潔凈手術室的氣流組織

過去手術室內吊掛的裝置不大，也不重，在送風裝置下安裝的導軌寬度也窄，似乎導軌問題不大。近幾年出現的復合手術室，由于移動吊掛式設備巨大，往往在送封風面下直接安裝鋼梁和吊軌，會將原有的集中送風裝置分隔幾塊。這種情況還算不算集中送風？在設計、施工與驗收中經常會遇到這類問題。

其實，根據氣流搭接的原理，普通頂部滿布高效過濾器的送風口之間還有5-10cm的無風盲區。當送風面被分隔時，只要下降氣流經5倍邊框寬度（盲區）以上長度，兩部分氣流下來后彼此搭接形成完整的送風面，就是允許的。以3m凈高計算，當要求氣流在人頭頂上搭接時，兩部分被分隔的送風面之間，盲區（導軌）寬度就不宜大于0.25m。人的平均身高+5倍盲區寬度應該小于等于3m。

在《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB50333-2013要求：當潔凈手術室的集中送風面需分隔開時，應使氣流在地面以上約2m高度搭接。當分隔開的送風盲區寬度為0.1-0.25m時，房間凈高相應不低于2.8~3.2m。我們通過實例來解析下，這其中的原理是什么？

某醫院綜合樓一層原來的功能房改建為術中核磁復合手術室，改建面積約250m2，層高約5.4m，包括手術室（OR）、磁體室（DR）、操作室及其一些凈化輔房。為保證術中核磁工作人員及病人需要，此區域全年滿足凈化無菌的醫療工藝對空調的要求。我們來看下：

術中核磁復合手術室平面

一）冷熱源：

該工程夏季空調總冷負荷約138kW，冬季空調總熱負荷約60kW（冬天也需要制冷，相對夏天減少50%左右）。空調冷、熱源選用一臺制冷量155kW，制熱量125kW的，能同時供冷、供熱的四管制風冷熱泵機組，機組設置在大樓五層屋面。

二）凈化空調系統：

為OR和DR各自設置一個獨立的潔凈空調系統，其余各輔助用房設置一個獨立的空調系統。新風機設有粗、中效空氣過濾段（按《規范》還應有亞高效過濾器）、表冷段、熱水盤管段、送風機段；空調箱功能段設置有粗、中效空氣過濾器、表冷段、熱水盤管段、蒸汽加濕段、送風機段。各功能區域新風直接取自室外并由新風機集中處理后送入空調箱經二次處理后再送入各功能室。

三）空調水系統

采用四管制閉式循環系統，冷水泵配置兩臺，熱水泵配置兩臺，冷、熱水系統水泵分別為一用一備。水系統為異程式，采用平衡閥平衡系統阻力。冷、熱水系統分別由兩套穩壓型定壓罐定壓補水。

四）焓濕圖i-d計算及空調系統

OR與DR室內設計溫度T=22℃，相對濕度中=55%，計算OR I級手術室人員12人，DR萬級磁體室人員8人，采用華電源負荷計算軟件（HDY-MSAD1.82）進行空調負荷計算，根據2002版《規范》確定手術室風量。

DR的冷負荷、熱負荷計算

DR的計算及空調系統∶

DR為一個凈化空調系統，室內冷負荷Q=5.1kW，空調濕負荷d=0.29kg/h，門開和門閉時室內負荷變化忽略不計，萬級潔凈確定新風量定為800m3/h，門閉時送風量為2400m3/h，門開時送風量為3900m3/h。

DR萬級磁體室采用一次回風系統，新風處理到室內焓值，新風不承擔室內負荷，新風空調箱僅承擔新風負荷，室內循環空調箱承擔全部室內冷負荷，循環空調箱在濕工況下工作，此種方式在工程設計中經常被采用。圖所示為一次回風系統空氣處理流程。

圖 DR Ⅲ級一次回風系統 i-d 圖

從i-d 圖上分析，回風N點與處理后的新風L點混合，經循環空調箱冷卻處理到L’點，再經再熱加熱到送風狀態點O點。根據DR的運行特點，計算需分門閉時和門開時兩種狀態。

DR萬級

DR一次回風系統新風預冷量、溫升值

門閉時，根據 i-d 圖算得

新風預冷量：

Q新=[1.2×G×(Iw-iL)]/3600=[1.2×800×（90.44-45.22）】/3600=12kW

PS: 1.2是空氣在標準狀態下的密度，單位為Kg/m3，G為新風量，焓值差

再熱量：

Q再=[1.2×G×（io一iL'）/3600=[1.2×2400×（38.85-35.9）/3600=2.36kW

DR凈化空調箱制冷量：

Q=[1.2×G×（io-iL'）]/3600=[1.2×2400×（45.22一35.9)]/3600=7.46kW

門開時，根據i-d圖算得

新風預冷量Q新=[1.2×G×(iw-iL)]/3600=[1.2×800×（90.44-45.22）]/3600=12kW

再熱量Q再=[1.2×G×（io-iL'）]/3600=[1.2×3900×（41.3-36.06）]/3600=6.8kW

DR凈化空調箱制冷量

Q=[1.2×G×（ic一iL'/）]/3600=[1.2×2400×（45.22-36.06)]/3600=11.9kW

凈化輔房的空調系統

凈化輔房的計算及空調系統∶所有凈化輔房為一個凈化空調系統，總冷負荷Q=11.4kW，總濕負荷d=2.29kg/h，新風量定為1146m3/h，送風量為3735m3/h。

根據i-d圖算得新風預冷量：

Q新=[1.2×G×（iw-iL）]/3600=[1.2×1146×（90.44-45.22）]/3600=17.27kw

再熱量

Q再=[1.2×G×（io-iL'）]/3600=[1.2×3735×（36.06-34.13）]/3600=2.4kw

R凈化空調箱制冷量

Q=[1.2×G×（ic-iL'）/3600=[1.2×3735×（4522-34.13)]/3600=13.8kW

OR百級手術室二次回風計算

OR百級手術室室內冷負荷Q=11.3kW，空調濕負荷d=0.6kg/h，門開和門閉時室內負荷變化忽略不計，百級手術新風量門開時定為1200m3/h，門閉時定為2400m3/h，手術室控制區2.6m×2.4m，手術室控制區送風量11000m3/h。

OR I級手術二次回風系統i-d圖

OR采用的是二次回風系統，從id圖上分析（如上圖），一次回風N點與處理后的新風風L點混合，經循環空調箱冷卻處理到L'點，再與二次回風N混合至送風狀態點O點。

根據OR的運行特點，計算同樣需分為門閉時和門開時兩種狀態。

門閉時，根據i-d圖算：

新風預冷量：

Q=[1.2*G(iw-iL)/3600=[1.2*1200*(90.44-45.22)]/36O0=18KW

OR空調箱制冷量：

Q=[1.2*G*(ic-iL')1/3600=[1.2*11000*(45.22-35.73)]/3600=34.8kW

門開時：根據i-d圖算：

新風預冷量：

Q新=[1.2*G*（iw-iL）)]/3600=[1.2*2400*(90.44-45.22)]/3600=36kw

OR空調箱制冷量：

Q= [1.2*G*(Ic-iL')]/3600 = [1.2*11000*(45.22-36.73)]/3600=34.8kW

數據對比

為了方便比較，我們把OR I級手術室也做了一次回風系統的計算，根據i-d圖，其再熱量可算得

Q再 = [1.2*G*(Io-iL')]/3600 = [l.2*11000*(42.02-36.12)]/3600 = 21.6kW,如果OR采用一次回風，那么相對于DR其再熱量要高出很多。

由此可看出，I級手術室采用二次回風系統運行能耗比一次回風系統下降很多。沒有再熱產生的冷熱抵消的浪費。

新風處理：DR、OR及凈化輔房的新風均由一臺新風機組集中處理新風到室內焓值再送至三個凈化空調箱內。項目總新風量4346m3/h。由室外新風機處理至室內的等焓點送往空調箱。

凈化空調系統圖如圖所示。

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