醫(yī)院潔凈手術(shù)室

醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)在除濕方面普遍存在一些問題，尤其是在過渡季節(jié)。針對這些問題提出一種將制冷、除濕分開獨(dú)立控制的手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)。通過分析比較，這一新型空調(diào)系統(tǒng)能有效地控制手術(shù)室空調(diào)的送風(fēng)工況，降低設(shè)備成本和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)能效果顯著。

1引言

醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)控制室內(nèi)溫度、相對濕度、塵、菌及有害氣體濃度，并提供室內(nèi)人員所需的新風(fēng)量，維持室內(nèi)外合理的氣流分布，其中對相對濕度的控制在手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)中顯得特別重要。

如果在一手術(shù)室里相對濕度降不下來，那么在這個(gè)相對濕度較高的手術(shù)室里，不僅會促使人體發(fā)菌量增加，還為細(xì)菌的繁殖、生存提供營養(yǎng)源。那么在手術(shù)過程中手術(shù)傷口就容易受到感染。在過渡季節(jié)相對濕度的問題尤其突出，而我國南方沿海地區(qū)大部分城市高濕度季節(jié)的時(shí)間很長，就更加不能不考慮潔凈手術(shù)室內(nèi)的相對濕度有效控制問題了。

2國內(nèi)手術(shù)室常見的空調(diào)除濕方案及其存在的問題

一般手術(shù)室室內(nèi)要求溫度為22～25℃，相對濕度為40%～60%，有些特殊的手術(shù)類型要求的相對濕度可能更低些。目前國內(nèi)在手術(shù)室空調(diào)濕度控制這方面的普遍做法是（以下簡稱傳統(tǒng)方案）：新回風(fēng)混合后先經(jīng)過表冷器降溫除濕，此時(shí)的相對濕度一般為90%左右，遠(yuǎn)達(dá)不到手術(shù)室的濕度要求，然后再經(jīng)過電熱管再熱空氣，通過這個(gè)等濕升溫過程來降低相對濕度。這一做法濕度是達(dá)到要求了，但它不可避免地出現(xiàn)了如下幾個(gè)問題：

2.1初投資增加：由于考慮到電加熱會抵消一部分機(jī)組的冷量，所以空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)選型時(shí)必須要考慮預(yù)留足夠的制冷性能余量，造成設(shè)備初投資增加。例如：某醫(yī)院手術(shù)室冷負(fù)荷為16kW，但該空調(diào)系統(tǒng)需匹配約6kW的電加熱才能滿足相對濕度的要求，那么選型的空調(diào)機(jī)組的制冷量就要22kW。

2.2能耗增加：當(dāng)手術(shù)室內(nèi)濕負(fù)荷較大時(shí)，要開啟電加熱，造成冷熱量相互抵消，能耗增加。

2.3設(shè)備使用率降低：當(dāng)手術(shù)室內(nèi)濕負(fù)荷較小，不需要開啟電加熱來控制相對濕度時(shí)，由于設(shè)計(jì)時(shí)按最不利工況考慮設(shè)備，而此時(shí)實(shí)際負(fù)荷很小，設(shè)備使用率就降低了。同時(shí)，長時(shí)間的低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)會造成冷凍主機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。



2.4特定情況下濕度問題很難解決：當(dāng)手術(shù)室內(nèi)冷負(fù)荷小而濕負(fù)荷大時(shí)，比如南方地區(qū)的過渡季節(jié)。在這種情況下，為了滿足溫度的要求而提高冷凍水的溫度，但這樣一來機(jī)組的除濕能力就進(jìn)一步下降了，空氣的含濕量降不下來，濕度問題沒法解決。



3一種溫濕度分開控制的手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)



筆者提出一種新型的醫(yī)院手術(shù)室空調(diào)濕度控制方案（以下簡稱新型方案），可以有效地解決傳統(tǒng)方案所碰到的問題。該空調(diào)是在傳統(tǒng)方案基礎(chǔ)上做了以下幾點(diǎn)改進(jìn)：

3.1取消原空調(diào)機(jī)組的電加熱管，而在表冷器后面增加了一個(gè)獨(dú)立的冷卻式除濕機(jī)，除濕機(jī)由壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管或膨脹閥和蒸發(fā)器組成。這種新型的手術(shù)室空調(diào)的工作原理是新回風(fēng)混合后首先經(jīng)過機(jī)組的表冷器被冷卻，同時(shí)能初步除去空氣中的一部分水份，降低空氣的含濕量。然后再經(jīng)過除濕系統(tǒng)的蒸發(fā)器進(jìn)一步除濕，使空氣的含濕量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后經(jīng)過除濕機(jī)的冷凝器，通過等濕加熱過程來降低空氣的相對濕度。

3.2在控制方面，使用一個(gè)溫濕度探頭對手術(shù)室回風(fēng)工況進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)室內(nèi)溫度與設(shè)定值不符時(shí)，溫度傳感器信號將傳遞給PLH控制冷凍水流量即制冷量；而濕度傳感器信號則控制除濕壓縮機(jī)的開啟與停機(jī)。這樣，相對濕度與溫度分開控制，既確保其控制精度，又解決了傳統(tǒng)方案所遇到的溫度與相對濕度難以匹配的問題。

3.3按手術(shù)室實(shí)際冷負(fù)荷匹配空調(diào)機(jī)組的制冷能力，不需考慮電加熱消耗的冷量，相對傳統(tǒng)方案選型的空調(diào)設(shè)備可以不用預(yù)留過大的余量。

3.4溫濕度工況變化時(shí)空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行情況：

①高溫高濕工況下，制冷機(jī)組和除濕機(jī)同時(shí)開啟；

②高溫低濕工況下，制冷機(jī)組開啟，因?yàn)橹评錂C(jī)組的表冷器有一定的除濕能力，且能滿足低濕度的工況，故除濕機(jī)不需啟動；

③低溫高濕工況，把主機(jī)冷凍水的溫度調(diào)高，使制冷機(jī)組在低負(fù)荷下運(yùn)行，而除濕機(jī)開啟以應(yīng)付高濕度的工況；

④低溫低濕工況，適當(dāng)調(diào)低冷凍水的溫度，除濕機(jī)不啟動。

4實(shí)例計(jì)算比較

下面以廣州某醫(yī)院一間III級手術(shù)室為例來對以上兩種方案進(jìn)行分析比較。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和資料，III級標(biāo)準(zhǔn)潔凈手術(shù)室設(shè)定人數(shù)為6人，考慮到實(shí)際使用時(shí)人數(shù)可能增加，按10人計(jì)算；設(shè)備負(fù)荷按100W/m2，照明負(fù)荷按640W，手術(shù)室人員的勞動強(qiáng)度取為中等，其顯熱散熱量為88W，潛熱散熱量為147W，散濕量為219g/h，人員的群集系數(shù)取0.89；設(shè)備的同時(shí)使用系數(shù)取0.8。據(jù)此計(jì)算出III級標(biāo)準(zhǔn)潔凈手術(shù)室的熱、濕負(fù)荷為：①顯熱熱負(fù)荷：3923W；②潛熱熱負(fù)荷：1308W；③總體熱負(fù)荷：5231W；④濕負(fù)荷：1949g/h；⑤循環(huán)風(fēng)量為3000m3/h，其中有480m3/h的新風(fēng)量，新風(fēng)比取為16%。



5結(jié)論

5.1醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)可以將制冷、除濕分開控制，即用獨(dú)立的除濕系統(tǒng)取代電加熱熱補(bǔ)償，能有效地控制手術(shù)室內(nèi)的溫濕度。

5.2該空調(diào)系統(tǒng)可以降低設(shè)備成本和運(yùn)行費(fèi)用，有明顯的節(jié)能效果，尤其對我國南方過渡季長地區(qū)，系統(tǒng)方案優(yōu)勢明顯，更值得采用。