牛維樂， 孫 寧， 曹國慶

（中國建筑科學研究院，北京 100013）

0 引言

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組是一種向潔凈手術室和為其服務的區(qū)域或其他類似的有生物控制要求場所直接提供處理空氣的專用設備[1]，這種專用設備是具有對空氣進行幾種處理功能的單元體。它通常包括空氣混合段或進風段、均流段、過濾段（粗效段、中效段、高中效段、亞高效段）、表冷段、再熱段、加熱段、風機段、消聲段等功能子單元。潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組在醫(yī)院領域主要用于潔凈手術部及附屬用房、潔凈重癥監(jiān)護單元（ICU）、中心供應室、血庫、PET中心、配液中心等有微生物控制要求和潔凈要求的場所；在實驗室領域主要用于無菌實驗室、生物安全實驗室等有微生物控制要求和潔凈要求的場所；在藥廠領域主要用于潔凈生產(chǎn)車間、無菌檢驗室、醫(yī)療器械等有潔凈要求的區(qū)域。

2 相關國家標準介紹

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組的相關產(chǎn)品標準主要有兩個：潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組（GB/T 19569-2004）[1]和組合式空調(diào)機組（GB/T 14294-2008）[2]；相關的設計標準有醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范（GB50333）報批稿[3]和潔凈廠房設計規(guī)范（GB 50073-2001）[4]；相關的驗收標準有醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范（GB 50333-2002）[3]和潔凈室施工及驗收規(guī)范（GB50591-2010）[5]。

3 潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組的設計要點

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組和普通的組合式空調(diào)機組之間最大的區(qū)別在于更加注重空調(diào)機組內(nèi)部的二次污染，空調(diào)機組的二次污染主要指由于空調(diào)機組局部積塵與存水（或高濕度）誘發(fā)的細菌等微生物的滋生。為了減少二次污染，潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組在設計時特別需注意其箱體、過濾器、冷熱水盤管段、電再熱器、加濕器、風機的設計。

3.1 箱體的設計要點

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組的所有空氣處理過程均是在箱體內(nèi)完成的，箱體可以接觸到各個處理階段的空氣，為了盡量減少箱體對所處理空氣的影響，減少二次污染，箱體的材質(zhì)、密封性、耐壓性都是非常重要的。材料通常采用不易滋菌材料制作，內(nèi)壁應光潔，盡量減少凹凸不平，以減少細菌等微生物滋生的空間，防止機組內(nèi)部積塵滋菌，保證輸送空氣的質(zhì)量滿足衛(wèi)生要求。各零部件應采取防銹措施、并且能夠耐消毒物品腐蝕。箱體通常采用雙面板結構，外表面為噴涂各種顏色的鋼板，內(nèi)表面為熱鍍鋅板，內(nèi)外板之間為阻燃型聚氨酯保溫材料，聚氨酯發(fā)泡通常在工廠進行并與鋼板牢固結合，不能有間隙。面板盡量采用標準模塊化的面板直接拼接。檢修門材料和面板材料一致，檢修門的門框及門框與門體之間均要考慮可靠的密封措施。

箱體的強度要滿足箱體變形率和漏風率的要求：當機組風量大于等于30 000m3/h時，機組要作變形率檢測，要求機組內(nèi)保持靜壓1000Pa條件下，箱體的變形率不超過4mm/m；風量小于30 000m3/h時，變形率檢測可不作，漏風的檢測適用于所有潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組，要求機組內(nèi)保持靜壓1000Pa條件下，機組的漏風率不大于1%。機組變形率和漏風率的檢測方法參照潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組（GB/T19569-2004）[1]和組合式空調(diào)機組（GB/T14294-2008）[2]。

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組要有良好的防冷橋措施，冷橋的產(chǎn)生表現(xiàn)為空調(diào)機組表面結露、滴水，會造成能量的損耗、運行費的增加、同時會造成箱體的銹蝕，影響機組的外觀和使用壽命。保溫板邊角、框架（空調(diào)骨架）、檢修門邊框、連接螺栓等位置是最容易產(chǎn)生冷橋的地方。

3.2 過濾器的設計要求

空氣過濾器是潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組的重要組成部分，機組的服務區(qū)域均有一定的潔凈要求，空氣的預過濾通常是在機組內(nèi)完成的，機組內(nèi)的空氣過濾器有：粗效過濾器、中效過濾器、高中效過濾器、亞高效過濾器。過濾材料應有良好的過濾性能，并應該無毒、無異味、不吸水、抗菌，同時要有足夠的強度。潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組（GB/T19569-2004）[1]所規(guī)定的空氣過濾器的選型是參照空氣過濾器（GB/T14295-1993）制定的，由于新的空氣過濾器標準空氣過濾器（GB/T14295-2008）已經(jīng)頒布執(zhí)行，因此在設計潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組時應該參照。為了更好的控制空氣的潔凈度，降低細菌等微生物滋生的概率，設計人員應采用粗效1或者粗效2、中效1或者中效2。粗效過濾器應設置在新風口，中效過濾器應盡量設置在正壓段，新風機組應該在出風段設置亞高效過濾器。各種空氣過濾器應采用一次拋棄型?？諝膺^濾器的框架或者支撐體應有一定的強度和剛度不得采用木制品，濾芯和框架或者支撐體之間壓接緊密，如果采用膠封，則粘接應該牢固、無漏孔及裂縫，所用密封膠要有彈性并且耐溫和耐濕性要和濾料相同，并且不能對空氣產(chǎn)生二次污染。空氣過濾器的安裝方式為框架式，空氣過濾器和框架連接處應密封良好。

3.3 冷熱水盤管段的設計要點

冷熱水盤管通常為銅管鋁翅片、不銹鋼盤管鋁翅片、不銹鋼盤管不銹鋼翅片，翅片應采用平翅片或其它不易積塵的翅片形式。管壁厚要保證承壓能力及耐用，翅片要平，不采用帶波紋和天窗形式，可抗一定刮擦，翅片間距宜大于2mm。為了使空氣均勻通過冷熱水盤管，達到較佳的冷卻和加熱處理，盤管迎面風速不應大于2m/s，斷面風速均勻度不小于80%。機組水側壓降宜相近，最好小于50 kPa。夏季高濕地區(qū)盤管制冷量應考慮足夠的裕度。嚴寒和寒冷地區(qū)的新風機組加熱盤管宜考慮防凍措施。在冷熱盤管下部設集水盤，集水盤的設計應該有利于迅速排除凝結水，停機時積水盤內(nèi)既沒有存水，也不至于漏氣倒灌，集水盤的材質(zhì)應該耐腐蝕。

3.4 電再熱器的設計要點

夏季，所處理的空氣經(jīng)過表冷器冷卻除濕后，通常需要進行再熱處理到送風狀態(tài)點送入所服務區(qū)域，夏季有熱水供應的場所可以采用熱水再熱，沒有熱水供應的場合可采用電再熱，再熱量的大小根據(jù)服務區(qū)域室內(nèi)負荷的變化進行調(diào)整，電再熱的設計可以根據(jù)加熱量的大小及服務區(qū)域負荷的特性進行分組，也可以采用可控硅無極控制，再熱量設計應考慮最低負荷時滿足室內(nèi)環(huán)境要求。采用二次回風形式，可以降低表冷器制冷量和再熱器熱量。電再熱器必須與風機聯(lián)鎖啟停，電加熱器應采用不積塵、不生銹、不脫塵的加熱器或者其它形式。

3.5 加濕器的設計要點

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組不宜采用濕膜加濕、高壓噴霧加濕等產(chǎn)生二次污染的加濕器，宜采用蒸汽加濕，蒸汽加濕為等溫加濕。根據(jù)蒸汽的來源可以分為：一次蒸汽加濕和二次蒸汽加濕。一次蒸汽加濕的蒸汽來源是鍋爐房或者蒸汽發(fā)生器（電極式蒸汽發(fā)生器、電熱式蒸汽發(fā)生器）產(chǎn)生的蒸汽。二次蒸汽加濕器的蒸汽來源是由一次蒸汽作為熱源加熱純水產(chǎn)生的二次蒸汽，避免了一次蒸汽所帶的氣味或者雜質(zhì)對所處理的空氣造成影響。蒸汽加濕器的噴管布置要能夠使蒸汽快速、均勻地和所處理的空氣混合，獲得最好的加濕效果，盡量減少因蒸汽凝結產(chǎn)生的滴水現(xiàn)象。加濕器后的空氣濕度不宜高于75%；加濕器的材質(zhì)最好選用不銹鋼材質(zhì)。

3.6 風機的設計要點

根據(jù)風量和靜壓值的要求，風機段可以選配一臺或者多臺離心風機，風機為離心葉片前傾式、后傾式或機翼式，蝸殼及加固件可以是鍍鋅鋼制成，風輪需要做動、靜平衡實驗。風機可以采用無蝸殼、直連或者單進風風機。由于潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組所服務的區(qū)域通常為潔凈區(qū)，需要維持送風量的恒定，為了補償由于過濾器阻力的增大，風機一般都設計成變頻風機。電機一般為全封閉結構，風機和電機安裝于共同的底座上，并應配置減震架，彈簧減震裝置需要設置消聲墊及調(diào)平螺栓。離心風機出口設置雙面光滑的柔性接頭。醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范（GB 50333）[3]送審稿提出了對于風機的單位風量耗功率的要求并給出了具體的計算方法和限定值，按下式計算，數(shù)值不應大于表1中的規(guī)定。

式中 P—風機全壓，Pa；

ηt—風機的全效率，包含風機效率、電機效率和傳動效率。

表1 風機設計單位風量耗功率限值

4 潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組各功能段的組合方式

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組是由各功能段按照工程實際情況組合而成的設備，在進行功能段組合時需要考慮下列因素：新風是否經(jīng)過集中處理后再送入各潔凈手術用空調(diào)機組；區(qū)分全新風機組、一次回風潔凈手術用空調(diào)機組、二次回風潔凈手術用空調(diào)機組；潔凈手術用空調(diào)機組送風之前至少要經(jīng)過粗、中效過濾，全新風機組表冷器前的空氣至少要經(jīng)過粗、中、亞高效三級過濾；正壓段是否有中效以上的空氣過濾器。現(xiàn)推薦以下幾種功能段的組合。

圖6～圖10中的表冷段和加熱段分開設置，適用于四管制的空調(diào)水系統(tǒng)，如果采用兩管制的空調(diào)水系統(tǒng)，表冷段和加熱段可以合二為一；回風、一次回風、二次回風均經(jīng)過粗效過濾，粗效過濾器安裝在機組所服務區(qū)域的回風口上。圖9和圖10混合段之前的新風粗、中效過濾如果受制于安裝空間限制，可以設置到新風管上易于檢修更換的位置。圖9中的高中效過濾段也可以設計成亞高效過濾段。

5 結語

潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組是其所服務區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，筆者通過設計實踐的總結，歸納出了潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組在設計時需要注意的減少二次污染的措施，并提出了幾種潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組各功能段的組合方式，希望對于工程設計人員在潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組設計時提供參考。

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[1]GB/T19569-2004，潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組[S].中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會.北京：中國標準出版社，2004.

[2]GB/T 14294-2008，組合式空調(diào)機組[S].中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會.北京：中國標準出版社，2004.

[3]GB 50333-2012，醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)報批稿[S].中華人民共和國衛(wèi)生部.2012.

[4]GB/T14295-2008，空氣過濾器[S].中國建筑科學研究院.北京：中國標準出版社，2008.