探讨洁净手术室空气处理方案及其适用性

黄世平

（深圳尚达医疗工程有限公司 广东深圳 518116）

1 前言

医疗与抢救医治病人等主要的地方就是手术室，伴随手术技术逐渐繁复与管控感染进一步的发展，对于手术室的洁净情况与环境的要求有了进一步的标准。伴随现代化的工业与科技不断的进步，兴起了一项新的学科技术，那就是空气洁净的技术，在医院当中选择洁净技术的区域亦不断增多。在诸多新建的医院与以前医院的改造当中均建着洁净的手术室。手术室当中净化空调的系统其主要的功能就是可以管控相应的等级用房其室内的湿度、温度与细菌、粉尘、有害气体的浓度及气流的散布，确保为室内的人员提供需求的新风量，使室内室外压力的梯度得到保持，进而为使洁净手术室达到相应的标准与要求而提供保障。

2 洁净手术室处理空气的方案及对比分析

2.1 洁净手术室处理空气的方案

医院净化空气的空调系统和常规的空调间相互对比，于空调热湿的处理当中有着冷热的负荷比较小、送风的温差比较小及送风量比较大等特征。“Ⅰ级与Ⅱ级的洁净手术室需每一间应用独立的净化系统，Ⅲ级与Ⅳ级的洁净手术室则能够2～3间来共用同一个系统。新风可以选择集中的系统，手术室的净化系统在夏季空气的处理当中通常可以选择下面3类方案：

2.1.1 一次回风加再热

新风在经过集中预冷的处理以后，送至各个手术室处理空气的机组，和一次回风相互结合并且经去湿降温的处理，使其和送风状态的含湿量一样的露点，然后二次加热到设计的送风状况，称为一次回风加再热，其处理的方式如图1所示。

图1 一次回风的处理方式

2.1.2 二次回风

新风经集结预冷的处理以后，送到各个手术室处理空气的机组，和一次回风相互结合之后经处理表冷器到不高于送风状态的含湿量露点，然后和二次回风相结合至设计的送风状况，称为二次回风，其处理空气的方式与过程如图2～3所示。

2.1.3 一次回风加再冷

图2 二次回风处理方式

图3 二次回风空气处理的过程

新风经集结处理到含湿量不高于送风状态的露点，送到各个手术室处理空气的机组，和室内的循环风相混合之后，再经过等湿冷却到设计的送风状况，是由新风的机组将所有湿负荷一并承担，称为一次回风加再冷，其处理空气的过程如图4所示。

图4 一次回风加再冷处理空气的过程

2.2 洁净手术室处理空气的方案对比

下面以北京市的某个医院的手术部做实例，经于焓湿图的上面将不同的方案其热湿的过程线所绘制出来，并且对手术室不相同的洁净程度加以核算，其对比的结果详见表1。经计算能够看出，方案1能量的消耗比方案2与方案3多很多。其原由是空气经一次得混合之后，在机器露点之后被加以处理，为使室内的温湿度得到保持，需把送风的温度提高到送风的状态点，所以需二次加热，冷热量抵消导致能量的过多消耗。此处理的方案，其参数比较容易管控，对于表冷器并没有特别的要求。然而由于在处理空气的过程当中存在着冷热抵消的情况，其消耗的能源比较大。方案2与方案3处理新风的比焓差比较高（新风经处理到屋内等湿线的左边），对于新风机组表冷器要的求比较高，若供回的水温是7℃/12℃的时侯，为确保达到相关要求需设置6排的表冷盘管。其中方案3中机器露点的温度比方案2中的稍微低点。

表1 三个方案的计算结果对比

级别各不相同的手术室在共用新风机组的时候，应对新风比焓差的变化加以处理，用当中的任一计算值当设计值，由于洁净手术室在温湿度精确度方面无太高的要求，各个手术室内的状态还可以达到对湿度的相关要求。

三类处理空气的过程相比较能知：选择传统的一次回风来处理，其中存在着冷热抵消的情况。选择二次回风的处理来替换再热的过程，由理论上讲能防止因再热而导致出现冷热抵消的情况，然而一二次的回风阀其管控的精确度不够，对于室内温湿度造成比较大的影响。选择一次回风加再冷的方式，对于温湿度是分开来管控，不但能防止因再热而导致出现冷热抵消的情况，还可在实际的运行当中便于管控，各个手术间的机组表冷器其处理的状况是干工况，能防止细菌的滋生。其短处为处理新风的比焓差比较大（其露点的温度比二次回风的系统稍微低点），若级别不同的手术室共用一个新风的系统，对于室内湿度单独的调节不方便。若相同级别的手术室独自装设新风机组，则更易调节室内的温湿度，但是投资太大。

3 一次回风加再冷的空调系统适用性

3.1 新风比不同对此方案影响

增加新风比并其它的条件不改变，其混合点C往下位移，若混合点tC比所需的送风温度tO低时，此方案再热则无法避免。洁净的手术室对送风量有着比较大的要求，然而人员相对比较少、新风比比较低，通常宜选择该方案。

3.2 热湿比不同对此方案影响

当室内的湿负荷比较大，ε值比较小的时侯，由于此方案对新风处理的状态点务必于ε线左边，若ε值低至某个特定的数值时，其新风所需处理的比焓差比较大，使得空调常规供回水的温度是7℃/12℃时，无法把新风处理至所有湿负荷由新风机组来担负而需要的温度。在手术室内的热负荷其主要包括灯光与设备的负荷，一般人员的散湿比较少，ε值比较大，宜选择该方案。

3.3 室内参数不同对此方案影响

当室内的温度不改变，增大相对的湿度时，室内的状态点其含湿量dN提高，所需新风处理状态点的含湿量d亦提高，露点得温度有所升高，室内其它条件不改变时，则室内各参数改变对于新风比几乎无影。假设室内的状态点 N：t=24℃，φ=55%，h=50.2kJ/kg，d=10.24g/kg，用上面所计算北京市的Ⅰ级手术室做实例，Lx=1000m3/h，Q=6.401kW，计算得w=3602.4g/h，ε=6397，通常情况下，ε＞7000时宜采用此方案，手术室对于室内湿度的要求其范围较大的时候，选择此方案明确室内参数时，应于规范许可的范围里对相对的湿度值做适当提升。

3.4 室外参数不同对此方案影响

室内的温度与湿度及热湿负荷相同，室的外参数对其造成的影响非常小，只是除湿量有所增大，属于一次盘管选择的问题，差不多是能忽略掉。通常大、中型的恒湿恒温空气调节的系统与相对的湿度有管控要求的空气调节的系统，在处理空气的设计上，新风应选择独自预先处理，将过剩含湿量除去，然后在处理当中将再热的过程取消，禁止冷热抵消的情况，洁净手术室的空调是适宜并且有条件选择所有湿负荷由新风承担来处理空气的方式。

4 结束语

三类方案结果对比看出，选择传统的一次回风处理加再热的过程存在着加热、冷却盘管冷热抵消情况，二次回风的处理在理论上讲能防止因再热而导致冷热抵消的情况，然而一二次的回风阀管控不够精确，对室内的温湿度造成比较大的影响。选择一次回风加再冷的方式，不仅防止了因再热而造成冷热抵消的情况，还可在实际的运行当中便于管控，并且各个手术室的机组表冷器其处理的状态是干工况，还能防止细菌的滋生。一次回风加再冷的方案宜在新风较小、热湿较大的空调系统中应用，手术室选择适宜处理空气的方式，对选择与管控空调系统设备具有深远影响。