談對潔凈手術室工程中新風的理解

　　

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

　　

　　一、室內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CO2濃度，ppm;

　　

　　Cv2——新風CO2濃度，ppm。

　　

　　以上理論計算從另外一個側面也證明了《醫院潔凈手術部建筑技術規范》GB-2002中規定為每人每小時60m3是合適的。

　　

　　根據北京某醫院動態實測手術室CO2濃度為800ppm,也說明規范中規定的CO2量是比較合適的。

　　

　　二、補償排風及保持室內壓差需要的新風量

　　

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

　　

　　(一)裝飾面層漏風量的主要組成部分

　　

　　1.手術室門

　　

　　潔凈手術室一般配有自動平移門和手推平移門(手動平開門)，都應為氣密門，但并不需要特別密封，因為從手術室內逃向兩側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.裝飾醫療設備

　　

　　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，都應做密封處理。

　　

　　4.消防設備

　　

　　在潔凈走廊和清潔走廊內都有很多與消防、給排水等工種配合的，其結合面都應做密封處理，如消火栓箱內的密封、噴淋頭的密封、數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，數量很大，漏風量驚人，應特別注意。

　　

　　(二)空調系統漏風量主要組成部分

　　

　　1.風管系統

　　

　　可以說風管系統是漏風大戶，如果風管系統漏風小，特別密閉，正壓很容易調節;如風管系統不密閉，會給調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，應特別注意風管咬口的密封，尤其是三通四通等多面結合點的密封，一般采用內密封;在法蘭的風管翻邊轉角處，一般都有漏點，應用密封膠處理;抽芯鉚釘應用全密閉型的，且應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。對于各種閥件產品自身的密封，在采購時就應有要求，閥體應采用整體焊接表面噴涂處理的產品，在閥軸處應有密封措施，閥的法蘭應平整，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.凈化空調機

　　

　　對于凈化空調機組而言，選擇質地優良的凈化專用空調機組是很有必要的，凈化專用空調機組對于壁板間密封程度要比一般空調機組高很多，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)空調系統漏風量

　　

　　按規范要求，風管和空調機組漏風量分別約為2%，如為一間Ⅱ級手術室，總風量為4000m3/h，漏風量則為160m3/h。

　　

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

　　

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

　　

　　但工程實踐中，對于Ⅱ級手術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，相對隱蔽的空調漏風量可能占了較大的比例。如果施工時不注意質量，風管漏風量過大，致使室內正壓無法保證，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。

　　

　　這些應該引起我們的關注。

　　

　　三、新風是冬季降低室內溫度的冷源

　　

　　在冬季，整個醫院需要加熱，包括手術部區域，加熱能耗主要負責新風和維護結構負荷，對于一般病房和辦公室，主要負荷是維護結構;對于手術部而言，除外圍走廊需要加熱外，內區圍維結構負荷往往很小，加之風機電機的轉化熱、手術室醫護人員、照明散熱、醫療設備散熱等，整個系統需要冷源才能保持手術室溫度。這時冷源理應由新風來擔當，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溫度。當然還有由于制熱盤管和控制配置不合理造成室內溫度失控上升。造成冬季手術室溫上升的原因很多，但充足合適低溫的新風是確保手術室溫度的最大因素。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的設計和配置有關。單從手術室降溫而言，溫度越低越好，如冬季室外新風不進行預熱直接進行循環機組系統，將會與室內回風很好地中和，室內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，應進行過冷除濕，這時新風機組中需要配大排數的表冷盤管，這一盤管在冬季時需要保護，即需要將新風進行預熱。預熱的溫度根據手術室的大小、級別不同，此溫度也不盡相同。根據實踐，控制在5~16℃是比較合適的。

　　

　　四、新風是系統顆粒90%的源頭

　　

　　根據研究，整個系統中的顆粒中，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，將會對后續整個系統的運行帶來好處，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。且三級過濾應連續布置在新風入口處，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品已經問世，自動清掃的時間可以根據當地的環境情況設定，可以每天一次，也可以三天一次，濾網可以反復清掃使用，既達到了清除過濾器的目的，又節省了材料，這樣就太方便了。

　　

　　尤其是新風的一級過濾器，最易污染，應使用可自動清掃功能的產品，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、新風是整個系統冬季加濕的源頭

　　

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

　　

　　六、新風是夏季除濕的源頭

　　

　　除新疆等地區外，我國絕大多數地區夏季都需要除濕。

　　

　　為了達到手術室內濕度的要求，傳統設計是將室外空氣處理到室內狀態點的等焓線上，再與室內狀態點混合，之后經凈化機組處理到送風狀態點的等d線與95%的交點上，后經再熱達到送風狀態點。

　　

　　傳統處理新風過冷處理

　　

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

　　

　　設新風量為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方案少了L回×Δi2，此部分冷量由凈化機組承擔，再由后續再熱設備加熱，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、結束語

　　

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