談對潔凈手術(shù)室工程中新風的理解

　　新風是手術(shù)室內(nèi)人員呼吸的需要，保持CO2濃度在一定的范圍內(nèi);它是補償排風及保持室內(nèi)壓差的需要;是冬季降低室內(nèi)溫度的冷源;是系統(tǒng)顆粒90%的源頭;是整個系統(tǒng)冬季加濕、夏季除濕的源頭。

　　一、室內(nèi)人員呼吸所需的新風量

　　隨著溫室氣體的排放，目前大氣中的CO2濃度已由上世紀中葉的315ppm達到376ppm，50年間濃度增加了近20%。

　　研究表明，人們在CO2濃度700-1000ppm感覺良好;達到1500ppm時，明顯有不適感;達到3000ppm時，會出現(xiàn)頭痛和其他癥狀。

　　人體每小時排出的CO2約為20L,如需保持室內(nèi)CO2濃度在700-1000ppm，則需要新風量為：

　　Q=Q1/(Cv1-Cv2)×

　　=0.02/(700-376)×

　　=61m3/h

　　式中：

　　Q——每人每小時所需新風量，m3/h;

　　Q1——人體每小時排出CO2量,m3/h;

　　Cv1——保持室內(nèi)CO2濃度，ppm;

　　Cv2——新風CO2濃度，ppm。

　　以上理論計算從另外一個側(cè)面也證明了《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB-2002中規(guī)定為每人每小時60m3是合適的。

　　根據(jù)北京某醫(yī)院動態(tài)實測手術(shù)室CO2濃度為800ppm,也說明規(guī)范中規(guī)定的CO2量是比較合適的。

　　二、補償排風及保持室內(nèi)壓差需要的新風量

　　保持室內(nèi)正壓值所需要新風，就等于整個系統(tǒng)(包括室內(nèi)裝飾面和空調(diào)系統(tǒng))的漏風量與有組織排風量之和，即補入量新風量與系統(tǒng)泄漏風量相等。

　　(一)裝飾面層漏風量的主要組成部分

　　1.手術(shù)室門

　　潔凈手術(shù)室一般配有自動平移門和手推平移門(手動平開門)，都應(yīng)為氣密門，但并不需要特別密封，因為從手術(shù)室內(nèi)逃向兩側(cè)走廊的空氣為潔凈空氣，無論是潔凈程度方面還是溫濕度方面，都是有利的。

　　2.裝飾醫(yī)療設(shè)備

　　對于與吊頂或夾墻相通的器械柜體、氣體終端箱、電源插座箱等，都需用密封膠密封，保證完全與吊頂面密封，尤其是氣體終端箱、電源插座箱底箱內(nèi)層穿管線孔等特別容易遺漏密封。

　　3.裝飾遺留縫隙

　　裝飾面層本身需要密封，與之相接的無影燈、吊塔開孔、燈帶孔、攝像頭開孔、揚聲器孔，都應(yīng)做密封處理。

　　4.消防設(shè)備

　　在潔凈走廊和清潔走廊內(nèi)都有很多與消防、給排水等工種配合的，其結(jié)合面都應(yīng)做密封處理，如消火栓箱內(nèi)的密封、噴淋頭的密封、數(shù)量很大的管井防火門的密封;另有清潔走外窗的密封等。尤其是管井的防火門，數(shù)量很大，漏風量驚人，應(yīng)特別注意。

　　(二)空調(diào)系統(tǒng)漏風量主要組成部分

　　1.風管系統(tǒng)

　　可以說風管系統(tǒng)是漏風大戶，如果風管系統(tǒng)漏風小，特別密閉，正壓很容易調(diào)節(jié);如風管系統(tǒng)不密閉，會給調(diào)試人員帶來很大麻煩。在風管制作時，成品風管不得有變形、扭曲、開裂、孔洞、法蘭脫落、開焊、漏鉚等缺陷，應(yīng)特別注意風管咬口的密封，尤其是三通四通等多面結(jié)合點的密封，一般采用內(nèi)密封;在法蘭的風管翻邊轉(zhuǎn)角處，一般都有漏點，應(yīng)用密封膠處理;抽芯鉚釘應(yīng)用全密閉型的，且應(yīng)在鉚釘處做密封處理。

　　2.空氣部件制作安裝遺留縫

　　對于空氣部件而言，漏風情況也是不可小視。對于各種閥件產(chǎn)品自身的密封，在采購時就應(yīng)有要求，閥體應(yīng)采用整體焊接表面噴涂處理的產(chǎn)品，在閥軸處應(yīng)有密封措施，閥的法蘭應(yīng)平整，確保采用密封墊后不漏風;消聲器的漏風量不可忽視，主要原因是制作時采用了很多鉚釘，可能的漏風點很多。

　　3.凈化空調(diào)機

　　對于凈化空調(diào)機組而言，選擇質(zhì)地優(yōu)良的凈化專用空調(diào)機組是很有必要的，凈化專用空調(diào)機組對于壁板間密封程度要比一般空調(diào)機組高很多，漏風量也當然會小很多。漏風主要在正壓段部分的可開門板處及正壓段的盤管接管處，應(yīng)做有效的密封處理。

　　漏風量模擬計算：

　　(1)裝飾部分漏風量

　　Q1=3600µF

　　=3600X0.4X0.05X3.65

　　=57m3/h

　　上式中，流量系統(tǒng)µ取0.4;

　　房間漏風面積F，門6mX0.005m,其它縫40m×0.0005m;

　　正壓值取8Pa;

　　空氣密度取1.2。

　　(2)空調(diào)系統(tǒng)漏風量

　　按規(guī)范要求，風管和空調(diào)機組漏風量分別約為2%，如為一間Ⅱ級手術(shù)室，總風量為4000m3/h，漏風量則為160m3/h。

　　總新風量=總的泄漏風量=裝飾系統(tǒng)漏風量+空調(diào)系統(tǒng)漏風量+有組織排風量=57+160+583=800m3/h

　　上式中的新風量為《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》(GB-2002)中最小新風量標準。設(shè)計新風量的取值，是根據(jù)新風換氣次計算量、保證人員呼吸所需新風量、需保證室內(nèi)正壓所需的新風，這三者的最大值作為設(shè)計新風量，但不應(yīng)低于國標中I級手術(shù)室1000m3/h，Ⅱ、Ⅲ級手術(shù)室800m3/h，IV級手術(shù)室600m3/h的最小值要求。

　　但工程實踐中，對于Ⅱ級手術(shù)室有組織排量大多為200～300m3/h，并非上式中的583m3/h，在裝飾漏風較為明顯的情況下，相對隱蔽的空調(diào)漏風量可能占了較大的比例。如果施工時不注意質(zhì)量，風管漏風量過大，致使室內(nèi)正壓無法保證，則可能用增加新風量的方法來彌補，新風量一旦增加，就會帶來一系列的能耗增加，如夏季的除濕、冬季的加濕、還有過濾器的更換頻率增加等等。

　　這些應(yīng)該引起我們的關(guān)注。

　　三、新風是冬季降低室內(nèi)溫度的冷源

　　在冬季，整個醫(yī)院需要加熱，包括手術(shù)部區(qū)域，加熱能耗主要負責新風和維護結(jié)構(gòu)負荷，對于一般病房和辦公室，主要負荷是維護結(jié)構(gòu);對于手術(shù)部而言，除外圍走廊需要加熱外，內(nèi)區(qū)圍維結(jié)構(gòu)負荷往往很小，加之風機電機的轉(zhuǎn)化熱、手術(shù)室醫(yī)護人員、照明散熱、醫(yī)療設(shè)備散熱等，整個系統(tǒng)需要冷源才能保持手術(shù)室溫度。這時冷源理應(yīng)由新風來擔當，如新風量不足或是新風預熱度過高，則會使新風失去這一作用，可能會誤認為冬季需要制冷才能保證室內(nèi)溫度。當然還有由于制熱盤管和控制配置不合理造成室內(nèi)溫度失控上升。造成冬季手術(shù)室溫上升的原因很多，但充足合適低溫的新風是確保手術(shù)室溫度的最大因素。那么冬季室外溫度取多少度才比較合適呢?

　　冬季新風預熱取多少度與系統(tǒng)的設(shè)計和配置有關(guān)。單從手術(shù)室降溫而言，溫度越低越好，如冬季室外新風不進行預熱直接進行循環(huán)機組系統(tǒng)，將會與室內(nèi)回風很好地中和，室內(nèi)溫度控制也將會自如。但不進行預熱的新風是否會對新風表冷盤管及循環(huán)機組中的盤管形成威脅，將是需要綜合考慮的事情。

　　一般情況下，新風一對多時，應(yīng)進行過冷除濕，這時新風機組中需要配大排數(shù)的表冷盤管，這一盤管在冬季時需要保護，即需要將新風進行預熱。預熱的溫度根據(jù)手術(shù)室的大小、級別不同，此溫度也不盡相同。根據(jù)實踐，控制在5~16℃是比較合適的。

　　四、新風是系統(tǒng)顆粒90%的源頭

　　根據(jù)研究，整個系統(tǒng)中的顆粒中，90%來自新風。

　　目前，全國平均大氣塵濃度約為0.3mg/m3。

　　如果能在源頭將新風中的顆粒物過濾掉，將會對后續(xù)整個系統(tǒng)的運行帶來好處，可以采取以下措施——

　　(一)新風必須三級過濾

　　一級粗效，二級中效，三級亞高效。且三級過濾應(yīng)連續(xù)布置在新風入口處，避免污染其間的管路和部件。

　　(二)使用具有自動清掃功能的產(chǎn)品

　　為了解決新風易堵、管理工作繁重的問題，具有自動清掃功能的產(chǎn)品已經(jīng)問世，自動清掃的時間可以根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境情況設(shè)定，可以每天一次，也可以三天一次，濾網(wǎng)可以反復清掃使用，既達到了清除過濾器的目的，又節(jié)省了材料，這樣就太方便了。

　　尤其是新風的一級過濾器，最易污染，應(yīng)使用可自動清掃功能的產(chǎn)品，以減少更換等資材的投入及管理費用。

　　(三)新風各級過濾器面風速盡可能小

　　即過濾面積盡可能大，那大多少呢?根據(jù)實踐，當運行風量是額定風量的0.5倍時，即過濾面積增大1倍，運行時間將是額定運行時間的4倍以上，大大延長了過濾器的使用壽命。建議，各級過濾器運行風量小于過濾器的額定風量，尤其是新風的粗效過濾器。

　　五、新風是整個系統(tǒng)冬季加濕的源頭

　　我國絕大數(shù)地區(qū)冬季都需要加濕。一般冬季大氣中水蒸汽含量為1~2g/m3，與室內(nèi)需要含濕量有一定差距，故需要對補入系統(tǒng)中的新風進行加濕。一般情況下，每1m3/h新風量需要加7g水。如增加新風量，加濕量也需相應(yīng)增加。

　　六、新風是夏季除濕的源頭

　　除新疆等地區(qū)外，我國絕大多數(shù)地區(qū)夏季都需要除濕。

　　為了達到手術(shù)室內(nèi)濕度的要求，傳統(tǒng)設(shè)計是將室外空氣處理到室內(nèi)狀態(tài)點的等焓線上，再與室內(nèi)狀態(tài)點混合，之后經(jīng)凈化機組處理到送風狀態(tài)點的等d線與95%的交點上，后經(jīng)再熱達到送風狀態(tài)點。

　　傳統(tǒng)處理新風過冷處理

　　如將室外新風直接處理到露點溫度13℃，新風承擔室內(nèi)所有熱濕負荷，室內(nèi)回風與之混合，根據(jù)具體情況，需要加熱或不加熱達到送風狀態(tài)點后，送入室內(nèi)，見圖2。

　　設(shè)新風量為L新，回風量為L回，Q1為原有模式的處理過程總冷量，Q2為現(xiàn)有模式的處理過程總冷量。

　　Q1=L新×Δi1+(L新+L回)×Δi2

　　=L新×Δi1+L新×Δi2+L回×Δi2

　　Q2=L新×(Δi1+Δi2)=L新×Δi1+L新×Δi2

　　=L新×Δi1+L新×Δi2+L回×Δi1

　　=Q1-L回×Δi2

　　從上可知，新風過冷處理方案總冷量較傳統(tǒng)方案少了L回×Δi2，此部分冷量由凈化機組承擔，再由后續(xù)再熱設(shè)備加熱，造成能量的抵消浪費。這一部分浪費冷量約為總能量的35%。

　　七、結(jié)束語

　　新風是整個潔凈系統(tǒng)的源頭，從某種程度上講，它承載了潔凈空調(diào)系統(tǒng)是否能長期良好運行的重大責任，我們應(yīng)充分認識它，理解它，發(fā)揮好它，運行好它，從而讓它為整個潔凈系統(tǒng)做出貢獻。