空气洁净技术第6章.ppt

1,第6章 医院洁净手术部净化空调设计,手术室流程图,2,洁净手术部平面图,3,电解钢板制作的手术室,4,手术室净化空调流程图,5,电解钢板手术室1,6,电解钢板手术室2,7,彩钢板制作的手术室,8,医院洁净手术部的作用，是能有效地阻止室外污染物侵入室内，同时应能迅速有效地排除室内所产生的菌、尘污染，防止污染扩散以降低手术感染率，促进病人早日康复。,9,需收集的资料1医院洁净手术部建筑技术规范（GB50333-2002）2综合医院建筑设计规范JGJ49-19983洁净室施工及验收规范JGJ71-19904洁净厂房设计规范GB50073-20015通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-20026.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20037.高层民用建筑设计防火规范GB50045-2001）,10,热湿负荷计算1计算模型医院洁净手术室的围护结构参见本书图5.1-1。洁净手术室一般不靠外墙布置，大多是在土建围护结构内设置内衬小室。根据其室内的装饰要求，内衬小室可由多种材料建造。常用的材料有：钢制龙骨框架和电解钢板组成的结构，电解钢板表面喷涂抗菌涂料，背面粘贴保温材料；彩钢夹芯复合板。,11,粘贴板材料 主要有铝塑板、防火板、人造石材等。铝塑板造型容易，色彩丰富，施工便捷。但易老化，寿命短，接缝不好处理，易积尘滋生细菌。防火板板面光洁，强度高，耐腐蚀，防潮湿，施工方便，但接缝不好处理。随着建材工业的发展，不断出现不同用途、不同种类的饰面板，只要能满足防火、防潮、美观、洁净、抗静电等洁净室对板材的要求，且有专用连接材料或接缝焊接材料，有配套圆弧角材料，这些饰面板均可应用于洁净室。,12,2空调负荷计算空调负荷由围护结构负荷、人体负荷、照明负荷、设备负荷及散湿负荷等几部分组成。空调冷负荷的计算：1）围护结构传热形成的冷负荷：手术室（内衬小室）的围护结构属内围护结构，负荷计算可以按稳态传热考虑。用下式计算围护结构传热形成的冷负荷。（6.2-1）式中：-内围护结构传热形成的冷负荷，单位为W；-内围护结构的传热系数，单位为W/（m2）；-内围护结构的传热面积，单位为m2；-手术室夏季空调室内计算温度，单位为；-邻室计算平均温度，单位为。,13,洁净手术室的邻室一般为走廊、技术夹道、洗手间、吊顶夹层或其他手术室等。其中的非空调房间可以认为是散热量小于23W/m2 的房间。可用下式计算tls（查表5-1）：tls=twp+3式中：twp-夏季空调室外计算日平均温度，单位为。内围护结构的传热系数W/（m2）由下式计算：K=1/（1/n+/+1/w）（6.2-2）式中 n围护结构内表面换热系数，W/（m2）；w围护结构外表面换热系数，W/（m2）；围护结构各层材料的厚度，m；维护结构各层材料的导热系数，W/（m）。,14,内衬小室彩钢夹芯复合板的外表面面向其他相邻房间故n=w=8.7 W/（m2），=0.05 m=0.046 W/（m）（岩棉）彩钢夹芯复合板的传热系数=1/（1/n+/+1/w）=1/（1/8.7+0.05/0.046+1/8.7）（忽略两侧彩钢板的热阻，参见5.4.1）=0.76 W/（m2）根据（6.2-1）式，可算出各洁净室围护结构传热形成的冷负荷。,15,2）人体散热形成的冷负荷：手术室内人员数量及活动规律较难掌握，为简化计算，可用下式计算人体散热形成的冷负荷（可以不考虑人体散热冷负荷系数）：CL2=nq（6.2-3）式中：CL2人体散热形成的冷负荷，单位为W；n手术室内人数,对于特大手术室，不超过12人；对于大手术室，不超过10人；对于中手术室，不超过8人；对于小手术室，不超过6人；q每人平均散热量（按轻劳动强度考虑，查表5-2），取70W/人。,16,3）照明形成的冷负荷医院洁净手术部建筑技术规范（GB50333-2002）推荐手术室照度为350(lx)。若采用荧光灯作为泛光照明，不计手术灯集中照明，耗电量约为20W/m2。若手术室泛光照明不考虑同时使用系数的折减，又因为荧光灯为暗装且灯罩上无孔，所以照明设施形成的冷负荷以200.8=16 W/m2 计。即 CL3=16F（6.2-4）式中：CL3-泛光照明形成的冷负荷，单位为W；F手术室净面积，单位为m2；,17,4）设备散热形成的冷负荷手术室内用电设备包括无影灯、电力呼吸机、麻醉机、人工心肺机、心脏监护仪、电动手术台等，数量较多，种类复杂，使用频度差异较大，应由手术室提出手术器械的配置后详细计算。若无详细资料，可按70 W/m2 估算。即 CL4=70F（6.2-5）式中：CL4手术室内设备散热形成的冷负荷，单位为W；F手术室净面积，单位为m2。,18,5）散湿负荷：手术室内散湿量主要来自人员的散湿量和湿表面的散湿量，人员的散湿量：W1=nw/1000式中：W1人体的散湿量，单位为kg/h；n-手术室内人数；w每人平均散湿量（按轻劳动强度考虑，查表5-2），取167g/h人，由此散湿量形成的潜热冷负荷为112W/人。手术室内湿表面的大小因手术种类而异，通常取0.7 m2的湿表面，湿表面温度取40,=50%,W2=1.022Kg/h，该项散湿量形成的冷负荷为685W。手术室内散湿量 W=W1+W2（6.2-6）手术室内由于散湿而形成的冷负荷为 CL5=112n+685（6.2-7）式中：CL5手术室内由于散湿而形成的冷负荷，单位为W；n手术室内人数。,19,6）手术室内空调冷负荷CL：CL=CL1+CL2+CL3+CL4+CL5（6.2-8）夏季热湿比=CL/W,20,空调热负荷的计算：1）：围护结构耗热量手术室内衬小室的围护结构属内围护结构，可只计算基本耗热量。HL=FK(tn-twn)（6.2-9）式中：HL内围护结构的基本耗热量，W；F内围护结构的传热面积，m2；K内围护结构的传热系数，W/（m2）；tn手术室冬季空调室内计算温度，；twn室外计算温度，；按围护结构的类型查采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)中表4.1.9。当已知或可求出冷侧温度时，twn一项可直接用冷侧温度代入，不再进行值修正。围护结构温差修正系数。查采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)中的表4.1.8-1。手术室内人员、照明、设备等散热量不予考虑，可作为安全余量。冬季热湿比=HL/W手术室内散湿量的计算同前。,21,新风负荷的计算：1）系统新风量Qx的计算：每间手术室的新风量应按下列要求确定,并取其最大值:（1）按新风换气次数确定新风量Q1、级手术室为6次/h，、级手术室、预麻醉室和恢复室为4次/h，其余辅助用房为3次/h，产科手术为全新风。（2）人员呼吸所需确定新风Q2，每人每小时新风量为60m3，（准备室为30 m3/h人）（3）补偿室内的排风并能保持室内正压所需的新风量Q3。（4）手术室新风量的最小值Q4，级手术室为1000m3/h（眼科专用800 m3/h）；、级手术室为800m3/h；级手术室为600 m3/h。每间手术室的新风量Qx=maxQ1，Q2，Q3，Q4（6.2-10）,22,对于、级洁净手术室应每间采用独立的净化空调系统，若系统新风漏风量为Qx，则系统新风量QxQxQx1（6.2-11）对于、级洁净手术室可23间合用一个净化空调系统，则系统新风量QxQx Qx（6.2-12）新风集中供应时，新风机组处理的新风量等于其所负担的各净化空调机组的新风量之和再加上新风漏风量。,23,2）新风负荷CLQx（hwhn）3.6(W)（6.2-13）其中 Qx系统新风量，m3/h；hw室外空气的焓，kJ/kg；hn室内空气的焓，kJ/kg；空气的密度，kg/m3。,24,风量计算1）送风量的计算洁净手术室的送风量与手术室的等级、手术室的面积、手术室的净高等因素有关。对于、级洁净手术室，要求送风口集中布置于手术台的上方，使包括手术台的一定区域处于洁净气流的主流区内。对于级洁净手术室，送风面积F不应小于6.24（2.42.6）m2，手术区手术台工作面高度截面平均风速为0.250.30m/s，由于局部百级送风气流的引带作用，所以送风速度v应大于上述平均风速，设计时送风速度可取0.440.48 m/s。洁净手术室的净高宜为2.83.0，净高增加，送风速度也应增大（但不应大于0.5m/s）。在设计中应根据手术室净高酌情选取合适的送风速度，以保证手术台工作面高度截面平均风速为0.250.30m/s。手术室的送风量为：QvF m3/h（6.2-14）,25,对于、级洁净手术室，送风面积分别不应小于4.68（1.82.6）、3.64（1.42.6），换气次数n分别为3036次/h、1822次/h。手术室的送风量为：QnV m3/h（6.2-15）在一般情况下，根据上述方法计算出的送风量即可满足要求。但当手术室面积较大时，须进行校核计算。校核计算可按本书“5.4.7 洁净度校核计算”中的公式进行。对于、级洁净手术室，计算出的主流区内含尘浓度Na应分别满足100级、1000级、10000级的含尘浓度的要求；计算出的涡流区内含尘浓度Nb应分别满足1000级、10000级、100000级的含尘浓度的要求。有的级手术室面积较大，若Nb超标，可适当调高送风速度（但不应大于0.5m/s）再校核，若还不满足要求，可加大送风天花的面积（但不能超过规定面积的1.2倍）再校核，直至满足要求为止。,26,对于级洁净手术室及洁净辅助用房，高效送风口按本书“5.8.2”中的技巧进行布置。换气次数n可查阅医院洁净手术部建筑技术规范（GB50333-2002）中的表4.0.1。级洁净手术室及洁净辅助用房的送风量为：QnV m3/h。2）回风量的计算各洁净室回风量可通过空气平衡关系来计算，即：送风量等于回风量加上出风量（排风量加正压渗透风量）。3）排风量的计算根据规范要求，每间手术室的排风量不宜低于200 m3/h，其他辅助用房的排风根据其使用性质及排风方式来确定（计算方法同一般生物洁净室）,27,系统划分及设备选型 手术部各洁净室的送风量算出后，即可进行系统划分及设备选型。对于、级洁净手术室应每间采用独立的净化空调系统，对于、级洁净手术室可23间合用一个净化空调系统，各洁净辅助用房及洁净走廊可根据送风量的大小和相对位置，组合成不同的系统。洁净手术室的空气处理机组通常设置在其上部的技术夹层（2.2m高）内，层高低，风管尺寸大，所以空气处理机组的送风量宜为10000m3/h左右，即以10000m3/h左右的风量作为系统划分的依据。该洁净手术部的净化空调系统选用集中供给新风的分散式系统。,28,设备选型送风末端设备有多种形式，高效送风天花（用于、级洁净手术室）、高效过滤器送风口、带阻漏层的送风天花。对于、级洁净手术室，选用高效送风天花或带阻漏层的送风天花，后者多用于低层高的建筑。对于级洁净手术室、洁净辅助用房及洁净走廊选用高效过滤器送风口。空气处理机组的选型参见“6.7组合式净化空调机组”。回风口选用门铰型竖向百叶回风口回风口的个数等于计算得到的回风面积除以所选型号的回风口面积，回风面积可由回风量除以推荐的回风速度（不应大于1.6m/s）来确定。,29,风口布置与气流组织1）对于、级洁净手术室，送风口集中布置于手术台上方，使包括手术台的一定区域处于洁净气流的主流区内。回风口布于手术室长边双侧下部，对于级洁净手术室，回风口连续布置（实际上，由于有门及土建柱的影响，不可能真正连续），对于、级洁净手术室，回风口均衡布置。2）对于级洁净手术室及各级辅助用房，送风口采用常规分散布置方式，布置技巧参见本书（5.8.2）。3）排风口的布置排风口布于病人头侧的顶部。,30,4）气流组织手术室内采用上送下侧回的气流组织形式。在洁净走廊，也可采用上送上回的气流组织形式，这样设计可简化管路系统。,31,空气处理方案的确定有两种方案可供选择：一次回风加再热的热湿处理及二次回风热湿处理。前者系统简单，调节容易但能耗较大，常用于热湿比较小（产湿量较大）的系统；后者系统复杂，调节滞后但非常节能，常用于热湿比较大（产湿量较小）的系统，若热湿比较小时，要求的机器露点低，则对冷源的要求高。在设计中，可根据热湿比、温湿度要求、自控方式、冷源型式等进行选择。,32,风管系统设计与布置根据推荐风速来确定风管尺寸，送风管、回风管及排风管均是从风口开始向主风管布置，而主风管的位置确定又受土建构造柱、空气处理机组的位置等因素的制约。所以，风管布置须经多次调整方可达到满意。具体布置参见本书“5.8.3 送风管、回风管的布置方法；5.8.4排风口与排风管的布置；5.8.5 机房设备的布置”中的相关内容。,33,图6.2-2送风口平面布置图（局部）,34,图6.2-3送风管道平面图（局部）,