医院洁净手术室净化空调系统节能设计探讨

韦后广

（上海尉翔建设工程有限公司 200000）

随着我们国家经济建设的发展，医疗水平的提高，空气洁净技术在医疗净化空调中已经得到普遍应用。目前各大医院新建或改建的手术部空调工程中，大都采用了空气洁净技术。我们国家也早在2002年就发布并实施了国家标准《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2002），并于2013年完修订成，于2014年正式实施了新的标准《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）简称手术部规范。

手术部规范中对不同级别的手术室设置了不同的技术指标。如房间的换气次数、Ⅰ级（手术区为百级）手术室的工作区截面平均风速、温湿度、新风量、噪音等，具体技术指标如表1。

表1

从技术指标可以看出，洁净手术室对净化空调系统的送风量、温湿度、新风量等参数要求相对于普通舒适性空调要求较高，从而使得净化空调系统能耗比普通舒适性空调要高出很多。所以在洁净手术室节能设计中，净化空调的节能设计尤为重要。下文将重点分析、阐述手术室净化空调设计中不同的设计方式所对应的能耗问题。

1 洁净手术室净化空调系统中常用的三种空气处理方式（夏季）

（1）新风集中处理至室内等焓值点，循环机组采用一次回风方式（简称方式一）。手术室新风设置独立新风机组，新风集中处理后送至各循环机组与回风混合，循环机组将混合后空气处理至送风状态点（O点）送风，处理过程如图1。

图1 一次回风空气处理过程焓湿图

（2）新风集中处理至室内等焓值点，循环机组采用定二次回风方式（简称方式二）。新风集中处理后送至各循环机组，新风与一次回风混合，再经过表冷器处理后与二次回风混合，再将混合后空气加热至送风状态点送风，处理过程如图2。

图2 二次回风空气处理过程焓湿图

（3）新风集中处理至承担室内湿负荷状态点（深度除湿），循环机组采用一次回风方式（简称方式三）：新风承担室内湿负荷，将新风直接处理至机器露点，然后新风与回风混合，再由循环机组处理至室内送风状态点。此种处理控制方式通常也称为温湿分离控制，即新风主要负责湿度控制，循环机组主要负责房间内温度控制，处理过程如图3。

图3 新风承担湿负荷的空气处理过程焓湿图

2 洁净手术室空调系统常用的三种空气处理方式能耗对比（夏季）

洁净手术部主要功能房间为手术室，目前国内手术部设计中Ⅰ级手术室和Ⅲ级手术室（手术室区为万级）数量设置最多。通常情况下，一个手术部中，Ⅰ级手术室间数所占比例约20%，Ⅲ级手术室所占比例约为80%。Ⅱ级和Ⅳ级手术室实际使用中较少设置。所以下面主要比较Ⅰ级和Ⅲ级二个类型的手术室在三种不同空气处理方式下的能耗情况。以上海地区某医院手术室空调冷负荷计算为例进行简单能耗分析：

图4 手术部污物回收平面布局示意图

手术室的平面布局为污物回收型。因为此类型在目前国内手术室平面设计中约占95%以上。在这种设计布局中，手术室一般位于平面的内区，即位于洁净走道和污物走道之间，所以空调负荷特性相对稳定。

某医院手术室位于综合楼二楼（共5层），层高为5m，手术室吊顶净高为3m。Ⅰ级手术室面积为45m2（6×7.5），Ⅲ级手术室面积为35m2（5×7）。手术室墙、顶结构主要为50mm方钢龙骨结构+9.5mm石膏板+1.2mm电解钢板。

（1）室外、室内空调计算参数。

表2

（2）室内散热量计算。

（3）空调冷负荷对比。

（4）二种级别手术室三种处理方式空气处理状态点参数列表（新风处理点，机器露点、送风状态点的温度、相对湿度、焓值）。

从以上计算结果对比可以看出，相同面积相同级别的净化手术室，采用方式一的空调系统处理方式，运行能耗最高，采用方式三的空调系统处理方式，运行能耗最低。所以手术室净化空调系统设计中，建议采用新风集中处理至承担室内湿负荷状态点（深度除湿），循环机组采用一次回风方式。

表3

表3

表4

表5

另外，在手术室空调系统设计实际应用中，二次回风处理方式通常采用二次回风量固定的方式，此方式虽然存在一定的再热能耗，但可以减小手术室的压差波动。

当然，手术室净化系统设计中除了采用上述不同的空气处理方式达到节能效果外，还有其他一些节能措施。比如手术室高效送风口高效过滤器布置方式，以及高效过滤器的合理选型，再如采用变频定风量送风控制方式，以及根据使用情况，采用工作模式和值班值班模式运行等。总的来说，为了节约医院空调系统的运行能耗，为了响应国家节能减排的发展目标，采用合理的节能设计，是我们每个设计人员应尽的责任。

[1]《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）.

[2]《洁净室施工及验收规范》（GB50591-2010）.

[3]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）.