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1、手术室净化标准和空调系统机组配置1 净化手术室送风量的确定净化手术室送风量与手术室大小及送风形式有关，目前国内设计人员通常根据标准或规范的规定计算净化空调系统的设计风量。1. 1根据医院洁净手术部建设标准 1计算设计送风量（见表1）袤1根据收医院洁净丁术部建设标准计斧的辽特大手术宅犬手术室小手术室手术室觀您K度恤7 505 705 404 S0于术室参考宽度血5.705.404. SO4.20手术室净面机拧40-4530-3525-3020-25按举禹尺寸卄算面积/m】50. 7525 9220 16高孑垣时手术室体鼬128 2592,3477.67蓟4S送/ (inh)1级手术室6 7406
2、 7406 7406 740瞰手术室4 6173 3242 8002 17?（换气次数錮11）S 07S2 2161 8641 452（换气状数24 h 1）n级手术室1 9241 3S51 167905廨刚锻15廿h1.2 根据军队医院手术部建筑技术规范2计算设计送风量局部百级手术室（环境1000级）送风量为204126415 m3/h;1000级手术室换气次 数为每小时55次，送风量为62373119m3/h;万级手术室换气次数为每小时 33次，送风量为 34021701m3/h;10万级手术室换气次数为每小时 20次,送风量为22681134m3/h。1.3 根据综合医院建筑设计规范3并
3、参照洁净厂房设计规范4计算送风量局部百级手术室送风量与1.2节相同;1000级手术室送风量为 68162614m3/h;万级手术室送风量为 37181426m3/h;10万级手术室送风量为 2479950 m3/h。2 净化手术室空调系统设计2. 1净化手术室空调系统风机医院净化手术室空调系统中一般设三级空气过滤装置，第一级设置在新风口处，为新风空气过滤器；第二级设置在空调机组的正压段内，属中效过滤器，是末级高效过滤器的预过滤器；末级设置在系统末端的送风口处，为高效过滤器。文献4第5. 4. 6条规定：“送风机可按净化空气调节系统的总风量和总阻力值进行选择。中效、高效空气过滤器的阻力宜按其初阻
4、力的两倍计算。”这条规定与空气过滤器的使用期限的定义是一致的，当空气过滤器积尘量达到标准容尘量时，其阻力即为终阻力，通常定义为初阻力的 2倍。文献5 指出：“在 标准容尘量之下时，或者阻力增值不超过初阻力1倍时，近似把这种增值关系看成直线关系产生误差不大。”因此将终阻力减小必将缩短空气过滤器的使用期限。终阻力减小的幅度与初阻力的比值与使用期限缩短时间成正比。因此为保证各级空气过滤器正常的使用期限不变确保净化空调系统不因频繁地更换空气过滤器而影响正常运行，在确定送风机风压时，考虑空气过滤器因积尘而产生的附加阻力是十分必要的。一般手术室净化空调系统中，系统阻力应包括以下主要部分：a）空调机组机内阻
5、力，1台10000m3/h送风量的机组机内空气阻力可达420450Pa 6;b）空调机组余压，其大小为末级高效过滤器终阻力（高效B类为500Pa）加上送风系统管路和各部件的阻力（约200250Pa）。由此可见采用单风机的组合式空调机组，所配风机的全压应为 11501200Pa。2. 2净化空调系统运行风量的变化及对策为了保证手术室内的洁净环境，系统恒定风量送风非常重要。在净化空调系统中，空气过滤器积尘量的变化会引起阻力的变化，在常规系统中其变化量可达330Pa，约占送风机风压的28%，以系统管路阻力与风量呈二次幕关系变化计算，如果机组按文献4的规定留有足够的余压，在各过滤器初始运行时系统风量会
6、产生13%的增量。这会产生一些负面影响：首先，对于垂直单向流送风I级手术室来讲，空气流经多孔口送风天花板时雷诺数Re可能超过15007，有可能引起此处的层流工况发生变化，从而影响单向流的平行度并增加送风的扰动。再则，送风量的增加也会缩短高效空气过滤器的使用期限。文献5指出，当通过高效空气过滤器的风量为额定风量的1.25倍时,其使用期限缩短为额定使用期限的0.59倍。并且风量过大也会造成不必要的能量消耗及增加运行费用。相反如果机组不按文献4的规定留有足够的余压，随着各级过滤器的积尘增加，管 路系统阻力不断增加，其结果是系统风量降低而无法保证洁净室内必需的送风量，也就无法保证室内洁净度。在净化系统
7、中，风压风量变化很大，单纯靠风阀调节是很难奏效的。而且用风阀调节 风量会产生较大的再生噪声,影响系统的正常运行。对此,可以采用变频控制技术使风机的运行工况与系统管路的运行特性相匹配，以确保系统恒定风量送风。2. 3净化系统的机组配置文献1第25条中要求“各洁净手术室宜采用独立设置的净化空调机组,川、W级洁净手术室允许23间合用一个系统”，下面对各净化等级手术室的机组配置作具体分析。对于I级手术室（手术区100级,周边区1000级）,其送风量一般均在 6000m3/h以上, 机组余压约700750Pa,净化空调机组内阻力约 420Pa ,所配风机全压应为 11201170Pa。对于中、小H级手术
8、室（手术区1000级，周边区10000级），其送风量在2800 2177m3/h之间，要求所配风机全压在 1100Pa左右，此时，风机的比转数（SI制）为9.23 8.14。当前我国各厂家生产的组合式空调机组大多以10000m3/h风量为起点，少数有以6000m3/h风量为起点的，小于6000m3/h风量的组合机组需非标生产。其主要原因是机组风 量在6000m3/h以上时才容易配到风压满足要求的风机。对于送风量在3000m3/h以下的手术室要做到一机一室的配置，即使组合式空调机组非标制作，也难以配到风量、风压都符合要 求的风机。只有通过采用双风机串联来提高系统送风压头，才能满足需求。现在有些工
9、程盲目追求一对一配置，降低了对风机风压的要求，中效、高效空气过滤器阻力也不按 2倍初阻力计算，这样在各级过滤器积尘后系统送风量很快就会 降低,以致无法保证室内洁净度，必然导致过滤器的过早更换。基于上述原因笔者认为对于低净化等级手术室以23间手术室合用1台空调机组为宜,控制机组的送风量在600010000m3/h之间。2. 4一机多个手术室的配置方法2. 4. 1 相同净化等级的手术室对于相同净化等级的手术室，其换气次数相差不多，而且单位面积的热、湿负荷也相 差不多，多个手术室可以采用同一送风参数，按净化要求规定的换气次数决定送风量基本上就能满足各室的温、湿度要求。2. 4. 2不同净化等级的手
10、术室对于不同净化等级的手术室，其换气次数差异较大，而单位面积的热、湿负荷却相差 不多,若采用相同的送风参数送风 ，则部分手术室满足了室内洁净度要求就会产生室内温、湿度偏移或者满足了室内温、湿度要求就会产生室内洁净度偏移。因此,一般情况下，不同等级的手术室不宜合用机组和系统，若遇到特殊情况需要合用系统时，有以下解决办法：a）采用再热式空气调节系统这是一种常规处理办法，即用装在各手术室送风管段的加热器对空气进行再热处理 以满足室内温度要求。采用这种方法会造成冷热抵消的现象 ，系统的能耗增加。此外，风管式再热电加热器 的容量有限，限制了送风参数的调整幅度，而且这种方法只能单向调节。因此 ，不同净化要
11、求 的手术室合用系统时其净化等级不宜相差过大 ，以一级为好。b）采用表冷器后置机组将表冷器置于机组中效过滤器后的正压段内，中效过滤器送出的混合空气一部分进入表冷器，热湿交换后达到机器露点状态，另一部分旁通，系统组成如图1所示。图1 表冷器右道晦加机细系统小意阁用不同的风量混合比来调节各手术室的送风参数，不加再热器也能用满足净化要求的送风量去除各手术室的热、湿负荷，满足室内温、湿度要求7。3 手术室空调机组机组的配置要根据系统要求的风量、风压、控制要求以及业主投资能力和运行管理 能力等因素综合考虑。文献1中有关空调机组配置的要求有：a）新风可采用集中的送风系统；b）各洁净手术室宜采用独立设置的净
12、化空调机组，川，W级洁净手术室允许23间合用一个系统，均应采用自循环式回风。 除了目前最常用的组合式空调机组 （机内布置二级 过滤）可以配置在手术室净化空调系统中外 ，笔者推荐以下几种新的配置方式。3. 1手术室专用空调机组新风机与循环风机组合在一个机组内这种专用机组系统所需风压由其内新风机和循环风机分担，新风机的风量为新风量和一次回风量之和，在风机的风量和风压匹配上余地较大，可扩大到一机一室的使用范围。用 亚高效过滤器或中效过滤器作为新风过滤器，还可深化新风的净化处理程度。但在配置时要对这两个风机作认真的串联匹配分析，避免发生串振现象。3. 2单设的新风机组与多个循环组合机组合对于一机多室的
13、系统按图 2组合更为合理。囹 单设的新风柿直1丄孑梦卩循环划曲合系统示滋图该系统有如下特点：a）新风集中处理有利于新风净化，这对保证手术室的洁净度和改善末级高效过滤器 的运行工况均有利。b）新风机组可作为系统的值班机组运行，维持净化手术室的常年正压工况，缩短手 术室启用时的自净时间。c）由新风机克服用于新风处理的空气过滤器阻力和用于空气热湿处理的表冷器阻力，新风机风量为新风量和一次回风量之和，风压范围为400600Pa,新风机选用变频风机：确保了新风量的恒定和系统的一次回风量。d）循环风机采用变频风机按手术室一对一配置可做到恒定风量运行，克服机组正压段中效过滤器和末端高效过滤器及系统送、回风管
14、路的阻力，只需风压850Pa左右。有效地 缓解了风机配置时风量与风压难匹配的矛盾。e）各手术室的送风温度由二次回风量来调节，湿度由各机组的加湿器微调，无需设置再加热装置，达到了节能的目的。这类系统有很大的优越性，但对控制的要求较高。系统的自控系统应能完成如下工作：a）汇总反馈信息和各手术室启用状态，计算出表冷器处理风量、机器露点参数、各管路流通风量等，交付执行机构实施。b）控制变频风机在设定风量下定风量变风压运行。c）控制各手术室循环机组管路电动调节阀使各管路通过的风量为设定风量。d）控制表冷器空调水管路电动水阀使运行中机组机器露点参数满足要求。e）控制干蒸汽电动气阀（或其他加设装置）使送风参数满足要求。较高的自控要求使系统的初投资增加，也使空调系统的管理变得复杂 ，是否采用这种空调及自动控制系统要考虑医院的承受能力。4 结论4. 1根据我国组合机组及风机的生产现状，手术室净化空调系统机组的风量宜在600015000m3/h之间。I级手术室应采用一机一室系统；n级手术室中的特大型、大型手 术室也可一机一室对应配置 ，中型、小型手术室在一机一室配置时应采用双风机配置 ； 川，” 级手术室应按一机多室配置机组。4. 2合用机组时，相同洁净等级的手术室容易实现，对于不同等级的手术室，要配备较复杂的配套装置并在较高水平的自控保障下，系统才能平稳正常运
