喬立強（上海建科工程咨詢有限公司，上海 200032）

0 引 言

綜合型醫(yī)院建筑具有極強的功能分區(qū)性和專業(yè)性，旨在滿足醫(yī)療工藝的合理性以保障各部分在管理體系下正常運行。其建筑特點如下：內(nèi)部布局非常復雜，常形成大面積建筑內(nèi)區(qū)，多數(shù)房間無法實現(xiàn)自然通風；有嚴格的空間秩序和功能要求，空間連通性強，房間數(shù)量龐大且多為小房間；醫(yī)療器材設備、醫(yī)療服務支持系統(tǒng)、建筑機電系統(tǒng)龐雜分散，安裝空間局促，并且連續(xù)運轉(zhuǎn)，一天 24 h 就診不能間斷[1]。

醫(yī)院建筑的以上特點決定了其供暖通風與空氣調(diào)節(jié)（Heating Ventilation and Air Conditioning ，HVAC）系統(tǒng)的設計不同于其他公共建筑，否則無法實現(xiàn)控制污染、保障醫(yī)療、熱環(huán)境舒適的目標。

在醫(yī)院建筑中，有潔凈要求的場所較多，主要包括：潔凈手術(shù)部、重癥加強護理病房（Intensive Care Unit，ICU）、血液病房、供應室、配置中心、數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA）機房、生物及動物實驗室等。醫(yī)院內(nèi)除了潔凈空調(diào)用房以外，部分功能用房因其功能不同，所需空調(diào)方式也各不相同。具體表現(xiàn)在以下四個方面。

（1）出于對網(wǎng)絡系統(tǒng)及信息的需要，院內(nèi)設置電信機房和電腦機房。由于機房內(nèi)設備散熱較大，人員較少，長年需要供冷，因而應采用大風量、小溫差的空調(diào)通風系統(tǒng)。

（2）磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）和發(fā)射型計算機斷層掃描（Emission Computed Tomography，ECT）的機房，必須滿足散熱大、溫濕度調(diào)控精準且具備電磁屏蔽功能的要求。

（3）X 光、CT、B 超等放射科室和超聲波科室用房，采用變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)。

（4）急診部的工作時間須延續(xù)到晚間，每天 22∶00 以后仍需要運行空調(diào)系統(tǒng)，必須滿足其獨特時段的需求[2-3]。

本文借助上海復旦大學附屬腫瘤醫(yī)院醫(yī)學中心的工程實例，對該醫(yī)院住院部的潔凈手術(shù)室及內(nèi)外走廊的凈化空調(diào)、空氣過濾與循環(huán)空調(diào)機組等設備的設計方案進行了分析和論述，并且對其施工要點作了簡要說明，有望為醫(yī)院凈化空調(diào)系統(tǒng)設計施工提供參考。

1 項目概況

醫(yī)院住院部共 11 層，1 層為門診大廳，2～4 層為手術(shù)室及靜配中心，包含凈化空調(diào)機組設備間，5～11 層為病房。其中的凈化工程包括：地下 1 層 DSA 手術(shù)室，其中 III級手術(shù)室 2 間，IV 級潔凈走廊及輔房；住院部 1 層中心供應 III 級無菌區(qū)及打包滅菌區(qū)；手術(shù)部，其中 I 級手術(shù)室 6間，III 級手術(shù)室 17 間，IV 級潔凈內(nèi)走廊、外走廊及輔房；3 層 IV 級 ICU 及輔房；4 層靜配中心，其中 II 級配置間 3間，III 級更衣及污洗間。

2 空調(diào)系統(tǒng)設計

2.1 空調(diào)系統(tǒng)設計方案

2.1.1 空調(diào)風系統(tǒng)[4]

（1）門診候診大廳、候診室等大空間采用單風管定風量一次回風式全空氣低速空調(diào)系統(tǒng)，設有初、中效過濾等功能（設有變頻控制），氣流組織為上送下回，回風口設置在空氣相對較臟區(qū)域，以形成清潔空氣從清潔區(qū)域流向污染區(qū)域的狀態(tài)。

（2）診室、辦公室等小房間采用風機盤管＋獨立新風空調(diào)系統(tǒng)。新風空調(diào)系統(tǒng)提供經(jīng)過預處理的新風，診室新風機組采用帶回風的空調(diào)機組，以提高各診室的室內(nèi)換氣次數(shù)。

（3）病房采用風機盤管＋獨立新風系統(tǒng)，新風系統(tǒng)采用熱泵式預冷型溶液調(diào)濕機組，新風空調(diào)系統(tǒng)提供經(jīng)過預處理的新風。

（4）藥房采用多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)，以滿足藥庫全年的低溫要求。

（5）地下室所有變配電機房均設有單冷空調(diào)系統(tǒng)，以保證機房內(nèi)保持適宜的溫度；電信機房、無線覆蓋機房、有線機房均采用多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)。

2.1.2 空調(diào)水系統(tǒng)

病房樓采用二管制水系統(tǒng)，冬夏季通過閥門進行冷熱切換，冷卻水為獨立水系統(tǒng)。隨著各空調(diào)房間負荷的變化，對空調(diào)水泵進行臺數(shù)控制和變頻調(diào)節(jié)。空調(diào)冷熱水系統(tǒng)均采用定壓膨脹罐作為定壓裝置，罐體為常壓，膨脹管各接至空調(diào)冷、熱水的回水總集管處。

2.1.3 空調(diào)冷熱源設備

（1）病房樓采用水冷式冷水機組作為空調(diào)冷源，采用2 臺螺桿式機組。冷卻水供回水溫度分別為 14℃ 和 19℃。大型醫(yī)療機房采用變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)＋溶液調(diào)液新風系統(tǒng)，2 套機組分別連接不同的室外機，可互為備用。

（2）在病房樓屋面預留兩臺四管制風冷熱泵機組，作為手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源備用，以提高手術(shù)室空調(diào)設備運行的可靠性。

（3）采用 3 臺熱水鍋爐作為空調(diào)、生活熱水用熱源。采用 1 套內(nèi)燃機熱電二聯(lián)供系統(tǒng)，提供 70℃～90℃ 熱水用于生活熱水，并且確保在發(fā)電的同時還可提供生活熱水。

2.2 凈化空調(diào)系統(tǒng)

本項目的凈化空調(diào)系統(tǒng)用于 DSA 手術(shù)室、中心供應、手術(shù)部、靜配中心等區(qū)域。凈化空調(diào)機組包括循環(huán)機組和新風機組，手術(shù)室新風采用初效、中效、亞高效過濾器三級過濾，新風入口設置新風采集箱。根據(jù)國標圖集 07K505《潔凈手術(shù)部和醫(yī)用氣體設計與安裝》的設計方法，凈化空調(diào)系統(tǒng)設計參數(shù)如表 1 所示。

表1 潔凈手術(shù)部用房主要技術(shù)指標

手術(shù)室空氣處理過程一般有三種方案：獨立新風＋一次回風（新風只過濾不處理）、新風集中處理＋一次回風、新風集中處理＋二次回風。本工程采用第二種方案，即新風集中處理，一次回風混合送入循環(huán)空調(diào)機組進行再處理。

2.2.1 手術(shù)室的凈化空調(diào)系統(tǒng)配置

若是 I 級手術(shù)室，則每間手術(shù)室單獨配備空調(diào)機組；若是 III 級手術(shù)室，則 2～3 間手術(shù)室共用 1 套空調(diào)機組，由天花板送風裝置送風，采用“上頂送、下側(cè)回”方案。

參照 GB 50333—2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》對 III 級手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)各參數(shù)進行設計，具體如下：III級手術(shù)室最小新風量取每間 800 m3/h，排風量 300 m3/h；手術(shù)室面積 32 m2，凈高 3 m，換氣次數(shù) 22 次/h，送風量取 2 000 m3/h，送風口面積不小于 3.64 m2。因此，3 間手術(shù)室合用 1 臺空調(diào)機組，總送風量為 6 000 m3/h，由電動雙位定風量閥控制新風量，高位時為 2 400 m3/h，過渡季節(jié)可切換為 1 200 m3/h。

2.2.2 潔凈內(nèi)外走廊及輔房的凈化空調(diào)系統(tǒng)配置

潔凈內(nèi)走廊及輔房配置 1 臺凈化空調(diào)機組，采用高效送風口送風；輔房包括無菌庫房、器械庫房、1 次性庫房、麻醉誘導室，采用“頂送側(cè)回”方案；緩沖區(qū)、護士站、換床房等采用“上頂送、上頂回”方案。潔凈外走廊及輔房配置 1 臺凈化空調(diào)機組，選擇亞高效送風口送風，外走廊采用“上頂送、上頂回”方案；輔房包括標本間、污洗間、腔鏡清洗間、器械清洗間，不設回風，只設排風。

2.2.3 ICU 區(qū)及輔房的凈化空調(diào)系統(tǒng)配置

ICU 區(qū)及輔房配置 1 臺凈化空調(diào)機組自吸新風，設置雙位定風量閥保證新風供給，選擇高效送風口送風的“上頂送、下側(cè)回”方案；潔凈輔房采用“上頂送、上頂回”方案。ICU 病房采用單風管定風量一次回風空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)箱設有初、中效過濾等功能（設有變頻控制）。

2.2.4 中心供應、無菌區(qū)及輔房的凈化空調(diào)系統(tǒng)配置

中心供應、無菌區(qū)及輔房配置 1 臺凈化空調(diào)機組，機組采用自吸新風，設置雙位定風量閥，采用高效送風口送風；無菌區(qū)采用“上頂送、下側(cè)回”方案，潔凈輔房如潔凈物品接收、緩沖 2 區(qū)，采用“上頂送、上頂回”方案；檢查包裝滅菌室、低溫滅菌室、緩沖 1 區(qū)及潔具間等采用直流式送風，不設回風，只設排風。

3 凈化空調(diào)設備

3.1 凈化空調(diào)機組

凈化空調(diào)機組采用正壓機組，送風機及中效過濾器均在表冷器之前，既防止受到表冷器的污染，又避免機組漏風對凈化效率的影響?？照{(diào)機表冷器截面風速 ≤2 m/s 。機組為四管制，加熱盤管在表冷器之后，以調(diào)節(jié)相對濕度，風機為變頻控制（見圖 1）。

圖1 循環(huán)空調(diào)機組結(jié)構(gòu)示意圖

循環(huán)空調(diào)箱有粗、中效過濾段，表冷段，加熱段，離子凈化消毒及送風段，具有可變新風比的功能，過濾季節(jié)新風量可達到總風量的 50%。

3.2 新風機組

新風機組采取三級過濾，處理后的夏季新風應達到室內(nèi)狀態(tài)點的等焓線以下，以減少空調(diào)機組在濕工況下運行的時間。風機為變頻控制（內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖 2），相比于循環(huán)空調(diào)機組，增加一套氟盤管接至除濕室外機。

3.3 房間壓差控制裝置安裝

手術(shù)室壓差控制的目的是：新風量＝排風量＋壓差風量。房間壓差控制裝置的工作原理是，通過測壓管測得房間的壓差，調(diào)節(jié)房間的排風量，同時可輸出顯示信號（見圖 3）。室內(nèi)壓差傳感器在手術(shù)室外自動門旁邊，距門邊200 mm，壓差表底邊距地面 1 300 mm。

圖2 新風機組結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 壓差傳感器安裝圖

4 施工要點

回顧本項目的實踐經(jīng)驗，對空調(diào)和凈化空調(diào)系統(tǒng)設備的施工要點進行梳理和總結(jié)，歸納如下。

（1）過濾器設置在新風口、送風口、回風口、排風口：在新風口或緊靠新風口處設置新風過濾器，在空調(diào)機組送風正壓段出口設置預過濾器，在系統(tǒng)末端或靠近末端靜壓箱附近設置末級過濾器或裝置，在潔凈用房回風口設置回風過濾器，在潔凈用房排風入口或出口設置排風過濾器。

（2）潔凈走廊每個送回風口前端均要加裝手動調(diào)節(jié)閥，閥門尺寸同所在風管尺寸。

（3）手術(shù)室送風末端配置 H13 高效過濾器，潔凈區(qū)內(nèi)走廊及輔房送風末端配置 H13 高效過濾器，潔凈區(qū)外走廊及輔房送風末端配置 H10 亞高效過濾器。若過濾器安裝的房間數(shù)量較多，各處尺寸相近，則很容易混淆，應加以注意。

（4）每臺凈化空調(diào)機組均配置 2 套電動調(diào)節(jié)閥和 1 套溫濕度探頭，電動調(diào)節(jié)閥設置在機組回水總管上，溫濕度探頭設置在凈化區(qū)回風總管上。溫濕度探頭將采集到的信號傳遞給自動控制器，自動控制器再通過所設定的溫度來控制電動調(diào)節(jié)閥的開啟度。

（5）自動控制器實行濕度優(yōu)先控制。在夏季工況下，新風經(jīng)過新風機組（含深度除濕）處理后與回風混合，接著在循環(huán)機組中進行降溫/升溫，直到達到自動控制器設定的送風狀態(tài)點后送風；在冬季工況下，新風經(jīng)過新風機組處理后與室內(nèi)回風混合，在循環(huán)機組中加熱，再通過電極加濕器等溫加濕，直到溫濕度滿足自動控制器設定的標準狀態(tài)點后送風。

（6）排風機與新風機組、循環(huán)機組實現(xiàn)連鎖控制，即新風機組和循環(huán)機組開啟，所對應的排風機也開啟；新風機組合循環(huán)機組關閉，所對應的排風機也相應關閉。

5 結(jié) 語

醫(yī)院住院部包括門診和手術(shù)部，其空調(diào)負荷是以人員活動散熱為主的，尤其潔凈手術(shù)部區(qū)域的凈化空調(diào)系統(tǒng)是為醫(yī)院來訪者、病患和醫(yī)護人員提供健康舒適環(huán)境的保障。醫(yī)技部、檢驗科和核醫(yī)區(qū)的空調(diào)負荷，是以各類大型設備散熱為主的，在空調(diào)負荷、送風量等參數(shù)上不同于前者，而且對環(huán)境溫度精度要求高，會應用更多的變流量多聯(lián)機、恒溫恒濕空調(diào)機、溶液除濕機等，同時在設備運行和檢驗試驗過程中還會產(chǎn)生各類污染物，因而對排風系統(tǒng)和生物安全柜的設計與使用尤為重視。研究分析表明，醫(yī)技部各類大型設備房間的空調(diào)系統(tǒng)是醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)中至關重要的環(huán)節(jié)，需要進一步加以完善。