夏旺 朱旭东 蔡国华
(湖南省儿童医院后勤保障部 湖南省长沙市 410000)
近年来,我国医疗机构的建设管理水平越来越高,相应的配套设施越来越齐全。为了进一步给患者提供良好的康复环境,医院净化空调系统的科学设计和安装尤为重要。而大多数医院空间结构复杂,人流量大,加上一些特殊设备运行要求的影响,对净化空调系统建设质量提出了更高的要求。在医院净化空调系统的设计、施工中,可能会出现一些问题,影响系统的运行效果、能效。因此,针对医院净化空调系统建设中相关问题的深入研究、总结和分析,是进一步提高建设水平,为医院工作提供鼎力支持的关键。
某医院净化空调系统工程位于湖南省某医院,系统覆盖产科、住院部及手术室,覆盖面积3200m2。系统的中心供应室位于医院大楼二层,设置有空调机房、无菌存放区等。手术室集中于大楼第三层,包括1 间Ⅰ级手术室、14 间Ⅲ级手术室,并配套有若干间Ⅵ级手术室、洁净房。
净化空调系统主要由空气处理部分、水系统部分构成,前者包括压缩机、送风管道、终端控制装置、洁净室等,后者包括冷水处理设备、冷水泵、水循环管道等。整个系统的设计水平、施工水平,将直接影响整个系统空气净化、温度调节等方面的功能。而医院作为医疗、救治患者的地方,对室内空气环境质量以及温度、湿度的达标性要求非常高。同时还要严格控制空气中的细菌浓度,以降低感染风险。值得一提的是,医院是各类病患集中区域,也是细菌、病菌容易滋生、传播的区域。因此,更需要通过净化空调系统来提高空气洁净度,避免病菌的持续滋生和传播,为医疗工作者、患者提供健康的空气环境。加上医院作为特殊场合,在区域结构、特殊功能区域配置等方面存在的复杂性,意味着净化空调系统的设计、施工面临更多的影响因素,涉及到更多的特殊化要求。所以,有必要对此进行深入分析,提高医院净化空调系统建设水平。
医院建筑构造及实际应用需求的不同,所适用的净化空调系统参数也是不同的,然而一些设计施工单位没有做好现场勘察和分析,所涉及到的系统参数无法满足实际应用需求,进而影响空调系统的运行效果及节能性。在本工程案例中,设计单位充分考虑了医院实际环境特点,明确了各类医疗设备的运行环境温度要求,结合相关规定,在净化空调系统的参数设计方面进行了研究,其中主要参数如表1所示[5]。
在本医院净化空调系统设计中,Ⅰ级及Ⅱ级洁净手术室和负压手术室都需要采用独立净化系统,而其他的洁净手术室可以按照2-3间房间共用一套净化系统的标准进行设计。在此基础上,净化空调系统需要配置可以灵活调节风量,且能保持匀速稳定送风的控制装置。具体来讲,在本项目中,供应室采用的是风机盘管和新风系统的配置形式。洁净手术功能区内,Ⅰ级手术室使用的是一拖一的空调机组形式,包括一组净化空气处理机组专供该区域。Ⅱ级及Ⅲ级手术室分别采用的是一拖二、一拖三的空调机组形式。洁净走廊和相应的辅助用房配置了一套独立的空气净化处理机组。另外,在该医院的产房区域,单独配置了一台净化空气处理机组。
在现代医院净化空调系统的气流组织和排风设计方面,比较常见的问题是洁净室回风口布置不当,导致室内气流流向与设备运行机制不匹配。在本工程中,设计单位根据室内空间特点及设备配置情况,将回风口设置于原理设备的位置。针对一些房间设备运行时可能产生大量的灰尘、污染气体的情况,将回风口设置在设备附近。具体来讲,在气流组织设计方面,要根据不同的房间特点,进行针对性设计。比如,在洁净手术室区域,本工程采用了专用的净化送风方式,通过天花板通道集中送风,再由房间双侧设置的回风口回风。在洁净区和洁净区走廊范围,采用的上送上回方式。在排风设计方面,洁净手术室配置了独立的排风系统,通过两台排风机,实现正负压切换。整体来讲,考虑到本工程位于厦门地区,该地区常年湿度较大,适合使用新风集中处理的方式,设计单位在新风机组中,配置了初效、中效、高效等处理模式,这类模式具有成本低、功能稳定等优点。并且,集中处理方式可以很大程度上降低硬件设备的投入,节约空间。这类运行模式下,由于配置了冷热盘管,其可以很好的承担一些符合,可以很好的保证净化区域内的温度和湿度稳定性。基于这些特点,新风集中送风方式比较适合南方湿度比较大的地区的医院。但是,这种方案也有一些缺点,比如,风机运行的灵活性不足,尤其是在进行自动化设计时,难度比较高。并且,为了达到集中送风的目的,需要较大的风量,对风机功率有较高的要求。如果采用一台新风机和多台循环机组联动的设计方式,结构设计及施工的复杂性非常高[6]。
就医院部分区域环境而言,其对空气相对湿度有特殊要求。比如,手术室内的相对湿度将直接影响微生物的活动情况,进而影响空气质量。为此,应当按照《医院洁净手术部建筑技术规范》的相关要求,对手术室等区域的净化空调系统采用湿度优先的原则。同时,在医院无菌区域内,要求净化空调系统可以很好的控制室内湿度,在避免细菌滋生、病毒传播的基础上,降低其在室内空气中的存活时间。通常情况下,室内温度变化对细菌、微生物的生存能力、毒性的影响较弱,所以在选择净化空调系统冷热源时,坚持湿度优先是科学的。
现代节能降耗、生态保护的社会发展理念下,在选择净化空调系统冷热源时,要充分考虑节能降耗。近年来,比较常用的冷热源供应方式有净化、净化区域的分开设计和合并设计两种[7]。其中,分开设计具有提高区域独立性、过渡季节能耗低的特点,但是也有前期投资高、设计施工难度高等缺点。而合并设计具有前期投资少、设计施工难度低等优点,但也具有灵活性不足、能耗高的问题。从节能降耗的角度来讲,本工程采用了净化区和非净化区分开设计的方式。在此基础上,本工程方案配置的所有净化空气处理机、空调机均配备了变频器,由变频器对电机进行控制,实现风量无机调节。基于此,可以实现在值班工况下的低风量节能运行模式。
表1:医院主要功能区域净化空调系统设计参数
图1:净化空调机组结构和风管系统安装图
净化空调设备、管网系统的安装过程中,气密性不足将会导致系统的功能受到严重影响,尤其是一些缝隙、孔洞的存在,会让灰尘、病菌进入新风系统,进而影响医院各个区域的空气质量,甚至产生巨大的隐患。因此,在安装中,应当做好施工材料质量的控制,对施工人员进行专业化的培训,做好施工过程的管理。比如,在安装法兰密封垫时,要保证材料质量的可靠性。同时,材料接头应当采用阶梯形的加工方式,并且开口要避开螺栓控。再比如,在过滤器安装环节开始之前,要对净化空调系统内部风管进行全面的清洁处理,吹风12h 且检查无明显杂质之后,再安装过滤器[8]。安装时,要将密封条压缩至1/3 的程度,这将有助于在保证气密性的同时,避免密封垫出现破损或老化过快的问题。
在医院净化空调系统的洁净设计及施工方面,很容易出现洁净度不够、系统内出现次生污染等问题。为此,本工程设计施工单位深入研究,采用了以下方案:将中效及亚高效过滤器设置在风机的正压断,通过该方式可以很好的保证下游空气洁净度。然后,将表冷器和加热盘设置在过滤器的后方,保证冷水水盘管的洁净度。如图1所示,这种设计方案可以很好的避免系统加热盘及表冷器堆积灰尘或滋生细菌。
综上所述,在如今医院建设管理水平不断提升的背景下,关于医院净化空调系统的设计、施工备受关注。而医院净化空调的设计和施工,需要考虑现场实际空间区域情况、医院应用要求,积极采用现代先进的技术,设计、配置合理的净化空调系统方案。在这个过程中,相关单位需要从医院净化空调系统设计、施工两个环节入手,分别对其中可能出现的各类问题进行分析,做好相应的风险规避、问题处理准备。在建成之后,还需要对系统进行整体的预运行分析,尤其要做好手术室、洁净室等关键区域的空气质量检测,确保系统能够很好的发挥温控、净化功能。只有这样,才能提高医院净化空调系统的建设水平,为医院的稳定运行管理奠定可靠的基础。