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既有醫(yī)院潔凈手術(shù)室最大可調(diào)新風(fēng)量的研究

來源:青島清永凈化設(shè)備有限公司   2023年01月12日 11:06  

既有醫(yī)院潔凈手術(shù)室大都處于建筑的內(nèi)區(qū)(遠(yuǎn)離建筑外墻、沒有外窗),并且室內(nèi)熱濕負(fù)荷很大,全年冷負(fù)荷的運(yùn)行時間很長,甚至是全年都是冷負(fù)荷狀態(tài)。目前使用最多的消除冷負(fù)荷的措施是制冷機(jī)制冷方式,制冷系統(tǒng)在溫度低的過渡季和冬季的制冷效率很低,冬季停機(jī)狀態(tài)下還會造成室外的制冷機(jī)、水管、閥門凍壞的問題,既不利于醫(yī)院的節(jié)能,又影響這些醫(yī)療用房正常運(yùn)行,同時給醫(yī)院增了很大一部分的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
一、既有醫(yī)院手術(shù)室最大新風(fēng)量理論計算

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手術(shù)室通常處于清潔走廊的內(nèi)側(cè),清潔走廊的正壓通常為+10Pa,依 據(jù) 老 規(guī) 范 正 壓 手 術(shù) 室 和 清 潔 走 廊 之 間 的 壓 差 最 小 為+5Pa,最大為+30Pa。正壓手術(shù)室的相對壓力為+5Pa 時的狀態(tài)為狀態(tài)1,狀態(tài)1 相對應(yīng)的滲風(fēng)量、新風(fēng)量、排風(fēng)量、絕對壓力如式(三)中表示;正壓手術(shù)室的相對壓力為+30Pa時的狀態(tài)為狀態(tài)2,狀態(tài)2相對應(yīng)的滲風(fēng)量、新風(fēng)量、排風(fēng)量、絕對壓力如式(三)中表示。

 
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對于任何一間已有的手術(shù)室,在已知正常運(yùn)行狀態(tài)的絕對壓力、最大允許壓力、新風(fēng)量和排風(fēng)量時,均可以按照上述計算過程得到最大可新風(fēng)量。
式(六)中的Qx1為正壓手術(shù)室的絕對壓力為 +5Pa 時的新風(fēng)量,也就是手術(shù)室夏季和冬季低溫狀態(tài)正常運(yùn)行時的新風(fēng)量。Qx1的大小反映了手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封程度,Qx1越大,手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性能越差,Qx1越小,手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性能越好。
式(六)中的Qx2為正壓手術(shù)室的絕對壓力為+30Pa 時的新風(fēng)量,也就是手術(shù)室在過渡季和冬季非低溫狀態(tài)運(yùn)行時的新風(fēng)量,也就是不至于影響手術(shù)室聲環(huán)境的手術(shù)室最大的新風(fēng)量。Qx2的大小和Qx1是相關(guān)的,Qx1 越大,Qx2越大;Qx1越小,Qx2越小。Qx2反映了手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封程度,手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性能越差,Qx1越大,手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性能越好,Qx1越小。對于一間排風(fēng)量為200m3/h,滿足老規(guī)范【3】最小新風(fēng)量運(yùn)行的手術(shù)室來說可依據(jù)式(六)得出其新風(fēng)可調(diào)的最大值,見表 1:

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由表1可見,手術(shù)室最大可調(diào)新風(fēng)量為最小新風(fēng)量的1.97-2.16倍。

負(fù)壓手術(shù)室的滲風(fēng)量等排風(fēng)量和新風(fēng)量的差:Qp- Qx= Qs 式(七)


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從式(七)可以看出,維持一個比較穩(wěn)定的負(fù)壓值,需要排風(fēng)量和新風(fēng)量同向變化并且他們之間的差值變動不大,增大多少新風(fēng)量就要增加多少排風(fēng)量。因此,對于排風(fēng)量不能增加的負(fù)壓手術(shù)室不建議采取增大新風(fēng)量來補(bǔ)償過渡季和冬季的冷負(fù)荷。如果需要增大新風(fēng)量來補(bǔ)償過渡季和冬季的冷負(fù)荷,在進(jìn)行設(shè)計時就要考慮排風(fēng)量可以調(diào)節(jié)的措施并且和新風(fēng)量的變化保持同步。
二、既有醫(yī)院手術(shù)室最大新風(fēng)量的實(shí)際測試
為了摸清實(shí)際建成的手術(shù)室的新風(fēng)量的可調(diào)范圍,我們對全國幾十家醫(yī)院已經(jīng)建成的手術(shù)室進(jìn)行了現(xiàn)場測試,從中選取了5家醫(yī)院共計8間手術(shù)室的測試數(shù)據(jù),歸納成表2。表2中的壓力為手術(shù)室絕對壓力,手術(shù)室和走廊之間的壓力在5-10Pa之間。

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從表 2 可以看出:
1)醫(yī)院2的1號手術(shù)室的壓力在新風(fēng)量增大時基本沒有變化,說明該手術(shù)室的密封性能不好。醫(yī)院5的1號手術(shù)室的新風(fēng)量可調(diào)范圍較小,壓力變化也不是很明顯,見圖4所示。

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2)除醫(yī)院2的1號手術(shù)室外的其他手術(shù)室隨著新風(fēng)量的增加,房間的壓力逐漸增高,見圖5和圖6所示。圖5為醫(yī)院1的1號手術(shù)室壓力隨新風(fēng)量的變化圖,圖6為醫(yī)院3的2號手術(shù)室壓力隨新風(fēng)量的變化圖。醫(yī)院1的2號手術(shù)室位Ⅲ級手術(shù)室,醫(yī)院3的3號手術(shù)室為Ⅰ級手術(shù)室。圖5的曲線斜率小于圖6的曲線斜率,說明醫(yī)院3的2號手術(shù)室的密閉性優(yōu)于醫(yī)院1的2號手術(shù)室,實(shí)際工程中由于I級手術(shù)室的潔凈等級最高,通常其圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密閉性也是較好的。

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3)表2中每個醫(yī)院第一行藍(lán)色黑體字的數(shù)據(jù)為符合老標(biāo)準(zhǔn)【3】的正常運(yùn)行的的新風(fēng)量和壓力值,表2每個醫(yī)院第二行紅色黑體字的數(shù)據(jù)為符合老標(biāo)準(zhǔn)【3】的最大新風(fēng)量時的新風(fēng)量和壓力值,我們把上述數(shù)據(jù)統(tǒng)計成表3。

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三、既有醫(yī)院調(diào)大手術(shù)室新風(fēng)量的可行性分析
已經(jīng)建成的醫(yī)院潔凈手術(shù)室的新風(fēng)系統(tǒng)主要有兩種形式:集中設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)和分散設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)。集中設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)為若干個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)供應(yīng)新風(fēng),通常會在每個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)管上設(shè)置定風(fēng)量風(fēng)量控制閥門。分散設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)則每個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立的新風(fēng)入口。
分散設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)由于設(shè)置了獨(dú)立的新風(fēng)入口,加大新風(fēng)量可以通過開大新風(fēng)管上的閥門或者關(guān)小回風(fēng)管上的閥門來實(shí)現(xiàn)。新風(fēng)量的加大范圍要視手術(shù)室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性確定,新風(fēng)量實(shí)際可調(diào)的最大值以手術(shù)室的壓力升高不至于產(chǎn)生噪聲、不至于影響手術(shù)室的聲環(huán)境為前提條件。
集中設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)要想加大新風(fēng)就必須對新風(fēng)系統(tǒng)加以改造。首先要確定每個手術(shù)室的可以調(diào)整到的最大新風(fēng)量(以手術(shù)室的壓力升高不至于產(chǎn)生噪聲、不至于影響手術(shù)室的聲環(huán)境為前提條件),按照每個手術(shù)室可以調(diào)整到的最大新風(fēng)量之和來確定集中設(shè)置的新風(fēng)機(jī)組的風(fēng)量,同時將設(shè)置在每個手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)管上的定風(fēng)量風(fēng)量控制閥門改成兩態(tài)風(fēng)量風(fēng)量控制閥門,低限風(fēng)量為手術(shù)室正常運(yùn)行時的最小的新風(fēng)量,高限風(fēng)量為手術(shù)室可以調(diào)整到的最大新風(fēng)量,新風(fēng)機(jī)組設(shè)計成可以變風(fēng)量運(yùn)行的機(jī)組。
從理論計算和實(shí)際測試的數(shù)據(jù)分析來看,既有醫(yī)院潔凈手術(shù)室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性是影響手術(shù)室最大可調(diào)新風(fēng)量的重要因素。國內(nèi)目前的醫(yī)院潔凈手術(shù)室受到設(shè)計水平、施工工藝、運(yùn)行管理水平等因素的限制,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性能差異很大,密封性好的手術(shù)室在排風(fēng)量不能調(diào)節(jié)的前提下,新風(fēng)量可調(diào)范圍小,密封性差的手術(shù)室在排風(fēng)量不能調(diào)節(jié)的前提下,新風(fēng)量可調(diào)范圍較大,每間手術(shù)室的可調(diào)最大風(fēng)量要依據(jù)手術(shù)室的現(xiàn)狀確定,可以參照本文通過實(shí)際測試總結(jié)出來的結(jié)論:新風(fēng)量調(diào)大的倍數(shù)在 1.5-2.4 之間。
四、既有醫(yī)院手術(shù)室最大新風(fēng)量的建議
通過上述理論的分析并結(jié)合對醫(yī)院手術(shù)室實(shí)際測試結(jié)果的研究,可以得出如下結(jié)論:
1)對于已經(jīng)建成的正壓潔凈手術(shù)室,在排風(fēng)量不可調(diào)的條件下,新風(fēng)量是也是可以適當(dāng)調(diào)大的。已經(jīng)建成的正壓潔凈手術(shù)室的新風(fēng)量調(diào)大的倍數(shù)在 1.5-2.4 之間,當(dāng)手術(shù)室的圍護(hù)結(jié)密封性能比較好時,新風(fēng)量調(diào)大的倍數(shù)可以取低值,當(dāng)手術(shù)室的圍護(hù)結(jié)密封性能比較差時,新風(fēng)量調(diào)大的倍數(shù)可以取高值。
2)對于已經(jīng)建成的正壓潔凈手術(shù)室,在排風(fēng)量不可調(diào)的條件下,建議采用在主要的潔凈操作區(qū)和走廊之間、走廊和室外大氣之間、潔凈區(qū)直接對外的房間和室外之間加裝余壓閥;在空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)管上增設(shè)帶排風(fēng)機(jī)的支路,將部分回風(fēng)排至室外,用來保持房間內(nèi)的壓力狀況在可以接受的范圍內(nèi)。
3)對于已經(jīng)建成的正壓潔凈手術(shù)室,分散設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量調(diào)節(jié)比較方便可行。集中設(shè)置的新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量的調(diào)節(jié)受到新風(fēng)系統(tǒng)性能的限制,需要對新風(fēng)系統(tǒng)加以改造。
4)新建醫(yī)院潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng),應(yīng)考慮為了在過渡季充分利用新風(fēng)的冷量,新風(fēng)量可以加大的補(bǔ)償措施,如果新風(fēng)量加大的范圍會造成手術(shù)室聲環(huán)境的破壞,則需要把手術(shù)室的排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計成變風(fēng)量可調(diào)的排風(fēng)系統(tǒng)。










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