洁净手术室空调系统温湿度独立控制方案探讨课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015-4-5,#,洁净手术室空调系统温湿度独立控制方案探讨,2015.03,ShanghaiHealthConstructionDesignInstituteco.,LTE,洁净手术室空调系统温湿度独立控制方案探讨2015.03Sha,1,一,.,概述,二,.,洁净手术室空调系统方案现状,三,.,洁净,手术室,空调方案确定,四,.,洁净,手术室,空调系统温湿度独立控制实现,五,.,总结,目录,一. 概述 目录,2,一 概述,我国,地域覆广，南北气候条件相差大,，,洁净,手术室空调,系统处理方案，一直是设计人员关注的,重点,。,在,十几年洁净手术室建设中，我们积累了丰富经验,。,手术室空调系统处理方案进行再讨论，,提出洁净手术室空调系统,新模式,手术室空调系统,温湿度独立控制，新风湿度优先控制方案。,各手术室新风空调系统，夏冬季节采用一个公共露点，,新风机组控制湿度,、各手术室空调系统独立控制，,循环机组控制温度。,一 概述 我国地域覆广，南北气候条件相差大，洁,3,二,洁净手术室空调系统方案现状,1,目前大多数洁净手术室空调系统处理方案,新风,空调系统集中处理，手术室空调系统采用一,次回风,或二次,回风,再加热，,温湿度实行,冗余控制,。,由于,医院手术室有各种不同级别手术室,组成，洁净,度,等级高低送,风量相差很大,，而且不同级别手术室的送风状态,不同，难以,组成,一,个,空调,系统，或者说找不到,空调系统,的,共同点,。,二 洁净手术室空调系统方案现状 1 目前大多数洁,4,二,洁净手术室空调系统方案现状,2,不同,洁净手术室送风口最小面积,级手术室,级手术室,级手术室,最小风量,9000m3/h,最小风量,3400m3/h,最小风量,2300m3/h,二 洁净手术室空调系统方案现状2 不同洁净手,5,二,洁净手术室空调系统方案现状,各手术室送风量计算 （,GB50333-2013,）,手术室,等级,手术室面积,(m2),送风面积,(m2),送风量,(m3/h),新风量,(m3/h),截面风速,/,换气次数,I,50,2.6*2.4,9000,1000,0.4m/s,II,45,2.6*1.8,3400,800,25,次,/h,III,40,2.6*1.4,2300,800,19,次,/h,IV,35,1600,600,15,次,/h,二 洁净手术室空调系统方案现状,6,二,洁净手术室空调系统方案现状,3,典型,手术室,一次回风方案,新风空调系统集中处理后，,新风与手术室回风混合后，送入循环空调箱内进行冷却、加热、加湿处理,。,这是一种所,需风量与温湿度相关,的处理方案，其最大的缺陷是没有将,温度和湿度分开独立控制，,是一种,冗余控制,模式。,也是最传统、最可靠、最成熟，但是最耗能的方案。,当室内外温湿度变化时，或者不同级别的手术室温湿度变化时，各手术室温湿度很难实现,规范,中技术指标的要求，,实际应用实例可证明这一点。,二 洁净手术室空调系统方案现状 3 典型手术,7,二,洁净手术室空调系统方案现状,(,图一 典型冗余控制洁净手术室空调系统图）,二 洁净手术室空调系统方案现状( 图一 典型冗,8,二,洁净手术室空调系统方案现状,(,典型冗余控制夏季,I-D,图）,(,典型冗余控制冬季,I-D,图）,二 洁净手术室空调系统方案现状(典型冗余控制夏,9,1,为了有效控制洁净手术室环境,规范,8.1.1,条条文规定，“洁净空调系统应使,洁净手术部整体处于受控状态,，并应使各洁净,手术室灵活运行,”。,规范,8.1.3,条条文规定，“,I,、,II,级洁净手术室与负压手术室应每间采用独立净化空调系统，,III,、,IV,级洁净手术室可,2,间,3,间合用一个系统”。,规范,8.1.6,条条文规定，,“有条件时，宜采用新风湿度优先控制模式”。,三,洁净手术室空调系统方案确定,1 为了有效控制洁净手术室环境 三 洁净手术,10,2,根据,规范,要求和洁净手术室使用特点,洁净手术室空调系统模式应该是：,集中新风空调系统（新风空调机组）和手术室空调系统（循环空调机组）,二个独立系统,组成。,新风空调系统消除余湿，循环空调系统进行温度调节，,二个独立系统,分别进行,湿度,和,温度,独立控制。,三,洁净手术室空调系统方案确定,2 根据规范要求和洁净手术室使用特点 三,11,3,而且,规范,还强调了,新风湿度优先控制的模式,与,手术室灵活使用,的要求。,二个独立,空调系统便于手术室,温湿度,调节和设计参数稳定，并且能使各手术室灵活使用,三,洁净手术室空调系统方案确定,（,+,）,新风空调系统,循环风空调系统,3 而且规范还强调了新风湿度优先控制的模式与手术室灵,12,三,洁净手术室空调系统方案确定,1,洁净手术室基本参数,I,级洁净手术室面积,5,0m2,，高度,3m,，装备有麻醉机，呼吸机，电刀等医疗设备。,洁净手术室设计要求,室内温度,T=24,1,，相对湿度,=50,5%,，手术室人员,14,人,根据,医院洁净手术部建筑技术规范,技术指标要求，,I,级洁净手术室控制区,2.62.4m2,工作区平均风速,0.20.25m/s,。,三 洁净手术室空调系统方案确定 1 洁净手术室,13,三,洁净手术室空调系统方案确定,2,计算结果：,手术室内冷负荷,7.4Kw,，湿负荷,2.3Kg/h,。热湿比,11000KJ/Kg,，控制区送风量,9000m3/h,。最小新风量为,1000m3/h,，正压风量,500m3/h,，排风量,500m3/h,。,三 洁净手术室空调系统方案确定2 计算结果：,14,三,洁净手术室空调系统方案确定,3,手术室空调系统,温湿度独立,控制方案介绍,新风集中处理，处理后空气送入各手术室循环机组，且各手术室循环空调系统独立送风。,分析新风空调系统,二种接入,各手术室循环机组的,不同,方案。,（,1,）,新风空调系统送风接入循环机组,出风端,（正压）,（,2,）,新风空调系统送风接入循环机组,进风端,（负压）,三 洁净手术室空调系统方案确定 3 手术室空调系,15,三,洁净手术室空调系统方案确定,新风空调系统送风接入循环机组出风端,（正压）,方案一,三 洁净手术室空调系统方案确定,16,三,洁净手术室空调系统方案确定,(,新风系统接入循环机组出风端,系统图,),三 洁净手术室空调系统方案确定( 新风系统接入循,17,4,该空调系统的特点是：,洁净手术部内各手术室新风处理状态点是,共同的,、并且是,恒定的,。各手术室空调系统自成系统，而且各手术室可以灵活使用。,空调风系统,新风,空调系统,集中控制有利于各手术室正压要求，保证,各手术室压力梯度,。,循环空调系统保证手术室洁净度，避免空气,交叉感染,。,三,洁净手术室空调系统方案确定,4 该空调系统的特点是： 三 洁净手术室空调系统,18,三,洁净手术室空调系统方案确定,排风采用独立系统，并且与手术室自动门连锁，当手术室门关闭时排风系统自动开启，使手术室始终处于正压受控状态。,空调,水,系统,新风空调系统带走手术室内,全部余湿,，,新风空调箱在,湿工况,状态下工作，盘管去湿能力加大,空调冷冻水温度要求更低。,三 洁净手术室空调系统方案确定 排风采用,19,三,洁净手术室空调系统方案确定,当新风空调箱盘管处理能力达不到新风去湿处理要求时，增加,直接蒸发器,进行,二级冷却处理,。,循环空调系统控制,手术室温度,，循环空调箱在,干,工,况,状态下工作。,二个空调系统,共同保证手术室,温湿度,，使各手术室温湿度控制在一个需要的控制范围内。,这是一个应用于洁净手术部净化空调系统温湿度独立控制、新风湿度优先控制,新节能,方案。,三 洁净手术室空调系统方案确定 当新风空调,20,三,洁净手术室空调系统方案确定,温湿度独立控制,温湿度冗余控制,温湿度冗余控制与,温湿度独立控制（正压）,区别,三 洁净手术室空调系统方案确定温湿度独立控制,21,温湿度冗余控制与,温湿度独立控制（负压）,区别,温湿度冗余控制,温湿度独立控制,三,洁净手术室空调系统方案确定, 温湿度冗余控制与温湿度独立控制（负压）区别温湿度冗余控,22,三,洁净手术室空调系统方案确定,比较,形式,新风管接入循环机组,送风处（正压端）,新风管接入循环机组,回风处（负压端）,新风年龄,长 空气新鲜度好,短 空气新鲜度差,微生物控制,好 回风相对湿度低,差 回风相对湿度高,室内温湿度控制,好,容易,室内压力梯度控制,任何状态下可控制,非正常状态下控制困难,节能性,灵活性,较好 可关闭循环机组,一般,新风空调机组,新风管需安装二个定风量阀 风管连接难度高,新风管安装一个变风量阀,循环空调机组,处理风量小 新风和回风混合均匀度差,需安装混合板,处理风量大 新风和回风混合均匀度好,新风管接入循环空调箱不同连接方式比较,三 洁净手术室空调系统方案确定,23,三,洁净手术室空调系统方案确定,5,空调送风状态点确定,洁净手术部（室）基本没有外围护结构，属于建筑物内区，其室内热、湿负荷几乎不受外界气候条件等因素的影响，因此手术室内,人员数量、照明强度、医疗设备,的变化是影响手术室热、湿负荷变化的主要因素。,这也反应了手术室冷热负荷的特点，即,湿负荷相对稳定,，而,冷热负荷瞬间变化较大,。,三 洁净手术室空调系统方案确定5 空调送风状态,24,三,洁净手术室空调系统方案确定,6,计算,I,级洁净手术室送风状态点,Io,送风量,L=3600*2.6*2.4*0.40=8986m3/h,热湿比,=Q/W=11000KJ/kg,，,送风状态点,Io=In-Q/1.2L=45.76Kj/Kg,我们分析一下,I,级洁净手术室空调系统在,I-D,图上的处过程。,三 洁净手术室空调系统方案确定6 计算I级洁净,25,三,洁净手术室空调系统方案确定,7,洁净手术室的,i-d,图分析,洁净手术部新风集中处理，手术室循环空调系统采用一次回风系统。,新风处理到,大于,各手术室,最低热湿比,作为,公共状态点,，各级别手术室循环空调系统分别独立处理。,三 洁净手术室空调系统方案确定7 洁净手术室的,26,（,夏季温湿度独立控制空调系统,i-d,图）,三,洁净手术室空调系统方案确定,新风接入正压端,（ 夏季温湿度独立控制空调系统i-d 图） 三 洁,27,夏季空调处理过程,新风冷却到各手术室最低含湿量状态点,L1,（公共点）,并根据各手术室控制调节需要，将新风,L1,点加热至,T,点，新风承担手术室内全部湿负荷。,循环风冷却处理到,K,点，与加热后的新风,T,点混合至,O,点后送入手术室内，循环空调箱承担手术室内全部热负荷,。,夏季,（制冷）,:,表冷 直接蒸发 加热 冷却,新风,W,L,L1,T,O,N,循环风,N,K,三,洁净手术室空调系统方案确定, 夏季空调处理过程 三 洁净手术室空调系统方案确,28,三,洁净手术室空调系统方案确定,（,冬季温湿度独立控制空调系统,i-d,图）,新风接入正压端,三 洁净手术室空调系统方案确定（冬季温湿度独立控,29,三,洁净手术室空调系统方案确定,冬季空调处理过程,（制热）,新风加热到,H,点，同时加湿到与夏季公共状态点,L1,，并根据各手术室控制调节需要，将新风,L1,点加热至,T,点,。,循环风加热到,M,点，与加热后的新风,T,点混合至,O,点后送入手术室内。,冬季,（制热）,:,加热 加湿 加热 冷却,新风,W, H,L1,T,O,N,循环风,N,M,三 洁净手术室空调系统方案确定 冬季空调处理,30,三,洁净手术室空调系统方案确定,冬季空调处理过程,（先制热，后制冷）,手术室基本处于建筑物内区，冬季手术室长时间使用后，手术室内人员变化、照明设备、医疗设备发热量,大，往往在手术过程中需要,制冷,，特别在连续使用手术室时尤为特出。,三 洁净手术室空调系统方案确定 冬季空调处理过,31,三,洁净手术室空调系统方案确定,新风接入正压端,（,冬季温湿度独立控制空调系统,i-d,图）,三 洁净手术室空调系统方案确定新风接入正压端（,32,三,洁净手术室空调系统方案确定,夏季,（制冷）,:,表冷 直接蒸发 加热,新风,W,L,L1,T,O,N,冷却,循环风,N,K,冬季,（制热）,:,加热 加湿 加热 冷却,新风,W,H,L1,T,O,N,循环风,N,M,冬季,（先制热 后制冷）,:,加热 加湿 加热 冷却,新风,W,H,L1,T,O,N,加热 冷却,循环风,N,K,M,新风接入负压端 露点温度,10,三 洁净手术室空调系统方案确定夏季（制冷）:,33,三,洁净手术室空调系统方案确定,8,方案特点（夏季）,新风空调箱承担了,降温除湿功能,，新风空调箱在湿工况下工作，当新风空调箱冷冻水除湿能力不够时，可增加,二级直接蒸发空调器除湿,。,循环空调箱作为控制手术室温度专用，这对控制手术室内无菌环境十分有利,（干工况）,，而且简化了空调系统控制。,当手术室内显热瞬间变化时，控制循环空调箱进行,升温,或,降温,处理，循环空调箱控制温度反映速度快，控制灵活方便。,三 洁净手术室空调系统方案确定 8 方案特点,34,三,洁净手术室空调系统方案确定,9,方案特点（冬季）,冬季新风空调箱承担了,升温加湿,功能，新风空调箱在湿工况下工作，循环空调箱调节手术室温度，空调系统控制简单方便。,当冬季手术室,制热,或,制冷,功能进行转换时，新风机器“露点”不变，而且,升温加湿,功能不变，此时循环空调箱进行,降温,或,升温,处理。,三 洁净手术室空调系统方案确定 9 方案特点（,35,三,洁净手术室空调系统方案确定,新风空调系统送风接入循环机组回风端（负压）,方案二,三 洁净手术室空调系统方案确定 新风空,36,三,洁净手术室空调系统方案确定,(,温湿度独立控制洁净手术室空调系统图,),新风接入负压端,三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立,37,三,洁净手术室空调系统方案确定,(,温湿度独立控制洁净手术室空调系统图,),新风接入负压端（制冷）,三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控,38,三,洁净手术室空调系统方案确定,(,温湿度独立控制洁净手术室空调系统图,),新风接入负压端,(,制热,),三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控制,39,三,洁净手术室空调系统方案确定,(,温湿度独立控制洁净手术室空调系统图,),新风接入负压端（先制热 后加热）,三 洁净手术室空调系统方案确定( 温湿度独立控,40,三,洁净手术室空调系统方案确定,夏季,（制冷）,:,表冷 直接蒸发 加热,新风,W,L,L1,K,O,N,循环风,N,冬季,（制热）,:,加热 加湿 加热,新风,W,H,L1,M,O,N,循环风,N,冬季,（先制热 后制冷）,:,加热 加湿 加热 冷却,新风,W,H,L1,T,O,N,加热 冷却,循环风,N,M,新风接入负压端 露点温度,12,三 洁净手术室空调系统方案确定夏季（制冷）:,41,三,洁净手术室空调系统方案确定,10,总结,手术室空调系统温湿度独立控制，新风湿度优先控制模式：,夏冬季新风空调系统采用了一个,共同露点,，当冬季内区手术室需 要制冷时或冷热转换时，空调温湿度独立控制系统，系统互相之间不干扰，控制系统始终,稳定可靠,。,三 洁净手术室空调系统方案确定10 总结,42,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,通过以上分析，温湿度独立控制空调系统方案，可在医院手术部 空调系统中推广使用。,温湿度独立控制方案在洁净手术部推广使用必须满足,三个条件,：,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,43,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,三,个基本条件,手术室温湿度有一个允许偏差范围,各手术室均有一个合适的新风处理状态点（公共点）,新风系统能带走系统内所有湿负荷。,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,44,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,1,举例分析,我们以一家三甲医院洁净手术部为例，手术部内,级手术室,2,间、,级手术室,2,间、,级手术室,8,间，,IV,级手术室,4,间，各洁净手术室设计参数（见表,1,）和夏季各级手术室计算参数（见表,2,）。,手术室设备,人员布置图,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现1,45,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,手术室,等级,手术室,温度（）,手术室,湿度（,%,）,医护人,员数（个）,人员散湿量,g/kg,新风量（,m3/h,）,新风机器,露点（）,I,2125,3060,14,2192,1000,10,II,2125,3060,12,1879,800,10,III,2125,3060,12,1879,800,10,IV,2125,3060,10,1566,600,10,手术室设计参数（表一）,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现手术,46,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,手术室,等级,室内冷负荷,（,Kw,）,室内湿负荷,（,Kg/h,）,热湿比,（,Kj/Kg,）,新风冷,量,1,（,Kw,）,新风冷,量,2,（,Kw,）,循环风,冷量（,Kw,）,I,7.27,2.31,11330,13.96,6.55,0.81,II,6.04,1.99,10927,11.17,5.24,0.96,III,5.97,1.99,10800,11.17,5.24,0.98,IV,4.74,1.68,10157,8.38,3.93,0.95,手术室计算参数,（表二）,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现手,47,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,2,分析,手术部内不同级别的手术室温湿度有一个允许偏差范围,（,T=2125,=3060%,）,各手术室热湿比线基本相同,（,=1000012000KJ/Kg,）,各手术室有一个均合适的新风送风处理状态点,（,TL=10,12,）,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现2,48,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,3,手术部内各手术室均满足以上三个基本条件，,采用最不利状态点,（,10,）作为新风送风露点，即可实现手术室温湿度独立控制，湿度优先控制模式。,4,实施原理,洁净手术部空调系统采用温湿度独立控制，湿度优先控制模式，是将传统净化空调系统中,温度控制,和,湿度控制,分开，,新风,和,循环,二个空调系统共同保证手术室,温湿度。,各手术室所需,洁净风量,与,新风风量,分别热湿处理后，比温湿度同时控制的舒适性空调系统，能够更好地控制因手术室内热湿比变化而引起的湿度变化。,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,49,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,5,新风集中处理后送入手术室，实现双位控制。,手术时送入保障卫生的新风量，不工作时补入维持正压的风量。,循环机组处理各手术室洁净度风量和温度,6,循环风量由手术室洁净度级别确定，与整个手术部系统无关。,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实,50,四,洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现,7,结论,目前手术室空调系统广泛采用的一次回风加再加热系统或二次回风加再加热系统，是一种冗余的控制模式，也是一种不节能的控制模式，,因此温湿度独立控制，湿度优先控制新技术方案在医院手术部推广具有积极意义。,四 洁净手术室空调系统温湿度独立控制实现7,51,五,总结,5.1,目前洁净手术室空调方案采用新风集中处理，手术室,一次回风系统再加热模式,，是一种十分耗能的方案，二次回风系统虽然可节约一部分能耗，但,控制调节困难,，常常需要采用辅助电加热调节，实际运行,节能效率并不高。,五 总结5.1 目前洁净手术室空调方案采用,52,五,总结,5.2,手术室空调系统温湿度独立控制，新风湿度优先控制技术，特别适宜,发湿量比较稳定,，温湿度控制精度要求不太高的手术室。,五 总结5.2 手术室空调系统温湿度独立控,53,五,总结,5.3,空调系统温湿度独立控制，新风空调系统带走手术室内全部,潜热负荷,，循环空调系统消除手术室内剩余的,显热负荷,，实现真正意义上的新风湿度优先控制模式，而非传统,自动控制层面上的湿度信号先行控制模式。,五 总结5.3 空调系统温湿度独立控制，,54,五,总结,5.4,采用温湿度独立控制手术室空调系统，处理潜热除湿）时，要,求有低于手术室内露点温度的低温冷冻水，而处理显热（降温）时，仅要求,冷水温度低于手术室内干球温度,。,五 总结5.4 采用温湿度独立控制手术室,55,五,总结,5.5,当洁净手术部空调系统无独立冷热源，需外部供给站接入，冷冻水出水温度超过,7,时，该空调系统方案新风二级处理可采用,直接蒸发空调器,制冷,，循环风可采用大于,7,的冷冻水降温。,五 总结5.5 当洁净手术部空调系统无独,56,五,总结,5.6,洁净手术部空调系统采用温湿度独立控制，新风湿度优先控制模式，控制系统简单，使用灵活方便，系统稳定可靠，与传统的一次回风空调方案比较更节能，对医院节能更具有积极意义。,五 总结5.6 洁净手术部空调系统采用温湿,57,谢 谢 ！,谢 谢 ！,58,