誼安凈化手術(shù)室的節(jié)能措施
隨著醫(yī)院建筑現(xiàn)代化程度的提高,醫(yī)院手術(shù)室正在向潔凈手術(shù)部方向發(fā)展。由建設(shè)部頒發(fā)的《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》(GB50333-2002)明確規(guī)定了我國潔凈手術(shù)部用房的潔凈度、溫濕度、送風量和新風量等主要技術(shù)指標,這對我們進行醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提出了嚴格的要求。同時,建設(shè)部頒發(fā)的《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189-2005)已經(jīng)從2005年7月1日開始實施,對全國新建、擴建和改建的公共建筑,提出了節(jié)能要求,目的是提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率,實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。因此,針對醫(yī)院手術(shù)部空調(diào)凈化系統(tǒng)能耗特別高的特點,設(shè)計既滿足醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范要求又節(jié)約能源的凈化空調(diào)系統(tǒng)具有非常重要的意義。
誼安深刻了解客戶要求節(jié)約能源成本支出的需求,并也很能理解客戶在能源消耗方面要符合政府關(guān)于節(jié)約型社會要求的愿望,因此,誼安將潔凈手術(shù)室的節(jié)能措施貫穿于潔凈手術(shù)室設(shè)計、施工、運營管理的全過程。
潔凈手術(shù)室在設(shè)計過程中采取節(jié)能措施,是潔凈手術(shù)室節(jié)能的事前控制,是保證潔凈手術(shù)室達到節(jié)能要求最重要的一個階段,同時,也是投資控制最重要的階段。因此,誼安對設(shè)計階段采取節(jié)能措施尤為重視。節(jié)能設(shè)計過程主要涉及到平面/裝飾、空調(diào)、智能控制三個專業(yè)。
1.1 平面/裝飾專業(yè)方面
優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局的目的不僅是使手術(shù)部流程更加合理,而且便于在醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)設(shè)計階段劃分不同功能用房的潔凈等級,并將一部分不必劃入潔凈區(qū)域的功能用房設(shè)計為舒適性空調(diào),從而根據(jù)凈化空調(diào)和舒適性空調(diào)的設(shè)計標準的差異,通過降低這些功能用房的送風量和/或新風量,達到減少送風能耗的效果。
⑴ 優(yōu)化手術(shù)部建筑平面布局。根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》(GB50333-2002)中的有關(guān)定義:手術(shù)部是由若干間手術(shù)室及為手術(shù)室服務(wù)的輔助房間組成的輔助區(qū)組建而成。輔助區(qū)內(nèi)的用房又可分為直接或間接為手術(shù)室服務(wù)。直接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房可設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng),為潔凈輔助用房,而且應(yīng)設(shè)置在潔凈區(qū)內(nèi);非潔凈輔助用房應(yīng)設(shè)置在潔凈手術(shù)部的非潔凈區(qū)域。因此,在醫(yī)院手術(shù)部的建筑平面布置中,把直接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房(包括一次性物品、無菌敷料及器械與精密儀器的存放室、麻醉準備室、刷手間、治療室和檢驗室等)與潔凈手術(shù)室一同設(shè)置在潔凈區(qū)域;把間接為手術(shù)室服務(wù)的功能用房(包括辦公室、會議室、教學觀摩室、值班室等)設(shè)置在非潔凈區(qū)域。
⑵ 合理確定凈化等級。由于Ⅰ級(百級)、Ⅱ(千級)、Ⅲ(萬級)、Ⅳ(三十萬級)各級手術(shù)室對換氣量的要求有很大的不同。如Ⅱ級手術(shù)室換氣次數(shù)為30~36次/h,Ⅲ級手術(shù)室換氣次數(shù)為18~22次/h,這意味著Ⅱ級手術(shù)室的能耗是Ⅲ級手術(shù)室的兩倍。因此,合理地確定手術(shù)室的凈化等級,而不是一味地追求高級別凈化手術(shù)室,對節(jié)能有很大的意義。
1.2 空調(diào)專業(yè)方面
⑴ 合理選取設(shè)計參數(shù)??照{(diào)負荷包括5部分:① 圍護結(jié)構(gòu)冷熱負荷;② 人員冷負荷及濕負荷;③ 設(shè)備和照明冷負荷;④ 空氣滲透冷熱負荷;⑤ 新風冷熱負荷。因此,選用適宜的設(shè)計參數(shù),包括手術(shù)室外的環(huán)境溫濕度、室內(nèi)擬達到的溫濕度等對能耗的影響將會很大。
⑵ 合理劃分凈化空調(diào)系統(tǒng)。在此醫(yī)院手術(shù)部凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案中,考慮到手術(shù)室及其輔房位于建筑平面內(nèi)部,只有室內(nèi)熱負荷需要常年供冷;清潔走廊及手術(shù)部辦公輔房位于建筑平面外圍,存在通過外圍護結(jié)構(gòu)的傳熱,夏季需要供冷,冬季需要供熱,因此根據(jù)不同功能用房的冷熱負荷的特點,需要對此醫(yī)院手術(shù)部的凈化空調(diào)系統(tǒng)進行內(nèi)外劃分。
⑶ 合理利用二次回風。因為醫(yī)院潔凈空調(diào)系統(tǒng)對室內(nèi)的溫濕度均有很高的要求,在制冷工況下,為了使溫濕度能夠同時滿足設(shè)計要求,需要設(shè)定除濕優(yōu)先的控制模式。若采用一次回風的模式,空氣先經(jīng)過表冷器冷卻除濕,然后將空氣再熱至送風狀態(tài)點,這樣就要消耗大量的能耗;而二次回風系統(tǒng)利用二次回風與冷卻除濕后的一次回風混合,使混合溫度接近送風狀態(tài)點溫度,可大大減小二次再熱量,甚至二次再熱為0,從而大大節(jié)約二次再熱的能耗;此外,由于一次回風量減少,也大大節(jié)約了主空氣處理機組的制冷量。理論上,通過I級手術(shù)室一次回風和二次回風總冷量和再熱量的對比,在夏季大約可節(jié)約40%左右的運行能耗。
⑷ 新風機組和凈化循環(huán)機組均采用變頻風機。新風機組采用變頻風機的目的是根據(jù)手術(shù)室的運行情況對新風量進行變頻調(diào)節(jié),保證各手術(shù)室凈化循環(huán)空調(diào)機組的新風量在冬夏季工作班運行模式按設(shè)計工況新風量運行;在非工作模式按維持手術(shù)室正壓狀態(tài)所需的最小新風量運行;在過渡季工作運行模式按最大新風量運行。
變頻控制在凈化空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在以下三個方面:
第一,節(jié)約空氣處理機組電機功率:采用變頻控制,可以根據(jù)系統(tǒng)的實際阻力來調(diào)節(jié)風機的壓力,在系統(tǒng)初始運行時,可大大降低電機的運行功率,從而達到節(jié)能的目的。
第二,節(jié)約新風能耗:采用變頻控制,可根據(jù)各手術(shù)室實時新風量要求配送新風,大大降低新風能耗。
第三,降低一拖多系統(tǒng)的運行能耗:采用變頻控制,對處于非工作狀態(tài)的手術(shù)室只需補充維持正壓的風量,可大大減少系統(tǒng)的總風量,從而大大節(jié)約系統(tǒng)的運行能耗。
⑸ 送風主管道安裝定風量閥。保證手術(shù)室的送風量對于手術(shù)室潔凈效果影響很大,因此要對送風量進行精確的調(diào)節(jié)。為了保證潔凈手術(shù)室的正常定風量運行狀態(tài)并且避免空氣過濾器積塵對系統(tǒng)送風量的影響,可以在各手術(shù)室送風主管道上安裝定風量閥。
⑹ 設(shè)定潔凈手術(shù)室非工作狀態(tài)(值班模式)。值班模式運行是指在手術(shù)部不做任何手術(shù)時,為保證手術(shù)室的潔凈度,維持手術(shù)部內(nèi)各房間正壓梯度,只開啟集中新風機組和排風機組,關(guān)閉循環(huán)機組的一種運行模式。值班狀態(tài)不但保證了手術(shù)室在不使用時的潔凈度,又可在需要時隨時開啟循環(huán)機組投入手術(shù),同時循環(huán)機組的關(guān)閉減少了大部分的耗能設(shè)備(風機、冷熱源)的使用,起到了節(jié)能和使用靈活的雙重作用。
⑺ 過渡季的運行模式。對于處于過渡季工作運行模式的手術(shù)室,利用春、秋兩季新風焓值低于或高于室內(nèi)空氣焓值的特點,適當加大凈化空調(diào)系統(tǒng)的新風量,利用新風替代冷源可以縮短制冷機的運行時間從而達到節(jié)能的效果。
1.3 智能控制專業(yè)方面
使?jié)崈羰中g(shù)部處于受控狀態(tài),既能保證潔凈手術(shù)部整體控制,又能使各潔凈手術(shù)室靈活使用。通過對溫、濕度傳感器及微壓差傳感器等的控制,實現(xiàn)恒溫恒濕,保證室內(nèi)氣壓的穩(wěn)定。在手術(shù)室內(nèi)設(shè)置智能監(jiān)控面板,利于醫(yī)護人員在手術(shù)過程中了解室內(nèi)溫、濕度的狀態(tài),同時在手術(shù)部護士辦設(shè)置分控室,便于護士對手術(shù)部的凈化自控情況進行全面監(jiān)控和管理,及時對環(huán)境參數(shù)進行設(shè)定修改。通過節(jié)能軟件,降低能源消耗。
施工過程的節(jié)能措施主要是保證施工質(zhì)量,減少漏風,從而減少能量損耗,達到節(jié)能的目的。因此,誼安采用三級質(zhì)量控制管理:一級是施工班組的自檢,一級是項目部自身的質(zhì)量管理,一級是公司級的質(zhì)量檢查。施工過程中要注意采取的主要節(jié)能措施包括兩方面:一是做好系統(tǒng)密封性的質(zhì)量控制;二是裝飾部分要達到密封要求。
誼安本著為用戶負責的態(tài)度,在工程竣工后要進行專門的凈化工程維修保養(yǎng)培訓,并提醒用戶要在以下幾個方面注意采取節(jié)能措施:
(1)選擇好過濾器。維修工作人員要熟知設(shè)備各級過濾器的規(guī)格和材質(zhì),不能隨意降低或提高過濾器的規(guī)格,更不要買劣質(zhì)過濾器。過濾器濾料的展開面積應(yīng)是過濾器迎風面積的10~100倍,過濾器面積大,能容納的粉塵就多,過濾器使用的壽命就長,同時氣流通過濾料的速度低,過濾器的阻力就小,消耗的能源就少。
(2)掌握好更換過濾器的時間,及時進行過濾器清洗或更換。及時清洗過濾器,這樣既可延長其壽命,還能減少風阻,降低能耗。
(3)設(shè)專職工程技術(shù)人員負責凈化系統(tǒng)的維護,特別是凈化空調(diào)系統(tǒng)的維修保養(yǎng)。包括過濾器的清洗和更換,送風裝置、空氣壓縮機、過濾網(wǎng)及管道需定期清潔、消毒,以防其本身污染。
(4)嚴格手術(shù)室運營管理。①全部手術(shù)結(jié)束后由巡回護士關(guān)閉層流系統(tǒng),防止系統(tǒng)磨損。每日術(shù)前0.5~1h,由夜班護士開啟層流開關(guān),進行空氣凈化。減少凈化空調(diào)系統(tǒng)“空轉(zhuǎn)”能耗。②嚴格人流、物流管理,保持手術(shù)室“相對密閉狀態(tài)”。一方面,常規(guī)用的手術(shù)消耗材料、藥品均在手術(shù)間的墻柜中分類放齊放全,這樣手術(shù)開始后麻醉師、護士可以盡量不出門,保證了手術(shù)間的密封層流效果。另一方面,要避免手術(shù)室門“常開”現(xiàn)象的發(fā)生。部分醫(yī)生和護士為了進出手術(shù)室方便,手術(shù)室自動門、凈化區(qū)域與非凈化區(qū)域之間的門處于“常開”狀態(tài),一是容易發(fā)生感染,二是也增加了不必要的能耗。同時,一些非必要的人員盡量不進入手術(shù)區(qū),減少風量損失。如參觀及教學均通過攝像系統(tǒng),在示教室觀看。
潔凈手術(shù)室凈化工程的節(jié)能,是長期以來潔凈手術(shù)室建設(shè)面臨的重大課題,誼安將不斷跟蹤科技和技術(shù)的進步,及時選用更節(jié)能的系統(tǒng)設(shè)計和產(chǎn)品選型,為響應(yīng)客戶順應(yīng)建設(shè)節(jié)能型社會、減少客戶支出不斷努力。
[1] 李濤,涂光備,等.潔凈手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能[J].煤氣與熱力,2004,24(10):570-574.
[2] 伍小亭.手術(shù)室潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計探討[J].暖通空調(diào),2002,32(6):66.
[3] 沈晉明.德國的醫(yī)院標準和手術(shù)室設(shè)計[J].暖通空調(diào),2000,30(2):33.