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洁净手术部局部过热的解决方法

手术部较好的保温性，再加上手术部内的人员、灯光及医疗设备的发热，在出现暖冬时或冬季出现高温天气时，手术部内區(qū)就需要供冷，而外區(qū)受围护结构的影响，还需要继续供热。就会出现同时供冷供热的要求。医院手术部空调机组冬夏季冷热源一般由大楼供给，而医院集中冷热源大部使用(yòng)两管制，不能(néng)解决手术部内區(qū)冬季过热的问题。

要解决冬季过热这个问题一般有(yǒu)3 种方案：一是采用(yòng)四管制，二是在手术部内區(qū)采用(yòng)自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组，三是采用(yòng)分(fēn)區(qū)两管制系统。

1 各方案解决冬季过热的空气处理(lǐ)过程

以济南的天气為(wèi)例，冬季正常情况下室外温度為(wèi) -10℃，新(xīn)风与回风混合点C 点的温度底于送风状态点 O 点的温度，空气处理(lǐ)过程如图1 所示。如果出现了暖冬或冬季出现高温天气时，室外空气温度高，有(yǒu)时温度达到10℃以上，新(xīn)风与回风混合点C点的温度高于送风状态点O点的温度，室内的余热无法全部消除，手术部内區(qū)工作人员感觉很(hěn)热（如图 2），所以要通过降温的方法使 C 点的温度小(xiǎo)于等于O点的温度，如果所降的温度使C点的温度过低，会出现冷热量耦合而引起的高耗能(néng)问题所以控制好C点的温度是节省能(néng)源的关键。方案一与方案三的空气处理(lǐ)过程如图3 所示，方案二的空气处理(lǐ)过程如图 4 所示。

2 四管制方案

在集中空调水系统的管路设计中常用(yòng)的有(yǒu)2 种形式，即两管制和四管制。两管制的空调箱内有(yǒu)一组盘管，夏天送冷水，冬天供热水。这种系统使得整个區(qū)域在同一时刻只能(néng)供冷或供热，而不能(néng)解决冬季手术部外區(qū)需供热，同时内區(qū)需供冷的要求。四管制是空调箱装有(yǒu)冷盘管和热盘管，两组水管分(fēn)别接入冷水和热水，也就是一年四季不管什么时候，制冷制热可(kě)以随时切换，可(kě)以实现一些房间供热的同时，另一些房间供冷。两管制循环空调机组段位与四管制循环空调机组段位如图 5 所示。四管制需要冷源的同时还要配置热源，冷、热水各具一套独立的管路系统和末端盘管，会加大系统的投资，运行管理(lǐ)相对复杂，管路较多(duō)，系统设计较為(wèi)复杂，管道占用(yòng)空间较大。由于上述四管制空调系统的特点，很(hěn)多(duō)医院根据实际需要，采用(yòng)两管制，只有(yǒu)在投资者特别注重提高建筑标准、经济因素相对宽松的才采用(yòng)四管制。

冬季大楼為(wèi)医院手术部空调机组提供热源，要想通过四管制解决冬季过热问题，需要再增加冷源及冷水管道系统，需投资费用(yòng)较高，还要考虑冷源机组放置位置，冬季冷水盘管、管道防冻措施等问题，给实施带来了很(hěn)大的难度，在工程实例中采用(yòng)此方案的也较少。

随着经济的发展和社会的进步，医院建筑日益呈现出一些不同于以前的特点，一般均有(yǒu)室内冷、热负荷分(fēn)布不均（如内區(qū)与外區(qū)、不同朝向、不同人员密度、不同设备发热等），使用(yòng)时间和使用(yòng)要求不同的特点，越来越多(duō)的医院新(xīn)建筑将要求大楼空调系统采用(yòng)四管制，手术部冬季过热问题可(kě)通过四管制空调系统得以解决的可(kě)行越来越高。

3 自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组方案两管制空调系统虽然有(yǒu)不能(néng)同时供冷、供热的局限性，但该空调系统节省初投资和建筑空间；系统简单，运行管理(lǐ)方便，所以两管制是集中空调水系统管路设计中普遍采用(yòng)的一种系统形式。大部分(fēn)医院空调水系统也是采用(yòng)此种形式。在两管制空调系统上加以优化，弥补两管制空调系统不能(néng)同时供冷、供热的局限性，又(yòu)不用(yòng)像四管制那样增加太多(duō)管道的方案将是不错的选择，自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组就是这类方案。机组段位如图6 所示。

自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组在两管制新(xīn)风空调机组的基础上增加了一套制冷系统。是在人们对节省能(néng)源的意识不断提高的基础上研发的。自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组不仅可(kě)以实现冬季对新(xīn)风进行降温处理(lǐ)，还可(kě)以在需要除湿的季节对新(xīn)风进行深度除湿，使循环空调机组在干工况等湿冷却，可(kě)避免传统除湿再热方案冷热量耦合而引起的高耗能(néng)问题，是很(hěn)好的节省能(néng)源的可(kě)行性方案。

此方案即使在大楼冷源不能(néng)保证 7℃的供水温度以及在过渡季节大楼冷源停机状态时，空调系统仍然能(néng)够充分(fēn)保证空调房间的除湿要求。可(kě)见自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组不仅可(kě)以解决冬季供冷的问题，还可(kě)以解决夏季湿度过大问题。

由于自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组所增加的制冷系统放置在新(xīn)风空调机组内，不用(yòng)单独考虑其放置，并且辅助除湿冷源制冷剂為(wèi)氟里昂，不会出现冬季冻盘管的问题，再加上该机组控制灵活，而且可(kě)有(yǒu)效的弥补大楼集中能(néng)源的缺陷等优点，虽然此方案增加了部分(fēn)投资，自动控制系统较复杂，但在工程中采用(yòng)自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组解决冬季过热问题时仍是首选。

4 分(fēn)區(qū)两管制系统方案

分(fēn)區(qū)两管制也是对两管制进行优化，克服两管制调节差的缺点，减少了四管制空调支管道。设有(yǒu)冷水主管及热水主管道，冷热水管只在内區(qū)、外區(qū)的主管道上进行切换，内區(qū)、外區(qū)支管道系统仍為(wèi)两管制，如图 7 所示。关于分(fēn)區(qū)的数量，分(fēn)區(qū)越多(duō)，可(kě)实现独立控制的區(qū)域的数量越多(duō)，管路系统也就越复杂，不仅投资增加，而且不好管理(lǐ)，也就有(yǒu)违采用(yòng)分(fēn)區(qū)两管制的初衷。需要设计超过3 个以上的分(fēn)區(qū)，要同四管制进行经济技术比较后才能(néng)确定。医院手术部外區(qū)设备一般比较分(fēn)散，如在设计阶段就给予考虑，还是可(kě)以解决设备分(fēn)散布置的问题。

洁净手术室对温湿度有(yǒu)着恒定的控制要求，全年处于受控状态，这要求在大楼停止供冷供热的过渡季节，需独立配置冷热源，采用(yòng)风冷热泵空调机组的较多(duō)，这為(wèi)分(fēn)區(qū)两管制解决冬季过热提供了条件，也是实现分(fēn)區(qū)两管制的又(yòu)一关键。在冬季大楼提供热源，為(wèi)过渡季节配置的风冷热泵空调机组作為(wèi)冷源，只要把需要供冷的内區(qū)管道从热水管道切换到冷水管道上，就可(kě)解决内區(qū)供冷外區(qū)供热的问题。

分(fēn)區(qū)两管制与四管制一样也要做好冬季管道防冻裂措施。因分(fēn)區(qū)两管制方案增加的费用(yòng)较少，可(kě)实施性较强，在很(hěn)多(duō)工程中得以使用(yòng)。

5 各方案的能(néng)量对比

為(wèi)方便各方案的节能(néng)比较，以某地區(qū)冬季為(wèi)例，室外温度為(wèi) 16℃，手术部设有(yǒu)Ⅰ级手术室 1间，Ⅱ级手术室 1 间（35 m2），Ⅲ级手术室 3 间30 m2），吊顶高度為(wèi) 3 m。手术室内要求温度為(wèi) 24℃，相对湿度為(wèi) 50%。各空调系统风量如表1 所示。通过图 3、图 4 及机组段位图，可(kě)以看出，四管制方案及分(fēn)區(qū)两管制方案是在循环机组内将总风量进行降温处理(lǐ)，而自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组方案是在新(xīn)风机组内将新(xīn)风进行降温处理(lǐ)，各系统采用(yòng)各方案所需冷量如表 2 所示。

通过冷量计算表可(kě)看出3 种方案的总冷量相差不大，而且每个系统所需的冷量较小(xiǎo)。四管制方案冷源是為(wèi)夏天除湿降温所配置，分(fēn)區(qū)两管制方案冷源是為(wèi)过渡季节所配置，冷量遠(yuǎn)大于冬季过热所需冷量，自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组所配置的冷量与冬季过热所需冷量相差不是很(hěn)大。采用(yòng)四管制方案或分(fēn)區(qū)两管制方案会出现大马拉小(xiǎo)車(chē)的现象，浪费能(néng)源，如果管理(lǐ)不当还可(kě)能(néng)出现管道冻裂的问题；采用(yòng)自带辅助除湿冷源的新(xīn)风空调机组的方案比较节省能(néng)源，而且还不会出现冻裂管道的问题。

6 总结

解决冬季手术部内區(qū)温度过热的各种方案都有(yǒu)其特点，对具體(tǐ)的工程要采用(yòng)何种方案，要根据工程的实际情况，对各方案进行经济技术分(fēn)析，选择最佳方案。我们相信随着经济的不断发展和新(xīn)产品的研发，会有(yǒu)更经济、节省能(néng)源的方案在工程中应用(yòng)。