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一、潔淨手術室空調係統方案現狀
根據調査，目前大（dà）多（duō）數潔淨手術室空調係統的處理方案為：手術室新風空調係統集中處理，循環空調係統（tǒng）釆用一次回風或二次回風係統，溫（wēn）濕度（dù）實（shí）行冗餘控（kòng）製。由於醫院手術室由不同級別的手術室組成，潔淨度等級不同造成送風量（liàng）相（xiàng）差很大，而且不同級（jí）別手術室（shì）的送風狀態點不同，難以（yǐ）組成一個空調係統，或者說找不到集中新風空調係統的共同送風狀態點。為了滿足不同級（jí）別手術（shù）室的使用要求，通（tōng）常由（yóu）新風空調係統集中處理新風，與手術室回風混合後送入循環（huán）空調箱（xiāng）內進行冷卻、加熱、加濕處理，循環空調係（xì）統采用（yòng）一次回（huí）風加再熱係統（見圖1），這是（shì）一種所需風量（liàng）與溫濕度（dù）耦合的（de）處（chù）理方案，也是Z成熟，但Z耗能的方案。其最大的缺（quē）陷是（shì）沒有將溫度（dù）和（hé）濕度分開（kāi）獨立控（kòng）製， 當負荷變化時，或者不同級別的手術室溫濕度變化時，各手術室溫 濕度（尤其是相對濕度）很難達到《規範》中技術指標的要求，在實際應用中也證明（míng）了這（zhè）一點，如出現手術室濕（shī）度超（chāo）標、能耗大等問題。
一次（cì）回風加（jiā）再熱係統方案的空調係統耗（hào）冷量
二、潔淨手術室空調係統方（fāng）案（àn）確定
1.潔淨手術室空調方案
為了有效控製潔淨手術室環境，實現手術室空調係統節能的目（mù）的，《規範》第8.1.1條規定，“潔淨空調係統應使潔（jié）淨手術部整體（tǐ）處於受（shòu）控狀態，並（bìng）應使各潔淨手術室靈活運行“；第8.1.3條規定，“I、II級潔淨手術室與負壓手（shǒu）術室（shì）應每間釆用獨立淨化空調係統， III、IV級潔（jié）淨手術室可2~3間合用一個係統"；第8.1.6條規（guī）定，有條件時（shí），宜釆用新風濕度優先（xiān）控製模式"。根據《規範》要求， 潔淨手術室空調係統應該由集中（zhōng）新風空調係統（新（xīn）風機組）和手術 室空調係統（循（xún）環機組）共同組成，並且《規（guī）範》還強調了（le）新風濕度優先控製與（yǔ）各手術室靈活使用的要求（qiú）。基於各潔淨手術室的使用（yòng）特點以及對《規範》的理解，潔淨手（shǒu）術室空調係統應釆用集中新風空調係統消除手術室內濕負（fù）荷（hé），循環空調係統調節手術室（shì）內（nèi）溫（wēn）度，2個係統分別對手術室內（nèi）溫度和濕度（dù）進行獨立控（kòng）製，使潔淨手術部整體處於受控狀態，各（gè）手術室靈活使用。
2.潔淨手術室基（jī）本參數
以某一家三級甲等醫院的（de）潔淨手術部為例，I級潔淨手術室麵積50㎡高3m，裝備有麻醉機、呼吸機、電刀等醫療設備。潔淨手術室設計要求為：室內溫度t=24°C，相對濕度=50%，手術室 人員14人，手術室（shì）設在3層，上層為技術夾層。經計算，手術室內冷負荷為7.4 kW，濕負荷為2.3kg/h，根據《規範（fàn）》技術指標要求， I級（jí）潔淨手術室控製區送（sòng）風量為10000m³/h，最小新風量為1000m³/h，手術室控製區尺寸為2.6 mx2.4 m，正壓風量為500m³/h，排風量為500m³/h。
3.潔淨手術室空調係統溫度濕度獨立控（kòng）製方案
根據以上闡述，潔淨手術部淨化空調係統釆用溫度濕度獨立控製（見下圖），其特點是：潔淨手術部內各手術室新風處理後狀態點相同，並且是恒定的。各手（shǒu）術室循環空調（diào）係統自成獨立係統，而且各手術室也可以靈活使用（yòng）。
溫度濕度獨立控製空調係（xì）統圖
潔淨手術部新風（fēng）集中設置，有利於滿足各手（shǒu）術室的正（zhèng）壓要求，保證各手術室（shì）的壓力（lì）梯度。循（xún）環空調係統保證手術室的潔淨度，避免空（kōng）氣（qì）交叉感染。排風釆用獨立係統，並且與（yǔ）手術室自動門聯鎖，當（dāng）手術室門關閉時排風係統自動開啟，使手術室始終處（chù）於正壓受控狀（zhuàng）態，各手術室（shì）也可以靈（líng）活使用。由於新風空調係統承擔手術室內全部濕負荷，新風空調（diào）箱冷卻盤管的冷卻除濕（shī）能力加大，要求進表冷器的冷水溫度降低。當（dāng）表冷器冷水進水溫度達不到要求時，可（kě）釆（biǎn）用直接蒸發（fā）冷卻（què）器進行二（èr）級冷卻處（chù）理。
4.潔淨手術室空調送風狀態點（diǎn）確定
潔淨手術部（室（shì））基本沒有外（wài）圍護結構（gòu），屬於建築物內區，其室內熱濕負荷幾乎不受外界氣候條件等因素的影響，因此手術室內人（rén）員數量、照明強度、狀態（tài）點相同並且是恒定的，各手術室（shì）循環空調係統自成獨立係統，而且各手（shǒu）術室（shì）也（yě）可以靈活使用。荷幾乎不受外界（jiè）氣候條（tiáo）件等因素（sù）的影響，因此手術（shù）室內 人員數量、照明強度、醫療設備發熱量是影響手術室熱濕負荷變化 的主要因素，這也反應了手術室負荷的特（tè）點，即濕負荷相對穩定， 而（ér）冷熱負荷（hé）瞬（shùn）間變化較大。根據《規範》技（jì）術指標要求計算得（dé）出I級潔（jié）淨手術（shù）室送風量L=10000m³/h，熱（rè）濕（shī）比（bǐ）e=1100kf/kg，手術室送風量（liàng）是一個定量，因此送風狀（zhuàng）態點也就確定了。通過計算，送風狀態點比焓45.76KJ/kg。
5.潔淨手術室的h-d圖分析
潔淨手術（shù）部新風集中處理，新（xīn）風處理到公共狀態（tài）點（其含濕量小於手（shǒu）術室內含濕量）, 循環空調係（xì）統各級別手術室分別獨立處理。夏季，新風處理到L1點（公共狀態點），新風（fēng）處理狀態點由do=dn—W/1.2L（其中 do 為（wéi）送風含濕量，dn 為室內含濕量，W為濕負荷（hé））確定。由於手術室的濕負荷（hé）主要是人員散濕，在手術（shù）過（guò）程中，室內人員是固定的，因此室內濕負荷基本恒定（dìng），所以L1 點基本是固定（dìng）的。由於Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ級手術室濕負荷不同，因此含濕量差（chà） Δd 也不同，確定的公共狀態點能保證不同級別手術室的室內溫濕度在《規（guī）範》許可（kě）範（fàn）圍內即可。
由於新風需從Ｗ點（diǎn）處理到 L1 點，一級表冷器往往難以實現，因此（cǐ）通常采用兩級表冷器（qì）來處理，第（dì）一級表冷器將新風由（yóu）Ｗ點冷（lěng）卻到 L點（一般為室內狀態（tài）點的等焓線與相對濕（shī）度95％線的交點），第（dì）二級表冷器將新風由 L 點冷卻到 L1 點。由於兩個表冷器處理後的出風溫度不同，所（suǒ）以其所需的冷水進水溫度也不同（通常表（biǎo）冷器冷水進水（shuǐ）溫度比出風溫度低 4 ℃左右）。在一個集中空調（diào）係（xì）統內要提供兩種（zhǒng）不同的冷水溫度，水係統比較（jiào）複雜也不太經濟，通常第一（yī）級表冷器采用集中空調（diào）係統提供（gòng）冷源（或采用獨立冷源——多功能熱泵），第二（èr）級表冷器采用（yòng）直接蒸發盤管。根據各（gè）手術室的控製調節需要（yào），需將新風從 L1 點（diǎn）加熱至（zhì） T 點，循環風由 N 點冷卻到 K 點，與處（chù）理到 T 點的新風在手（shǒu）術室（shì）送風靜壓箱（送風（fēng）天花）內（nèi）混合到O點後送入手（shǒu）術室內。
此方案新風空調箱承擔了降溫除濕功能，循環空調（diào）箱在幹（gàn）工況狀態下運行，可減少細菌滋生（shēng）繁殖，對控製手術室（shì）內無菌環境十分有利，而且簡化了空調係統控製。當手術室內顯熱變化時，控製循環空調箱進行加熱（rè）或降溫處理，而且循環空調（diào）箱控製溫度反（fǎn）應（yīng）速度較快，控製精度也（yě）較高（gāo）。
溫（wēn）濕度獨立控製夏季處（chù）理過程h-d圖
冬季，新風從（cóng）W點加熱到H點（在L1點的（de）等溫線上），再等溫加濕到與公共狀態點 L1，並根據各手術室的控製調節需要，將新風（fēng）從 L1 點加熱至 T 點，循環風加熱到（dào） M 點，與（yǔ）加熱至 T 點的新風在手術室送風靜壓箱內混合到O點後送（sòng）入手術室內。新（xīn）風空調箱承擔加熱、加濕功能。當手術室進行製熱或製冷功（gōng）能轉換時，新（xīn）風的共（gòng）同送風（fēng）狀態點始終維持不變，空調係統轉換簡單，使用（yòng）靈活方便。
綜上所述，新風空調箱對（duì）新（xīn）風進行冷卻、再熱（夏季）或加熱、加濕（冬季）處理到一個共同的送風狀態點，循（xún）環空調（diào）箱對室內回風進行冷卻（加熱）處理（lǐ）；集中新風係統與室內循環（huán）係統互不幹擾，控製係統穩定可（kě）靠。
溫濕度獨立控製冬季處理過程 h-d圖
三、潔淨手術室空調係統溫度濕度（dù）獨立控製（zhì）實（shí）現
潔淨手術（shù）室空調係統溫度（dù）濕度獨立控製實現通過以上分析可知（zhī），在潔淨手術部實現溫度（dù）濕度獨立控製的關鍵是：手術室溫濕度有（yǒu）一個允許偏（piān）差範圍（符合《規範》要求），且各手術室均有一個合適的新風處理狀態點（公共點），並且新（xīn）風係統能（néng）帶走係統內所有濕負荷。滿足以上三個條件（jiàn），溫（wēn）度（dù）濕度獨立控製方案可在醫（yī）院手術部空調係統中推（tuī）廣使（shǐ）用。
以某一家（jiā）三甲醫（yī）院的潔（jié）淨（jìng）手術部為例，潔淨手術部內有Ⅰ級手術室 2 間、Ⅱ級手術室 2 間（jiān）、Ⅲ級手術室 12 間。
潔淨手（shǒu）術室設計參數
由上表可以看出，手術部內不同級（jí）別手術室的溫濕度均有一個允許偏差範圍（t=21~ 25 ℃，φ=30%~0%），各手術室熱濕（shī）比（bǐ）相差（chà）不大（ε 約在 11000~12000kJ/kg之間），且（qiě）新風集中處理後的機器露點（10 ℃）能滿足（zú）各級手術室的除濕要求。由（yóu）此可見，手（shǒu）術部內各手術室（shì）均滿足以上三個（gè）基本條件，可以采用溫度濕度獨立控製、新風濕度優先控製模式（shì）。
四、空調係統溫濕（shī）度獨立控（kòng）製方（fāng）案節（jiē）能分析
目前手術室空調（diào）係統（tǒng）廣泛釆的一次回風加再熱係統或二次回風係統，是（shì）一種不節能的空調係（xì）統。溫度濕（shī）度獨立控（kòng）製、新風濕度（dù）先控製（zhì）是一種（zhǒng）節能模式。從h-d圖上分析，從L1點加熱到（dào）T點，可利用餘熱、廢熱（rè）進行加（jiā）熱，如可釆用多功能熱泵機組的回收熱，也（yě）可以釆用直接蒸（zhēng）發冷卻器的冷凝熱，實現真正意義上（shàng）的節能。
以某一家三甲醫院潔淨手術部的16間潔淨手術室為例，將傳統的一次回風加再熱方案和溫度濕度獨立控（kòng）製方案進行比較，結果如表所示。
經計算，醫院（yuàn）16間潔（jié）淨手術室，釆用一次回風加再熱方案，總冷量約為（wéi）439kW，每年運行1500h，年耗能65.85萬kW-h電；釆用溫濕度（dù）獨立控製方案（àn），總冷量約為281kW,每年運行1500 h,年耗能42.15萬kW-h電。兩方案比較，後者比（bǐ）前者每年少用電 23.7萬kW-h,節能率約為36%。
五、結（jié）論
目前潔淨手術室空調方案釆（biǎn）用新風集中處理、一次回風加再熱模式，是一種十分耗能的方案，二次回風係統雖然可降低一部分能耗，但控（kòng）製調節困難，常常需要采用輔助電加熱器調（diào）節（jiē），實行運行節能效率並不顯著。溫（wēn）度（dù）濕度獨立控製、新風濕度（dù）優先控製空調係統特別（bié）適宜發濕量比較（jiào）穩定、溫濕（shī）度控製精度（dù）要求不太高的手術室。空調係統釆用溫度濕度獨立控製，新風（fēng）空（kōng）調係統帶（dài）走（zǒu）手室內全部濕負荷，循環空調係統承擔室內冷熱（rè）負荷，實現了真正意義上的新風濕度優（yōu）先控製模式，而非傳統的自動（dòng）控製層麵（miàn）上的濕度 信號先行控製模式。釆用溫度（dù）濕（shī）度獨立控製手術室空調（diào）係統，處理新風（fēng）熱濕負（fù） 荷時，要求有低於手術室內露點溫度（dù）的低溫冷水，而處理手術室內 熱負荷時，僅要（yào）求冷水溫度低於手術室內幹球溫度。當潔淨手術部空調係統無獨立冷熱源，需外部供給站接入， 冷水（shuǐ）出水溫度超過7 °C時，該空調係統方案新風第二級處（chù）理可釆用 直接蒸（zhēng）發冷卻（què）器（qì）；循環風冷卻器可釆（biǎn）用較高溫度的（de）冷水，有利提高 冷（lěng）水機（jī）組(熱泵)的能（néng）效比。
當前位（wèi）置：