移植病房的洁净空调及设备

一、洁净空调方式
移植病房和洁净配套附属用房的空调负荷和洁净度要求相差较大，各房间用途和使用时间均不尽相同，而且整个建筑物空调容量较大，因此用一个系统来解决是不合理的。为使洁净空调系统既能保持室内要求参数，又经济合理，就需要将系统分区。
1、洁净空调系统分区应考虑的主要因素是：温湿度参数、洁净度的等级、压力梯度、使用时间、空调设备的容量和节能管理等。
2、移植病房和配套附属洁净用房的洁净空调系统应分为两个系统。移植病房的洁净空调系统应采用一对一的独立空调系统；配套附属洁净用房的洁净空调系统应采用共用的一个系统。
二、洁净空调系统
移植病房空调系统的方式主要由两类：一类是新风处理型，由具有冷、热处理功能的新风机组和循环处理机组组成的空调系统；二是新风过滤型，由仅作三级过滤功能的新风机组和空调处理机组组成的空调系统。
1、新风处理型：

新风处理型是在新风机组中对新风热湿处理，承担系统全部新风负荷和部分室内湿负荷，再经循环机组处理后，达到室内要求的温湿度状态。其优点是循环机组只承担部分室内冷负荷，干工况运行；夏季可以有效避免在循环机组中因冷热抵消带来的能源浪费，可减少循环机组内冷、热盘管的容量，但其缺点是冬季新风机组内盘管在0℃以下低温时容易冻坏，存在安全隐患。
2、新风过滤型：

新风过滤型是在新风机组中对新风只进行三级过滤，不进行热湿处理，将净化后的新风送入空调机组内进行热湿处理。其优点是经过过滤的新风进入空调机组与回风混合后，过渡季节和冬季可以充分利用新风冷量，不仅减少了过渡季节和冬季的冷负荷，有效的实现节能，而且避免了在0℃以下低温时冻坏机组的可能。
3、对比分析：新风处理型和新风过滤型洁净空调系统见下表：

4、净化空调系统：由一对一的变频空调机组、集中式变频新风过滤机组和排风机组组成。集中式新风机组将经过三级过滤后的洁净新风分别送至每间病房的空调机组内，空调机组分别向病房送风，保持病房和洁净走廊之间有序而稳定的压力梯度。

三、移植病房的送、回风方式
病房的气流组织方式有两种：水平层流和垂直层流。我国较多采用垂直层流。水平层流的优点是：方便医护人员进行操作，污染小；缺点是：风速较大，噪声相对较大，洁净风从患者头部向下吹，人感觉不适。垂直层流的优点是：患者无明显吹风感，相对舒适。
由于病房不同于手术室，病人入住后在病房内走动，因此要使病房内整个空间送风均达到百级标准。通过对垂直层流和水平层流送风方式的对比分析，选择上送下回满布式垂直层流送风方式更优。除去四周的灯带外，实际满布率达到80%以上。
通过对病房流线平行度和回风口离地高度的模拟分析，优先采用双侧下部回风，下部回风口洞口上边高度不应超过地面之上0.5m，洞口下边离地面不应低于0.1m。
通过对设计方案中的白天大风量运行和晚上小风量运行状况下，患者的发尘影响半径进行模拟和对病房的自净时间进行计算，在大、小风量下人的发尘半径都可以控制在50cm以内。大风量运行时用约40s全部排出室内的污染物，小风量运行时约60s全部排走污染物。
四、设备层
1、设备层内设备、管道的安装与维修应有足够的操作空间，设备层梁下净高不宜低于2.2m。根据《建筑工程建筑面积计算规范》GB/T 50353-2013的规定，建筑物内的设备管道夹层不应计算面积。
2、设备层内应进行简易装修；其地面、墙面应平整耐磨，地面应做防水和排水处理；穿过楼板的预留洞口四周应有挡水防水措施。顶、墙应做涂刷处理。
3、设备层与病房相通的部位，要求设备层内干净、防尘。
4、设备层内的设备、机组及管道等均应采取隔振、降噪措施。
五、空调水系统
移植病房空调水系统应采用将冷、热供回水管分开的四水管系统形式。
六、空调冷、热、湿源
洁净空调系统所消耗的能量大部分是用于冷、热、湿源系统中的。合理选择冷、热、湿源系统对整个系统的安全运行和节能降耗至关重要。选择冷、热、湿源形式不仅需要考虑其能耗指标，还需要考虑经济性，即初投资、当地的能源结构、建筑和气候特点等因素。医院空调冷、热、湿源方案首先应该选择的是能源的安全可靠性，其次是能源结构合理、环保节能，对环境影响小和运行成本低的冷、热、湿源方案。
1、移植病房一般设置在环形走廊通道中央，病房处于空调内区。由于病房送风量很大，送风温差较小，室内热湿负荷较小且稳定，夏季空气处理需要先进行冷却降温除湿，再进行等湿加热，需大量的再热量；过渡季节和初冬季节，病房内仍然需要一定的降温冷量。因此，病房配置的冷、热、湿源应具有可靠性、经济性、适应性，方便维护和运行。
2、热源。对有条件的医院，热源应选市政热力较好，蒸汽热源可以医疗用汽为主，兼顾重点部位的供暖、空调和生活热水的备用热源。
3、空气加湿器宜采用电热式。
4、热回收设备。有条件的可以采用全热热回收设备。冬季将排风中的热和水分回收利用；夏季将排风中的水分除去而冷量回收利用，可收到较好的经济效益和环境效益。
5、空调冷源。一是电力空调冷水机组，直接提供7℃空调冷水供给洁净空调机组使用。这种方式是一种常见的空调冷源方案，但其不足是过渡季节和冬季不易供冷。由于过渡季节和冬季移植病房内仍需要少量供冷，因此，冷水机组开机后，管道内的空调水迅速达到冷机的低温度，导致停机；当管道内的水温升高后，机器又重新启动，如此反复，对冷机的损耗较大，耗电量较大，易降低使用寿命。二是采用冰蓄冷技术。为了较好的保障全年用冷的需求，可以在夜间低谷电力时段将大楼所需空调冷量部分制备好，并以冰的形式蓄存起来。因此，在过渡季、冬季时，其供冷是为了制冰，机组可以满负荷开启，不会停机，对于医院手术部、移植病房、ICU等过渡季和冬季需要供冷的地方非常方便；夏季用于湿度控制十分稳定。
（1）优点：
①冰蓄冷空调的制冰过程主要是在夜间进行，实行峰谷电价后，虽然用电总量不会减少，但能利用谷价电，节省运行电费。
②采用冰蓄冷空调，用电高峰期可以在夜间低谷时段制冰用于白天供冷，减少白天高峰期用电负荷约25%～30%，同时减少制冷主机容量约30%～35%和机房设备用电功率20%左右。
③冰蓄冷系统可实现低温供水和低温送风，提高除湿能力，有利于对手术室空气湿度的控制；同时节省水、风输送系统的投资和降低能耗，提高空调舒适度。由于有蓄冰，为冬季和过渡季和应急冷源提供了保障。制冷设备满负荷运行的比例增大，运行状态稳定，提高了设备利用率。
④冰蓄冷空调按照事先设定的程序由计算机控制自动完成各种设备的运行及状态显示，自动化程度大幅提高，降低了操作人员的劳动强度。
（2）缺点：
①冰蓄冷空调初投资较高，比常规空调多20%左右。
②冰蓄冷空调与常规空调相比占地面积较大，多一个蓄冰池。
③冰蓄冷空调自控设备有所增加，运行管理技术要求较高，操作人员需要经过培训。
6、多功能热泵机组能够在蒸发器获得冷水的同时，从热回收器获得冷凝热加热热水，不平衡部分通过辅助换热器排放，从而实现同时制冷和制热，而只需输入一份能源，便同时获取冷量和热量，大大降低了能耗。因此，过渡季还可以采用多功能热泵提供冷热水，可以显著降低能耗，减少排放。
七、空调设备及部件
1、送风天花。移植病房依靠预先建立的洁净环境对患者进行保护，减少治疗过程中的感染几率。因此，移植病房与普通病房的主要区别就在于以空气洁净技术为保障手段。而空气洁净技术的后一道关口是末端高效送风口或送风面，是对于保证病房所需洁净环境较关键的末端技术措施。末端技术措施大致可分为两类：一类是普通型送风天花，一类是阻漏型送风天花。普通净化系统把高效过滤器设在送风末端的做法，一旦末端发生泄漏，则其后再无保障体系，洁净环境将会受到污染，特别是对于单向流的高级别洁净病房，将产生无可挽回的后果。阻漏型的做法就是在末端设置亚高效的阻漏层，把原来集过滤、气流分布和堵漏密封要求于一身的高效末端风口移到静压箱外的一定位置，使其只起过滤作用，而把气流分布的任务由阻漏层承担，并且把末端的密封要求大大简化，重要的一点是不在室内换过滤器。二者的比较如下：

阻漏型送风天花不仅在安全性和适用性方面有优点，而且在经济上也有一定的优势，与进口送风天花相比，阻漏型送风天花价格比其低54%，是进口送风天花价格的一半左右。虽然阻漏型送风天花价格略高于国产普通型送风天花，但其安装损耗较低、使用寿命长、更安全、更适用，能够有效解决病房末端高效过滤器在安装和使用中泄漏的问题，降低感染风险和医疗成本，具有较好的社会和经济效益。
2、加湿设备。移植病房冬季加湿量较大，加湿系统所消耗的电量也较大。因此，选择湿源首先应考虑能源的安全可靠性，其次是对环境影响和运行成本小的加湿设备。
3、超低阻过滤器。超低阻高中效空气过滤器对大气菌的过滤效率≥95%，可有效降低室内微生物污染。过滤效率如下所示：

超低阻高中效空气过滤器的阻力与风量基本呈线性关系，风量为700m³/h时，阻力不足20Pa。对风机盘管的影响不大。如下所示：

4、排风余热回收设备
排风余热回收系统由排风系统、新风系统和冷暖自动转换热管型回收装置组成。排风系统将病房、走廊等区域的废气收集后由排风机送至冷暖自动转换热管型热回收装置；新风系统将室外新风引入冷暖自动转换热管型热回收装置，排风与新风在冷暖自动转换热管型热回收装置中进行冷热交换，从而使新风升温或降温，达到将排风余热回收利用的目的。