，过滤器阻力也随之增大，导致送风量、排风量降低，如果控制风量的装置不能随阻力增加而变化调整，则会破坏原本5Pa的压差，影响手术区域的洁净程度。故在设计中将送、排风管及风口处装设对开式多叶调节阀，运行中叶片能根据压差自动调节角度，始终保持调定的风量，从而保证手术室合适的压差。

9、结语

本次设计的儿童医院是塞内加尔第一个带有Ⅲ级洁净手术室的儿童医院，通过对手术部净化空调系统各个参数的控制及气流组织的合理设置，降低了手术室的发菌率并抑制了室内微生物、细菌的繁殖，从而减少了患者术中术后的感染率。目前，手术室设备已经安装调试完毕，即将投入使用。

参考文献

[1]《医院洁净手术部建筑技术规范》.(GB 50033-2002)北京:中国计划出版社,2002.

[2]《洁净厂房设计规范》.(GB 50073-2001)北京：中国计划出版社,2001.

篇7

关键词 净化手术室;问题;正压;受控;改进

中图分类号TB657.2 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)25-0063-02

医院手术室净化空调系统是有效控制洁净室内尘埃粒子和细菌浓度、防止交叉污染的主要手段。在净化空调系统的日常运行管理中,通常会遇到系统中出现各种不能保证正常手术空调要求的情况。本文针对笔者长期跟踪医院手术室净化空调系统运行管理中发现的一些影响正常运行的常见问题,分析其产生的原因,提出对应的解决办法。

1 过滤器容易堵塞的问题

通过对昆山市第一人民医院20多间手术室与其它医院手术室的长期跟踪发现,为减少运行成本将机组内过滤器定期清扫后继续使用的情况比较多,但笔者认为可清洗过滤器不仅增加维护工作量,而且洗后将严重改变过滤器性能,所以为保证系统空气处理性能的稳定,应采用一次抛弃型过滤器。在实际运行中笔者多次发现新风机组过滤网堵塞,导致压力控制失效,温湿度无法有效调节以及送风中高效过滤极易堵塞报废的问题。新风过滤应采用多级组合的形式,主要是为减少室外新风带入空调器中的尘粒,以降低第二级过滤器的含尘负荷。回风与新风混合前,两者的含尘浓度相差太大,室外新风经初级过滤器后的含尘浓度(≥0.5μm)是回风通路相应粒径的含尘浓度的500倍以上,使中效及高效过滤器没有足够的保护;如在新风通路上增设多级过滤器组成的过滤器段,使新风与回风两者的含尘浓度大体相当,这样才能真正起到保护系统中的部件和高效过滤器的目的;而新风通路上的过滤器,不仅投资少,而且更换或清洗要比高效过滤器大为简化,并对延长高效过滤器的使用周期,起到明显的效果。

2 新风口及空调相关区域的卫生

由于采集洁净、新鲜的室外新风对室内空气品质有独特的作用,因此有效控制新风口的环境对保证机组高效运行有着积极的作用。目前,大部分净化空调机房均集中布置于手术室上部区域,新风采用分区集中处理,在实际使用中笔者发现很多手术室机房新风口噪音过大,空调机房灰尘多,垃圾多,部分新风机组吸风口直接位于设备房内。建议新风口进风速度应不大于3m/s,对于已建风口采取增加进风静压箱,扩大风口尺寸等降低风速;风口应设置在高于地面5m、水平方向距排气口3m以上并在排气口上风侧的无污染源干扰的清净区域,且风口不宜位于人行通道边,新风口不应设在机房内,也不应设在排气口上方。应采用防雨性能良好的新风口并安装气密性风阀,并在新风口处采取有效的防雨措,以防止雨水和灰尘混合后堵塞风口处的初效过滤器。

笔者发现很多医院手术室内吊顶中建筑粉尘及垃圾很多,同时由于风管保温达不到标准或一些防雨措施不到位导致吊顶内积水,而水分和尘埃是细菌滋长的必要营养源,大量的细菌繁殖通过吊顶进入到手术室致使室内检测达不到要求。因此,建议施工竣工前在吊顶内由专业清洁公司进行全面的清扫,对混凝土顶板清扫干净后采用保温板及铝箔贴敷。对于空调机房地面建议采用环氧树脂,以便于地面清洁与防水要求;机房顶部刷防尘涂料,以减少设备室内发尘。虽然此类工作不属于空调专业,但不处理好,极易导致在日后的维护操作中对机组产生污染。因此,我们必须重视上述部位的清理工作,并应对其进行简易装修。

3 手术室的排风问题

考虑到手术室排风中含有有害细菌、微生物等,以及有些手术室室内压力需要从正压变成负压的洁净手术室;为防止传染病患者把病菌通过空调系统传染给他人;排风口处应设置初、中、高效过滤器,并应设置排风消毒装置,这样可以有效地阻止手术室停用时室外不洁空气的进入,防止排风污染。但实际使用中存在手术室与辅助房合用排风系统,不同级别手术室排风在中效过滤器钱设置共用排放管导致跑气,排风口设置在手术室角落等现象。因此,每间手术室均需要设置排风装置,且排风应设在靠近发生源的人的头部的上方区域,不同级别的手术室排放需单独设置,排风必须设置初效、中效过滤器,并在管道上设置定风量装置。对于正负压手术室的压力控制,最好能设置2台排风机,根据正负压需要切换排风机,正压运行时,启动低风量排风机;室内为负压运行时,启动高风量排风机。

4 自静时间及正压管理

医院净化系统要求不管手术部采用什么系统,要求整个手术部始终处于受控状态。不能因某洁净手术室停开而影响整个手术部的压力梯度分布,破坏各房之间的正压气流的定向流动,引起交叉污染。而笔者在很多手术室使用过程中发现很多医院为节约成本,当一天的手术停止后其机组全部关闭,导致手术室内压力差全无,相互串风;下次使用前需要较长时间才能达到手术要求标准,对于需要做介入手术等高要求的房间则自静时间更长。因此,手术室关闭后仍希望维持正压风量运行,建议采用分散空调机组与独立的新风(正压送风)组合系统,可使每间手术室净化空调和维持正压两大功能分离,又能将整个洁净手术部联系在一起。手术部工作期间两个系统同时运行,不会像常规空调系统因保持室内正压,减少回风量或增加新风量,而引起系统的不稳定性。当手术部中只有部分手术室工作期间,只需运行部分手术室的独立空调机组和正压送风系统,既保证部分手术室正常工作,又保证整个手术部的正常压力分布和定向空气流动。在手术部非工作期间,只运行正压送风系统,维持整个手术部正压,可大大降低温湿度要求,保持其洁净无菌状态,使整个洁净手术部管理灵活、方便。如采用分散式空调系统,则各空调机组最好设定运行风量和正压风量两档。

5 特殊功能手术室空调要求

不同功能有特别要求手术室不能混合使用,特别如眼科有要求其送风风速比相同级别净化手术室低的要求;另外在治疗烧伤病人及哮喘病人的手术中,合理湿度的控制可缓解病人的痛苦,可提高手术的成功率;而介入手术则对此有更高的要求。因此,建议此类手术室均独立使用,对于这些特殊要求的手术室在设计之初就应该对设计参数提出要求,管理上也区别对待。每个医院应该根据实际情况区别设置独立的专业手术室,根据不同级别手术室,确定送风量和组织气流,导入污染度、局部强化送风、新风系统、定风量阀等措施。

6 湿度控制与加湿器用水要求

手术室的室内环境相对湿度一般为50%~60%,对以防菌为主要目的是十分必要的。大量事实表明,尽管净化空调可以有效地过滤掉送风中的细菌,但仍须强调整个洁净手术部内的湿度控制,因为只要有适当的水分,细菌就有了营养源,就可以在系统中随时随地繁殖,最后会造成整个控制失败,因此要对湿度的危害引起高度重视。在设置独立新风处理机组时,强调其处理终状态点。在目前尚不能做到室内机组干工况运行时,希望处理后新风能承担室内一部分湿负荷。

对于空调机组内不应采用淋水室,因为淋水室中的水质很差,尤其是水中的含菌量很高,菌种很杂,故不应作为冷却段使用;很多机组为方便直接采用自来水,同样导致加湿效果不好;空调箱(器)中加湿器的下游应有足够的距离,便于水珠充分汽化,空气吸收水分,以保证管道和过滤器不受潮。考虑到有存水容器的喷雾式或电极式水加湿器的水质容易滋生细菌、变质,故推荐采用干蒸汽加湿器;而其加湿水质应达到生活饮用水卫生标准,且加湿器结构应便于清洁;同时必须采用洁净手术室专用空调机组。

以上便是笔者参考有关文献资料,结合实践总结而得出的对手术室洁净空调系统常见问题的一些心得,在设计施工时应对系统充分的了解,事后运行中安排专业人员有效的管理,对于保证手术室高效运行,提高净化系统经济效益有着积极而重要的影响。

参考文献

[1]涂光备.医院建筑空调净化与设备[M].北京:中国建筑工 业出版社,2005.

[2]GB50333-2002 医院洁净手术部建筑技术规范[S],2002.

[3]胡吉士,等编著.医院洁净空调设计与运行管理[M].机械 工业出版社,2004,8.

篇8

【关键词】手术室 净化空调系统设计 新观点解析

【Abstract】Design of air conditioning and cleaning operation room hospital， should introduce new ideas， are listed as follows： purification for operation room operation room infection on air conditioning control effective way and can not be replaced； a clean air conditioning system of the burden of the operation room between the number should not be much less； introducing the pollution degree， reduce the operation room in key regional pollution degree at the same time， reduce the air the high level of purification for operation room； The replacement air wind ceiling， forming a one-way flow of airflow organization in key areas to reduce the critical region of the operation room， operation room air pollution； air system with independent initial， in effect two stage filtration； with constant air volume valve， to ensure that the distribution of positive pressure chamber. The new design ideas of design of Tianjin city hospital operation room cleaning air conditioning system was put into operation at the end of 1999， the effect of good.

【Key words】Operation room； The design of clean air conditioning system； The new perspective analytical

引 言

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。下面笔者就天津市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，手术室无护结构，手术室净化级别要求分别为千级（I级）一间、万级（II级）四间、十万级（III级）三间，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一间百级手术室和两间万级手术室或四间十万级手术室，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。天津市儿童医院手术部的空调风系统正是按上述原则进行的划分，如附图所示。实践证明，此种划分方式效果良好。

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，基本上囿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36m2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。通行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两方面，突破了工业洁净室设计思路，引入了降低总风量，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、在新风通路上设置初效+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。

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关键词 溶液除湿新风机组 净化空调系统 节能

一、传统医院净化空调系统概述

目前，常用的净化空调系统主要有一次回风空调系统和二次回风空调系统两类。

（一）一次回风空调系统

当采用一次回风净化空调系统时，空调回风与集中处理后的新风混合后，经过冷却除湿达到设定的机器露点，需要通过再热才能达到送风状态点。该系统形式由于需要再热，造成能源浪费，所以不应在工程中推广使用。但是由于系统相对简单，控制方便，所以有些设计人员还在工程设计中使用。

（二）二次回风空调系统

当采用二次回风净化空调系统时，一次空调回风与集中处理后的新风混合后经冷却除湿处理到设定的机器露点，然后与二次回风混合（作为再热），混合后空气经过再热（盘管加热，或者电加热），达到送风状态点，送入室内。由于二次回风系统利用二次回风进行再热，减少了再热能量消耗，所以可以大大降低运行费用。但是由于手术室等场所热湿比在6600左右，不能直接由机器露点送风再与室内回风混合得到送风状态点，或者即使能得到需要较大的送风量及较低的机器露点温度，也很不经济，所以针对手术室这种负荷特性的空调系统，二次回风系统不能完全由二次回风进行混合再热，应需另设再热装置对送风温度进行微调，达到送风状态。在送风量确定的情况下，再热量有最小值，此时的二次回风系统一次回风量为0%，二次回风量为100%。一次回风系统也可以看成是一次回风量100%，二次回风量为0%的特殊的二次回风空调系统。当二次回风比达到100%时，二次回风系统再热量同一次回风系统再热量相比，有大幅减小，通过计算得出，前者大约为后者的10%左右。虽然二次回风空调系统节约了能源，但是由于其设备管路复杂，运行控制繁琐，所以二次回风在手术部净化空调工程中应用不是很广泛。

二、传统医院净化空调系统能耗分析

常规净化空调系统，不管采用一次回风还是二次回风，均为温湿度混合控制，为了除湿需要把空调混风处理到露点，消耗大量冷量（可以绘制夏季工况Ⅰ-D图，进行能耗分析）。

以济南地区一间Ⅰ级手术室为例，分析普通一次回风空调系统的机组耗能情况如表1。济南地区夏季室外空调设计参数：空调设计干球温度34.8℃，湿球设计温度26.7℃。

从表1～3可以看出，Ⅰ级手术室冷负荷很少，仅3.89kW（新风负荷为13.28kW，由新风机组进行承担）。但是为了消除这些负荷，一次回风系统需要付出40.0kW冷量及36.1kW热量。即使采用二次回风系统，当二次回风比达到50%时，仍需要20.8kW冷量及19.30kW再热量；当二次回风比达到100%时，仍需要6.1kW冷量及2.5kW再热量。

从上面分析可以看出，手术部净化空调系统能源浪费情况严重，有必要进行节能方面的思考与讨论，利用新型节能技术淘汰原有传统习惯设计思路，从而节省大量能源。

近几年，随着温湿度独立控制空调系统的研究应用，一种新的新风处理机组随之诞生，即溶液除湿新风机组，已广泛应用于温湿度独立控制空调系统中。

三、医院净化空调系统设计及应用案例分析

某医院项目位于深圳地区，室外气象设计参数：夏季空气调节室外计算干球温度33.7℃；夏季空气调节室外计算湿球温度27.5℃。

该项目需要设置净化空调的科室有手术部、重症监护室（ICU）、新生儿重症监护室（NICU）、中心供应洁净区、配液中心洁净区等场所。由于手术部、ICU等科室净化空调系统相对集中，机房集中设置，所以采用了使用溶液除湿新风机组+循环净化空调机组的温湿度独立控制空调系统，其余场所由于相对分散，各系统采用新风量较小，从初投资等经济性要素分析，仍然采用了传统的一次回风净化空调系统。下面重点介绍手术部及重症监护室（ICU）的净化空调系统。

手术部洁净区面积约1180m2，有1间Ⅰ级手术室，1间Ⅱ级手术室，8间Ⅲ级手术室，1间正负压转换手术室。ICU分两部分，一部分为中心区，10床；一部分为1间单间监护及1间正负压转换隔离监护室。净化机房设在手术部ICU上一层。

净化空调系统循环空调机组冷热源冬夏季采用本项目主冷热源，过渡季采用风冷冷热水机组。这是由于主冷热源采用水冷冷水机组的系统，综合COP相对风冷冷热水机组系统较高，夏季使用时，能源消耗较少，达到节能目的。过渡季主冷热源停止运行，为了保证净化空调系统全年运行，采用风冷冷热水机组做为冷热源满足运行需要。

手术部ICU净化空调系统新风机组采用带预冷盘管的溶液除湿热泵型新风机组，全年运行，将室外风处理到需要的新风状态点。为了减少投资及占地面积，采用多台净化空调循环机组共用一台新风机组的配置模式。手术部净化空调系统设两台溶液除湿热泵型新风机组，一台负责各洁净手术室净化空调系统新风处理，机组额定新风量9200m3/h，一台负责洁净走廊及辅助洁净房间（总面积604m2）的净化空调系统新风处理，机组额定新风量5500m3/h（3次/h，个别房间如预麻醉间和恢复室新风量是4次/h）；ICU（总面积436m2）净化空调系统设一台同类型新风机组，额定新风量3950m3/h（3次/h）。

Ⅰ、Ⅱ级手术室及正负压转换手术室均独立设置循环净化空调机组，Ⅰ级手术室循环空调机组送风量10100m3/h，Ⅱ级手术室循环空调机组送风量3600m3/h。其余Ⅲ级手术室均采用一拖二或一拖三的方式设置循环净化空调机组及一台循环机组带两个（或三个）手术室。带两个手术室的循环净化空调机组送风量4400m3/h，带三个手术室的循环净化空调机组送风量6600m3/h。走廊及辅房循环净化空调机组设两台，单台送风量14000m3/h。

ICU选用两台单台风量10000m3/h循环净化空调机组，当其中一台出现故障时，仍可满足部分空调需要。

每个手术室单独设排风，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级手术室排风量均为200m3/h。ICU的隔离重症监护室及中心大厅各设一套排风系统，排风量分别为200m3/h、2000m3/h。

四、结束语

手术部ICU净化空调系统采用溶液除湿热泵型新风机组以后，使循环空调机组干式运行，不产生冷凝水，减少霉菌的滋生，提高了送风的品质。净化系统采用该机组，还可以节约30%左右能耗，大大降低运行费用，减少二氧化碳排放，具有良好的经济及社会效益。 （编辑 刘鲁）

参考文献

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【摘要】随着社会的不断发展进步，人民生活质量也在不断的提高，使得环保低碳理念越来越深入人心。人们多生活环境，空气质量的要求也越来越高。空气质量的保证、生活环境的舒适度要求，这都是未来人类追求的目标。本文对空气净化技术与空气调节技术相结合，并在生活中广泛应用的几种做了简要介绍和分析，指出应根据污染物的种类、特点及室内空气品质，选择适宜的空气净化技术及措施。

【关键词】净化技术 空气质量 空调系统

首先让我们先了解我们的空气，我们的空气是混合物，它的成分是很复杂的。空气的恒定成分是氮气、氧气以及稀有气体，这些恒定成分维持基本不变，这是自然界各种生态变化相互补偿的结果。空气的可变成分是二氧化碳和水蒸气。空气的不定成分完全因地区而异。例如，在工厂区附近的空气里就会因生产项目的不同，而分别含有氨气、酸蒸气等。另外，空气里还含有极微量的氢、臭氧、氮的氧化物、甲烷等气体。灰尘是空气里或多或少的悬浮杂质。总的来说，空气的成分一般是比较固定的。

一.空气污染的根源

空气污染的根源分为室内空气污染源和室外空气污染源两种。首先室内空气污染是与我们日常生活息息相关的，其污染源主要是装修使用的各种乳胶漆，家具漆面，海绵，塑料等工业产品，有可能不注意就会造成多方面的室内空气污染，再有就是家用电器静电吸附灰尘污染；室内空气流通不畅或者长期使用空调并不能及时进行清洁，这些都会产生残留有害细菌造成空气污染；家里有老人、病患、小孩、宠物同生活，会造成细菌多方面携带并传染。这些都是一些家庭所没注意到并一直在发展中，从而造成病毒性病变的空气污染。其次室外空气污染，其污染源主要表现在工业污染和公共场所污染。高热量的挥发都会附着灰尘并沉淀造成粉尘空气污染；工业空气中所残留的氨气酸蒸也就是我们说的“酸味”造成空气污染等等。所以我们的生活需要有质量的呼吸环境就需要净化空气，净化空气成为我们现在的重点。

二.空气净化的原理及方法

空气净化主要是靠物理作用而不是靠化学方法，除去空气中的生物粒子，以及其他各种颗粒。空气净化技术的目的是通过一整套清洁技术保持一定空间内空气达到规定的洁净度。

空气净化方法主要有以下几方面：

1）整体净化。整体净化可分为层流型净化和湍流型净化。层流净化是指空气由一侧全面地以匀速流向另一侧，以保证室内的尘粒或细菌不向四周扩散而平稳的被平推出室外，而达到好的除菌效果。

高效过滤除菌技术：保证空气的洁净主要靠高效或超高效过滤设备。设备向特定的环境内输送洁净的空气，洁净空气退出污染的空气以保持空气的洁净度。

过滤的原理：①网截阻留；②筛孔阻留；③静电吸引阻留；④惯性碰撞阻留和布朗运动阻留。

滤材的结构：滤材级别多数为高效级或超高效级滤材，所用滤材一般有：玻璃棉制滤材、高级纸浆制滤材、石棉纤维制滤材、过氯乙烯纤维制滤材等。高效滤材对空气中0.5μm的颗粒的阻留率能达到90%～99%，超高效滤材可阻留0.3μm 的颗粒99.9%以上。可见过滤洁净技术是一种综合技术。

2）局部净化。局部净化的方法有：

1.洁净层流罩：洁净层流罩是医院使用局部空气净化的装置。一般可构成垂直层流方式，四周用透明围幕。整个罩内可保持较高洁净度的空气。这种洁净层流罩可用于免疫功能低下病人的治疗保护，所以也称无菌病床层流罩。

2.净化操作台：采用水平或垂直层流方式来净化小空间内的空气，可使操作台内的空气净化达到很高级别。

3.静电吸附除菌净化技术：静电吸附除菌是利用电除尘的工作原理，在小型化技术方面有所创新。①采用细线放电极与蜂巢状铝箱收集极形成级线装置；②采用镜象力荷电吸附作用。

目前有一种三级过滤净化装置，即预净化――高效净化――活性炭吸附，采用组合式正离子静电吸附除菌技术，并通过大风量的空气来净化，以保证室内空气净化次数，较好地解决了重点房间如医院的手术室、 ICU病房 、母婴病房、血液透析室等有人情况下的空气持续消毒的问题，可使医院室内空气的净化洁净度达到 10 万级 ――1 万级。

4.负离子净化技术：负离子是一种带负电的化学基团，能发生可逆性变化，存在时间极短，本身并无杀灭微生物的能力，主要是靠带电离子与空气中的微粒特别是微生物颗粒结合，形成多个颗粒凝聚变大从而迅速沉降，使空气达到净化的目的。空气中负离子只有在具备某些化学性质时，如活性氧离子等，它们才具有侵害蛋白质的能力从而杀灭微生物，因此负离子对空气净化的能力比较有限，对空气中微生物粒子清除率只能达到 70%～90% 。

三.如何将空气净化应用在空调送风中

首先最常用的方法就是保持室内通风良好，每天要在阳光充足的时候开窗通风一小时左右。对于改善老人、小孩、病患的呼吸环境就要借助空气净化器。为了避免二次污染，可以设计一种和暖通空调相结合的空气净化仪器，将此应用在送暖通风中。除了空调本身的滤网外，可以在滤网上加一层纳米技术，使用多层过滤，这样在空调送风送热的过程中就会先进行空气吸入循环，致使重金属附着纳米网，灰尘附着空调网已达到净化空气的目的。还应设置外置过滤存储器，这样就能直视空气过滤后的留下的污染物，以达到能够进行及时清理的目的。另外还可以设计一套智能装置，当空气达到污染指标时，空调会进行人工提醒，要求更换过滤网。目前市场上的空调还没有提醒这一说，尤其是在大的公共场所空调智能提醒尤其重要。

四.空调整体节能有利于改善环境

随着人们生活水平的提高，对于空调系统的应用越来越广泛，对于不可再生能源的消耗也在逐步增加，这种情况将会导致生态环境的破坏愈演愈烈。 那么这就要求我们在生活中要节能减排尽量减少能源的消耗。

降低空调房间负荷，是空调系统节能减排的基础，要想降低符合就需要分析空调房间的运行情况，确定影响房间负荷的各种因素。根据影响房间负荷的因素特征，来确定室内环境的空气质量。根据不同的空气质量选择结合不同的空气净化装置，这就是合理优化的设计理念，合理的设计不但能更好的改善空调的送风质量，还能够更小的减少能源消耗降低空气污染。

五. 结束语

随着经济社会的不断发展，人们越来越重视生活的质量，环保低碳理念越来越深入人心。同时更加关注节能减排的重要性。我们空气净化与暖通空调设计企业与人员身上的担子也随之加重，面对人们更高的生活质量的要求，我们的系统设计人员要不断的增强理论知识与专业技能，只有不断的学习，才能使得我国在暖通节能与空气净化系统设计领域中处于领先的地位。

【参考文献】