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摘要：针对医院洁净手术部净化空调系统能耗特别高的特点，设计既能满足洁净手术部建筑技术规范相关要求，又节能的净化空调系统具有非常重要的意义。《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013对净化空调系统突出节能设计要求，力求减少空调系统的投资运行费用，最大限度节约能耗。
关键词：空调系统、空气过滤装置、冷热源
Abstract: According to the characteristics of high energy consumption of purification air conditioning system in hospital clean operation Department, it is of great significance to design a purification air conditioning system that can not only meet the relevant requirements of building technical specifications of clean operation Department, but also save energy. Technical code for construction of hospital clean operating department (GB50333-2013) highlights energy-saving design requirements for purified air conditioning system, and strives to reduce the investment and operation cost of air conditioning system and save energy consumption to the greatest extent.
Key words: air conditioning system, air filtration device, cold and heat source
0 引言
随着我国经济和医疗卫生事业的发展，洁净手术部在现代化医院中应用越来越多，随着绿色医院的推出，各医院洁净手术部的设计要求越来越严格，而洁净手术部净化空调系统设计水平参差不齐，设计方案不够经济合理，使其能耗高，造成巨大的能源和资源浪费。面对此种情况，《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2013（以下简称《规范》），降低了部分技术指标，增设了一些节能性指标和对管配件的制作与施工安装的要求。例如，采用低温送风，机组变频控制；缩小洁净手术部用房的技术指标；限制风机单位风量耗功率指标；增加了扩大集中送风面积的条件；指出风速不均匀度的指标要求；空调机组、新风机组过滤装置根据环境空气质量组合配用；提高对围护结构、系统和过滤器安装严密性的要求。该规范旨在要求设计人员合理设计医院洁净手术部净化空调系统，并使用各种节能措施，提高暖通空调系统的能源利用率，实现国家可持续发展的战略。
1 净化空调系统
1.1净化空调系统
《规范》提出，在手术进行过程中，Ⅰ～Ⅲ级洁净手术室净化空调系统宜根据需要使送风温度在低于室温状况下运行。较低的送风温度和较大的供回水温差减少了所要求的送风量和供水量，降低了空调机组、风机和水泵以及风管和水管的投资，从而降低了系统设备的费用，并减少设备机房和管道的占用空间，节约初投资。净化空调系统应有便于调节控制风量并能保持稳定的措施。机组变频控制措施在保证手术室净化的前提下，降低风量能降低风机运行能耗，达到节能的要求。
《规范》强调负压手术室可采用循环风，并应在顶棚排风口入口处以及室内回风口入口处设高效过滤器，排风出口处设止回阀。改变以往负压手术室全新风系统模式，减少了空调机组制冷制热量和除湿加湿量，降低设备费用。在回风口加设高效过滤器吸附细菌微尘，防止室内微尘病菌的循环，再次污染室内空气。
《规范》提出了净化空调系统风管漏风率（不含机组）的限制，可减少机组不必要的能量损耗，达到节能的目的。
1.2空气过滤装置的设置
《规范》提出，在满足过滤效率的前提下，应优先选用低阻力的过滤器或过滤装置。因考虑到不同地区不同环境空气质量，故在系统中新风处和末端依据要求设置不同级别过滤器，降低了净化空调系统的阻力，减小设备选型参数，在一定程度上节约了设备成本和运行费用。
1）在新风口或紧靠新风口处设置新风过滤器或装置，宜根据当地环境空气状况考虑设置几级串联组合形式过滤。对于环境空气质量高的地方，只需设置一道过滤或者两道过滤即可；对环境空气质量不好的地方，才设置三级过滤。不盲目的全部设置三级过滤，造成不必要的能源浪费。
2）在系统末端或靠近末端静压箱附近设置末级过滤器或装置，根据洁净手术室等级设置不同过滤效率的末级过滤器，不盲目的统一设置高级过滤器，造成不必要的能源浪费。
3）Ⅳ级洁净手术室和Ⅲ、Ⅳ级洁净辅助用房，可采用带高中效及其以上过滤效率过滤器的净化风机盘管机组或立柜式空调器。而不再要求采用亚高效或高效过滤器。
1.3空气处理
《规范》提出，洁净手术部设集中新风冷热处理设施时，当有条件时宜采用新风湿度优先控制模式。湿度控制范围在夏季工况推荐上限值（≤60%）控制，对于采用冷却去湿的空调系统，一旦控制住上限，下限也是很容易控制的。对于控制系统来说，不需要在室内再单独设置湿度传感器对系统进行除湿量调节，这样控制过程变的相对简单可靠。该模式将室内湿度控制在微生物生长的最不利范围内，减少室内感染几率。
《规范》 取消了Ⅰ～Ⅳ级洁净手术室的最小新风量最低值限制，当室外大气尘浓度很低，温湿度（焓值）又合适时，可采用全新风直流系统，用全新风可能更节约，此时可减少总风量，有节能效果。通过经济和技术比较分析，认为合理时，可全年变新风量运行，或可在系统运行的不同时间段根据实际需要调整新风量，也有节能效果。
1.4冷热源及设备
《规范》提出，所选冷热源除应满足夏、冬季节冷热负荷使用要求外，还应满足非满负荷使用要求。考虑过渡季节使用要求或洁净手术部中几间手术室同时使用的可能，设置几台不同型号的冷热源设备，其目的是使部分负荷时可不必启动全部系统。过渡季采用多功能热泵，多功能热泵机组能够在蒸发器获得冷水的同时，从热回收器获得冷凝热加热热水，从而实现同时制冷和制热，而只需输入一份能源，便同时获取冷量和热量，大大降低了能耗。
《规范》对新风机组和空调机组的风机的设计单位风量耗功率Ws做了要求。据估算空调系统的能耗中作为流体输送设备的风机和水泵的能耗占30%，其中风机的能耗占70%，可见风机的节能有重大意义，因此规范对风机单位风量耗功率做了相应限值要求，有利于降低空调系统的能耗。
大气污染物和洁净度较低的排风的侵入会增加新风系统过滤器的负荷，缩短过滤器的寿命，增加设备维护费用。《规范》提出，新风口的防雨措施后增设小孔径网格对室外新风中大污染物进行物理拦截阻止其进入新风系统，同时保证新风口和排风口合适的距离，可以杜绝距离过短使排风被吸入新风系统，从而保证新风质量和新风系统的长期运行，并减少过滤器更换频率和设备维护费用，达到节能要求。
1.5 气流组织
《规范》对于洁净手术室内集中送风装置的要求做出了较大的调整，增加了装置设备的技术要求，优先选用工厂化、装配化、安装简便的成品，易拆卸清理更换，保证送风装置的稳定可靠运行，从设备选型上控制能耗和安装维护费用，实现节能要求。
《规范》提出洁净手术室送风速度和送风不均匀度的指标要求，设计可以在满足该要求下适当降低风量和风速，不必考虑空调系统过大的冗余设计从而节约成本。《规范》降低了室内回风口的风速的限值，从而减少风口叶片抖动的噪声，降低室内噪声污染，降低回风管道系统能耗。
2净化空调系统部件与材料
2.1 净化空调机组
《规范》提出，净化空调机组表面冷却器的冷凝水排出口，宜设在正压段。防止负压时冷凝水倒吸在冷水盘管表面积水和滋生细菌，污染送风。
《规范》提出，净化空调机组的风机应配置能量调节装置。在非手术时，净化空调机组风机自动调节，送少量新风维持室内正压，使机组部分负荷运行节省能源。
《规范》提出，如空气处理过程需要再热，不宜全部采用电加热装置，可利用余热、废热作为送风再热源。积极利用废热、余热作为再热能源，一方面减少可用能源的浪费，再者节约空气再热所需电能等其他能源。
《规范》提出，对Ⅰ级洁净用房的系统和其他洁净用房系统，当机组内试验压力保持1500Pa的静压值时，机组箱体的漏风率的要求分别为l％和2%；，旨在保证机组的密封性和箱内空气不被侵入污染，保证风量恒定和系统正常稳定运行。
2.2部件和材料
《规范》提出，净化空调系统中使用的末级过滤器当阻力达到运行初阻力2倍时，宜进行更换。当过滤器阻力达到初阻力2倍时，说明过滤器已积满灰尘，不仅起不到过滤的效率，甚至会二次污染空气。阻力的增加会加大空调机组运行负荷，造成系统压力不平衡、送风不均匀等。
《规范》提出，各级洁净手术室和洁净用房送风末级过滤器或装置的最低过滤效率应符合其所要求。该规定，防止对不同洁净级别的手术室及辅房，盲目的选用同等高过滤效率的末级过滤器，造成不必要的能源浪费。根据洁净级别选用合适经济的过滤器，节约设备投资和运行费用，达到节能目的。
《规范》对洁净手术室内的回风口的过滤器的选用，送风系统正压段预过滤器的选用，都提出来具体的数值要求。选用过滤器时不仅要注意过滤效率和生产厂家，而且要注意其阻力。目前国内不仅有低阻中效、亚高效过滤器，还有超低阻高中效过滤器和低阻高效过滤器以及低阻力的过滤器组合结构，这些将改变对净化系统的传统评价，也是节能的有效措施之一。
3 结语
在进行医院洁净手术部净化空调系统的设计时，在保障手术部净化体系要求的前提下，更要采取一些有效的节能措施。例如，采用二次回风；调整不同工作状态下新风量；过渡季节加大新风量；循环空调机组采用变频风机稳定系统送风量。这些节能措施，不仅可以降低洁净手术部空调系统的运行费用，而且可提高能源的综合利用率，积极响应国家绿色节能号召。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会，中华人民共和国住房和城乡建设部，洁净手术部建筑技术规范：GB50333-2013.北京.中国建筑工业出版社.2013
[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）[M]. 北京:中国建筑工业出版社，2008
[3] 许钟麟.空气洁净技术原理[M]. 上海:同济大学出版社，1998
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