摘要： 摘要：本文结合工程实例，介绍了一些医院洁净手术部净化空调系统设计中的节能方法，包括优化手术部建筑平面布局、合理划分净化空调系统、采用二次回风处理过程、在送风主管道安装定风量阀、新风机组和净化循环机组都采用变频风机以及设定手术室过渡季和非工作状态的运行模式等。
关键词： 手术室 空调设计 节能
1 引言
随着医院建筑现代化程度的提高，医院洁净室正在从洁净手术室向洁净手术部方向发展。由国家建设部颁发的《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002明确规定了我国洁净手术部用房的洁净度、温湿度、送风量和新风量等主要技术指标，这对我们进行医院手术部净化空调系统的设计提出了严格的要求。并且建设部颁发的《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005已经从2005年7月1日开始实施，对全国新建、扩建和改建的公共建筑，提出了节能要求，目的是提高暖通空调系统的能源利用效率实现国家的可持续发展的战略。因此，针对医院手术部空调净化系统能耗特别高的特点，设计既满足医院洁净手术部建筑技术规范要求又节约能源的净化空调系统具有非常重要的意义。关于洁净手术室净化空调系统的节能措施有很多，包括选择二次回风空气处理过程、洁净手术室的正压控制、采用热回收装置和净化空调系统的节能运行等，具体内容见
参考文献
1。本文主要以天津市某医院洁净手术部的净化空调系统设计为例，介绍了一些节能措施的具体应用。2 手术室概况与平面布局
该医院的新建洁净手术部主要服务于“器官移植”手术，位于医院建筑的13层东、西两侧和12层东侧（建筑平面分为东、西两侧，中间由空中走廊连接），其中13层东、西两侧主要由16间洁净手术室、洁净走廊、清洁走廊及手术室洁净辅助用房组成，并且16间洁净手术室包括6间I级手术室，4间II级手术室， 6间III级手术室（包括一间正负压转换手术室），另外13层西侧包括一部分ICU及其辅房，但是ICU的净化空调系统与医院手术部相互独立。12层东侧主要由家属等候室、病梯厅、客梯厅及手术部办公辅助用房组成。该医院洁净手术部12层和13层的建筑平面布局见图1和图2。
图2 医院建筑12层东侧的医院手术部平面图
3 医院手术部净化空调系统的节能方法
3.2 合理划分净化空调系统
在此医院手术部净化空调系统设计方案中，考虑到手术室及其辅房位于建筑平面内部只有室内热负荷需要常年供冷；清洁走廊及手术部办公辅房位于建筑平面外围存在通过外围护结构的传热，夏季需要供冷、冬季需要供热，因此根据不同功能用房的冷热负荷的特点，需要对此医院手术部的净化空调系统进行内外划分。并且，手术部的16间I级、II级和III级手术室和10万级手术室辅房全部采用二次回风方式的全空气净化系统，30万级手术室辅房以及非净化区域设计为舒适性空调全部采用风机盘管加新风系统，所不同的是30万级净化区域的送风末端采用亚高效空气过滤器，非净化区域内的送风口采用散流器。
3.3 净化空调系统全部采用二次回风处理过程
医院净化空调系统与一般舒适性空调相比，在空调的热湿处理过程中具有送风量大、相对冷热负荷小及送风温差小的特点，传统净化空调系统夏季采用一次回风处理过程如下：
对比一次回风和二次回风的空气处理过程可以发现采用传统一次回风处理过程容易造成手术室净化空调系统设备体积大，冷却、加热盘管冷热抵消的现象，而使用二次回风处理过程来代替再热过程可以有效解决这些问题。下面以一间I级洁净手术室（夏季室内温度：23℃，相对湿度：50%，面积：38.10㎡，层高：3.0m，人数：10，室内热负荷：4.5Kw）为例进行能耗计算以证明二次回风处理过程的节能效果。此间I级手术室的一次回风和二次回风的处理过程见图1和图2，两种方案的能耗对比见表1。
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送风量（m3/h） |
新风量 |
循环空调机组再热量（Kw） | |||||
由此可见，对于这间I级洁净手术室，若室内净化循环机组选用美国麦克维尔空调公司生产小型洁净室用中央空调，根据机组承担的制冷量和制热量则一次回风处理过程需要的制冷输入功率和制热输入功率分别17.2Kw和17.8Kw，二次回风处理过程只需要的制冷输入功率是4.3Kw[2]。假设这间I级手术室净化空调系统每天运行12h，电价按0.8元/（Kw·h）计算，在天津夏季空调设计工况条件下（室外干球温度：33.4℃，湿球温度：26.9℃），采用二次回风处理过程比一次回风处理过程每天节约电费多达295元。因此，对于高净化级别的洁净手术室、洁净走廊和10万级手术室辅房采用二次回风的空气处理过程可以明显达到降低设备成本和运行费用、节约能耗的效果。
该医院洁净手术部空调净化方案采用净化循环空调机组与独立的新风（正压送风）组合系统，并且新风系统不仅承担正常新风量也承担各手术室的正压风量，每间手术室拥有各自独立的净化循环空调机组，它的风量变化不影响手术部的正压分布。这种方案的优点是可使每间洁净手术室净化空调和维持正压两大功能分离，同时又能将整个洁净手术部联系在一起。
洁净手术室的运行模式分为冬夏季工作运行模式、非工作运行模式和过渡季工作运行模式。对于处于非工作运行模式的手术室，当手术部中只有部分手术室工作期间，只需运行部分手术室的净化循环空调机组和新风机组，对于其他非工作的手术室只输送少量新风维持其正压状态；在手术部非工作期间，可大大降低手术部的温湿度要求，关闭手术室的净化空调系统，只输送少量新风以维持其正压、无菌状态。
对于处于过渡季工作运行模式的手术室，利用春、秋两季新风焓值低于或高于室内空气焓值的特点，适当加大净化空调系统的新风量，利用新风替代冷源可以缩短制冷机的运行时间从而达到节能的效果。虽然过渡季加大新风量将增加新风机组的风机电耗及初、中效过滤器的负荷，但总体来讲仍然节约能耗和运行费用，是目前净化空调系统常用的节能措施[4]。并且，手术室的排风机采用双速风机，过渡季节按高速运行，非过渡季节按低速运行。
2）在某手术室非工作运行模式时，关闭净化循环机组风机，开启净化循环风机新风主支管上的电动两态阀1（控制冬夏季工作态/非工作态）低风速送风，关闭新风分支管上的电动密闭阀2（控制过渡季工作态）；关闭回风总管电动密闭阀3和排风总管电动密闭阀4，排风机连锁关闭。
3）在某手术室过渡季工作运行模式时，启动净化循环机组风机，关闭新风主支管上的电动两态阀1（控制冬夏季工作态/非工作态），开启新风分支管上的电动密闭阀2（控制过渡季工作态）实现高速送风；关闭回风总管电动密闭阀3，开启排风总管电动密闭阀4，排风机连锁启动并按高档风速运行。
4 结论
在进行医院洁净手术部的净化空调系统设计时，在满足医院洁净手术部保障体系要求的前提下通过采取一些有效的节能方法，不仅可以提高医院手术部净化空调系统的运行管理水平，而且可以达到提高能源的综合利用率、降低设备成本和运行费用、节约能耗的效果。
参考文献：
[1]李涛，涂光备等．洁净手术室空调系统的节能[J]．煤气与热力，2004，24（10），570-574．
[2]美国麦克维尔空调．小型洁净室用中央空调样本．6-7．
[3]伍小亭．手术室洁净空调系统设计探讨[J]．暖通空调，2002，32（6），66．
[4]涂光备．医院建筑空调净化与设备[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．266-267.