引言

自2002年執(zhí)行《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》以來，已有14年的時間，規(guī)范的出臺及人們對于醫(yī)療環(huán)境要求越來越高推動了手術(shù)部的建設(shè)。在層流手術(shù)室完成建設(shè)投入使用中暴露了不少設(shè)計不足的問題，特別是在潔凈空調(diào)系統(tǒng)中尤為突出。潔凈空調(diào)系統(tǒng)是手術(shù)部各項技術(shù)指標的保證，所以潔凈空調(diào)系統(tǒng)中的問題要引起我們的重視。其中比較突出的也是比較關(guān)鍵的問題主要有；夏季除濕、過渡季節(jié)制冷、空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能、新風(fēng)空調(diào)機組盤管的防凍等。本文就這幾個問題可以采取的解決方案進行了初步的探討。

1  夏季除濕

1.1  夏季濕度過離的原因

據(jù)研究，相對濕度50%時，細菌浮游10min后即死亡；相對濕度更高或更低時，即使經(jīng)過24h大部分細菌還活著。在常溫下，相對濕度60%以上可發(fā)霉，80%以上則不論高低都會發(fā)霉。規(guī)范中手術(shù)室要求的相對濕度為30%-60%，當然50%最理想。而很多醫(yī)院夏季空調(diào)系統(tǒng)往往會出現(xiàn)濕度偏高的問題。要達到除濕的目的是將空氣中的水蒸汽凝結(jié)出來，層流手術(shù)室的除濕是通過潔凈空調(diào)機組的冷水盤管將空氣的溫度降到送風(fēng)狀態(tài)點的露點溫度來實現(xiàn)的。送風(fēng)狀態(tài)點的露點溫度一般在12℃左右，如冷水盤管出風(fēng)溫度過高，將無法保證送風(fēng)露點溫度，從而室內(nèi)的濕度也將無法保證。造成濕度超標的原因主要有：一、空調(diào)水系統(tǒng)供水量不足；二、空調(diào)水系統(tǒng)供水溫度過高，三、空調(diào)機組使用年限較長時，冷水盤管的表面污垢較厚時，影響風(fēng)水換熱效果，使冷水盤管換熱面積不足。

1.2  濕度過高的解決方案

空調(diào)水系統(tǒng)供水量不足有很多原因，如水泵選型過小、空調(diào)水系統(tǒng)水力不平衡等。水力計算是水泵選型的依據(jù)，也是空調(diào)水系統(tǒng)能否平衡的依據(jù)，可見空調(diào)水系統(tǒng)的水力計算非常重要。水泵的流量及揚程，水管的管徑應(yīng)根據(jù)水力計算的數(shù)據(jù)進行選擇，水力計算時應(yīng)考慮合適的水流速。

現(xiàn)在很多醫(yī)院層流手術(shù)室夏季冷熱源是大樓集中供給的，病房區(qū)為溫度優(yōu)先控制，對濕度的要求不是很嚴格，只要溫度舒適即可，所以對冷水的供水溫度要求不用太低，有的醫(yī)院冷水供水溫度高達10℃以上。手術(shù)部潔凈空調(diào)系統(tǒng)為濕度優(yōu)先控制，要求冷水溫度為7℃，10℃的冷水溫度是滿足不了潔凈空調(diào)機組除濕要求。部分醫(yī)院大樓空調(diào)主機在空調(diào)機房處提供的冷水溫度能達到7℃，但由于手術(shù)部凈化空調(diào)機組的設(shè)備層距空調(diào)主機遠，再加上部分空調(diào)水管道的保溫層損壞，冷量損耗較大，不能滿足潔凈空調(diào)機組除濕要求的冷水溫度。以上兩種情況比較普遍，設(shè)計人員也在尋求解決方案，現(xiàn)階段主要有下以3種解決方案：一、采用雙冷源深度除濕系統(tǒng)（圖1），即新風(fēng)空調(diào)機組內(nèi)有兩種冷盤管，一套是水盤管，接大樓冷水系統(tǒng)，另一套是氟盤管，在新風(fēng)機組內(nèi)設(shè)置一套制冷系統(tǒng)。大樓提供的冷源作為新風(fēng)空調(diào)機組的主冷源，在主冷源冷水溫度達不到除濕要求時，新風(fēng)機組內(nèi)的制冷系統(tǒng)啟動工作，氟盤管將新風(fēng)的溫度進一步拉低，到達露點溫度，達到除濕的目的；二、考慮手術(shù)室需要制冷時間長的特殊性，為手術(shù)室設(shè)計單獨冷熱源系統(tǒng)（圖２） ， 也是現(xiàn)階段常選用的方案， 即不再使用大樓提供的冷熱源，而是為手術(shù)部單獨設(shè)置冷熱源，冷熱源一般采用風(fēng)冷模塊冷熱水機組；三、針對小型的手術(shù)部，空調(diào)機組臺數(shù)不多，可以用直接蒸發(fā)系統(tǒng)（圖3）。

1.3  三種方案的優(yōu)缺點

   雙冷源深度除濕系統(tǒng)的優(yōu)點是可以使用大樓的公共資源，因增設(shè)的冷源在新風(fēng)空調(diào)機組內(nèi)，沒有增加單獨的設(shè)備，減小了設(shè)備的管理費用，節(jié)能效果好，運行費用少，節(jié)省初投資。缺點是因為氟系統(tǒng)的蒸發(fā)器、冷凝器都放置于新風(fēng)空調(diào)

機組內(nèi)，新風(fēng)經(jīng)過蒸發(fā)器降溫除濕后又經(jīng)過冷凝器加熱，新風(fēng)的溫度會上升至20℃左右，所以此方案不能作為過渡季節(jié)室內(nèi)溫度過高時的降溫處理方案，而且存在冬季盤管凍裂的風(fēng)險。

   單獨冷熱源系統(tǒng)的優(yōu)點是不受大樓空調(diào)水系統(tǒng)的影響，冷水溫度能得到有效的保障。缺點是增加空調(diào)機組的維護費用，初投資費用大，存在冬季盤管凍裂的風(fēng)險。

直接蒸發(fā)系統(tǒng)的優(yōu)點是管路簡單，也不用補水系統(tǒng)，控制靈活。缺點是氟系統(tǒng)冬季制熱時結(jié)霜需除霜，所以室外機組只能選單冷的室外空調(diào)機組，再熱用電再熱；此方案管路不易過長，過長影響空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率，只適合小型手術(shù)部使用。

2  過渡季節(jié)的制冷

   由于手術(shù)部密閉性好，手術(shù)室、潔凈走廊及大部分的潔凈輔房在內(nèi)區(qū)，再加上燈光、人員及各種醫(yī)療設(shè)備的散熱，在停止集中供冷的過渡季節(jié)，手術(shù)部仍存在內(nèi)熱的問題，因此，手術(shù)部過渡季節(jié)需要有提供冷源的空調(diào)設(shè)備。在單獨配置冷源的空調(diào)系統(tǒng)中，冷源的形式一般為風(fēng)冷模塊冷水機組。常用的風(fēng)冷模塊冷水機組制冷時的環(huán)境溫度范圍為15℃-48℃，這種風(fēng)冷模塊冷水機組在過渡季節(jié)是不能使用的，應(yīng)選擇低溫制冷的風(fēng)冷模塊冷水機組，低溫制冷的風(fēng)冷模塊冷水機組制冷時的環(huán)境溫度范圍為5℃-48℃。單獨冷熱源系統(tǒng)中的風(fēng)冷模塊冷熱水機組如果選用的是低溫制冷的風(fēng)冷模塊冷熱水機組，在過渡季節(jié)是可以使用的。采用低溫制冷技術(shù)的直接蒸發(fā)系統(tǒng)，在過渡季節(jié)也是可以使用的。由此可見，在定購空調(diào)機組時一定要說明機組的使用技術(shù)參數(shù)，這樣可以達到一機多用，節(jié)省設(shè)備投資，簡化管道的目的。

3 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能

   潔凈手術(shù)室為濕度優(yōu)先，存在著大量的潛熱負荷，加上手術(shù)室的設(shè)備多，密閉性好，現(xiàn)已成為能耗最大的公共建筑之一。凈化行業(yè)在我國起步比較晚，還處于研究試驗不斷成熟的階段。節(jié)約能源、提高能源利用率逐漸成為凈化行業(yè)的一個重要內(nèi)容。在手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)中常用的節(jié)能方案分有以下幾種：

   3.1完全二次回風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能方案

完全二次回風(fēng)系統(tǒng)是循環(huán)空調(diào)機組將一部分回風(fēng)與新風(fēng)空調(diào)機組處理過的新風(fēng)進行混合，混合后進行降溫除濕處理，處理后的混合風(fēng)再與回風(fēng)進行混合，混合點為送風(fēng)狀態(tài)點，空氣處理過程如圖4。完全二次回風(fēng)處理沒有降溫除濕后的再熱過程，減少冷熱相互抵消，節(jié)能效果明顯。完全二次回風(fēng)是凈化行業(yè)較早采用的節(jié)能減排方案，此方案的節(jié)能效果已經(jīng)得到很多論證。但完全二次回風(fēng)方案控制及管路復(fù)雜，因此，主要在I級手術(shù)室、百級血液病房等空調(diào)系統(tǒng)中運用。

3.2雙冷源深度除濕系統(tǒng)節(jié)能方案

雙冷源深度除濕系統(tǒng)是新風(fēng)空調(diào)機組對新風(fēng)進行深度除濕處理，獨立承擔室內(nèi)濕負荷，循環(huán)空調(diào)機組只承擔降溫負荷，不需要將所有空氣降到露點，不存在過度冷卻，空氣處理過程如圖5。因此，夏季不需要再熱，雖然也存在一定冷熱量相互抵消的能量浪費過程，但較傳統(tǒng)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)還是節(jié)能的，而且循環(huán)空調(diào)機組在干工況下工作，有效避免因濕度造成的細菌滋生，因此在實際工程應(yīng)用推薦采用。

3.3熱回收型熱泵空調(diào)機組系統(tǒng)

夏季傳統(tǒng)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需要通過再熱措施調(diào)整送風(fēng)溫度，達到控制相對濕度的目的，過度冷卻和再熱也是傳統(tǒng)一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的原理性缺陷。熱回收型熱泵機組回收熱泵空調(diào)機組運行制冷模式時的冷凝熱，將傳統(tǒng)空調(diào)視為廢熱的能源用于循環(huán)空調(diào)機組的再熱（見圖6）。此方案節(jié)能效果顯著，但冷熱水是分開走管，管路為四管制，管路復(fù)雜，此方案優(yōu)勢在夏季突顯，冬季會出現(xiàn)管道閑置，存在管路凍裂的風(fēng)險，還處于推廣階段，對于手術(shù)部區(qū)域較大的推薦采用。

4新風(fēng)空調(diào)機組盤管的防凍

冬季北方寒冷地區(qū)新風(fēng)空調(diào)機組常出現(xiàn)盤管凍裂問題（見圖7），盤管凍裂主要有以下幾個方面的原因：一、新風(fēng)空調(diào)機組停止工作的情況下，機房內(nèi)沒有采暖措施，溫度低于-0℃以下，系統(tǒng)水泵停止工作，并且新風(fēng)空調(diào)機組盤管內(nèi)沒有放水，或盤管設(shè)計不合理盤管內(nèi)的水放不干凈，又或是新風(fēng)密閉閥關(guān)閉不嚴等；二、新風(fēng)空調(diào)機組正常工作的情況下，空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計的水力失調(diào)，水流量不足，或是盤管水量設(shè)計偏小，又或是雙冷源蒸發(fā)溫度對水盤管的影響等。對于新鳳空調(diào)機組停止工作的情況下解決新風(fēng)機組防凍的措施有：在施工時建議院方在機房內(nèi)設(shè)置采暖設(shè)施；在冬季到來之前，將新風(fēng)空調(diào)機組冷盤管內(nèi)水放干凈，定期檢查新風(fēng)密閉閥的關(guān)閉情況，發(fā)現(xiàn)關(guān)閉不嚴及時修理；在空調(diào)機組定購時選擇有排空設(shè)計的冷水盤管，并設(shè)置停機保溫防凍裝置（見圖８）。

對于新風(fēng)空調(diào)機組正常工作的情況下解決新風(fēng)機組防凍的措施有：在空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計時進行水力計算，避免水力失調(diào)及水流量不足的問題；在新風(fēng)機組進風(fēng)處設(shè)置新風(fēng)電預(yù)熱，將新風(fēng)預(yù)熱到5℃。由于新風(fēng)空調(diào)機組冷盤管凍裂現(xiàn)象出現(xiàn)比普遍，也引起空調(diào)機組廠家的重視，在新風(fēng)空調(diào)機組的設(shè)計上也有不錯的措施：如新風(fēng)機組組采用新風(fēng)旁通設(shè)計、冷水盤管為順流式設(shè)計（見圖9）、雙冷源新風(fēng)空調(diào)機組內(nèi)的表冷器與蒸發(fā)器的布置、蒸汽盤管破真空閥、疏水閥的安裝等。

   5總結(jié)

   在潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計初期，應(yīng)該充分了解大樓資源情況，核對資源參數(shù)是否滿足潔凈空調(diào)系統(tǒng)的使用要求，確定大樓資源不能滿足要求后應(yīng)選擇經(jīng)濟實用、節(jié)能的冷熱源。并在定購機組時仔細注明對空調(diào)機組的技術(shù)要求，提前考慮周到，

避免因設(shè)計初期考慮問題不全面而造成空調(diào)機組不能完全滿足使用要求的重大失誤及人力物力的浪費。在選擇空氣處理方案時，要進行技術(shù)經(jīng)濟分析，優(yōu)先選擇節(jié)能效果好的空氣處理方案，減少能源的浪費。在潔凈空調(diào)系統(tǒng)投入使用后，維護保養(yǎng)也是很重要的工作，系統(tǒng)可能會因為維護保養(yǎng)不及時或不當而不能正常工作。