浅谈某医院肿瘤中心骨髓移植病房空调设计

　　摘要：本文通过介绍北京某医院肿瘤中心移植病房的空调设计，结合骨髓移植病房的空调设计特点，在实践过程中总结该项目的空调设计的经验，以供各医院基建后勤管理部门及相关设计人员参考，不妥之处诚望批评指教。
　　关键词：骨髓移植病房，层流病房，百级病房，空调设计
　　引言：随着我国的经济实力的提升，以及医疗技术的快速发展，国家在医疗事业上的投入不断加大，经济实力较强地区和骨髓移植治疗方面拥有经验的医院陆续在骨髓移植病房方面投入建设。例如广州妇幼保健中心、福建省立医院、昆明军区总医院以及上海复旦儿科医院等医院的层流病房均陆续投入使用。
　　一、 工程概况：
　　某医院肿瘤中心移植病房位于北京。该医院的肿瘤中心大楼十四层，肿瘤中心大楼由中元设计院负责整体设计，本次骨髓移植病房施工设计范围为十四层肿瘤中心移植病房的整体空调通风的施工设计。肿瘤中心移植病房共设置有单间的移植病房20间，万级洁净走廊和十万级的洁净辅助用房，以及非洁净的办公用房组成。空调机组设在十四层上方的设备夹层。十四层层高3.7米，梁底高3.2米。设备夹层层高1.9米,梁底高1.5米。
　　
　　二、 空调参数：
　　1、 室外设计参数：
　　夏季空调室外计算干球温度33.2C
　　空调室外计算湿球温度26.4C
　　大气压力99860Pa
　　冬季空调室外计算干球温度-12C
　　空调室外计算相对湿度45%
　　大气压力102040Pa
　　室内设计参数：
　　三、 冷热负荷：
　　由于百级净化风量远远大于处理移植病房室内的冷热负荷，经每个移植病房详细计算，本工程夏季空调设计冷负荷为541KW，冬季空调设计热负荷为390KW，加湿量为120Kg/h。过渡季节洁净区冷负荷为300KW。空调冷、热源（包括过渡季节冷热源）由大楼空调水系统提供，大楼能够全年不间断提供冷热水。空调冷水供回水温度设计为7/12°c，热水供回水温度约为60/50°c。

　　
　　四、 空调系统方式：
　　由于移植层流病房比较特殊，存在冷热负荷小，净化风量大的特点，为了选出先进、节能的空调系统方案，因此在投标和施工图制作阶段，医院邀请许钟鳞老师、梅自力老师、以及清华大学的相关空调老师就移植病房带淋浴卫生间空调系统方案进行了论证。最后根据专家的意见和气流模拟的结果，并结合我司在医疗净化工程设计的经验，本项目移植病房采用了以下方案的空调系统方式（详见图一风系统图及空调平面图）。
　　
　　图一物理模型方案
　　
　　图二中心断面速度矢量与污染物浓度分布图
　　
　　图三空调平面图
　　移植病房采用一对一方式，即一间病房对应采用一台空气处理机组，采用二次回风方式；洁净走廊及辅房采用一台空气处理机组，采用一次回风方式；探视走廊采用风机盘管加独立新风方式。供应层流病房空气处理机组的新风由新风预过滤机组集中供应，空气处理机组的新风管上设有电动双位定风量阀。共设置有二台新风预过滤机组（一用一备）供应移植病房的空调机组；洁净走廊及辅房的空气处理机组由二台新风预过滤机组提供；设置一台新风预处理机组提供其余非洁净的办公辅房的风机盘管。
　　供应骨髓移植病房的净化空调机组配置G4+F8的二级过滤器，新风预处理机组配置G4+F8+H10效率三级过滤器，（供应非洁净区域风机盘管的新风预处理机组配置F5效率过滤器）排风机排风管配置F8效率的过滤器。
　　通风设计：
　　1、骨髓移植病房卫生间、洁净走廊、污洗间、卫生间等辅助用房设置机械排风系统。
　　2、洁净区内的排风系统内设置止回阀、电动风阀，层流病房、洁净区排风管设置F7中效过滤器。
　　3、消防排烟系统由大楼总体考虑，具体由中元设计院负责设计。
　　五、 自控设计：
　　本项目的自控系统分别设在设备机房和护士站，系统选用德国著名“SIEMENS”品牌控制元件及控制软件。通过设置在护士站内的先进的中央集中管理系统，院方管理人员可以通过中央管理电脑很方便地对整个血液病房的空调机组进行集中监视及控制（图四）。
　　
　　图四
　　六、 设备选型：
　　本项目的空气处理机组和新风预过滤机组均由院方采用招标方式确定，最终选用德国原装进口的“罗伯特”品牌净化空气处理机组。
　　七、 净化空调系统配置的安全性措施
　　本工程在设计时采取以下预防事故的安全措施：
　　1、 在自控系统上设置各种监控报警，在护士站的中央监护系统，每间手术室的空调控制面板及机房中的自控柜均可提供多种报警信号，方便了解各种故障及信息并及时作出处理，如：系统运行故障指示、初中效滤网报警、高效滤网报警、缺风报警等等。
　　2、 在控制上空调机组设置了变频、定频、应急运行三种工况。正常使用时采用变频控制运行，但变频器故障时就采用定频运行，如果前两者都出现故障时就转入应急运行状态，多级的控制方式，确保在事故期间的系统正常工作。
　　八、 预防空气传播性疾病的措施
　　本工程设计时采用了以下预防空气传播性疾病的措施：
　　1、 设计时充分考虑整个洁净工程的压力梯度，使高洁度向低洁净度的压差递减，保证不同等级的洁净室或相对邻室的正压差不小于5Pa，洁净区与室外的正压差不小于15Pa，合理有序的压力梯度防止了外界的空气传播性疾病进入洁净区，从而有效的防止了病人受感染。
　　2、 新风机组配置了G3+F7+H10三级过滤器，空气处理机组G4+F8两级过滤器，末端采用进口H14或H11高效过滤器。多重级别的过滤器作合理的布置，确保室内的洁净度符合设计要求，从而杜绝室外细菌进入洁净区。
　　3、 排风系统设置了中效过滤器及止回阀，从而有效阻隔室内与外界的联系，防止产生黑洞，同时更加有效地保证室内正压，很好的防止了室外污染传至室内及手术室之间互相传染。
　　总结
　　本项目08年初完工，通过二年的运行反馈及改进，本项目目前基本运行良好。
　　通过本项目移植层流病房的空调设计和调试运行，我总结了以下几点经验：
　　1、移植层流病房净化风量大，新风量小，房间冷热负荷较小，而移植层流病房对温湿度有一定要求，为了保证设计要求的温湿度，如选用常规一次回风的空调方案，除湿再热的能耗损失非常之大。本项目空调方案经过邀请专家论证，并经清华大学采用计算机模拟各种方案模型的气流形态。经比较，最后本项目空调系统选择二次回风加电再热（调温）的方式，此方案经调试使用证明，可有效避免除湿再热的损耗，又达到精确控温的要求。
　　2、移植层流病房噪音控制不易。由于移植层流病房单个空调系统风量大，针对噪音控制不易的问题，主要采取了以下措施：
　　降低主送回风管风速。本项目的空调主送回风风速控制在5.5m/s以下，在送风静压箱与风管连接处的风速降低至4米以下，如有可能最好能在2.5米以下，并与送风静压箱采用多条支管连接的方式。
　　优先选用噪音低的空调设备，本项目所选用进口空调设备运行噪音机房内实测噪音为64分贝，杜绝噪音通过机房传入移植层流病房。
　　夜间在中央控制电脑上选择值班模式，通过变频器调整低速运行。
　　通过以上措施及精心调试，最终确保了本项目的噪音标准达到设置要求。
　　3、设备夹层所需层高建议在2.5米以上。从本项目施工完毕后的情况以及其他项目的经验，由于净化空调需要经常的检修和维护，一般设备机房或是设备夹层内设备多，层高低，导致安装、检修空间紧张，存在检修困难的缺点。建议医院如将设置相关的百级的层流病房，相应的设备机房高度及面积均应预留的更高、更大些。
　　4、空调系统冷热源的设置，从空调使用的时间上考虑，像此类医疗净化空调系统应该配置独立的冷热源，而不应与大楼合用，并考虑大楼备用或是独立风冷热泵备用。
　　5、湿度控制问题，在北方存在水质较硬的问题，导致冬季湿度时常不到设计要求，基本一个星期就需清洗电热式加湿器的加湿桶，因此在北京地区对湿度有精度要求的工程，空调加湿水系统设计中应考虑设置相应软水处理装置。
　　参考文献：
　　1、《专家讲稿汇编》中国电子学会洁净技术分会主编
　　2、《医院洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002
　　3、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
　　4、《军队医院洁净护理单元建筑技术标准》YFB004-1997
　　5、《301项目汇报（3.19）》清华大学