潔凈空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路與方法    上海

一、送風(fēng)量的確定
在國家出版《潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）之前，已有的潔凈空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本上都按照工業(yè)潔凈室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》來進(jìn)行。此類設(shè)計(jì)采用“全室稀釋和凈化”概念，雖然可獲得均勻向下的氣流，自凈能力強(qiáng)，可簡化人身凈化設(shè)置，但存在兩方面問題：一是功耗大、占用面積大、風(fēng)系統(tǒng)噪音控制困難；二是造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用高，燈具布置困難，過濾器堵漏困難。例如：一間36m2的百級，所需送風(fēng)量為32400m3/h～45360m3/h（斷面風(fēng)速為0.25m/s～0.35m/s）；在千級以下，該“全室稀釋和凈化”概念的亂流形式氣流組織下的細(xì)菌濃度不理想。針對以上問題，參考德國WEISS潔凈空調(diào)系統(tǒng)概念，在風(fēng)量計(jì)算和氣流組織兩方面，突破工業(yè)潔凈室設(shè)計(jì)思路，引入降低總風(fēng)量、強(qiáng)化局部送風(fēng)、送風(fēng)方式采用垂直單向流、重點(diǎn)放在手術(shù)床區(qū)域的設(shè)計(jì)概念，這種方式具有安裝維護(hù)方便、投入費(fèi)用大幅減低、功耗降低、占用面積少等特點(diǎn)。例如：一間36m2的百級，送風(fēng)口面積為2.4m×2.4m，送風(fēng)量為11340m3/h，僅為前述工業(yè)潔凈室的40％。
二、新風(fēng)段的設(shè)置
一些的凈化空調(diào)系統(tǒng)通常設(shè)有三級過濾：*級過濾設(shè)在回風(fēng)口，第設(shè)在系統(tǒng)正壓段，第三級設(shè)在系統(tǒng)末端。在百級里，這種三級過濾的過濾效果是不穩(wěn)定的，因?yàn)樵谖覈?，中效過濾器存在濾料、品種偏少，性能偏低的情況，不能有效保護(hù)過濾器，在這種設(shè)計(jì)中，如果某設(shè)置不匹配，會使三級過濾器更換期不合理，造成整體過濾效果欠佳。因此，新風(fēng)的過濾問題應(yīng)該引起充分的重視，新風(fēng)常常不經(jīng)過獨(dú)立的過濾處理而直接與空調(diào)回風(fēng)混合，其結(jié)果導(dǎo)致初效、中效、過濾器壽命縮短，更換頻繁，系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)成本加大，甚至影響的正常使用。這是因?yàn)樾嘛L(fēng)與回風(fēng)混合前，兩者的空氣含塵濃度相差過大，新風(fēng)即便經(jīng)過初效處理，其含塵濃度也比十萬級空調(diào)回風(fēng)在同粒徑范圍內(nèi)的含塵濃度大70倍左右，是百級空調(diào)回風(fēng)同粒徑范圍內(nèi)的含塵濃度的幾萬倍，從而使中效乃至過濾器沒有足夠的保護(hù)。為解決此問題，通過在新風(fēng)通路上安裝獨(dú)立的初效加中效過濾網(wǎng)，使新風(fēng)經(jīng)過兩級過濾后再與回風(fēng)混合，此時(shí)混合的新風(fēng)與回風(fēng)在同粒徑范圍的含塵濃度比較接近，真正起到了保護(hù)中效、過濾器的作用，而且新風(fēng)過濾機(jī)組初、中效過濾器的清洗、更換更方便，與更換過濾器相比投資少、維護(hù)簡便。此法經(jīng)投入使用已獲得理想效果。
三、排風(fēng)過濾器的設(shè)置
在潔凈，手術(shù)臺患者頭部上方應(yīng)設(shè)置排風(fēng)口，按《規(guī)范》規(guī)定，每間排風(fēng)量不小于200m3/h。每間單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)機(jī)，而且排風(fēng)機(jī)前應(yīng)設(shè)置初、中、亞過濾器。我們有時(shí)候接觸到的潔凈工程，只有少數(shù)配置了初效過濾器，其后果與新風(fēng)機(jī)組未設(shè)過濾器一樣，在停用期間，室外空氣會通過排風(fēng)口直接污染潔凈，使室內(nèi)的溫、濕度很快改變，塵埃粒子增加，致使下一次使用前的自凈時(shí)間延長，過濾網(wǎng)壽命縮短，浪費(fèi)能源。
四、回風(fēng)口的設(shè)置
回風(fēng)口的設(shè)置對保證潔凈合理的氣流起決定作用，為使送風(fēng)氣流能覆蓋手術(shù)臺，不使?jié)崈魵饬鞫搪?，要求回風(fēng)口不過地面0.5m且下端離地面不低于0.1m，回風(fēng)口氣流風(fēng)速不應(yīng)大于2m/s。根據(jù)科研成果，寬度小于3m時(shí)采用單側(cè)下回風(fēng)，大于3m時(shí)采用兩側(cè)下回風(fēng)。在室內(nèi)壓力允許狀態(tài)下，回風(fēng)口應(yīng)增設(shè)初效乃至中效過濾網(wǎng)，否則在室內(nèi)人員操作以及術(shù)前、術(shù)后的清理工作中，回風(fēng)中可能含有較多的毛發(fā)和紡織纖維等，這些纖維通過回風(fēng)管路被吸入，一方面很容易使管道積塵滋菌，另一方面機(jī)組內(nèi)初效過濾器受污染會加快過濾網(wǎng)的更換頻率，從而增加了維護(hù)費(fèi)用。
五、壓力控制
潔凈手術(shù)部相對周邊區(qū)域應(yīng)維持正壓，和部內(nèi)潔凈不同區(qū)域之間維持合理的氣流流向及有序的壓力分布，以避免室外對室內(nèi)、低對別環(huán)境的影響。只有保證在任何情況下（非手術(shù)期間）都能保持這種梯度壓力分布不變，才能真正有效地減少手術(shù)區(qū)交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。
正壓控制一般通過調(diào)節(jié)送風(fēng)與回風(fēng)、排風(fēng)量之間的差值，并結(jié)合控制手段來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)風(fēng)量差值稱為正壓滲透風(fēng)量，它是由系統(tǒng)新風(fēng)量承擔(dān)的，正壓本質(zhì)就是正壓滲透風(fēng)量透過房間縫隙的阻力。正壓風(fēng)量是無組織氣流，到處滲透，因此正壓滲透風(fēng)量越多、房間縫隙越小，所建立的正壓就越大。由于手術(shù)部中設(shè)置的系統(tǒng)較多，正壓控制要求高，在系統(tǒng)運(yùn)行中，由于門的開啟、三級過濾器積塵或室外風(fēng)速的影響，正壓值會出現(xiàn)變化。只要送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)中任一風(fēng)量發(fā)生變化，就有可能破壞有序的梯度壓力分布。
盡管正壓控制的手段有許多，大多措施都是針對單個(gè)室間的，難以從整體上控制整個(gè)手術(shù)部的有序壓力分布，而且穩(wěn)定性較差。為使室內(nèi)保持穩(wěn)定的正壓，常常在送風(fēng)、回風(fēng)、排風(fēng)口均設(shè)置機(jī)械式定風(fēng)量裝置，效果明顯但增加了造價(jià)。采用了潔凈室送排風(fēng)和正壓控制系統(tǒng)后，雙位控制的定風(fēng)量裝置將新風(fēng)與正壓兩套系統(tǒng)結(jié)合成一套新風(fēng)系統(tǒng)，既承擔(dān)了各潔凈的正壓風(fēng)量又承擔(dān)了正常新風(fēng)量，每個(gè)的各自獨(dú)立的空調(diào)機(jī)組變成了循環(huán)風(fēng)機(jī)組，它的風(fēng)量變化已與手術(shù)部正壓分布無關(guān)。由于只在新風(fēng)系統(tǒng)支管上設(shè)置定風(fēng)量裝置（定風(fēng)量裝置流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于送、回風(fēng)管），從而降低了工程造價(jià)。
整個(gè)系統(tǒng)在不同工況下運(yùn)行如下：當(dāng)某個(gè)正常使用時(shí)，空調(diào)機(jī)開，使得新風(fēng)支管上的雙位控制的定風(fēng)量裝置調(diào)到高位檔，新風(fēng)量（正常新風(fēng)量）進(jìn)入，排風(fēng)機(jī)組排走的風(fēng)量為新風(fēng)量與正壓風(fēng)量的差值，多余的正壓風(fēng)量滲透到室外，建立正壓。當(dāng)某不使用時(shí)，空調(diào)機(jī)關(guān)，新風(fēng)支管上的雙位控制的定風(fēng)量裝置調(diào)到低位檔，低檔新風(fēng)量（正壓風(fēng)量）進(jìn)入，排風(fēng)機(jī)組關(guān)閉，正壓風(fēng)量滲透室外仍可建立正壓。由于通過一個(gè)系統(tǒng)送入，而且可以保證潔凈手術(shù)部內(nèi)有序的梯度壓力分布不變，這樣有效地保證了潔凈手術(shù)部合理的壓力分布和氣流的定向流向，這套系統(tǒng)經(jīng)實(shí)踐證明是節(jié)能及有效的。