洁净手术部空气净化设计(自编稿)

1、手 术 室 空 气 净 化 设 计编制人:刘亮 编制时间:2005年5月一、风量确定表1:洁净手术部主要技术指标最 小 静 压最小新风量名 称对相邻低级洁净室 换气次数 (次/h 手术区手术台工作面高度截面平均风速(m/s温度( 相对湿度(%RH(m3/h.人 (次/h噪声dB(A 最低照度(Lx特别洁净手术室+8/0.250.322254060 606 52 350标准洁净手术室+8 3036 / 22254060 60 6 50 350 一般洁净手术+5 2024 / 223560 60 4 50 350 准洁净手术室 +5 1215 / 223560 60 4 50 350 体外循环灌注

2、准备室 +51720/212760/3 60 150无菌敷料、器械、一次性药品室和精密仪器存放室 +51013/ 212760 / 3 60 150护士站 +5 1013 / 2160 60 3 60 150 准备室(消毒处理 +5 1013 / 2127 60 30 3 60 200 预麻醉室 -8 1013 / 2225 3060 60 4 55 150 刷手间 >01013/ 2127 65 / 3 55 150 洁净走廊 0+5 1013 / 2127 65 / 3 52 150 更衣室 0+5 810 / 2127 3060 / 3 60 200 恢复室 0 810 / 222

3、5 3060 / 4 50 200 清洁走廊0+5810/212765/3 55 1501.洁净室送风量=(换气次数+正压换气次数x 洁净室体积(m 3/h 2.送风速度=洁净室送风量/(送风口的面积x3600(m/s。级特别洁净手术室采用单向流,其送风量依据规范中要求的0.250.3m/s的工作面高度截面平均风速计算。设计计算时送风风速可取0.460.5m/s。3.室送风量=手术区截面平均风速x集中布置送风口的面积x3600(m3/s4.每间手术室的新风量应按下列要求确定,并取其最大值:1按下表中新风换气次数计算的新风量。2.补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量。3.人员呼吸所需要的新风

4、量。当最大值低于下表中要求时,应取下表中相应数值。手术室级别每间最小新风量(m3/h1000(眼科专用800、800600洁净走廊G新=0.24G总清洁走廊G新=0.24G总应采用防雨性能良好的新风口,并在新风口处采取有效的防雨措施。新风口进风速度应不大于3m/s。新风口应设置在高于地面5m、水平方向距排风口3m以上并在排风口上风侧的无污染源干扰的清净区域。新风口不应设在机房内,也不应设在排气口上方。宜安装气密性风阀。5.排风量确定百级G排=400 m3/h 千级G排=400 m3/h 万级G排=300 m3/h000000三十万级G排=300 m3/h 洁净走廊G排=0.05G总清洁走廊G排

5、=0.05G总手术室排风系统和辅助用房排风系统应分开设置手术室排风管可单独设置,也可并联,并应和送风系统联锁。排风管上应设对1m大气尘记数效率不低于80%的高中效过滤器和止回阀。排风管出口不得设在技术夹层内,应直接通向室外。二、负荷计算手术室大多是土建维护结构内设置的小室,小室之间夹道走各种管道,如采用双走廊等平面布局,手术室处于内区。维护结构空调负荷所占的比例很小,手术时人员围在手术台周围,发湿量集中。尽管现在室内的医疗设备越来越多,但是在手术期间不间断使用的不多,同时使用系数也不大。即使心脏外科等深部手术也是如此。而且新开发的专用设备多,通用设备少。常规手术常用的医疗设备就是电刀、麻醉机等

6、几种。相对来说照明发热和人员发热、发湿量变化较小。手术期间的负荷变化特点是热负荷变化较大,而湿负荷比较稳定,从而引起室内热湿比变动较大。这是造成室内相对湿度超标的主要原因。因此手术室空调系统冷量配备可以考虑高峰热(冷负荷,但是系统设置更需要考虑到热湿比的变化,直接套用工业上恒温恒湿机组也是不合适的,运行能耗相当大。我们设计采用估算的方法:手术室内的负荷组成建筑冷负荷人体冷负荷(轻劳动强度,每人平均散热量取70w/人,特大手术室不超过12人;大手术室不超过10人;中手术不超过8人;小手术室不超过6人设备冷负荷(手术室内设备包括无影灯、麻醉机、电力呼吸机、心脏监护仪、人工心肺机、X光机、腹腔镜、电

7、动手术台等,无以上资料可按70w/m2照明冷负荷(照明设施形成的冷负荷以16 w/m2计经验证明,手术室夏季负荷取350400W/M2走廊及辅房的冷负荷取250300W/M2热负荷及过度季节冷负荷:1.华南地区Q热=0.3 Q冷Q过=0.8 Q冷(广东地区:Q热=0.5Q冷(江浙地区:Q热=0.68Q冷2.华中地区Q热=0.5Q冷Q过=0.5 Q冷3.北方地区Q热=Q冷Q过=0.5 Q冷手术室内的湿负荷手术室内的湿负荷主要是来源于人体散湿,轻劳动强度,每人平均散湿量取167g/(人*h,手术室内湿表面的大小因手术室种类的差异,通常取0.7m2湿表面,湿表面温度40,相对湿度50%,散湿为1.0

8、22kg/h,此项形成的冷负荷为685w手术室内散湿而增加的冷负荷:Q=(112n+685w手术室内散湿而增加的湿负荷:W=(n*167/1000+1.022kg/h经验证明,手术室内的湿负荷取1.53.0kg/h,经计算手术室内的热湿比约为80002500kj/kg,在焓湿图趋于垂直,手术室送风温差较小,经计算百级手术室的送风温差为2左右,千级、万级手术室送风温差稍高。上海某医院洁净手术部手术室的热、湿负荷参数百级余热8.5 kw 千级余热 6.4 kw 千级余热 2.8 kw 余湿 2.847kg/h 余湿 2.409kg/h 余湿 1.15kg/h 万级余热 5.2 kw 十万级余热 4

9、.7 kw余湿 1.971kg/h 余湿 1.971kg/h三、气流组织手术室保护区域较小,尽量采用局部送风方式。由于手术切口不同,愈合要求不同,保护等级不一,要求的送风气流特性也不同。合理的手术室内气流能防止细菌粒子的积聚并将其迅速排除,有效地保护关键区域。室内气流组织的理想状况应具备以下几个特征:显的置换流流型;使室内的关键区域处于有效的气流控制之中;满足人员的热舒适要求;送风量较小;对室内的医疗设备影响小;对手术人员的影响小;不妨碍手术人员的工作;有效地排除气味和麻醉气体。为使送风气流能覆盖手术台,不使洁净气流短路,要求回风口上边高度不超过地面之上0.5m,下边离地面不低于0.1m。回风

10、口处气流速度不应大于2m/s 。洁净手术室气流应采用本室自行循环回风,不应设余压阀向走廊回风。室内多余的风量应排到室外,在手术室设置排风口,其位置宜在病人头侧,这样才能有效排除室内的有害气体和不良气味。排风口顺排风方向上应设过滤器和单向阀或电动密闭风阀,排风机位于其后,排风口设置防雨格栅。四、静压箱的外型尺寸手术区:需要特别保护的手术台及其周围区域。I级手术室的手术区是手术台两侧边至少各外推0.9m、两端至少各外推0.4m后(包括手术台的区域;II级手术室的手术区是手术台两侧边至少各外推0.6m、两端至少各外推0.4m后(包括手术台的区域; III级手术室的手术区是指手术台四边至少各外推0.4

11、m后(包括手术台的区域;IIII 级洁净手术室内集中布置于手术台上方的送风口,应使包括手术台的一定区域处于洁净气流形成的主流区内,送风口(静压箱外型尺寸不低于:I级洁净手术室静压箱外型尺寸为(长x宽2600mmx2400mm;II级洁净手术室静压箱外型尺寸为(长x宽2600mmx1800mm;III级洁净手术室静压箱外型尺寸(长x宽2600mmx1400mm。五、空气过滤系统通常整个净化空调系统设有三级空气过滤。第一级空气过滤宜设置在新风口,第二级设置在系统的正压段,第三级宜设置在系统的末端。新风独立设置时,也要设置三级过滤,末级过滤至少为亚高效空气过滤。规定级、级、级洁净手术室必须设置高效空

12、气过滤器。级洁净手术室才容许设置亚高效空气过滤器。因洁净手术部是一个保障体系,静电净化器不得设置在送风末端。六、正压控制洁净手术部相对于周边区域应维持正压,和部内洁净级别不同的区域之间维持合理的气流流向和有序的压力分布,以避免室外对室内,或低级别对高级别的影响。只有保证在任何情况下(特别强调是在非设计工况或在非正常运行工况下,能维持洁净手术室内有序的梯度压力分布不变,才能真正有效地减少手术区交叉感染的风险。正压控制通过调节送风和回风、排风量之间的差值,并结合控制手段来实现。这个风量差值称为正压渗透风量。正压渗透风量越多、房间缝隙越小,所建立的正压越大,反之亦然。尽管正压控制的手段有许多,大多措

13、施都是针对单室的。难以从整体上控制整个手术部的有序压力分布,而且稳定性较差。为使室内保持稳定的正压,可以在送、回、排风口均设置机械式定风量装置。七、水泵扬程简易估算法暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.11.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O:Hmax=P1+P2+0.05L (1+KP1为冷水机组蒸发器的水压降。P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。L为该最不利环路的管长K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最

14、不利环路较长时K值取0.20.3,最不利环路较短时K值取0.40.61、冷冻水泵扬程估算方法对闭式水系统:h=Hf+Hd+Hm。Hf、Hd水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。Hm设备阻力损失Pa。这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是常用的系统。1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60100kPa。2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘

15、管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在2050kPa范围内。4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。根据以上所述,可以粗

16、略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失,也即循环水泵所需的扬程:1.冷水机组阻力:取80 kPa(8m水柱;2.管路阻力:取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa;取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m,则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa;如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%,则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa;系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa(14m水柱;3.空调末端装置阻力:组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大,故取前者的阻力为45 kPa(4.5水柱;4.

17、二通调节阀的阻力:取40 kPa(4.0水柱。5.于是,水系统的各部分阻力之和为:80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa (30.5m水柱根据以上估算结果,可以基本掌握类同规模建筑物的空调水系统的压力损失值范围,尤其应防止因未经过计算,过于保守,而将系统压力损失估计过大,水泵扬程选得过大,导致能量浪费。2冷却水塔扬程计算公式为:扬程=管路沿程阻力+管路局部阻力+冷凝器侧的阻力+冷却塔中水的提升高度(从冷却水塔的底部水池到喷淋器的高差*0.0098MPa+冷却塔布水器喷头的喷雾压力(引风式玻璃钢冷却塔约为0.02-0.05MPa,水喷射冷却塔约等于0.08-0.1

18、5Mpa开式水系统H p=h f+h d+h m+h s闭式水系统H p=h f+h d+h m式中 hf 、hd水系统总的沿程阻力和局部阻力损失,Pa;hm设备阻力损失,Pa;hs开式水系统的静水压力,Pa。h d / hf值,小型住宅建筑在11.5之间;大型高层建筑在0.51之间;远距远距离输送管道(集中供冷在0.20.6之间(1冷却塔冷却水量设备阻力损失设备名称阻力(kPa备注离心式冷冻机蒸发器3080 按不同产品而定冷凝器5080 按不同产品而定吸收式冷冻机蒸发器40100 按不同产品而定冷凝器50140 按不同产品而定冷却塔2080 不同喷雾压力冷热水盘管2050 水流速度在0.81

19、.5m/s左右热交换器2050风机盘管机组1020 风机盘管容量愈大,阻力愈大,最大30kPa左右自动控制阀3050自动控制阀3050 冷却塔冷却水量可以按下式计算:(10-14式中Q冷却塔排走热量,kW;压缩式制冷机,取制冷机负荷1.3倍左右;吸收式制冷机,去制冷机负荷的2.5左右;c水的比热,kJ/(kg·o C,常温时c=4.1868 kJ/(kg·o C;t w1-t w2冷却塔的进出水温差,o C;压缩式制冷机,取45 o C;吸收式制冷机,去69 o C。(2水泵扬程冷却水泵所需扬程H p=h f+h d+h m+h s+h o式中h f,h d冷却水管路系统总

20、的沿程阻力和局部阻力,mH2O;h m冷凝器阻力,mH2O;h s冷却塔中水的提升高度(从冷却盛水池到喷嘴的高差,mH2O;h o冷却塔喷嘴喷雾压力,mH2O,约等于5 mH2O。推荐流速(m/s管道公称直径(mm管道种类<2502501600>1600水泵吸水管 1.01.2 1.21.6 1.52.0水泵出水管 1.52.0 2.02.5 2.03.0当进水温度为7,回水为12,每1Kw的冷量需要0.172m3/h的水流量,供回水管内流速为1.5m/s,每1Kw的冷量冷负荷在1h内产生的凝结水为0.4 kg,在潜热负荷多的时候,每1Kw的冷量冷负荷在1h内产生的凝结水为0.8

21、kg八、臭氧发生器选型如何选用臭氧发生器,就必须知道臭氧发生器的评价指标。一般评价一个臭氧发生器最基本的指标是:臭氧产量,臭氧浓度,可靠性、使用寿命,电耗等。用于药厂的臭氧发生器功率比较小,电耗是一个次要条件。臭氧浓度单位:国际通行用体积百分比浓度标称臭氧浓度。1%空气源臭氧浓度为12.9mg/L。1%氧气源臭氧浓度为14.3mg/L。卫生消毒界习惯用ppm做单位。即体积百万分之一。对于空气中的臭氧,1ppm=2.14mg/M3。用HVAC系统集中投加时,臭氧发生器选用按以下方法计算:首先计算实际臭氧消毒体积,实行体积由三部分组成V=V1+V2+V3,V1洁净区空间体积,V2空气净化系统体积,

22、V3补充新风量造成臭氧损失的有效体积,实际计算过程中V3等於循环系统总风量的1.1%。根据消毒技术规范及实际应用经验,三十万级取C=2.55ppm=5mg/m3;十万级取C=5ppm=10mg/m3;万取C=15ppm=30mg/m3;百级取C=20ppm=40mg/m3 。W=C*V/S 其中W:实际选用臭氧发生器的产量,单位为g/h。C:车间消毒需保持的臭氧浓度V:实际臭氧消毒体积 S:臭氧衰退系数0.4208如工厂为空气灭菌,洁净室所需臭氧浓度定为C=5ppm,但事实上,洁净区的消毒不仅是对空气的消毒,实际上还包括物体表面的消毒,所以,我们的设计浓度C为10ppm。工程技术参数消毒面积S=36*48=1728 m2 标高H=2.6