上海市某医院洁净手术部净化空调系统设计

上海市某医院洁净手术部净化空调系统设计

吴才全

上海勇波建 筑工程有限公司 上海 200000

摘要：手术部净化空调系统在其中占据着十分重要的作用。基于此，本文就上海市某医院洁净手术部净化空调系统进行设计，详细介绍了该医院洁净手术部的概况，各个系统进行设计计算，其中包括风管、水管管径的确定、水力计算、水力平衡等，根据设计计算的结果选择各种所需的设备并且绘制平面图、系统图。

关键词：洁净手术部；净化空调；系统设计

引言：手术是现代医疗进行治疗的主要手段之一，对于卫生条件具有比较高的要求，因此医院构建洁净手术部净化空调系统具有重要的临床保障意义。但从目前来看，国内很多医院的洁净手术部净化空调系统在设计上存在缺陷，如空调参数缺乏季节性调整、冷热源配置不合理等，不仅会影响空调系统的实际应用效果，还会引发相应的成本浪费问题。所以，有必要以上海市某医院为例，围绕洁净手术部净化空调系统的优化设计展开探究讨论，从而可以保证手术部的卫生标准，显著地提升医院的临床医疗服务与基础设施建设水平，进而推动我国医疗行业的整体发展。

1. 工程概述

此工程为上海市某医院洁净手术部净化空调系统设计。该大楼共八层，第二层为手术部，办公区和空调机房位于上一层设备夹层。第二层层高为5.1m，手术室吊顶3m，辅房吊顶2.8m，净化面积为1971m2，总冷负荷为856kw，上一层为办公区和设备层。二层手术部洁净区由洁净辅助用房和洁净手术室组成，三层办公洁净区主要是办公和会议室区域。二层手术部洁净区的面积为1733m2，共有6间洁净等级为100级的手术室，4间洁净等级为10000级的手术室，部分洁净等级为10000级、100000级、300000级的辅助用房和洁净走廊。设备夹层办公洁净区的面积为238m2，共有洁净等级为100000级的辅助用房和办公走廊^[1]。

上海市某医院洁净手术部净化空调系统设计需要满足手术区的洁净要求,又能满足办公区的洁净要求。在进行设计的时候需要严格的遵守《医院洁净手术部建设标准》，Ｉ～Ⅲ级洁净手术室必须使用全空气系统，Ⅲ级洁净辅助用房及Ⅳ级洁净手术室可采用带高中效及其以上过滤效率过滤器的净化风机盘管加独立新风系统，在进行设计的时候需要严格按照先进性、高可靠性、实用性以及经济性的原则，从而可以在医院内部建设一个低噪音、该洁净度、新风量充足、手术环境舒适的现代化洁净手术部，从而可以优化医院的实际治疗效果，从而可以瑞金整个产业的发展。

2. 洁净手术部建筑平面布置

1. 平面布局设计的一般原则

洁净手术部建筑合理布局设计的目的是可以实现污洁分流，提高手术室的洁净度，从而可以避免在进行手术的过程中降低发生感染的概率。其主要的原则是需要功能流程合理化，洁污流线分明并且可以进行疏散。

因此在进行平面布局设计的时候需要根据一些原则进行通道布置，单通道布置需要具备消毒和包装的条件；多通道布置需要具备人物分流的条件；洁污双道的布置不受到各种条件的限制；中间通道和外廊需要设置为洁净走廊。

2. 建筑平面布置以及其特点

1. 通过对医院自身的实际情况进行分析，在进行建筑布置的时候需要将洁净区和非洁净区进行严格隔开，中间通道是洁净走廊没从而并且设置相应的门，从而可以保证整个实际应用的效果。

2. 在平面布局设计中需要充分考虑不同级别的手术室的搭配。

3. 为了满足复压手术的需求需要设置一个正、复压切换手术室。

4. 根据医院的实际手术需要设计特殊手术室。

5. 手术室的布置需要严格按照净化梯度布置。

3. 上海市某医院洁净手术部净化空调系统参数的确认

1. 室外空调设计气象参数

上海市某医院洁净手术部净化空调系统设计气象参数的制定需要根据采暖通风和空气调节设计规范确定空调夏季、冬季室外的主要计算参数：

1. 夏季参数

本设计中夏季参数为：大气压（Pa）100540；室外计算干球温度（℃）34.4；室外计算湿球温度（℃27.9；最热月室外计算相对湿度(%)69；平均风速（m/s）3.1。

2. 冬季参数

本设计中冬季参数为：大气压（Pa）102540 ；空调计算温度（℃）-2.2；冬季室外计算相对湿度(%)75；通风计算温度（℃）4.2；平均风速（m/s）2.6。

2. 室内空调设计标准

根据国家相关部门的实际需求可以确定在进行手术室设计的时候发现各洁净手术需要满足不同级别的手术室所需的洁净设计标准，在热湿环境、静压值、以及噪音方面可以满足规范的设计要求，对于工作区的气流的平均速度需要满足暖通空调的实际要求^[2]。

4. 洁净手术部净化空调系统设计

1. 净化空调系统划分和形式的选择

空调管路系统的环路依据不同，划分原则也存在差异。通过对国家标准的实际情况进行分析可以发现，净化空调系统划分和形式的选择需要按照以下几个原则，即：

1. 负荷特性：根据建筑不同的朝向划分不同的环路，根据内区与外区负荷划分不同的环路，根据室内热湿比大小将相同或接近的房间划分为一个系统或环路。

2. 使用功能：按房间的功能、用途，将基本相同划分为一个区域或组成一个系统按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统或环路。

3. 空调房间的设置：根据平面位置的不同进行分区设置。

4. 建筑层数:在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区，以减少系统内的设备承压。为了使用灵活，方便，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统。在高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转化层；因此，通常在设计中空调管路系统也常以转化层进行竖向分区。

各个手术室需要设置为独立排风系统。这种系统在应用的时候可以在满足空调需求的同时满足净化的需求。因此在进行设计的时候需要满足舒适性以及医疗功能性的实际需求。

基于此在进行空调设计的时候需要Ｉ～Ⅲ级洁净手术室必须使用全空气系统，Ⅲ级洁净辅助用房及Ⅳ级洁净手术室可采用带高中效及其以上过滤效率过滤器的净化风机盘管加独立新风系统^[3]。

2. 空调水系统和冷热源的选择

1. 空调水系统的设置

本次工作在进行水系统设计的时候为了减少空调机房的设备投资和官网建设投资，因此需要根据自身的实际情况利用假定流速法对水系统进行计算，具体的计算步骤如同下文所示：

（1）绘制冷水系统图，对管段编号、标注长度和流量，确定合理流速。

（2）根据各个管段的水量和流速确定管段的直径，计算摩擦阻力和局部阻力。

（3）并联管路的阻力平衡。

（4）计算系统的总阻力。

其具体的计算过程为：

管径计算：

根据初算管径选择标准管径，并查的其内径d

实际流速：

沿程阻力系数定：

根据阿里特苏里公式

——管壁的当量糙粒高度(m)；

——管道直径(m)；

——雷诺数；

(3)雷诺数的计算：

式中 ——流速(m/s)；

——管道直径(m)；

——运动粘滞系数(m²/s)；

总阻力计算

总阻力=沿程阻力+局部阻力

在进行计算的时候，通过对水系统的实际情况进行分析可以发现本次系统在运行的时候夏季提供冷冻水，冬季供热水，在设计的时候可以发现空调设计的总冷负荷为856kw，进而可以优化具体应用的实际效果。

2. 冷热源的选择

在整个空调系统的组成之中，冷热源是三大部分中的重要部分。冷热源在空调系统中的作用是提供冷媒和热媒，空调系统可以直接或间接地通过冷媒从室内除去热量，也可以直接或间接的通过热媒向室内加入热量，以维持空调房间内的热湿环境。因此，冷热源是空调系统的核心部分，没有冷源和热源就不能实现制冷或制热。

冷热源可分为天然冷热源（如土壤源热泵、水源热泵、空气源热泵等）和人工冷热源（比如冷水机组、锅炉供热）（施工图见图1）。本工程的冷热源由大楼提供，并且采用四管制进行作业，从而可以优化具体应用的效果。

图1：冷热源图纸

3. 空气处理

该项目的空气处理机组选用罗百特组合式空气处理机组，由混合段、初效段、表冷段、加热段、加湿段、风机段、均流段、中效段、出风段组成。另外组合式空气处理机组的送风管和回风管道上都要有消声器，新风机和高静压风机盘管里都有消声措施，部分洁净用房吊顶上还要安装送风静压箱用来减少噪声。

4. 气流组织

气流组织，指的是设计者要组织空气合理的流动。要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜，空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且要有合适的空气分布。

1. 送风口

本工程的Ⅰ级手术室和Ⅲ级手术室的全空气送风形式为送风天花，辅助用房的全空气送风形式为高效保温送风口。100级洁净区（室）的气流必须是单向流，洁净区末级高效过滤器集中布置时应满足集中送风装置送风洁净气流满布比应大于0.9，静压箱内气流应有充分的混合的措施的要求。100级洁净区（室）送风口风速应为0.45m/s。

2. 回风口

本次工程的回风口需要设置在设置在洁净室的下部，风口下缘距地面至少0.1m。其风速的设置在于经常无人房间和走廊 ≤1.5m/m；经常有人房间 ≤1m/s；走廊 ≤2m/s。

3. 排风口

排风口位置需要一般比新风口至少高2m以上，排风口风速不宜小于1.5m/s，但也不能太大，其空气净流通面积应按风速确定。

通过对各种实际情况进行分析可以发现优化具体的设计效果，进而可以提升现代医疗的实际水平。

总结：综上所述，随着我国经济的发展和技术水平的提升，我国的医疗行业已经取得了全新的发展，洁净手术部是医院重要的医疗场所，空调是保证整个手术室处在洁净环境下的重要保证，因此需要对其设计的实际情况进行分析，并且对各种参数进行计算，不断的提升净化空调工程设计水平，从而可以满足新时期现代医疗水平提升的关键。

参考文献：

[1]刘燕敏,沈晋明.医疗环境控制思路与措施——《日间手术中心设施建设标准》内容解读[J].中国医院建筑与装备,2021,22(04):26-30.

[2]陈松婷,茆尤尤,杨秀菊.综合性监测后评估反馈对洁净手术室运行维护效果影响的多中心研究[J].中国感染控制杂志,2021,20(03):216-221.

[3]贾新波.基于PLC的洁净手术室净化空调新风机组自动控制设计与实现方法[J].中国设备工程,2020(09):167-168.