医疗净化工程通风空调方案及节能建议浅析

【摘 要】医疗建筑在建筑领域是一个特殊的行业建筑，医疗建筑内有着大量病菌及细菌源，同时它又对室内环境有着较高的洁净度和舒适度要求。医疗建筑室内环境是否合格，直接影响广大医务人员和就医人员的身心健康。科学合理的确定通风空调方案，是实现良好室内空气指标的必要条件。根据医疗功能需求的特点，分区设计通风空调方案：新风加风机盘管系统、变冷媒流量多联机系统、净化空调系统，同时室内温度、湿度、新风量、换气次数不需要设计成恒定参数。分区进行方案设计，既满足不同医疗区域的室内空气环境要求，又便于以后的灵活操作控制及节能管理。通风空调的能耗占据建筑总能耗的40-60%，在通风空调方案设计时，采取如下节能建议：细化计算建筑冷热负荷，不可盲目估算负荷、盲目加大设备选型，避免建设费用及能源的浪费；医疗建筑室内空气换气次数高，能量损失较大，对排风采取科学的热回收装置，对新风进行预处理，既可以避免空气交叉及污染，又能有效避免能量的大量损失，节能效果明显。 

　　【关键词】医疗净化工程设计施工  通风空调方案 节能 

　　引 言 

　　医疗建筑区别于写字楼、酒店和一般民用建筑，医疗建筑内有着大量病菌及细菌源产生的场所，同时医疗建筑有着较高的洁净度和舒适性要求。医院的特殊环境，没有科学合理的通风空调解决方案，会使医院内长期充斥着异味、药味，室内空气质量不达标，严重威胁医护人员和广大就医人员的身心健康。医院通风空调的任务是：维持室内所需要的空气状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体，在建立健康、的室内环境的同时，有效防止医院内部感染。 

　　根据医疗功能需求的特点，不同科室的空调设计参数、装备情况、卫生要求、使用时间、冷热负荷差异较大，因此，需要合理的分区设计通风空调方案。一般病房及医护办公室、值班室，主要考虑人体舒适度要求，合理的确定温度、湿度、气流速度等参数，同时考虑必需的室内新风量和换气次数，并且对空调控制的灵活性及可调性有较高要求； CT、核磁共振、数字肠胃检查、动态心电检查等特殊医技检查室，根据医疗设备参数要求，对室内空气温度控制精度高于一般病房，需要特殊的室内空气环境；手术室、ICU、消毒供应中心等属于医疗净化区域，对室内温度、湿度、尘埃粒子数、气流分布、风速、换气次数有更高的要求，需要设计独立的净化空调系统。 

　　一、新风加风机盘管系统 

　　新风加风机盘管系统是我国公共建筑中采用最为广泛的一种空调形式，在医院的门诊、急诊、一般病房等医疗护理单元和办公区域适宜采用新风加风机盘管空调系统，该空调形式布置灵活，各室独自回风，不会引起交叉感染和气味混串。每间房间设独立的新风口和排风口，气流组织采用上送上回形式。根据卫生要求，在化验室、处置室、换药室等污染及气味较严重的场所按照10-15次/小时的换气次数设置机械排风，排风口的布置应确保不使局部空气滞留，有效排除空气中异味及尘埃粒子，并确保室内为负压状态。 

　　新风加风机盘管系统由两部分组成：一是按房间单独设置风机盘管机组，负担空调房间内的冷、热负荷；二是新风系统，室外空气经过初效过滤、显热热交换器冷却（加热）、降温除湿（冬季电热加湿）、风机加压后送入室内新风口，足够的新风量保证室内人员的身心健康，满足卫生要求。 

　　新风加风机盘管系统具有如下特点： 

　　（1）控制灵活、具有独立控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停，运行经济、节能。 

　　（2）风机盘管机组体型小、占用建筑空间小、布置和安装方便，并且便于以后建筑的改建扩建。 

　　（3）容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向、使用需求、使用时间等把医疗建筑分割为若干区域系统，实施分区控制。 

　　二、变冷媒流量多联机系统 

　　在医疗科室中的CT检查室、数字肠胃设备间、动态心电检查室、计算机网络机房、有配线架的弱电井等场所空调系统设计为变冷媒流量多联机系统。上述区域的特点是：CT、数字肠胃设备等医技检查室及弱电机房，设备散热量很大，室内环境相对封闭，对室内空气温度及控制精度有特殊要求，并且需要保持空调制冷状态的周期较长，不宜与楼宇空调大系统一并控制。 

　　变冷媒流量多联机系统使用比较灵活，能进行局部区域的温、湿度控制，操作简单方便。并且紧凑简洁的室外机可安装于十分有限的空间，如楼顶、裙房屋面等，室内机分为天花板嵌入式、挂壁式、风管式等多种样式，可以与不同风格的室内吊顶装饰完美匹配，提供适宜的气流分布，创造舒适的空气环境。 

　　三、净化空调系统 

　　在医疗建筑中，手术室、重症监护室、消毒供应中心、配液室等净化区域对室内空气环境要求最高，净化空调系统是保证净化区域内空气参数要求及洁净度的关键。通过采用通风和系统净化措施，降低空气中的细菌浓度，致力于手术室无菌空间的控制，对手术室空气途径的感染控制有效且不可替代。 

　　根据《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002，将医疗建筑中洁净手术部及洁净辅助用房分为四级，并以空气洁净度级别作为必要保障条件，洁净手术室及洁净辅助用房等级标准见下表： 

　　表1.洁净手术室的等级标准 

　　表2.洁净辅助用房的等级标准 

　　净化空调系统空气处理过程为：新回风混合后，空气经风机段、中效过滤段、加热段、表冷段、电再热段、电热加湿段进行空气的热湿及过滤处理后送入室内带高效过滤器的送风装置内。新风在混合以前经过初、中、亚高效三级过滤，回风在混合以前经过回风口的初效过滤。所有净化空调系统的房间均设排风以保证必需的换气次数及压力梯度，并且排风管上应设置对≥1μm大气尘粒计数效率不低于80%的高中效过滤器和止回阀，防止排风系统停止运行时污浊空气倒流进入净化空调系统。每间手术室、清洁走廊、污物走廊、手术部以外设微压计，送、回、排风支管安装定风量阀，通过调节风量实现净化区域正压控制及压力梯度。 　　为了满足手术室等净化区域对空调冷热时间要求的特殊性，净化空调系统多采用四管制。根据净化级别的不同，净化空调气流组织方式多采用高效过滤静压装置顶送、阻尼回风口侧下回，或者采用高效风口顶送、分散或集中回风口上回。通过科学的气流组织，使空气经过三级过滤后，可以滤除掉空气中99.99%、直径不小于0.5um的微粒，稀释降低了室内细菌浓度，最大限度的保持手术室接近无菌环境。 

　　四、部分ICU区域通风空调方案 

　　ICU区域应按照不低于10万级洁净用房的要求设计，温度宜保持24-26℃。以笔者单位内科大楼为例，呼吸科ICU位于内科大楼16层中单元，布置床位20张，设计为十万级净化空调系统。考虑到呼吸科疾病具有病毒传染性，因此将整个ICU区域通风空调系统分成病床区和医护办公区两个系统，中间设缓冲区。病床区设置经过滤后对外排风的全新风净化系统，并且排风口设置在病床附近，避免通风系统可能造成的空气传染；办公区设置带回风的净化系统，同时对两套通风空调系统进行风量调节，使办公区相对病床区保持5-10Pa的正压梯度，这样既能有效降低病人传染机率又能减少过多的能耗损失。 

　　五、节能建议 

　　医疗建筑暖通空调系统的能耗占医院总能耗的40-60%，因此对暖通空调采取节能措施是降低医院整体能耗的关键，结合工作中对医疗建筑的建设经验，对通风空调节能提出几点建议。 

　　1、细化计算建筑冷热负荷，不可盲目估算负荷 

　　医疗建筑通风空调方案设计或计算负荷参数时，不应直接利用单位建筑面积冷、热负荷指标作为施工图设计的依据，造成房间设计负荷普遍偏大，导致冷冻机房及换热站装机容量、水泵配置、末端空调设备整体偏大，造成建设投资费用及运行管理中能源的浪费。 

　　2、合理确定医疗科室控制参数 

　　针对医疗建筑功能区域复杂的特点，考虑到医院普通科室与手术室、ICU等重点科室对环境控制要求的差异，合理确定医疗科室控制参数是节能先决条件。 

　　按照区域进行独立分项负荷计算，室内温度、湿度、新风量、换气次数不需要设计成恒定参数。门诊、急诊、医技检查室等场所人员活动量较大，冷、热负荷计算要充分考虑富裕量；普通病房与ICU病房相比，普通病房有家属探视、室内环境不封闭、且病人有适当活动，冷、热负荷计算时要比ICU病房高；护士站、诊查室、医护办公室等室内采暖计算温度要低于普通病房、治疗室等，儿科病房、妇科待产室等室内采暖计算温度低于手术室及产房。 

　　表3.部分医疗用房室内控制参数 

　　3、科学设置热回收装置 

　　医疗建筑很多区域对空气换气次数要求高，千级洁净手术室要求每小时30-36次换气次数、十万级ICU病房要求每小时10-13次换气次数，能量消耗很大。通过在循环机组表冷器前、后端各增加一组盘管，组成热管式乙二醇显热回收装置，将夏季新风中的显热加以利用，相当于对新风进行了一次预冷和再热，其节能效果可以减少10%的新风机额定制冷量，减少40%～60%的额定再热量。由于热管式乙二醇显热回收装置分别位于新风和排风机组中，可以有效杜绝能量利用时的风量交叉和感染。 

　　结 语 

　　医疗现代化程度越高，医疗分区越细，新诊疗手段及医疗设备的应用越广，对室内空气质量要求越高。以笔者所在医院内科大楼为例，内科临床部就分为心血管、神经内科、肾科、内分泌、消化科、呼吸科等12个专业科室、31个护理病区。通风空调系统按医疗功能分区设计，既满足不同医疗区域的室内空气环境要求，利于控制感染和消毒等，又便于控制调节、降低运行费用，达到节能、经济、美观、维护管理方便的目的。 

　　（责任编辑：丛 军） 

　　参考文献 

　　[1]《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002 

　　[2]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 

　　[3]《综合医院建筑设计规范》JGJ49-88