一、专项区域冷热源设计要点
冷热源对于维持室内温湿度起着关键作用,其选择直接关乎工程质量,需综合多方面因素考量。在以往项目中,专项区域冷热源通常在供冷供热季依赖大楼冷热源,过渡季节则单独配置,且多采用传统制冷制热方式。然而,这种设置在实际运行中暴露出诸多问题。比如,净化区对温湿度要求严苛,需将空调供回水温度控制在不高于 7℃/12℃,但夏季大楼冷源实际供水温度往往在 10℃ - 12℃,无法满足净化区降温除湿需求,导致室内湿度偏大。另外,随着大楼规模扩大,很多专项区域处于内区,冬季供热季时,内区设备、人员、灯产生的热量无法通过围护结构散发,又缺乏冷源带走热量,从而造成冬季内区过热。而且,传统方式在制冷和制热时分别耗能,制热常用的电加热能源利用率低,还会加大用电负荷。
为解决这些问题,新研发的四管制多功能风冷冷热水机组应运而生。该机组能在蒸发器产生冷水(供回水 7℃/12℃ )的同时,于热回收器获取冷凝热加热热水(供回水 45℃/40℃),多余热量通过辅助换热器排放。它只需输入一份能源就能同时提供冷量和热量,极大地降低了能耗。此外,它还能全年持续供应冷热水,既能减少再热所需电负荷,又能满足不同房间对冷热量的多样需求,具备负荷适用性高、节能、调节灵活以及高度自动化等优势。在山东大学齐鲁医院(青岛)二期项目中,该机组被选定为专项区域的冷热源。
二、各科室 HVAC 系统设计要点
1、DSA 区域
DSA 区域依据相关规范设计为 III 级洁净手术室。此区域位于地下 1 层,为其服务的空调机房也在同一层,且机房及部分 DSA 上层为室外,因室外覆土需求,层高仅 4.8m,低于其他区域。5 台空调机组集中放置在面积仅 104m² 的机房内,致使出机房的风管与消防排烟及机械补风风管叠加,严重压低了吊顶高度。经 BIM 调整风管后,局部吊顶高度也只有 2.4m,院方对此不满。后经建筑师调整平面,增加一个空调机房,才使吊顶高度达到 2.6m。
由于 DSA 位于地下,防火分区面积受限,空调风管穿越防火分区需设置大量防火阀,这不仅增加了防火阀设置数量,还使得新风获取和排风排放位置的选择变得困难。因此,建议在方案初期尽量避免将 DSA 区域设置于地下。
在工程施工图设计阶段,由于 DSA 医疗设备未采购,设备钢架形式不确定,会影响送风天花尺寸设计。所以先按送风速度暂定尺寸,待设备确定后,再根据设备天轨钢结构形式确定送风天花的最终尺寸及形式。DSA 设备间设备散热量大,仅依靠净化级别换气次数无法满足设备工作的温度要求,需单独配置单冷式空调器,且要根据设备散热量调整空调器冷量。
2、中心供应室区域
中心供应室的无菌存放区、检查包装灭菌区和去污区分别单独设置一次回风空调系统,以此保证各功能房间维持有序的压差梯度和定向气流,其中无菌物品存放区、检查包装灭菌区为正压,去污区为负压。
中心供应室的灭菌器和蒸汽发生器散热量较大,为有效去除这些热量,单独设置了排风机和新风空调机组,并对新风进行降温处理。例如,蒸汽发生间经计算通风换气次数需达 42 次才能消除余热。
环氧乙烷气体作为一种气体灭菌剂,虽杀菌效果良好,但对人体危害极大。因其密度比空气大,环氧乙烷间采用下排风方式,排风先经高效过滤器过滤进入排风管,再引至屋顶,通过废气处理装置,在微波及光电作用下催化成氧化物和水后,达标排放至室外。
3、中心检验科区域
检验大厅位于内区,检验设备众多,散热量大。在选配风机盘管时,需充分考虑各设备散热量,同时还得兼顾过渡季节甚至冬季的供冷需求。
PCR 为防止各房间气流相互串通,最好采用物理隔离措施,各功能房间分别设置直流式全新风空调系统。但该项目因空间受限,PCR 区域共用一个直流式全新风空调系统。通过在顶部安装高效送风口,房间下部安装高效排风口,采用上送下排的气流组织形式,并在各送、排风口支管上安装定风量阀及电动密闭阀,来保证各房间的差压及密闭性。
4、静脉配置中心区域
普通药物配置中心区设计为 C 级洁净度,采用一次回风空调系统;抗生素及肿瘤配置中心同样为 C 级洁净度,采用直流式全新风空调系统。抗生素配置中心的 A2 型生物安全柜排风量小于房间排风量,通过在房间设置与 A2 型生物安全柜相同风量的底排风口并连锁,以保证房间压差要求。抗肿瘤配置中心的 B2 型生物安全柜补风及控制方式与 PCR 区域的 B2 型生物安全柜一致。两个配置中心均采用底排风,排风经高效过滤器过滤后,通过 UV 光氧催化处理设备产生的臭氧进行裂解氧化,转化为水和二氧化碳后排放到室外。
5、病理科区域
病理科通风柜多,排风量大,像脱水包埋、免疫组化等放置排风柜的房间,仅补风量就能满足调节温度的要求,所以该区域采用直流式全新风空调系统。
病理工作中会使用大量甲醛、二甲苯等挥发性、刺激性试剂,对人体危害极大。因此,病理科排风需排放到无人员停留的高空。该项目病理科排风通过组合式外排废气处理装置,经过三级过滤后高空排放。标本库房放置通风标本柜,需 24h 运行,为此单独设置一个直流式全新风空调系统,满足通风需求。
为控制室内有害气体浓度,本项目在标本接收、取材、脱水包埋等区域加设甲醛检测柱,在多个易产生有害气体的房间加设空气质量检测柱。同时,在有产生甲醛、二甲苯房间的新风管道上安装离子空气处理主机,根据有害气体含量产生负氧离子,分解有害气体。
6、手术部区域
手术部依据相关规范,对不同级别手术室和辅助用房设置相应的一次回风空调系统。心外科手术室要求能在 15min 内将温度降到 15℃并快速升温,通过在空调机组冷水盘管后增加直膨段,降温时由氟盘管进一步降低空气温度,升温时直膨机组停止工作,电再热器投入使用。
MR 手术室要做好磁防护,进入磁防护内的风管、送风天花及风口等需采用不锈钢材质或其他非磁性材料,且要通过安装在射频屏蔽上的各种滤波器才能进入。正负压切换手术室适用于特殊感染类手术等,采用一次回风空调系统;隔离负压手术室用于烈性呼吸道传染病患者手术,一般建于传染病医院,采用直流式全新风空气系统。
7、监护病房区域
根据规范,非术后重症护理单元可采用普通空调系统,本项目该单元采用一次回风空调系统,机组内设置初、中效过滤器,送风口采用散流器。术后重症护理单元和 NICU 等需采用净化空调系统,本项目南侧 ICU 为术后重症护理单元,净化级别为 III 级洁净辅助用房,采用一次回风空调系统,机组内设置初、中、亚高效过滤器,送风口采用高效过滤器送风口。ICU 采用上送下回的气流组织,送风口避开病人头部,排风口设在床头附近。负压隔离间则采用直流式全新风空气系统。
8、产房区域
产科手术室设计为 III 级洁净手术室,分娩室、隔离待产为 IV 级洁净用房。考虑到产科内气味较大,手术室单独设置一个直流式全新风空气系统,分娩室、隔离待产及其辅房共用一个直流式全新风空气系统,其他区域采用风机盘管加新风的形式。
专项区域虽仅占大楼设计面积的 10% 左右,但却是医院的核心区域。在设计专项区域 HVAC 系统时,必须充分考虑各区域的设计要点。由于实际工程会受到诸多因素影响,所以需要具体问题具体分析,确保设计既符合规范要求,又能满足使用需求,避免工程投入使用后出现问题,造成不必要的经济损失。

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