洁净室净化空调系统设计及注意问题探讨

邓显耀 柳粤萍

摘要：净化空调系统是整个空调系统中非常复杂的一部分。文章以某医院洁净手术室的工程为例，论述了洁净室净化空调系统设计及注意问题探讨。

关键词：洁净室；净化空调系统 ；注意问题

Abstract: purify air conditioning system is the air-conditioning system is very complicated part. Taking a hospital clean operating room project as an example, elaborated the clean room clean air-conditioning system design and pay attention to the problem study.

Keywords: clean room; Purify air conditioning system; Pay attention to problems

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

引言

洁净空调系统与普通空调系统的主要差别，在于洁净度有不同的要求，洁净度受各种因素的影响，良好的洁净效果，不但要有合理的设计，而且要有严格的施工及维护管理。笔者曾参与了多项洁净空调的设计工作，本文结合工程实例通过对净化空调系统的设计进行了介绍，并分析和探讨了净化空调系统在设计、施工及维护管理等方面应注意的问题。

1工程简介

以我国某省会城市省人民医院手术部，共建设洁净手术室九间，其中，I级标准的洁净手术室2，II级标准的洁净手术室3间，III级标准的洁净手术室4间，所用手术室公用用一个系统。洁净手术部的建筑面积共有1500m2。为了达到医院手术的使用要求，设计方案应用了独立净化空调机组和集中新排风机组、小型热泵，冬季和夏季用大楼冷热源的这种设计方案。手术室采用静压箱孔板送风、下侧凹风，辅房与洁净走廊上送上回。

2净化空调系统的设计

2.1设计要求

在空调系统设计方面，洁净手术室与工业洁净技术大不相同，洁净手术室主要控制的对象是细菌浓度（医院区域细菌直径在1-5µm），不能对洁净度的概念加以过分强调。所以，洁净手术室的空调系统设计应以以下几个方面为重点：要把关键区域，如器械桌和手术室的悬浮菌浓度限制在规定的浓度范围内；要做好各个手术室之间的正压气流流量和流向的维持；使其他有害气体浓度和麻醉气体浓度限制在规定的范围内；手术室内各项参数，如温度、噪声、湿度、照明度等要在规定的范围内。

2.2设计方法

当前，国际上有许多种洁净手术室空调净化系统的设计方法，不同的设计方法，其设计标准和重点也不同，经对比分析，本文的设计使用了独立新风系统的洁净手术部空调系统设计方案，本设计方案增加了二次回风，有节能的优点。独立新风系统是分开了手术区域空气循环系统，集中的设置了手术区域的新风系统，独立新风系统不承受手术区域内的湿负荷，辅助区和洁净手术室是通过自身独立的空调机组来实现自身区域内的洁净度和温湿度。洁净手术部空调系统因为带有这种独立新风系统，整个手术区域就可以使一直处于被控制的状态，不会因为某一个洁净手术室的空调停止工作而使整个手术区域的压力梯度分布受到影响，使各个房间之间气流的定向流动受到破坏。

2.3空调机组的选择

为了使医院的感染率降到最低，手术部净化空调设计的重要原则就是隔离。根据手术部净化空调使用要求及净化级别的要求，在本设计方案中，手术室使用独立的产自德国的医用卫生型净化机组，辅房和走廊共同使用产自我国的卫生型机组，这种设计方案节约了投资。这种设计方案，每个手术室都是独立的小循环空调系统，室内的空气被净化空调机组抽取，排出后与新风循环，经机组处理后又被送进手术室，这样就有效减少了因其它手术室带菌空气的混入而引起的交叉感染的几率。

2.4新风排风机组的选择

设计上，使用在回风管上开设新排风的办法，可节省工程资金。要认真计算排风机压头，否则会有“倒吸”的情况发生。要在新风口和新风机上分别设置初效和中效过滤器，以有效减少高效过滤器和净化主机的负担；排风系统上也同样要设置初、中效过滤器，以有效防止系统在停机状态下，因为自然循环，使室内空气受到室外空气的污染。

2.5双侧下回风形式的选择

应注意对空气循环的每个环节，这样才能保证室内空气的净化效果。虽然回风门对室内的空气分布起不到主要的作用，但是回风口设在手术室下部，才能高效地排除室内微生物和尘粒。这是因为微生物和尘粒的跟随速度与气流速度相比相差不大，当气流的流动方向和微生物与尘粒沉降的方向相同时，微生物和尘粒就能顺利地流向回风口。在手术进行中，常常有大多的污秽物产生，手术进行完毕后，需要对手术室进行清扫和冲洗，考虑到以上的因素，设置地板回风的效果不好，在近地面侧墙设置回风口的效果会更加明显。其最为主要的目的就是确保送风气流的二维运动，降低微生物和尘粒的浓度。

2.6高效过滤器的选择

过滤器在净化工程中起着非常重要的作用，其过滤效率与手术单元的净化级别有着密切的相关性，常规的设计中，普通净化级别要求的手术室是配备亚高效的过滤器，高净化级别的手术室配备最高效的过滤器。在本设计中，为了延长末端过滤器的使用时间，净化空调系统使用了三级过滤的方法。对于手术室而言，控制手术感染的重要措施之一就是对空气进行净化，并严格控制室内尤其是手术操作区域内空气微生物和尘粒的含量。

3注意问题探讨

3．1洁净空调系统设计注意问题

洁净室除要求土建装修配合外，其洁净空调系统的设计对洁净房间的投资及运行费用的大小、房间的洁净度、温湿度等室内参数的影响非常大，合理的设计是确保洁净空调系统正常使用的重要前提，下面分别从以下几个方面分述洁净空调系统的设计：

(1)洁净度等级及系统划分的确定。

洁净度等级对空调系统方案及投资均影响很大，所以在满足工艺生产要求的前提下，一般采用低洁净度级别的空调系统，而且在洁净室内，不同洁净级别的空调系统应分别设置；平行流洁净室与乱流洁净室，空气净化级别高与低及使用时间不同的净化空调系统应分开设置，以降低初投资及运行费用。

(2)洁净室内的温湿度及新风量确定：洁净室的计算温、湿度，首先要满足工艺使用要求，如无特殊要求，一般为t=20～26℃。洁净室新风量应取下列3项计算风量中的最大值：

a．乱流洁净室总送风量的10％～30％；层流洁净室总送风量的2％～4％。

b．补偿室内排风和保持正压所需要的新风量。

c．保证室内每人的新风量不少于30m3／h。

(3)洁净室正压的控制

洁净室必须保持一定的正压值，以保证不受外界环境污染，它是通过使净化系统的送风量大于回风量和排风量之和的方法来达到的，其送风量的大小受围护结构密封性能的好坏影响，不同等级的洁净室之间以及洁净区与非洁净区之间的静压差不应小于5Pa，与室外的静压差不应小于10Pa；《空气洁净技术措施》中推荐维持此正压一般所需风量为1～2次／h换气次数。为达到洁净室的正压值，除送、回风干管及新风管上设风量调节阀外，还应设正压控制装置，如回风口装空气阻尼层、余压阀，压差式电动风量调节器等。为保证洁净室正压值，送、回、排风机一定要联锁，其程序为启动时先开送风机，再开回风机和排风机；关闭时相反。对洁净度要求高的洁净室，为维持室内正压，防止空气倒灌，设计时应在排风管上设止回阀或设值班风机。

(4)气流组织

洁净室气流组织与一般空调房间不同，它对洁净度的影响十分大，所以要从生产工艺对洁净度的要求出发，本着节约原则配合建筑的特点来确定，当工艺要求洁净度为100级时，选用层流流型；当洁净度为1000～100000级时，选用乱流流型。同时应尽量减少涡流，避免将工作区以外的污染物带人工作区；尽量防止灰尘的二次飞扬，以减少灰尘对工作区的污染机会；工作区的气流要尽量均匀，风速必须满足工艺和卫生要求，当气流向回风口流动时，要使空气中的灰尘能有效地带走；为防止灰尘的二次飞扬，气流速度不能过大，乱流洁净室的回风口不应设在工作区的上部。

(5)消声减振

由于洁净室一般为精密工作间，对噪声要求较高，而净化空调系统的风压较高，可能产生的噪声及振动较大，因此应积极采取有效的消声减振措施，同时所设置的消声器要注意其产尘及积尘问题，防止振动噪声从风管及水管传递出来，满足洁净室的要求。

3．2风管附件及安装注意问题

净化空调系统在材料的选用上应注意选用那些自身不发尘或不易积尘和便于清扫擦拭的光滑表面的材料制作。风管的材质一般选用无明显氧化、针孔、麻点和镀锌层脱落的优质镀锌钢板，在制作中有损坏镀锌层处如咬口、折边、铆接处，应涂保护漆二道，用冷轧钢板制作的风管、阀门及附件，应除锈后，涂油漆二道，制作完毕后用无腐蚀性清洗液将内表面油膜和污物清洗干净，干燥后经检查达到要求，即用塑料薄膜及胶带封口，防止灰尘进人。经清洗干净的风管和零配件安装前不得拆封，安装时拆开一个端口封膜，随即连接好一个接头，如中间停顿需将端口重新封好。总之，洁净室风管的制安是一个十分重要的工序，在安装过程中不能嫌麻烦而忽视口部的封闭，致使管中积尘而又不易清洗或擦拭，详细安装细节可参见《洁净厂房施工及验收规范》。中效过滤前的送风管、回风管、阀门及附件，一般用冷轧钢板或镀锌钢板制作，中效过滤器到高效过滤器之间的送风管、阀门及附件，一般用镀锌钢板或塑料复合钢板制作，高效过滤器之后的送风管、阀门及附件，一般用铝合金板、硬塑料板、塑料复合钢板或镀锌钢板制作或用钢板制作后镀铬。洁净室送风口装饰面应用经阳极氧化处理的铝合金板或塑料板制作。高效过滤器安装时应严密、平整，防止漏风而影响洁净度。按洁净度级别要求，设有风淋室、气闸室的洁净室，应严格按产品的安装要求进行。

3．3净化空调系统的维护管理注意问题

洁净室空调系统在运行过程中应经常检查温湿度、正压值及初、中、高效过滤器，以防止达不到洁净室的要求，同时要定期吸尘清扫等，还要严格进行人、物的净化。

结束语

总之，洁净空调系统与普通空调系统有很大区别，它是一项综合技术的反映。要达到良好洁净效果．不但要合理的计算及全面严谨的设计考虑，而且要有精心的施工保证和严格的维护管理，再通过室内温湿度的测试及沽净度的检测，才算完成了一个优秀的净化空调设计，一个双方满意的净化工程。

参考文献：

[1]罗为京．净化空调设计与施工探讨[J]．中国科技博览，2010（10）．

[2]洁净室施工验收规范．中国建筑工业出版社，JGJ71-90．

[3]医院洁净手术部建筑技术规范．中华人民共和国建设部，GB50333—2002．