医院重点洁净区域净化空调通风系统的构建与维护

(整期优先)网络出版时间:2025-01-23
/ 3

医院重点洁净区域净化空调通风系统的构建与维护

陆凌、陈冰

中机国际工程设计研究院有限责任公司 湖南长沙 410000

摘要:净化空调通风系统能让患者手术和治疗环境处于无菌状态,也为医护人员的职业健康提供了必要防护,更在医院整体防控院内感染和提升医疗质量方面发挥了不可替代的作用。本文总结了医院重点洁净区域净化空调通风系统的构建原则,并从设计参数、热湿负荷、送风及新风量、安装调试这四个方面详细分析了这类系统的构建方法,分析了后续的维护措施,以供参考。

关键词:医院;重点洁净区域;净化空调;通风系统

医院重点洁净区域净化空调通风系统是专门为保障医疗环境洁净度、稳定性和安全性而设计的空气调节和输送系统,会从多级过滤、精准送风、合理排风等方面来进行科学构建,为洁净手术室、无菌病房等关键区域提供符合规范要求的高质量空气。这类系统能通过调控温湿度、压差,有效阻止病原微生物、颗粒物及其他污染物的传播,是医院感染控制体系的重要组成部分。因此,对这类系统的构建与维护进行深入研究,是适应医院现代化管理需求、提升医疗安全水平的必然要求。

一、医院重点洁净区净化空调通风系统构建的原则

(一)压差管理严密

俗话说“人往高处走,水往低处流”,大自然中的空气也是随风流动,实际上这种流体的运动,都离不开“压差”的作用。而医院的手术室、无菌病房和重症监护室等重点洁净区,就需重点维持洁净空气的单向流动,要严格管理压差来保证微生物颗粒、尘埃以及其他污染物不能进入敏感环境。根据《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333-2013)及《洁净厂房设计规范》(GB 50073-2013)的要求,洁净区与相邻区域间的压差必须严格控制在标准范围内,洁净室与邻室的压差应不小于4.9Pa,洁净室与室外的压差不应小于9.8Pa。

(二)过滤系统层级明确

过滤系统通常分为预过滤、中效过滤和高效过滤。预过滤作为第一道防线,负责去除大颗粒污染物和灰尘,保护下游过滤器及系统运行;中效过滤进一步拦截较小颗粒和部分微生物,提升整体过滤效率;高效过滤则专注于微米级及以下的细小颗粒和病原体,实现最终的空气净化。这种层级分明的设计通过多级协同作用,最大程度降低空气中污染物的含量,保障洁净区空气质量符合相关标准。

(三)节能环保优先

如何在满足洁净要求的同时实现节能环保,是净化空调系统设计和运行管理必须解决的问题。该原则强调在系统设计中优化能源利用效率,以最小的能耗保障洁净区域的空气质量,同时减少污染物排放,实现经济效益与环境效益的双赢。优先选择能效比高、运行稳定的净化空调设备,并配合应用变频控制技术、自适应运行模式等先进技术实现能耗的动态调节。在系统布局上,结合洁净区的实际需求和气流组织特点,科学设置送风、回风和排风路径,最大限度减少能源浪费。

二、医院重点洁净区净化空调系统构建方法

(一)确定设计参数

设计参数的科学性直接影响到洁净区空气质量的稳定性、系统运行的节能性和环境控制的精准性。洁净空调系统在构建时,设计参数需要兼顾洁净等级要求、室内环境条件以及设备运行效率,结合洁净区的功能定位、使用特点和实际需求,明确空气洁净度等级、温湿度范围、送风量、换气次数、静压差等关键指标。同时,还需充分考虑外界气候条件、建筑结构特点以及医护人员操作的舒适性等多方面因素,从以下几个方面入手:第一,计算空气洁净度等级需求,明确送风量和换气次数。根据洁净区所需的粒子浓度和污染控制要求,结合风量计算公式进行送风量核算,确保满足目标洁净度的同时实现合理的能耗控制;第二,根据室内环境需求,设计适宜的温湿度范围,满足医疗活动对舒适性和病原体抑制的要求,一般情况下,重点洁净区的温度控制在22℃至26℃之间,相对湿度控制在40%至60%;第三,依据洁净区与周边区域的洁净等级差异,合理确定静压差值,设计送、排风量差值保持稳定的压力梯度,针对不同使用场景的特殊需求增加如噪声控制、空气分布模式和节能措施等参数的设计,形成完整的参数体系。

(二)计算热湿负荷

重点洁净区域相较于普通区域,其热湿负荷要求具有更高的敏感性和稳定性(参考表1某医院手术室热湿负荷标准),需满足严格的空气洁净度、温湿度控制以及人员舒适性需求,同时防止因外部环境变化引起的空气参数波动对洁净环境的影响。由于这些区域需要持续提供高洁净度的空气,其热湿负荷特点表现为热量来源复杂、湿度控制要求高且波动范围受限。计算热湿负荷时优先采用动态模拟方法,使用专业设计软件精确模拟区域内的热湿变化过程,并针对不同季节的极端气候条件进行多场景校验。

表1 手术室热、湿负荷计算表

使用面积m

人数

人员 显热 kw

人员 潜热 kw

照明 散热 kw

设备 散热 kw

湿表 面散 湿潜 热kw

热负 荷kw

湿负荷kg/h

热湿比

I级手术室

50

14

1.13

1.89

1.00

4

0.7

8.72

3.17

9894

III级手术室

40

10

0.81

1.35

0.80

3.2

0.7

6.86

2.56

9635

(三)送风及新风量的计算

洁净区送风及新风量的设计需严格依据洁净度等级、换气次数要求以及房间余热、余湿等实际负荷情况进行,同时结合国家规范《医院洁净手术部建筑技术规范》(GB 50333-2013)和《洁净厂房设计规范》(GB 50073-2013)提出的标准进行综合计算。送风量的计算需以换气次数为基本依据,万级洁净区换气次数应≥25次/小时(一般取25-30);十万级洁净区应≥15次/小时(一般取15-25);而百级洁净室需根据断面风速计算。百级垂直层流洁净室送风量需满足断面风速≥0.25m/s,水平层流断面风速≥0.35m/s。需注意换气次数仅作为基础参考,不能单纯依赖该参数进行设计风量的确定,需结合实际房间的余热、余湿情况进行校正,确保送风量在满足洁净要求的同时能够调节室内温湿度。新风量的计算需重点考虑污染物的稀释需求及空气品质要求,规范要求新风量应≥30m³/h·人,根据室内污染物来源及人员密度灵活调整。

(四)安装及调试

安装及调试工作一定要严格按照设计要求和国家相关规范进行,选材、施工及调试各阶段都要做好细节管理。洁净空调风管需采用镀锌钢板或不锈钢板制作,镀锌钢板应符合100号以上标准。所有连接件、螺栓及法兰垫料需采用抗老化、弹性良好的材料,风管外保温材料需避免使用易产尘的玻璃棉。安装过程中需严格控制施工环境,风管加工需在洁净环境中进行,制作用工具和设备需保持无尘状态。所有参与人员需佩戴无尘服、手套、口罩等,洁净空调设备安装时,需注意机组位置的合理布局,设备宜靠近洁净区技术夹层。调试阶段时要分步骤进行全面验证:首先对送回风系统进行单机测试,确认风机、过滤器及风阀是否运行正常;随后进行系统联动测试,重点检测送排风量、新风比例及气流组织效果;高效过滤器需在安装现场拆封,施工时避免滤纸受损,并对边框密封胶处理进行严格检查;试运转阶段需在进风口加装临时中效过滤器保护系统,待试运转结束后更换为正式高效过滤器。

三、净化空调通风系统维护措施

(一)过滤器维护

预过滤器、中效过滤器和高效过滤器作为系统中不同层级的关键组件,各自承担不同的过滤任务,其维护需遵循明确的更换周期和标准,同时结合实际运行情况进行动态调整。预过滤器通常承担对大颗粒污染物和灰尘的初步拦截,建议每3个月至6个月更换一次;中效过滤器负责进一步拦截较小颗粒和部分微生物,一般需6个月至12个月更换;高效过滤器则专注于微米级及以下的细颗粒及病原体的最终过滤,建议每12个月至24个月更换。

(二)风管及设备清洁

风管长时间运行后会积累大量的灰尘、微生物和颗粒物,影响系统气流组织和空气质量,空气处理机组、风机、冷却器和消声器等部件,同样会因运行中产生的积尘、冷凝水和油污而降低效率甚至引发故障。因此,系统清洁工作需从风管内壁清理、设备表面及运行部件的清洁两个层面进行全面维护。根据系统运行环境及洁净区使用情况确定清洁周期,一般建议每1至3年进行一次全面清洁。清洁前使用内窥镜检查风管内壁积尘和污染物附着情况,清洁过程中采用机械刷洗、负压吸尘和湿法擦拭等方式结合进行,对积尘严重的部位需使用专业清洁设备加强处理。清洁完成后,进行空气质量检测和风管气密性测试,确认清洁效果是否符合洁净空调系统标准要求。

(三)节能运行

净化空调通风系统能耗占比在医院建筑中居于前列,实现节能运行是响应国家节能减排政策的要求,也是提升系统运行效率的关键环节。要采用变频技术和动态负荷调节功能,根据洁净区使用负荷的变化实时调整送风量,在满足洁净度的前提下,根据洁净区域实际运行时段减少非高峰时段的风量供给,实现按需供风。

结束语:

总而言之,在当前医疗技术精进与医院管理标准日益严格的背景下,医院对重点洁净区域的管理要求已经从单纯满足卫生学指标转向追求系统运行的高效、稳定与智能化。在这一发展趋势下,必须做好净化空调通风系统的科学设计、规范安装和精细化维护工作,这样才能为患者提供安全无菌的治疗环境,为医护人员创造健康舒适的工作空间,为医院实现高水平的医疗服务和管理能力提供坚实基础。

参考文献:

[1]谢慧, 申晓东, 郑雅雯. 医院手术部洁净空调系统用能评价方法研究[J]. 建筑科学, 2023, 39 (04): 221-226+240.

[2]郭康康, 曹国庆, 陈紫光, 周绍洋. 医院洁净手术部净化空调系统设计的几点思考[J]. 暖通空调, 2023, 53 (06): 70-74.

[3]李文斌. 医院洁净手术部净化空调系统的施工质量控制探述[J]. 质量与市场, 2022, (21): 196-198.

[4]曹雄. 现代化医院净化空调系统原理及常见问题分析[J]. 中国设备工程, 2021, (23): 140-141.

[5]高蕊笑, 温志梅, 常泽楠. 洁净空调系统的应用及其技术分析[J]. 设备管理与维修, 2021, (15): 150-153.

[6]乔立强. 医院空调和净化空调系统分析及施工要点[J]. 建设监理, 2020, (07): 87-89+93.