洁净手术部湿度超标的“元凶”是谁？-学术论文

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洁净手术部湿度超标的“元凶”是谁？

发布时间：2019/8/30 10:11:35

文：潘学刚
北京北方天宇医疗建筑科技有限公司
在“高温高湿”的季节，医院手术室也到了接受考验的时候，“温度降不下来，湿度太高”的问题是大部分手术室集中出现的问题。造成手术室温湿度超标的原因到底是什么呢？下面我们分析一下手术室的负荷组成。

图1 手术室一角

以I级手术室为例，一间手术室的热湿负荷分为两个部分，人员热湿负荷和设备的热负荷。

每间手术室的手术类型是固定的，所以患者和医护人员的数量也是基本确定的，人员的热湿负荷也就基本稳定的。

设备负荷参照《洁净手术部和医用气体设计和安装》GJBT-1012（图集号07K505）（表1）。

表1 手术室设备负荷

手术室设备	功率（W）	计算取值（W）
手术无影灯	250~1000	600
电凝器	20	20
观片灯	＜50/片*6	300
监视器	20左右	20
呼吸机	＜50	50
电刀	230~350	300
保温柜	300	15
麻醉机	30左右	30
监护仪	50~80	60
心电图机	＜50	50
脑电图机	100~600	400
肺功能测定仪	80	80
体外循环机	2800	1200
保冷柜	250	15
总计	/	Q3=3140

结合上面的数据分析，手术室的负荷为维护结构、人员、照明、主要设备。这些参数不会随着时间发生太大的变化，所以，手术室的热湿负荷应该是恒定的。

我们用手术室的i-d图再进行分析（图2）。

图2手术室的i-d图

从i-d图上可以看出，室内点N点、送风状态点S点、机器露点L点，都是恒定不变的，唯一变化的就是新风的室外点W点，会更具地理位置和气候的变化而变化。也就是说从W点处理到L点如果不稳定的话，后面的送风点S点就会有波动，只有L点能够稳定住，手术室就能够达到恒温恒湿。

从上面的数据分析和i-d图的分析，影响手术室的湿度不稳定的因素就是室外的新风经过新风机组后，处理的不稳定，才会造成手术室的湿度超标。也就是说新风的状态才是手术室保证湿度的核心。

壹

造成新风不稳定的原因

新风状态对保证手术室的湿度至关重要，影响新风状态，导致其不稳定的因素有如下两种。

新风机组的冷冻水温过高

常规的新风机组的工况要求冷冻水温为7`12℃，但是往往大楼提供的冷冻水到达新风机组时，水温已经到了10℃，这样新风机组已经很难达到除湿能力，也就不能把新风处理到L点了，房间的湿度也就没有办法保证了。

设计参考参数和实际室外温度有区别

图3 北京气象参数截图

空调设计所参照的气象参数的依据为《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》2012年和《采暖通风与空气调节设计规范》2001年。其中的规定，以北京为例：夏季的空调干球计算温度为33.5℃，而北京的实际温度能够达到40℃。这就会造成新风机组在高温的天气的时候，没有足够的处理能力使新风处理到L点。所以，设计的新风机组要有针对特殊高温高湿天气的处理能力。

通过以上的分析发现，造成新风处理不稳定的因素其实就是新风机组的制冷能力。我们应该采用什么办法才能保证新风机组有足够的制冷能力，同时后期运营成本还不会增加呢（图4）？

图4 冷凝热无极热回收原理图

贰

新风机组的除湿方法

在新风机组的出风段配置独立冷源的深度除湿装置，为机组提供单独的直膨式冷源来给新风机组除湿。新风机组的除湿所需要的冷量基本占整台新风机组60%左右的冷负荷。所以选择一台适合的新风机组深度除湿机是非常重要的。现在市面上的深度除湿机有三种：

直膨式制冷机组

这种形式的除湿机，蒸发器放置在新风机组内部，压缩机和冷凝器至于室外，蒸发器后边必须配置加热段。这种方式对前段是否设置一级冷盘管没有特殊要求，但是整套系统运营能耗很大，用电量较大，对现场的电源敷设要求比较苛刻。

常规的深度除湿机

图5 常规的深度除湿机

这种形式的除湿机，蒸发器、冷凝器、压缩机均放置在新风机组内部。这种形式的除湿机在前段必须设置一级制冷盘管，对一级制冷盘管的要求很严格，简单的理解就是把从W点处理到L点分成两部分，前一部分靠一级水盘管来处理，后一部分靠除湿机来处理。

但是由于对冷凝器的散热有要求，这就造成前端的蒸发器的制冷能力受限制，对一级表冷的要求比较苛刻，如果现场提供的水温达不到设计要求，增加这种除湿机就达不到除湿效果，对L点也是处理不到的。

冷凝热无极热回收除湿机

这种除湿机是常规除湿机的升级，在原有除湿机的基础上增加了室外的冷凝器，同时压缩机也放置了机组外边。这种机组由于设置了室外的冷凝器，就可以把多余的热量直接排放掉，后端也不需要增加加热段，靠室内的冷凝器来提供热量。这样就对前段是否设置一级冷盘管，或者是一级冷盘管制冷能力不够用，后面的除湿机还可以提供助力，保证系统的除湿能力，把L点很精准的稳定住。

最后，通过上述负荷分析，配合i-d图的解释，确定了“新风”是造成手术室湿度不稳定的主要原因，我们需要根据项目所处的地理位置和系统的实际情况，来选用适合每个项目空调系统的除湿设备，才能保证手术室达到恒温恒湿，实现后期的运营费用降到最低。