潔凈手術(shù)部檢測(cè)調(diào)試的幾點(diǎn)思考

譚鵬，曹?chē)?guó)慶

[摘要]?對(duì)潔凈手術(shù)部的冷熱源、空調(diào)系統(tǒng)的常用方案進(jìn)行分析。分析了潔凈手術(shù)部冷源系統(tǒng)設(shè)置適量余量的必要性，對(duì)比了手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)與新風(fēng)系統(tǒng)分設(shè)與合用的優(yōu)缺點(diǎn)，較為復(fù)雜的系統(tǒng)的調(diào)試難度增大。分析了高效過(guò)濾器更換時(shí)機(jī)的確定，受多個(gè)參數(shù)的影響。本文通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明超低阻高中效過(guò)濾器的有效性。

[關(guān)鍵詞]?潔凈手術(shù)部；冷源容量；高效過(guò)濾器壽命；系統(tǒng)維護(hù)；超低阻高中效過(guò)濾器

0?引言

隨著全國(guó)各地醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，近三年全國(guó)各地新建了一大批各類(lèi)醫(yī)院園區(qū)。從各地檢測(cè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)新建的項(xiàng)目已經(jīng)按照GB 50333-2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》^[1]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)GB 50333）的指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，設(shè)計(jì)施工工藝已經(jīng)日臻完善。另一方面，根據(jù)2002版及2013版GB50333指導(dǎo)施工檢測(cè)驗(yàn)收的項(xiàng)目已實(shí)際運(yùn)行多年，許鐘麟提出的非誘導(dǎo)型的低湍流度置換流頂部集中送風(fēng)方式在中國(guó)醫(yī)院潔凈手術(shù)室中已獲得成功應(yīng)用^[2]，該規(guī)范經(jīng)受住了時(shí)間和工程實(shí)際的檢驗(yàn)。

本文從我國(guó)潔凈手術(shù)部的工程特點(diǎn)，結(jié)合筆者部門(mén)多年來(lái)對(duì)相關(guān)新建及既有項(xiàng)目的檢測(cè)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，將一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單總結(jié)。為相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、運(yùn)行及改造提供一些思路，同時(shí)針對(duì)一些常見(jiàn)誤區(qū)進(jìn)行探討。

1?冷熱源設(shè)計(jì)

GB 50333-2013《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》^[1]的表4.0.1對(duì)手術(shù)部?jī)?nèi)常見(jiàn)房間的溫濕度限值進(jìn)行規(guī)定，需要合理的設(shè)置冷熱源保證室內(nèi)溫濕度參數(shù)。

1.1冷熱源設(shè)置方案

表1手術(shù)部（或整個(gè)潔凈區(qū)域）冷熱源設(shè)置常用方案

分析對(duì)比表1中的幾種方案可看出：

（1）GB50333中8.1.2要求，高級(jí)別潔凈手術(shù)室凈化系統(tǒng)送風(fēng)溫度宜低于室溫?？紤]潔凈區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)熱源為常年熱負(fù)荷，絕大部分情況下空調(diào)凈化系統(tǒng)均需要冷源。醫(yī)院往往不設(shè)置常年冷源，因此冬季及過(guò)渡季的冷源幾乎都單獨(dú)設(shè)置冷水機(jī)組或一體式風(fēng)冷機(jī)組。

（2）醫(yī)院的熱源基本是全年運(yùn)行，所以部分項(xiàng)目空調(diào)處理中加熱加濕所需蒸汽也可以直接醫(yī)院大樓系統(tǒng)，可保證全年運(yùn)行。也有少數(shù)項(xiàng)目的冷熱源都選用冷熱一體式風(fēng)冷機(jī)組。

（3）風(fēng)冷式機(jī)組填補(bǔ)了過(guò)渡季的供冷空白。風(fēng)冷式冷水機(jī)組或直膨機(jī)組體量較小，安裝運(yùn)行方便，使用條件靈活，尤其適合一些非夏季時(shí)間供冷面積較小的情況。因此風(fēng)冷式成為目前國(guó)內(nèi)最常見(jiàn)的凈化系統(tǒng)過(guò)渡季冷源。

（4）不同項(xiàng)目的冷源設(shè)置方案應(yīng)因地制宜，特殊情況應(yīng)靈活處理。某醫(yī)院原設(shè)計(jì)水冷機(jī)組制冷站位于地下二層，整個(gè)大樓的凈化空調(diào)集中在首層至六層，原設(shè)計(jì)從制冷站分水器單獨(dú)分出一根支管負(fù)責(zé)整個(gè)凈化系統(tǒng)。但后期方案調(diào)整在十六層增設(shè)一塊NICU區(qū)域，根據(jù)改造方案，直接將新設(shè)置區(qū)域與底層凈化區(qū)域合用一根支管，并換用更大揚(yáng)程的水泵。這個(gè)方案造成了很多問(wèn)題和隱患，首先由于水力失調(diào)，16層水流量達(dá)不到要求；其次，實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)16層空調(diào)機(jī)組供水管壓力約0.2MPa，而底層供水管壓力已高達(dá)1.2MPa，如此高的水壓力形成一定的安全隱患。其實(shí)，在條件允許的情況下，為16層單獨(dú)設(shè)置一套風(fēng)冷機(jī)組不失為更合理的解決方案。

1.2冷熱源容量設(shè)計(jì)

民用空調(diào)設(shè)計(jì)中負(fù)荷計(jì)算過(guò)程十分重要，它決定了整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源容量。潔凈手術(shù)部往往設(shè)置于建筑內(nèi)區(qū)，冬季熱負(fù)荷很少出現(xiàn)抱怨或改造需求，我們的研究主要集中在冷源容量選擇上。近年筆者參與了幾個(gè)大中型醫(yī)院潔凈手術(shù)部制冷問(wèn)題診斷咨詢(xún)及改造設(shè)計(jì)項(xiàng)目，問(wèn)題往往集中在夏季出現(xiàn)濕度大，甚至墻面析出凝結(jié)水。

分析其原因如下：

（1）節(jié)能意識(shí)深入人心，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)理念往往優(yōu)先考慮節(jié)能要求，沒(méi)有考慮特殊醫(yī)療用房的特殊性來(lái)增加足夠的備用。極端高溫高濕天氣環(huán)境下，手術(shù)部的工作不能停擺，醫(yī)護(hù)人員不能減少衣物，既不安全，又不舒適。實(shí)際運(yùn)行中，醫(yī)護(hù)人員著厚厚的手術(shù)服，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度的手術(shù)操作，體感溫度往往偏高，筆者經(jīng)常發(fā)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度被調(diào)到18℃之后抱怨?jié)穸冗^(guò)高。

（2）審核現(xiàn)有凈化空調(diào)設(shè)計(jì)圖紙，室外氣象參數(shù)選擇的都是空調(diào)室外計(jì)算干球溫度及濕球溫度，即歷年平均不保證50小時(shí)的室外溫度^[2]。使得冷源的容量更加捉襟見(jiàn)肘。

（3）現(xiàn)有設(shè)計(jì)一般采用7/12℃或6/13℃為冷水供回水設(shè)計(jì)溫度。而大量現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，即使是新建系統(tǒng)，也極少有能保證8℃以下的供水溫度。尤其是與非潔凈區(qū)合用大樓制冷站的，冷水供水溫度甚至達(dá)到10℃以上。過(guò)高的冷水溫度不止影響系統(tǒng)的除濕能力，還造成供冷量不足。

1.3冷量不足的預(yù)防與改造

潔凈手術(shù)部關(guān)乎廣大人民生命健康衛(wèi)生之大計(jì)，其安全性、穩(wěn)定性的要求應(yīng)先于節(jié)能及造價(jià)的節(jié)約。近年運(yùn)行中出現(xiàn)大量由于冷量設(shè)計(jì)不足出現(xiàn)的室內(nèi)溫濕度過(guò)高的問(wèn)題。設(shè)計(jì)、改造中應(yīng)綜合考慮室外極端天氣的參數(shù)進(jìn)行選型?，F(xiàn)給出改造可行方向：

（1）夏熱冬暖及以南地區(qū)新建手術(shù)部，新風(fēng)機(jī)組應(yīng)選用新風(fēng)深度除濕機(jī)。夏熱冬冷及以北地區(qū)根據(jù)室外參數(shù)及項(xiàng)目重要性要求，分析是否需要設(shè)新風(fēng)深度除濕機(jī)。此方法同樣適用于安裝空間充足的改造項(xiàng)目。

（2）對(duì)于沒(méi)有條件設(shè)置新風(fēng)深度除濕機(jī)或室內(nèi)冷負(fù)荷過(guò)大的情況，可以考慮在空調(diào)循環(huán)機(jī)組增設(shè)制冷盤(pán)管。增加的盤(pán)管可以是冷水盤(pán)管，也可以是氟冷媒盤(pán)管，只作調(diào)峰時(shí)使用。

（3）GB50333的8.1.9中要求，冷熱源設(shè)備不宜少于2臺(tái)，但沒(méi)有要求必須設(shè)置冗余備用。是否需要額外為備用，備用的量有多大就要方案階段制定好，決不能直接按照民用規(guī)范要求直接乘以0.9倍，只有這樣才能在設(shè)計(jì)初期就預(yù)留夠充足的條件。筆者曾受?chē)?guó)內(nèi)某醫(yī)院委托既有冷源增容，作為既有項(xiàng)目改造，需考慮電力、結(jié)構(gòu)、建筑、上下水等多個(gè)方面，造價(jià)很高，難度大，施工影響范圍廣。

2?凈化空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前潔凈手術(shù)部的最常見(jiàn)空調(diào)方式為全空氣系統(tǒng)。但是普遍認(rèn)為全空氣凈化空調(diào)系統(tǒng)相對(duì)耗能、造價(jià)偏高，因此，在一些凈化要求不高的凈化區(qū)域，普通空調(diào)系統(tǒng)加超低阻高中效過(guò)濾器得到了應(yīng)用^[4]。

2.1?凈化空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)

凈化空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)負(fù)荷屬于常年負(fù)荷變化很小，其負(fù)荷變化主要來(lái)源于新風(fēng)部分。為了保證循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，建議優(yōu)先選用獨(dú)立的新風(fēng)機(jī)組。在一些系統(tǒng)較小，或安裝空間有限的情況，不設(shè)置單獨(dú)的新風(fēng)系統(tǒng)，采用空調(diào)循環(huán)機(jī)組自吸新風(fēng)

新風(fēng)機(jī)組與空調(diào)循環(huán)機(jī)組一拖一方案使用相對(duì)較少，往往只有采用新風(fēng)深度除濕方案才會(huì)使用。文獻(xiàn)[5]中通過(guò)估算得出循環(huán)機(jī)組一拖多比一拖一更加省初投資，但對(duì)于同時(shí)使用系數(shù)偏低的項(xiàng)目，運(yùn)行成本偏高，新風(fēng)機(jī)組的結(jié)論相似，但這里可以靠變頻有效降低能耗。另外，空調(diào)循環(huán)機(jī)組進(jìn)口設(shè)有定風(fēng)量閥，有效控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2?凈化空調(diào)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)

凈化空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，圍繞著整個(gè)潔凈手術(shù)部和其他凈化區(qū)域，依托其他系統(tǒng)，有效的完成加熱/表冷、加濕/除濕、中效過(guò)濾、風(fēng)量調(diào)節(jié)、壓差控制等功能。

2.2.1?凈化空調(diào)系統(tǒng)手術(shù)室循環(huán)機(jī)組合用

實(shí)際工程應(yīng)用中，高級(jí)別手術(shù)室不允許合用循環(huán)機(jī)組，Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)手術(shù)室循環(huán)機(jī)組合用情況較多，一拖二或一拖三能有效降低機(jī)組初投資費(fèi)用。通過(guò)合理的手術(shù)排班保證合用的手術(shù)室同時(shí)啟停，可有效避免能源浪費(fèi)。

但一拖多的調(diào)試難度較大，無(wú)論初調(diào)節(jié)和運(yùn)行故障調(diào)試難度均增大。拿相對(duì)壓力調(diào)節(jié)舉例，當(dāng)發(fā)現(xiàn)手術(shù)室安裝的壓差表壓力不符合要求時(shí)，一拖一的循環(huán)機(jī)組形式調(diào)試相對(duì)容易，只需調(diào)節(jié)機(jī)組新風(fēng)管上的定風(fēng)量閥即可（假設(shè)其他參數(shù)均符合要求）；分析一拖三情況，三間手術(shù)室中有一間出現(xiàn)壓力不足時(shí)，就不應(yīng)該直接調(diào)節(jié)新風(fēng)閥，而應(yīng)該單獨(dú)調(diào)節(jié)該手術(shù)室送風(fēng)或回風(fēng)的支管閥門(mén)，往往需要調(diào)試人員從手術(shù)室內(nèi)拆除室內(nèi)潔凈燈鉆進(jìn)夾層進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)試工作往往需要熟悉系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)情況專(zhuān)業(yè)的調(diào)試人員進(jìn)行。

2.2.2?凈化空調(diào)系統(tǒng)手術(shù)室凈化系統(tǒng)維護(hù)

機(jī)組的自控系統(tǒng)往往會(huì)設(shè)計(jì)很多自控、報(bào)警功能，能在一定情況下增加系統(tǒng)的自適用性，減少維護(hù)工作量。但同樣，維護(hù)的難度和技術(shù)要求也增加了。

某醫(yī)院現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)大部分手術(shù)室排風(fēng)量均為零，現(xiàn)場(chǎng)配合查故障發(fā)現(xiàn)排風(fēng)機(jī)接線正常，風(fēng)機(jī)無(wú)故障，風(fēng)管閥門(mén)全開(kāi)，但排風(fēng)機(jī)無(wú)電無(wú)法開(kāi)啟。后經(jīng)驗(yàn)證，系統(tǒng)將排風(fēng)機(jī)與手術(shù)室電動(dòng)門(mén)進(jìn)行了連鎖：電動(dòng)門(mén)關(guān)閉啟時(shí)觸點(diǎn)連通排風(fēng)機(jī)才會(huì)通電開(kāi)啟。手術(shù)部建成后多年，觸點(diǎn)故障，變?yōu)槌?，同時(shí)手術(shù)部未進(jìn)行定期檢測(cè)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，導(dǎo)致室內(nèi)空氣質(zhì)量下降，影響醫(yī)護(hù)人員及病患的健康。

2.2.3?凈化空調(diào)系統(tǒng)高效過(guò)濾器更換周期

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，與醫(yī)院維護(hù)人員溝通，發(fā)現(xiàn)醫(yī)院非常關(guān)心高效過(guò)濾器的壽命問(wèn)題，也常常被問(wèn)到，多長(zhǎng)時(shí)間更換合適。這里我們不能機(jī)械的制定1年或2年。這個(gè)問(wèn)題涉及的條件較多，這里進(jìn)行分析

（1）多數(shù)手術(shù)室使用的高效過(guò)濾器都不防水，出現(xiàn)過(guò)水事故，必須馬上進(jìn)行全面清潔處理后更換，不得繼續(xù)使用。

（2）高效過(guò)濾器安裝后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用，邊框密封膠條（或果凍膠）會(huì)因?yàn)樾巫兓蜃冃猿霈F(xiàn)泄漏，檢漏周期建議不超過(guò)12個(gè)月。

（3）高效過(guò)濾器安裝完好之后，一般無(wú)外力造成形變，高效過(guò)濾器濾芯出現(xiàn)泄漏較少，而且隨著過(guò)濾集塵量的增加，過(guò)濾效率會(huì)有所提高。但高效過(guò)濾器的阻力也會(huì)升高，使得送風(fēng)量下降，一般過(guò)濾器終阻力≤初阻力的2倍。需要定期綜合檢測(cè)各種參數(shù)，保證送風(fēng)量、靜壓差等參數(shù)滿(mǎn)足使用要求，

我國(guó)實(shí)際應(yīng)用中，往往注重新建，不注重維護(hù)保養(yǎng)，一些醫(yī)院甚至依靠沒(méi)有專(zhuān)業(yè)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍負(fù)責(zé)維護(hù)整個(gè)凈化空調(diào)系統(tǒng)。個(gè)別醫(yī)院出現(xiàn)半年不清洗初效濾網(wǎng)卻兩年一換高效過(guò)濾器之亂象，凈化系統(tǒng)的作用沒(méi)得到有效發(fā)揮。

2.3超低阻高中效過(guò)濾器

時(shí)至今日，凈化空調(diào)系統(tǒng)仍會(huì)因?yàn)槠淠芎脑靸r(jià)被視為洪水猛獸。我們將凈化空調(diào)的功能進(jìn)行解耦：凈化空調(diào)=空調(diào)+凈化。超低阻高中效過(guò)濾器能在保證一定的凈化功能的前提下，顯著降低造價(jià)和能耗。500×400×100的CJL-I型過(guò)濾器在570m³/h風(fēng)量下阻力只有10Pa^[6]。這對(duì)于常用的高靜壓型風(fēng)機(jī)盤(pán)管的送風(fēng)量影響在可接受范圍內(nèi)。

表2為某醫(yī)院風(fēng)機(jī)盤(pán)管送回風(fēng)系統(tǒng)安裝超低阻高中效過(guò)濾器后的室內(nèi)含塵濃度實(shí)測(cè)值?？梢钥吹皆趯?shí)際應(yīng)用中，這種系統(tǒng)形式完全能滿(mǎn)足輔助凈化區(qū)的凈化要求（10萬(wàn)級(jí)）。

表2??在ICU病房中安裝超低阻高中效過(guò)濾器效果

風(fēng)機(jī)盤(pán)管加超低阻高中效系統(tǒng)，應(yīng)優(yōu)先考慮新風(fēng)單獨(dú)設(shè)置風(fēng)口送入室內(nèi)，不應(yīng)按常規(guī)習(xí)慣將新風(fēng)接入風(fēng)機(jī)盤(pán)管送風(fēng)管送入室內(nèi)。因?yàn)榇祟?lèi)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管關(guān)停后，新風(fēng)會(huì)從風(fēng)機(jī)盤(pán)管回風(fēng)口反吹，造成室內(nèi)二次污染。?

3?探討

3.1?適宜的余量并非浪費(fèi)

上文提到，潔凈手術(shù)部以其特殊的功能，對(duì)它的環(huán)境提出更高的要求。不應(yīng)直接照搬一般民用建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)思路。適當(dāng)?shù)挠嗔颗c備用是必要的。具體設(shè)置多大的余量，一時(shí)一地一論。

當(dāng)然我們不是說(shuō)潔凈手術(shù)部的節(jié)能不重要，恰恰相反，作為能源使用的大戶(hù)，潔凈空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能更加重要。合理的余量只針對(duì)系統(tǒng)容量而言，有效的自控系統(tǒng)與合理的設(shè)定參數(shù)才能保證系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能。

3.2?日常監(jiān)測(cè)的必要性

潔凈系統(tǒng)建設(shè)調(diào)試完畢，對(duì)日常運(yùn)行單位提出更高的要求。日常部分參數(shù)的監(jiān)控與記錄（如對(duì)手術(shù)室相對(duì)壓差、潔凈度的定期監(jiān)控），出現(xiàn)故障后的排查，不同運(yùn)行工況的切換，都需要運(yùn)行團(tuán)隊(duì)的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和針對(duì)本項(xiàng)目的了解。

3.3?綜合參數(shù)檢測(cè)

日常維護(hù)能保證諸如壓差、潔凈度等直觀易測(cè)的參數(shù)在監(jiān)控之下，但更多的參數(shù)沒(méi)有條件直接測(cè)得，可能是儀器操作難度、儀器費(fèi)用或測(cè)試換算方法復(fù)雜等原因。定期對(duì)整個(gè)凈化系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行評(píng)估。

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4?結(jié)論

4.1凈化手術(shù)部的冷熱源和空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置組合多樣，最常用的方式未必適合某個(gè)特定項(xiàng)目，需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆桨缚尚行苑治觥?/p>

4.2凈化手術(shù)部的手術(shù)部宜根據(jù)實(shí)際要求設(shè)置充足的余量與備用，運(yùn)行良好的自控系統(tǒng)能有效降低能耗。

4.3凈化手術(shù)部的高效過(guò)濾器更換時(shí)機(jī)應(yīng)綜合考慮邊框安裝狀態(tài)、運(yùn)行阻力、風(fēng)量平衡、壓差等參數(shù)來(lái)確定。

4.4凈化手術(shù)部的凈化系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期磨合調(diào)試。這是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，影響條件多，故障類(lèi)型也多種多樣，故障的排查與排除也需要很高的專(zhuān)業(yè)能力與經(jīng)驗(yàn)。一些沒(méi)有條件采用或培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行日常維護(hù)的項(xiàng)目，不宜選用復(fù)雜難調(diào)的系統(tǒng)。

4.5凈化手術(shù)部的日常監(jiān)控十分重要，部分參數(shù)（如壓差、潔凈度）比較直觀易測(cè)，建議盡量縮短自測(cè)周期，這樣能在一定程度下降低風(fēng)險(xiǎn)。

4.6凈化手術(shù)部系統(tǒng)往往長(zhǎng)期運(yùn)行很少有停止，因此需要定期由專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合檢測(cè)并給出評(píng)價(jià)報(bào)告。