四川省核工业地质局二八一大队 四川西昌 615000
摘要：本文以百级净化手术室为例，着重分析了手术室净化空调送风量的确定方法、净化空调的送风温差，以及送风状态点的确定方法。分析了二次回风系统在洁净手术部空气处理过程中的应用与一次回风系统热湿处理过程相比较，在一级同二级洁净手术室空气处理过程中的应用二次回风系统，节能效果明显增强。
关键词：洁净手术室，送风状态点，露点温度，二次回风，节能
1、现代化洁净手术室净化空调简述
现代化的洁净手术室需要创造一个清洁、无菌的手术环境，洁净度要求比较高，因此，空调送风换气次数大，送风量大是手术室净化空调的一大特点；其次，医院手术部常常处于建筑物内区，手术室内热、湿负荷相对稳定，但在整体稳定的状态下又存在不稳定的因素，如多机系统的不同时运行，室内人员的变化引起的负荷波动，各种医疗仪器的使用等等，这些因素从温湿度的控制，新、回风的处理再到系统的节能，都对空调系统各状态点的选择、确定提出了不同的组合要求。
2、洁净手术室净化空调空气处理过程
2.1概况
通常在舒适性空调（全空气系统）送风量的确定时，是先计算室内余热、余湿，而后计算热湿比，再选定送风温差，进而确定送风状态点。在焓湿图可查得送风状态点和室内点的焓值，进而按消除余热或余湿计算送风量，再校核换气次是否达到要求，如未达到，则按规定的换气次数为准。
2.2手术室净化空调参数
在洁净手术的设计过程中，其送风量一般按换气次数确定，对于一级手术室，其要求严格，为洁净单向流，一般不按换气次数确定，其送风量为：2.6×2.4×0.45×3600
（风口规格为 2.6×2.4，风速一般为 0.2m/s～0.3 m/s，考虑衰减，一般取 0.4 m/s～0.45 m/s[1]，手术室送风口一般都用送风天花）。二级手术室：30～36 次/h，三级手术室：18～22 次/h，四级手术室：12～15 次/h。其送风状态点较之舒适性空调难确定。现以某医院洁净手术室夏季一次回风系统为例，共有四间手术室，其中一级一间，面积 42m2，二级一间，面积 36 m2，三级一间，面积为 36 m2，四级一间，面积为 36 m2，设计参数：温度：夏季空调干球温度 35.7oC，夏季空调湿球温度 28.5 oC，室内设计参数：干球温度 24 oC，相对湿度 50%。
2.3手术室净化空调空气处理过程计算
空气处理过程：室外新风先处理至室内等焓状态点 L，不承担室内负荷，室内回风由循环机组处理后再与处理过的新风混合，送至室内。处理过程如下图所示。
2.4结论
所以，通过以上计算，可以得出洁净手术室的空气处理过程：
（1）空气从室外状态点W经新风机组处理到与室内点等焓的新风点L，与室内回风混合到C点，经循环机组处理后至送风点O送至室内。
（2）新风处理到室内空气等含湿量值点L。新风机组担负新风冷负荷及湿负荷，部分室内冷负荷；循环机组担负部分室内冷负荷和室内湿负荷。
（3）新风处理到低于室内空气含湿量值点，新风机组承担新风负荷和室内的全部湿负荷，循环机组干工况运行。
3、洁净手术室净化空调节能分析
3.1二次回风与一次回风对比分析
通过以上计算观察分析可知，在一次回风系统中存在冷热抵消的问题，浪费能源，对于一级手术室能源浪费尤为严重（再热量几乎达到 30kw，同时还有等量的冷量）。从节能的角度出发可考虑采用二次回风（为使系统控制简易，易与在实际工程中实现，本文所提及的二次回风皆为固定二次回风量的二次回风系统）：同一次回风一样，新风经新风机组处理至室内等焓状态点，不承担室内负荷。一部分回风经循环机组处理后再于未经处理的回风相混合，一次回风和二次回风混合后再与处理好的新风相混合，送入房间。空气处理过程焓湿图如下：
各个状态点的确定（以 OR1 为例）：
3.1二次回风过程参数计算
若一次回风同二次回风的混合点若恰为 M 点，则过 M，N 点的直线与 90%相对湿度线无交点，即得不到一次回风处理状态点。过 M 点作等湿线与 90%线交与 C 点，一次回风同二次回风的混合点 O＇须在线段 MC 上，O＇点通过等湿再热方能处理至 M 点。由空气处理过程焓湿图可知：混合点 O＇不唯一，通常处理过的空气温度大于 0 oC，在此取 5 oC（在适当范围内可灵活选取）为下限，过 5 oC 等温线与 90%相对湿度线交于 K 点（K点焓值为 17.2kJkg），即 D 点在 K 与 C 点之间，机组耗冷量为 G1（hn-hd），再热量为 G（hm-ho＇），经计算分析可知，一次回风处理状态点为 K 点时，系统耗能最少，由焓湿图可查得 ho＇点焓值为：43.4kJkg，M，O，C 点的确定与一次回风状态点的确定相同。
一次回风量与二次回风量确定：
G1/G2=（hn-ho＇）/（ho＇-hk）。
G1：一次回风量
G2：二次回风量
G1（/9100-G1 ）=（47.86-43.4）（43.4-17.2）
G1=1320m3/h
再热量：Q 再热= G（hm-ho＇）
=（9100/3600）×1.2×（44.96-43.4）=4.73kw
冷量：Q 冷量= G 一次回风（hn-hk）
=（1320/3600）×1.2×（47.86-17.2）=13.5kw
同理可计算其他几个级别的手术室采用二次回风时的冷量和再热量（见表2）。
3.2二次回风过程节能分析
二次回风系统在洁净手术部空气处理过程中可以达到节能目的，级别越高，节能效果越明显。一级手术室夏季工况冷量可节省182%(24.6kW)，并可节省 24.57 kw 再热量。但对于三级同四级手术室节能效果不大，在实际建设中，二次回风较一次回风难控制，并就配备控制系统，从节能和投资的角度考虑，采用一次回风更为合算，具体能好对比见下图表3。
4、结束语
本文结合实例，通过计算与分析比较了洁净手术室夏季采用一二次回风在不同情况下的能耗，夏季二次回风系统设计在满足洁净手术室温湿度与送风量的前提下，可以节省大量能量。因此，二次回风系统在手术室净化空调系统中可以优先考虑。
参考文献
[1]陈雪芬 洁净手术室空气处理方案分析 专家讲稿汇编 中国电子学会洁净技术分会编者 2005.
[2]GB 50333—2002 医院洁净手术部建筑技术规范.
[3]周俊彦 洁净手术室空空调系统设计探讨 专家讲稿汇编 中国电子学会洁净技术分会编者 2005.
论文作者:罗曦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/5/2
标签：手术室论文; 回风论文; 洁净论文; 新风论文; 室内论文; 空气论文; 状态论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;