摘要：本文主要论述的是洁净手术室内空调系统的热湿处理过程，通过对其处理过程的分析，找到优化的方式，提高其处理的水平以及质量，并对其能源的使用情况进行探究，总结其消耗的情况，采用新型的处理方式，改变空调系统的工序，加快空气流通的速度，降低资源能源的消耗，对处理方式进行优化，利用冷凝热回收等技术作为手术室热湿处理的主要方式，推动我国医疗事业的发展。
关键词：洁净手术室；空调系统；热湿处理
引言：本文就我国某一洁净手术室为例，对回风的系统以及新风系统在处理热湿的效果上进行对比和分析。就分析的结果，讨论出降低洁净手术室能源消耗的处理办法，调节送风量以及负荷量。
一、工程概况
我国某市一间洁净手术室的整体面积为40平方米，属于二级手术室，这个手术室使用的是净化空调系统，文章就其空调系统在夏天使用不同种热湿的处理办法进行能源消耗的探究，对其数据进行整理并计算，从而得到有效的处理办法。
二、手术室净化空调系统的特点
与一般的舒适性空调相比，医院手术室净化空调系统在空气的热湿处理过程中，具有送风量大，相对冷热负荷小及送风温差小的特点。一般空调系统为达到以较小的通风量尽可能地提高室内温湿度场的均匀性的目的，常常采用乱流度较大的气流组织形式，以在室内形成较强的二次诱导气流或涡流，而净化空调系统则为保证所要求的洁净度，必须尽量限制和减少尘粒的扩散发扬，采取各种措施减小二次回流及涡流，在高级别的手术室中多采用单向流的气流组织形式。一般空调系统的换气次数常在8次/h以下，而净化空调换气次数远大于一般空调系统，甚至可高达数百次，换气次数的差别也导致了净化空调系统的能耗远高于普通空调系统。因此，通过围护结构传热形成的冷负荷较小，人体散热量可按轻劳动强度计算，室内照明形成的空调冷负荷可由手术室照度推算得出，室内设备的散热量因手术室内用电设备品种、数量及使用频率差异较大而变化较大，需根据实际工程情况进行计算。一般而言，洁净手术室总冷负荷约为228～296W/m2，室内湿负荷约为100～120g/(m2?h)。由于洁净空调的送风量远大于普通舒适性空调而空调负荷增加并不多，因此送风温差较小，甚至可能只有1-2℃。
三、新风量的确定
根据《医院洁净手术部建筑技术规范》（GB50333-2013）：洁净手术室的新风量按以下方法确定，并且选取其中的最大值作为设计计算值。(1)规定的最小新风换气次数；(2)人员呼吸所需最小新风量；(3)补偿室内的排风并能保持室内正压值的新风量；(4)Ⅱ级洁净手术室规定最小新风量。
四、设计方案
洁净手术室3种热湿处理方案的计算与分析
图1 一次回风系统
1.方案一:一次回风系统
一次回风热湿处理过程计算:
(1)确定送风状态点O
hO=hN－Q/G送ρ=44.9kJ/kg
dO=dN－W/G送ρ=9.1g/kg
TO=21．56℃，φO=56.1%
式中Q———手术室冷负荷，kW，Q=3.276kW
W———湿负荷，g/s，W=0.3075g/s
G送———送风量，m3/s，G送=0.833m3/s
ρ———干空气密度，kg/m3，ρ=1.2kg/m3
hN———N点的焓值，kJ/kg，hN=48.18kJ/kg
dN———N点的湿度，g/kg，dN=9.41g/kg
送风相对湿度小于75%，送风温差TN－TO=2.44℃，符合《规范》要求。
(2)确定露点L过O点作等含湿量线与95%相对湿度线交于L点，dL=dO=9．10g/kg，φL=95%，hL=36.35kJ/kg，TL=13.24℃。
(3)确定新、回风混合点C
hc=hNG回+hWG新/G回+G新=59.61kJ/kg方案一所需冷量和再热量:所需冷量=G送ρ(hC－hL)=23．25kW所需再热量=G送ρ(hO－hL)=8.55kW
图2 二次回风系统
2.方案二:二次回风系统
二次回风热湿处理过程计算:
(1)确定送风状态点O计算过程与方案一完全相同。计算得到ho=44.9kj／kg，do=9．10g/kg，To=21.56℃，φo=56.1%。
(2)确定露点L在h－d图上，从N点延热湿比线ε斜向下与95%相对湿度线相交，该交点即为露点L，TL=10.84℃，hL=30.50kJ/kg，dL=7.75g/kg，φL=95%。
(3)确定二次回风量G二回
G二回= (hO－hL/hN－hL)×G送=2443m3/h那么，即使一次回风量为0m3/h，新风量也不会超过557m3/h。该洁净手术室计算出的最大新风量557m3/h＜所需新风量800m3/h，所以二次回风系统在该洁净手术室的热湿处理过程中无法实现。
3.方案三:新风承担全部湿负荷系统
图3 新风承担全部湿负荷热湿系统
新风承担全部湿负荷热湿处理过程计算:
(1)确定送风状态点O
计算过程与方案一、二完全相同。计算得到hO=44.9℃，dO=9.10g/kg，TO=21.56℃，φO=56.1%。
(2)确定露点L该方案的湿负荷全部由新风承担:dL=dN－W/(G新ρ) =8.26g/kgφL=95%，TL=11.78℃，hL=32.73kJ/kg
(3)确定新、回风混合点O1
hO1=(hNG回+hLG新)/(G回+G新)=44.06kJ/kg
dO1=(dNG回+hLG新)/(G回+G新)=9.10g/kg
TO1=20.75℃，φO1=59%由计算结果可以看出，dO=dO1=9.10g/kg，hO＞hO1，从O点到O1点是等湿加热过程。方案三所需冷量和再热量:所需冷量=G新ρ(hW－hL)=15.54kW所需再热量=G送ρ(hO－hO1)=0.84kW
五、能源消耗的优化和分析
依据热湿处理的方法进行能源消耗的比较，采用方案一处理时，新风量为800m3 /h，送风量为3000 m3 /h，L 露点温度为13.24℃，热湿处理所需冷量为23.25kW，热湿处理所需再热量8.55kW。而方案三在处理时，新风量为800m3 /h，送风量为3000 m3 /h，L 露点温度为11.78℃，热湿处理所需冷量为15.54kW，热湿处理所需再热量0.84kW。根据二者方案比较结果可以表明，方案三无论在热湿处理需要的冷量上还是再热量的处理上，都比方案一的效果要好。
一次回风系统在运行中有较为显著的冷量和热量相互抵消的情况，这种情况的存在直接影响能源的使用量，需要消耗大部分的能量去重新进行热湿的处理，其能量消耗的程度完全不符合我国相关的节能要求。二次回风系统在现阶段我国手术室当中的使用有些不符合实际，所以无法采用这种处理方式。新风承担全部湿负荷系统，这种系统在运行时，可以很好的对手术室内的湿度以及温度进行控制，并能及时的对其进行调节，热量需求比较少，冷量的要求也比较低，充分的利用了室内回风余热的作用，减少了能源的消耗。
结语：依据文章上述的内容，对洁净手术室的热湿处理进行优化，避免制约因素对其处理过程的影响，以节能为主，秉持我国绿色发展的战略思想，在基础上，降低处理过程中的能源消耗，选用合适的方案对其进行处理，在提高我国医疗事业发展水平。
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论文作者:王国磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/21
标签：手术室论文; 洁净论文; 所需论文; 空调系统论文; 负荷论文; 回风论文; 方案论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;