大型医疗设备空调及通风系统配置探讨

焦盈盈 倪 毅

随着医学技术的发展，大型医疗设备在诊断和治疗重大疾病的过程中发挥着越来越重要的作用，其机房布局、各安装专业的设置在医院基建项目中也显得尤为重要[1-2]。其中，不同设备、不同厂家、同一种设备的不同型号等对空调及通风系统的要求都各不相同，需要根据设备资料、用户需求及使用经验等分别配置。为此，以华西医院新建医技楼为例，从医院基本建设管理的角度，探讨综合医院大型医疗设备中的直线加速器、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、X射线计算机断层成像(computed tomography，CT)、数字减影血管造影技术(digital subtraction angiography，DSA)的空调及通风系统配置规划。

1 大型医疗设备的空调及通风系统

综合医院中主要大型医疗设备有直线加速器、MRI、CT机、DSA、发射型计算机断层成像术(emission computed tomography，ECT)、PET-CT、PET-MRI、伽马刀及X射线刀等，不同的医疗设备，甚至同种设备不同型号不仅功能局部要求和强弱电安装要求不同，对空调和通风系统的要求也不尽相同[3-4]。

2 直线加速器空调及通风系统配置

2.1 直线加速器设备特点

加速器是利用电磁场把带电粒子加速到较高能量的设备，医用加速器利用被加速后的高能粒子轰击不同材料的靶而产生次级粒子，可以得到多种治疗束。直线加速器是目前世界上使用最多的放射治疗设备，该设备既可治疗浅表肿瘤，也可治疗深部肿瘤[5-6]。由于直线加速器设备的特殊性，需要设置单独的空调系统，不能与医院门诊及住院楼其他设备的空调混用，可采用设置分体柜式空调器＋通风系统来实现，也可采用一对一设置全空气空调系统。

由于医院医技楼项目有多台不同型号的直线加速器并且均设置于地下，直线加速器的治疗床、主机架、控制柜、稳压器等设备散热量大、且对环境要求较敏感，需要独立的空调系统，因此采用全空气空调系统，且所有加速器均分别采用独立的空调系统。此外，直线加速器的水冷机组散热量较大，对通风要求较高，设计时需要考虑足够的换气次数，故医技楼项目将其室内机设置于设备层，室外机设置于一层地面，避免了热负荷的二次搬运，同时可节约能耗。

2.2 直线加速器治疗室空调系统选型

(1)每台直线加速器均采用独立的直彭式屋顶空调机组，室内机集中设于大楼地下设备层的空调机房，室外机集中放置在一层室外地面。机组设置粗、中效两级过滤，以满足服务区域的温湿度及相关卫生防疫要求。此外，由于医院病员流量大，加速器设备使用时间长且频率高，为了应对后期热负荷增加以及设备故障对直线加速器正常使用的影响，在直线加速器机房内预留一台柜式空调，作为辅助降温用。为此，在设计阶段预留相关电源和冷凝水管。直线加速器治疗室空调系统选型见表1。

表1 某品牌直线加速器治疗室空调系统选型

(2)对于排风系统，直线加速器治疗区应设置独立的排风系统，排风采用活性碳过滤后高空排放，由于室内管道较多，此项目的排风系统采用与消防排烟系统共用管道的方式，接至屋面经活性碳处理后高空排风，排风换气次数≥4次/h，并采用上送下排的形式。由于穿越直线加速器防护墙体的风管和管线较多，设计中需重点考虑防护以及管线预留预埋等问题，避免对后期施工造成严重影响。所有直线加速器的水冷机组集中设置于地下夹层，需设置独立的机械排风系统，换气次数为12次/h。

3 MRI设备空调及通风系统配置

3.1 MRI设备特点

MRI设备是一种生物磁自旋成像技术，其利用原子核在外加磁场内自旋运动时，经射频脉冲后产生信号，用探测器检测并输入计算机，经过处理和转换，在屏幕上显示成图像，是目前医学成像领域中先进的成像设备，也是能发现早期癌变的成像设备之一[7]。

MRI设备放置房间分为设备间、磁体间及控制室3部分，所有房间温度梯度需要严格控制在＜3 ℃，湿度变化率控制在＜5%，且MRI设备一旦开机则需要24 h持续运转，空调需要24 h持续工作，以保证MRI设备的正常运行，故应选择独立控制的一用一备、恒温恒湿空调。为此，医院医技楼MRI设备间和磁体间选用带双压缩机组的恒温恒湿精密空调；而操作间由于设备少、要求低、医护人员较多，设置和普通医疗区域共用一个系统的舒适性空调。

3.2 MRI设备放置房间精密空调选型

(1)为了避免对磁体间磁场影响以及满足射频屏蔽的要求，磁体间要求不能安装空调设备，空调机组放置于MRI设备间，磁体间的风管材质也需采用非磁性材质或采用铜皮包扎等处理措施。根据磁体间、设备间MRI相关设备的散热量，适当考虑其他设备和人体散热情况以及新风负荷，再加上磁体间每年有2次专用维修设备的散热量增加4 kW，其选型见表2。

表2 某品牌MRI磁体间和设备间精密空调选型

(2)制冷量功率54 kW是2台压缩机的总制冷量，即每台压缩机制冷量功率27 kW。这种双压缩机双系统恒温恒湿空调优点在于既可以一用一备，也可以同时投入使用，正常情况下只开启一个压缩机工作即可；当出现极端情况一台压缩机制冷量不够或一套制冷系统故障时，可启动另一台压缩机工作，以保证MRI的正常运转。为此，设计时空调机组应设置粗、中效两级过滤，满足相关卫生防疫要求；室内机置于MRI的设备间，配备给水点和排水点位给室内机加湿器补水；室外机置于设备间室外地面水泥基础上，并设给水点，用于周期性冲洗室外机组。

(3)关于通风系统，MRI磁体间的排风系统排气侧设置活性炭过滤器，对排风系统处理之后再高空排放；同时排风系统和空调系统联动，并设置高气密性的电动关断阀。其中磁体间和设备间所有的风管及磁体间内的空调管道由专业的磁屏蔽厂家完成，须经铜皮包扎处理，以满足射频屏蔽的要求。

4 CT机及DSA设备空调及通风系统配置

4.1 CT机及DSA设备特点

CT机根据人体不同组织对X射线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器进行测量，并由计算机对测量数据进行处理分析后即可拍摄检查部位的断面或立体图像，从而发现体内任何部位的细小病变[9]。DSA设备是将血管造影的影像通过数字化处理，再将不需要的组织影像删除，只保留血管影像，从而观察和定位病变，主要用于冠心病、心律失常、瓣膜病和先天性心脏病的诊断和治疗[10]。

CT机和DSA的环境要求相似，CT、DSA的空间均分为治疗室、设备间和控制室3部分。其中CT治疗室、设备间的推荐室温为22 ℃，且空调出风口需避开扫描架或设备柜正上方。

DSA设备间要求保证设备工作在(22±2)℃的室温中运行，空调必须保持每日24 h连续运行，以利于设备的长期稳定工作。治疗室内的环境温度按照医患的舒适性设定：①出风应避免直吹设备和患者，以免造成设备局部温差和患者的不适；②潮湿季节各机房应使用除湿器，以保证湿度要求；③机房内需配备温、湿度计以监测机房环境的温度和湿度，注意机房内的温度变化率应该为＜5 ℃/h，以免机柜内出现冷凝水而造成设备损坏，夏季时请密切注意空调和除湿器的冷凝水的管道，防止出现滴水，漏水现象；④应在机房安装空气过滤器，以避免＞10 μm的灰尘颗粒从外面进入机房影响DSA设备的正常使用和寿命。

CT机和DSA的治疗室与设备间散热较大，且运行温度均应维持在22 ℃左右，故空调系统应和大楼其他区域分开、设置单独的空调系统；且当有多台CT机或DSA时，每台设备之间最好也是相互独立的空调系统，以免当其中一台空调出故障时，影响全部医疗设备的使用。控制室设置和普通医疗区域共用一个系统的舒适性空调即可。

4.2 CT和DSA治疗室与设备间空调系统选型

(1)根据CT机、DSA各自的散热量以及实际使用情况，再适当考虑其他设备和人体散热情况，空调采用独立设置的变流量多联式空调系统，其选型见表3。

表3 某品牌CT和DSA治疗室和设备间空调系统选型

(2)为了利于DSA的设备的长期稳定工作，要求其空调系统保持每日24 h连续运行，为了避免多联机系统发生故障时影响DSA工作，应在每间DSA的设备间配备相应制冷量的分体空调备用，在设计时应考虑设置相应的电源、冷凝水管道和铜管通道。

5 结语

医技楼功能机房使用功能复杂，医疗设备种类繁多，对各专业安装需求均各不相同，应在配置空调及通风系统前期仔细研究设备资料、用户需求，充分了解各个不同设备的个性化要求，对土建前期设备孔洞等的预留预埋、设备选型、安装施工、后期的运行使用等具有统一规划引领作用，可为后期机房施工、设备安装调试甚至运行打下良好的基础，减少建设中的施工难度，避免重复施工和后期改造等重大损失，降低工程造价，更好、更快地为患者及医护人员提供最佳的医疗环境。

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