(談對(duì)潔凈手術(shù)室凈化工程中新風(fēng)的理解)
新風(fēng)是手術(shù)室內(nèi)人員呼吸的需要,保持CO2濃度在一定的范圍內(nèi),是補(bǔ)償排風(fēng)及保持室內(nèi)壓差的需要,是冬季降低(reduce)室內(nèi)溫度的冷源,是系統(tǒng)顆粒90%的源頭,是整個(gè)系統(tǒng)冬季加濕、夏季除濕的源頭。一、室內(nèi)人員呼吸所需的新風(fēng)量隨著溫室氣體的排放,目前大氣中的CO2濃度已由上世紀(jì)中葉的315ppm達(dá)到376ppm,50年間濃度增加了近20%。研究表明,人們?cè)贑O2濃度為700-1000ppm時(shí)感覺(jué)良好;達(dá)到1500ppm時(shí),明顯有不適感;達(dá)到3000ppm時(shí),會(huì)出現(xiàn)頭痛和其他癥狀。人體每小時(shí)排出的CO2約為20L,如需保持室內(nèi)CO2濃度在700-1000ppm,則需要新風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)為:Q=Q1/(Cv1-Cv2)×=0.02/(700-376)×=61m3/h式中:Q――每人每小時(shí)所需新風(fēng)量,m3/h;Q1――人體每小時(shí)排出CO2量,m3/h;Cv1――保持室內(nèi)CO2濃度,ppm;Cv2――新風(fēng)CO2濃度,ppm。以上理論計(jì)算從另外一個(gè)側(cè)面也證明了《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB-2002中規(guī)定為每人每小時(shí)60m3是合適的。根據(jù)北京某醫(yī)院動(dòng)態(tài)實(shí)測(cè)手術(shù)室CO2濃度為800ppm,也說(shuō)明規(guī)范中規(guī)定的CO2量是比較合適的。二、補(bǔ)償排風(fēng)及保持室內(nèi)壓差需要的新風(fēng)量保持室內(nèi)正壓值所需要新風(fēng),就等于整個(gè)系統(tǒng)(包括室內(nèi)裝飾面和空調(diào)系統(tǒng))的漏風(fēng)量與有組織排風(fēng)量之和,即補(bǔ)入新風(fēng)量與系統(tǒng)泄漏風(fēng)量相等。(一)裝飾面層漏風(fēng)量的主要組成部分1.手術(shù)室門潔凈手術(shù)室一般配有自動(dòng)平移門和手推平移門(手動(dòng)平開(kāi)門),都應(yīng)為氣密門,但并不需要特別密封,因?yàn)閺氖中g(shù)室內(nèi)逃向兩側(cè)走廊的空氣為潔凈空氣,無(wú)論是潔凈程度方面還是溫濕度方面,都是有利的。2.裝飾醫(yī)療設(shè)備對(duì)于與吊頂或夾墻相通的器械柜體、氣體終端箱、電源插座箱等,都需用密封膠密封,保證完全與吊頂面密封,尤其是氣體終端箱、電源插座箱底箱內(nèi)層穿管線孔等特別容易遺漏密封。3.裝飾遺留縫隙裝飾面層本身需要密封,與之相接的無(wú)影燈、吊塔開(kāi)孔、燈帶孔、攝像頭開(kāi)孔、揚(yáng)聲器孔,都應(yīng)做密封處理。4.消防設(shè)備在潔凈走廊和清潔走廊內(nèi)都有很多與消防、給排水等工種配合的,其結(jié)合面都應(yīng)做密封處理,如消火栓箱內(nèi)的密封、噴淋頭的密封、數(shù)量很大的管井防火門的密封;另有清潔走外窗的密封等。尤其是管井的防火門,數(shù)量很大,漏風(fēng)量驚人,應(yīng)特別注意。(二)空調(diào)系統(tǒng)漏風(fēng)量主要組成部分1.風(fēng)管系統(tǒng)可以說(shuō)風(fēng)管系統(tǒng)是漏風(fēng)大戶,如果風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)小,特別密閉,正壓很容易調(diào)節(jié);如風(fēng)管系統(tǒng)不密閉,會(huì)給調(diào)試人員帶來(lái)很大麻煩。在風(fēng)管制作時(shí),成品風(fēng)管不得有變形、扭曲、開(kāi)裂、孔洞、法蘭脫落、開(kāi)焊、漏鉚等缺陷,應(yīng)特別注意風(fēng)管咬口的密封,尤其是三通四通等多面結(jié)合點(diǎn)的密封,一般采用內(nèi)密封;在法蘭的風(fēng)管翻邊轉(zhuǎn)角處,一般都有漏點(diǎn),應(yīng)用密封膠處理;抽芯鉚釘應(yīng)用全密閉型的,且應(yīng)在鉚釘處做密封處理。2.空氣部件制作安裝遺留縫對(duì)于空氣部件而言,漏風(fēng)情況也是不可小視。對(duì)于各種閥件產(chǎn)品自身的密封,在采購(gòu)時(shí)就應(yīng)有要求,閥體應(yīng)采用整體焊接表面噴涂處理的產(chǎn)品,在閥軸處應(yīng)有密封措施,閥的法蘭應(yīng)平整,確保采用密封墊后不漏風(fēng);消聲器的漏風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)不可忽視,主要原因是制作時(shí)采用了很多鉚釘,可能(maybe)的漏風(fēng)點(diǎn)很多。3.凈化空調(diào)機(jī)對(duì)于凈化空調(diào)機(jī)組而言,選擇質(zhì)地優(yōu)良的凈化專用空調(diào)機(jī)組是很有必要的,凈化專用空調(diào)機(jī)組對(duì)于壁板間密封程度要比一般空調(diào)機(jī)組高很多,漏風(fēng)量也當(dāng)然會(huì)小很多。漏風(fēng)主要在正壓段部分的可開(kāi)門板處及正壓段的盤管接管處,應(yīng)做有效的密封處理。漏風(fēng)量模擬計(jì)算:(1)裝飾部分漏風(fēng)量Q1=3600µF=3600×0.4×0.05×3.65=57m3/h上式中,流量(單位:立方米每秒)系統(tǒng)µ取0.4;房間漏風(fēng)面積F,門6m×0.005m,其它縫40m×0.0005m;正壓值取8Pa;空氣密度取1.2。層流手術(shù)室層流手術(shù)室不僅要求高度潔凈的空氣(進(jìn)入手術(shù)室的空氣首先須經(jīng)高效過(guò)濾器凈化),而且要求能控制氣流的流通方向(即采用層流超凈裝置),使氣流從潔凈度高的手術(shù)區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域,并帶走和排出氣流中的塵埃顆粒(塵粒)和細(xì)菌。(2)空調(diào)系統(tǒng)漏風(fēng)量按規(guī)范要求,風(fēng)管和空調(diào)機(jī)組漏風(fēng)量分別約為2%,如為一間Ⅱ級(jí)手術(shù)室,總風(fēng)量為4000m3/h,漏風(fēng)量則為160m3/h??傂嘛L(fēng)量=總的泄漏風(fēng)量=裝飾系統(tǒng)漏風(fēng)量+空調(diào)系統(tǒng)漏風(fēng)量+有組織排風(fēng)量=57+160+583=800m3/h上式中的新風(fēng)量為《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》(GB-2002)中最小新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)新風(fēng)量的取值,是根據(jù)新風(fēng)換氣次計(jì)算量、保證人員呼吸所需新風(fēng)量、需保證室內(nèi)正壓所需的新風(fēng),這三者的最大值作為設(shè)計(jì)新風(fēng)量,但不應(yīng)低于國(guó)標(biāo)中I級(jí)手術(shù)室1000m3/h,Ⅱ、Ⅲ級(jí)手術(shù)室800m3/h,IV級(jí)手術(shù)室600m3/h的最小值要求。但工程實(shí)踐中,對(duì)于Ⅱ級(jí)手術(shù)室有組織排量大多為200~300m3/h,并非上式中的583m3/h,在裝飾漏風(fēng)較為明顯的情況下,相對(duì)隱蔽的空調(diào)漏風(fēng)量可能占了較大的比例。如果施工時(shí)不注意質(zhì)量,風(fēng)管漏風(fēng)量過(guò)大,致使室內(nèi)正壓無(wú)法保證,則可能用增加新風(fēng)量的方法來(lái)彌補(bǔ),新風(fēng)量一旦增加,就會(huì)帶來(lái)一系列的能耗增加,如夏季的除濕、冬季的加濕、還有過(guò)濾器的更換頻率增加等等。這些應(yīng)該引起我們的關(guān)注。三、新風(fēng)是冬季降低(reduce)室內(nèi)溫度(temperature)的冷源在冬季,整個(gè)醫(yī)院需要加熱,包括手術(shù)部區(qū)域,加熱能耗主要負(fù)責(zé)新風(fēng)和維護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷,對(duì)于一般病房和辦公室,主要負(fù)荷是維護(hù)結(jié)構(gòu);對(duì)于手術(shù)部而言,除外圍走廊需要加熱外,內(nèi)區(qū)圍維結(jié)構(gòu)負(fù)荷往往很小,加之風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)化熱、手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員、照明散熱、醫(yī)療設(shè)備散熱等,整個(gè)系統(tǒng)需要冷源才能保持手術(shù)室溫度。這時(shí)冷源理應(yīng)由新風(fēng)來(lái)?yè)?dān)當(dāng),如新風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)不足或是新風(fēng)預(yù)熱度過(guò)高,則會(huì)使新風(fēng)失去這一作用,可能會(huì)誤認(rèn)為冬季需要制冷才能保證室內(nèi)溫度。當(dāng)然還有由于制熱盤管和控制配置不合理造成室內(nèi)溫度失控上升。造成冬季手術(shù)室溫上升的原因很多,但充足合適低溫的新風(fēng)是確保手術(shù)室溫度的最大因素(factor)。那么冬季室外溫度取多少度才比較合適呢?本文為全文原貌未安裝PDF瀏覽器用戶請(qǐng)先下載安裝原版全文冬季新風(fēng)預(yù)熱取多少度與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和配置(deploy)有關(guān)。單從手術(shù)室降溫而言,溫度(temperature)越低越好,如冬季室外新風(fēng)不進(jìn)行預(yù)熱直接進(jìn)入循環(huán)(continue)機(jī)組系統(tǒng),將會(huì)與室內(nèi)回風(fēng)很好地中和,室內(nèi)溫度控制也將會(huì)自如。但不進(jìn)行預(yù)熱的新風(fēng)是否會(huì)對(duì)新風(fēng)表冷盤管及循環(huán)機(jī)組中的盤管形成威脅,將是需要綜合考慮的事情。一般情況下,新風(fēng)一對(duì)多時(shí),應(yīng)進(jìn)行過(guò)冷除濕,這時(shí)新風(fēng)機(jī)組中需要配大排數(shù)的表冷盤管,這一盤管在冬季時(shí)需要保護(hù),即需要將新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱的溫度根據(jù)手術(shù)室的大小、級(jí)別不同,此溫度也不盡相同。根據(jù)實(shí)踐,控制(control)在5~16℃是比較合適的。四、新風(fēng)是系統(tǒng)顆粒90%的源頭根據(jù)研究,整個(gè)系統(tǒng)的顆粒中,90%來(lái)自新風(fēng)。目前,全國(guó)平均大氣塵濃度約為0.3mg/m3。如果能在源頭將新風(fēng)中的顆粒物過(guò)濾掉,將會(huì)對(duì)后續(xù)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行帶來(lái)好處,可以采取以下措施(指針對(duì)問(wèn)題的解決辦法)――(一)新風(fēng)必須三級(jí)過(guò)濾一級(jí)粗效,二級(jí)中效,三級(jí)亞高效。手術(shù)室裝修使用層流手術(shù)室,強(qiáng)化無(wú)菌觀念和正規(guī)化管理仍然是醫(yī)療程安全的根本保證與要求,仍然是手術(shù)室工作之根本、之重點(diǎn),只有當(dāng)兩者緊密結(jié)合起來(lái)才是趨于完。且三級(jí)過(guò)濾應(yīng)連續(xù)(Continuity)布置在新風(fēng)入口處,避免污染其間的管路和部件。(二)使用具有自動(dòng)清掃功能的產(chǎn)品為了解決新風(fēng)易堵、管理工作繁重的問(wèn)題,具有自動(dòng)清掃功能的產(chǎn)品已經(jīng)問(wèn)世,自動(dòng)清掃的時(shí)間可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境情況設(shè)定,可以每天一次,也可以三天一次,濾網(wǎng)可以反復(fù)清掃使用,既達(dá)到了清潔過(guò)濾器(作用:過(guò)濾雜質(zhì)等)的目的,又節(jié)省了材料,這樣就太方便了。尤其是新風(fēng)的一級(jí)過(guò)濾器,最易污染,應(yīng)使用帶自動(dòng)清掃功能的產(chǎn)品,以減少更換等資材的投入及管理費(fèi)用。手術(shù)室裝修使用層流手術(shù)室,強(qiáng)化無(wú)菌觀念和正規(guī)化管理仍然是醫(yī)療程安全的根本保證與要求,仍然是手術(shù)室工作之根本、之重點(diǎn),只有當(dāng)兩者緊密結(jié)合起來(lái)才是趨于完。(三)新風(fēng)各級(jí)過(guò)濾器面風(fēng)速盡可能小即過(guò)濾面積盡可能(maybe)大,那大多少呢?根據(jù)實(shí)踐,當(dāng)運(yùn)行風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)是額定風(fēng)量的0.5倍時(shí),即過(guò)濾面積增大1倍,運(yùn)行時(shí)間將是額定運(yùn)行時(shí)間的4倍以上,大大延長(zhǎng)了過(guò)濾器的使用周期。建議,各級(jí)過(guò)濾器運(yùn)行風(fēng)量小于過(guò)濾器的額定風(fēng)量,尤其是新風(fēng)的粗效過(guò)濾器。五、新風(fēng)是整個(gè)系統(tǒng)冬季加濕的源頭我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)冬季都需要加濕。一般冬季大氣中水蒸汽含量為1~2g/m3,與室內(nèi)需要含濕量有一定差距,故需要對(duì)補(bǔ)入系統(tǒng)中的新風(fēng)進(jìn)行加濕。一般情況下,每1m3/h新風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)需要加7g水。如增加新風(fēng)量,加濕量也需相應(yīng)增加。六、新風(fēng)是夏季除濕的源頭除新疆等地區(qū)外,我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)夏季都需要除濕。為了達(dá)到手術(shù)室內(nèi)濕度的要求,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是將室外空氣處理到室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)的等焓線上,再與室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)混合,之后經(jīng)凈化機(jī)組處理到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的等d線與95%的交點(diǎn)上,后經(jīng)再熱達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn),見(jiàn)圖1。如將室外新風(fēng)直接處理到露點(diǎn)溫度13℃,新風(fēng)承擔(dān)室內(nèi)所有熱濕負(fù)荷,室內(nèi)回風(fēng)與之混合,根據(jù)具體情況,需要加熱或不加熱達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)后,送入室內(nèi),見(jiàn)圖2。設(shè)新風(fēng)量為L(zhǎng)新,回風(fēng)量為L(zhǎng)回,Q1為原有模式的處理過(guò)程總冷量,Q2為現(xiàn)有模式的處理過(guò)程總冷量。從上可知,新風(fēng)過(guò)冷處理方案總冷量較傳統(tǒng)方案少了L回×Δi2,此部分冷量由凈化機(jī)組承擔(dān),再由后續(xù)再熱設(shè)備加熱,造成能量的抵消浪費(fèi)。這一部分浪費(fèi)冷量約為總能量的35%。七、結(jié)束語(yǔ)新風(fēng)是整個(gè)潔凈系統(tǒng)的源頭,從某種程度上講,它承載了潔凈空調(diào)系統(tǒng)是否能長(zhǎng)期良好運(yùn)行的重大責(zé)任,我們應(yīng)充分認(rèn)識(shí)它,理解它,發(fā)揮好它,運(yùn)行好它,從而讓它為整個(gè)潔凈系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。