洁净手术室空调系统温湿度独立控制方案探讨

1、洁净手术室空调系统温湿度独立控制方案探讨一. 概述二. 洁净手术室空调系统方案现状 三. 洁净手术室空调方案确定四. 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现 五. 总结 目录 一 概述 我国地域覆广，南北气候条件相差大，洁净手术室空调系统处理方案，一直是设计人员关注的重点。 在十几年洁净手术室建设中，我们积累了丰富经验。 手术室空调系统处理方案进行再讨论，提出洁净手术室空调系统新模式 手术室空调系统温湿度独立控制，新风湿度优先控制方案。 各手术室新风空调系统，夏冬季节采用一个公共露点，新风机组控制湿度、各手术室空调系统独立控制，循环机组控制温度。 二 洁净手术室空调系统方案现状 1 目前大多数洁

2、净手术室空调系统处理方案 新风空调系统集中处理，手术室空调系统采用一次回风或二次回风再加热，温湿度实行冗余控制。 由于医院手术室有各种不同级别手术室组成，洁净度等级高低送风量相差很大，而且不同级别手术室的送风状态不同，难以组成 一个空调系统，或者说找不到空调系统的共同点。 二 洁净手术室空调系统方案现状2 不同洁净手术室送风口最小面积 级手术室 级手术室 级手术室最小风量9000m3/h最小风量3400m3/h最小风量2300m3/h 二 洁净手术室空调系统方案现状 各手术室送风量计算 （GB50333-2013）手术室等级手术室面积 (m2) 送风面积 (m2) 送风量 (m3/h) 新风量

3、 (m3/h)截面风速/换气次数I 502.6*2.4 9000 1000 0.4m/sII 452.6*1.8 3400 800 25次/hIII 402.6*1.4 2300 800 19次/hIV 35 1600 600 15次/h 二 洁净手术室空调系统方案现状 3 典型手术室一次回风方案 新风空调系统集中处理后，新风与手术室回风混合后，送入循环空调箱内进行冷却、加热、加湿处理 。 这是一种所需风量与温湿度相关的处理方案，其最大的缺陷是没有将温度和湿度分开独立控制，是一种冗余控制模式。 也是最传统、最可靠、最成熟，但是最耗能的方案。 当室内外温湿度变化时，或者不同级别的手术室温湿度变化

4、时，各手术室温湿度很难实现规范中技术指标的要求，实际应用实例可证明这一点。 二 洁净手术室空调系统方案现状( 图一 典型冗余控制洁净手术室空调系统图） 二 洁净手术室空调系统方案现状(典型冗余控制夏季I-D图）(典型冗余控制冬季I-D图）1 为了有效控制洁净手术室环境 规范条条文规定，“洁净空调系统应使洁净手术部整体处于受控状态，并应使各洁净手术室灵活运行”。 规范条条文规定，“I、II级洁净手术室与负压手术室应每间采用独立净化空调系统，III、IV级洁净手术室可2间3间合用一个系统”。 规范 条条文规定，“有条件时，宜采用新风湿度优先控制模式”。 三 洁净手术室空调系统方案确定 2 根据规范

5、要求和洁净手术室使用特点 洁净手术室空调系统模式应该是： 集中新风空调系统（新风空调机组）和手术室空调系统（循环空调机组）二个独立系统组成。 新风空调系统消除余湿，循环空调系统进行温度调节，二个独立系统分别进行湿度和温度独立控制。 三 洁净手术室空调系统方案确定3 而且规范还强调了新风湿度优先控制的模式与手术室灵活使用的要求。 二个独立空调系统便于手术室温湿度调节和设计参数稳定，并且能使各手术室灵活使用 三 洁净手术室空调系统方案确定（ +）新风空调系统循环风空调系统 三 洁净手术室空调系统方案确定 1 洁净手术室基本参数 I级洁净手术室面积50m2，高度3m，装备有麻醉机，呼吸机，电刀等医疗

6、设备。 洁净手术室设计要求,室内温度T=241，相对湿度=505%，手术室人员14人 根据医院洁净手术部建筑技术规范技术指标要求，I级洁净手术室控制区,工作区平均风速。 三 洁净手术室空调系统方案确定2 计算结果： 手术室内冷负荷，湿负荷。热湿比11000KJ/Kg，控制区送风量9000m3/h。最小新风量为1000m3/h，正压风量500m3/h，排风量500m3/h。 三 洁净手术室空调系统方案确定 3 手术室空调系统温湿度独立控制方案介绍 新风集中处理，处理后空气送入各手术室循环机组，且各手术室循环空调系统独立送风。 分析新风空调系统二种接入各手术室循环机组的不同方案。（1） 新风空调系

7、统送风接入循环机组出风端（正压）（2） 新风空调系统送风接入循环机组进风端（负压） 三 洁净手术室空调系统方案确定 新风空调系统送风接入循环机组出风端（正压） 方案一 三 洁净手术室空调系统方案确定( 新风系统接入循环机组出风端系统图)4 该空调系统的特点是： 洁净手术部内各手术室新风处理状态点是共同的、并且是恒定的。各手术室空调系统自成系统，而且各手术室可以灵活使用。 空调风系统 新风空调系统集中控制有利于各手术室正压要求，保证各手术室压力梯度。 循环空调系统保证手术室洁净度，避免空气交叉感染。 三 洁净手术室空调系统方案确定 三 洁净手术室空调系统方案确定 排风采用独立系统，并且与手术室自

8、动门连锁，当手术室门关闭时排风系统自动开启，使手术室始终处于正压受控状态。 空调水系统 新风空调系统带走手术室内全部余湿，新风空调箱在湿工况状态下工作，盘管去湿能力加大,空调冷冻水温度要求更低。 三 洁净手术室空调系统方案确定 当新风空调箱盘管处理能力达不到新风去湿处理要求时，增加直接蒸发器进行二级冷却处理。 循环空调系统控制手术室温度，循环空调箱在干工况状态下工作。二个空调系统共同保证手术室温湿度，使各手术室温湿度控制在一个需要的控制范围内。 这是一个应用于洁净手术部净化空调系统温湿度独立控制、新风湿度优先控制新节能方案。 三 洁净手术室空调系统方案确定温湿度独立控制 温湿度冗余控制 温湿度

9、冗余控制与温湿度独立控制（正压）区别 温湿度冗余控制与温湿度独立控制（负压）区别温湿度冗余控制温湿度独立控制 三 洁净手术室空调系统方案确定 三 洁净手术室空调系统方案确定 比较 形式新风管接入循环机组送风处（正压端）新风管接入循环机组回风处（负压端）新风年龄长 空气新鲜度好短 空气新鲜度差微生物控制好 回风相对湿度低差 回风相对湿度高室内温湿度控制好容易室内压力梯度控制任何状态下可控制非正常状态下控制困难节能性 灵活性较好 可关闭循环机组一般新风空调机组新风管需安装二个定风量阀 风管连接难度高新风管安装一个变风量阀循环空调机组处理风量小 新风和回风混合均匀度差 需安装混合板 处理风量大 新风

10、和回风混合均匀度好 新风管接入循环空调箱不同连接方式比较 三 洁净手术室空调系统方案确定5 空调送风状态点确定 洁净手术部（室）基本没有外围护结构，属于建筑物内区，其室内热、湿负荷几乎不受外界气候条件等因素的影响，因此手术室内人员数量、照明强度、医疗设备的变化是影响手术室热、湿负荷变化的主要因素。 这也反应了手术室冷热负荷的特点，即湿负荷相对稳定，而冷热负荷瞬间变化较大。 三 洁净手术室空调系统方案确定6 计算I级洁净手术室送风状态点Io 送风量L=3600*2.6*2.4*0.40=8986m3/h 热湿比=Q/W=11000KJ/kg， 送风状态点 我们分析一下I级洁净手术室空调系统在I-

11、D图上的处过程。 三 洁净手术室空调系统方案确定7 洁净手术室的i-d图分析 洁净手术部新风集中处理，手术室循环空调系统采用一次回风系统。 新风处理到大于各手术室最低热湿比作为公共状态点，各级别手术室循环空调系统分别独立处理。 （ 夏季温湿度独立控制空调系统i-d 图） 三 洁净手术室空调系统方案确定新风接入正压端 夏季空调处理过程 新风冷却到各手术室最低含湿量状态点L1（公共点）,并根据各手术室控制调节需要，将新风L1点加热至T点，新风承担手术室内全部湿负荷。 循环风冷却处理到K点，与加热后的新风T点混合至O点后送入手术室内，循环空调箱承担手术室内全部热负荷。夏季（制冷）: 表冷 直接蒸发

12、加热 冷却 新风 W L L1 T O N 循环风 N K 三 洁净手术室空调系统方案确定 三 洁净手术室空调系统方案确定（冬季温湿度独立控制空调系统i-d图）新风接入正压端 三 洁净手术室空调系统方案确定 冬季空调处理过程（制热） 新风加热到H点，同时加湿到与夏季公共状态点L1，并根据各手术室控制调节需要，将新风L1点加热至T点。循环风加热到M点，与加热后的新风T点混合至O点后送入手术室内。冬季（制热）: 加热 加湿 加热 冷却 新风 W H L1 T O N 循环风 N M 三 洁净手术室空调系统方案确定 冬季空调处理过程（先制热，后制冷） 手术室基本处于建筑物内区，冬季手术室长时间使用后

13、，手术室内人员变化、照明设备、医疗设备发热量 大，往往在手术过程中需要制冷，特别在连续使用手术室时尤为特出。 三 洁净手术室空调系统方案确定新风接入正压端（ 冬季温湿度独立控制空调系统i-d图）三 洁净手术室空调系统方案确定夏季（制冷）: 表冷 直接蒸发 加热 新风 W L L1 T O N 冷却 循环风 N K 冬季（制热）: 加热 加湿 加热 冷却 新风 W H L1 T O N 循环风 N M 冬季（先制热 后制冷）: 加热 加湿 加热 冷却 新风 W H L1 T O N 加热 冷却 循环风 N K M 新风接入负压端 露点温度10 三 洁净手术室空调系统方案确定 8 方案特点（夏季）

14、 新风空调箱承担了降温除湿功能，新风空调箱在湿工况下工作，当新风空调箱冷冻水除湿能力不够时，可增加二级直接蒸发空调器除湿。 循环空调箱作为控制手术室温度专用，这对控制手术室内无菌环境十分有利（干工况），而且简化了空调系统控制。 当手术室内显热瞬间变化时，控制循环空调箱进行升温或降温处理，循环空调箱控制温度反映速度快，控制灵活方便。 三 洁净手术室空调系统方案确定 9 方案特点（冬季） 冬季新风空调箱承担了升温加湿功能，新风空调箱在湿工况下工作，循环空调箱调节手术室温度，空调系统控制简单方便。 当冬季手术室制热或制冷功能进行转换时，新风机器“露点”不变，而且升温加湿功能不变，此时循环空调箱进行降

15、温或升温处理。 三 洁净手术室空调系统方案确定 新风空调系统送风接入循环机组回风端（负压）方案二 三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控制洁净手术室空调系统图)新风接入负压端 三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控制洁净手术室空调系统图)新风接入负压端（制冷） 三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控制洁净手术室空调系统图)新风接入负压端(制热) 三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控制洁净手术室空调系统图)新风接入负压端（先制热 后加热） 三 洁净手术室空调系统方案确定夏季（制冷）: 表冷 直接蒸发 加热 新风 W L L1 K O N 循环风 N 冬季（制热）

16、: 加热 加湿 加热 新风 W H L1 M O N 循环风 N 冬季（先制热 后制冷）: 加热 加湿 加热 冷却 新风 W H L1 T O N 加热 冷却 循环风 N M 新风接入负压端 露点温度12三 洁净手术室空调系统方案确定10 总结 手术室空调系统温湿度独立控制，新风湿度优先控制模式： 夏冬季新风空调系统采用了一个共同露点，当冬季内区手术室需 要制冷时或冷热转换时，空调温湿度独立控制系统，系统互相之间不干扰，控制系统始终稳定可靠。 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现 通过以上分析，温湿度独立控制空调系统方案，可在医院手术部 空调系统中推广使用。 温湿度独立控制方案在洁净手术部

17、推广使用必须满足三个条件： 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现 三个基本条件 手术室温湿度有一个允许偏差范围各手术室均有一个合适的新风处理状态点（公共点） 新风系统能带走系统内所有湿负荷。 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现1 举例分析 我们以一家三甲医院洁净手术部为例，手术部内级手术室2间、级手术室2间、级手术室8间，IV级手术室4间，各洁净手术室设计参数（见表1）和夏季各级手术室计算参数（见表2）。手术室设备人员布置图 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现手术室等级手术室温度（）手术室湿度（%）医护人员数（个）人员散湿量g/kg 新风量（m3/h）新风机器露点（）I2125

18、3060142192100010II2125306012187980010III2125306012187980010IV2125306010156660010 手术室设计参数（表一） 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现手术室等级室内冷负荷（Kw）室内湿负荷（Kg/h）热湿比（Kj/Kg）新风冷量1（Kw）新风冷量2 （Kw）循环风冷量（Kw）I7.272.311133013.966.550.81II6.041.991092711.175.240.96III5.971.991080011.175.240.98IV4.741.68101578.383.930.95 手术室计算参数 （表二）

19、 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现2 分析 手术部内不同级别的手术室温湿度有一个允许偏差范围 （T=2125 =3060%） 各手术室热湿比线基本相同 （=1000012000KJ/Kg） 各手术室有一个均合适的新风送风处理状态点 （TL=10 12） 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现 3 手术部内各手术室均满足以上三个基本条件，采用最不利状态点（10）作为新风送风露点，即可实现手术室温湿度独立控制，湿度优先控制模式。 4 实施原理 洁净手术部空调系统采用温湿度独立控制，湿度优先控制模式，是将传统净化空调系统中温度控制和湿度控制分开，新风和循环二个空调系统共同保证手术室温湿度。 各手术室所需洁净风量与新风风量分别热湿处理后，比温湿度同时控制的舒适性空调系统，能够更好地控制因手术室内热湿比变化而引起的湿度变化。 四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现5 新风集中处理后送入手术室，实现双位控制。 手术时送入保障卫生的新风量，不工作时补入维持正压的风量。 循环机组处理各手术室洁净度风量和温度6 循环风量由手术室洁净度级别确定，与整个手术部系统无关。 四 洁净手术室空调系统温湿度独