醫院建築特點與節能

1、醫院空調節能
適（shì）用於醫院的節能方法、運行的可能性以及可能存在的問題見下表：

2、醫院特殊科室節能
院內感染控製中最難控製的是氣溶膠傳染與手術部位感染，因此像手術室（shì）、無菌（jun1）病房、ICU、隔離病房等特殊場合，室內環（huán）境控（kòng）製係統（tǒng）相比舒適（shì）性空（kōng）調必須是有效、安（ān）全、冗餘，靠實現（xiàn）完善的保障理（lǐ）體係來最大限度的控製院內感染（rǎn），保障醫療過程實施。
要實現醫院這些（xiē）特殊科室節能，首先（xiān）要了解（jiě）其通風空調特（tè）點與技（jì）術（shù）措施，尤其是無菌環境控製的手段，這樣才能有針對性的提出合適的節能技術與措施。實現無菌環境控（kòng）製一般需要做到：
（1）過（guò）濾空氣，將送風空氣中所有的微生物（wù）及其代謝物清（qīng）除（chú）掉；
（2）采用氣（qì）流技術使室（shì）內維持無菌無塵；
（3）控（kòng）製壓力使整個控（kòng）製區域壓（yā）力梯度有（yǒu）序分布；
（4）設定合理的溫濕度，抑製細菌繁殖，降低人體的發菌量（liàng）；
（5）排（pái）除室內汙染氣體，保持室內良好的空氣（qì）質量。
以上要求常常給實施常（cháng）規節能技術與措施增添了很大的難度，為此必（bì）須要考慮：
（1）因此係統要實現完善的過（guò）濾除菌，必須設置粗、中、高三級過（guò）濾（lǜ）器（qì）。在定風量係統中，為能滿足在過濾器終阻力下也能達到設計風量，必須設置高壓頭的風機，同時又（yòu）必須設置風量調節裝（zhuāng）置以保持（chí）在三級過（guò）濾器不斷積塵（chén）使係統（tǒng）阻力（lì）隨之上升時維（wéi）持係統設計風量不變；如采用變頻風量調節裝置時，要注意其對醫療儀器儀表的電磁幹擾。
（2）高度無菌空間的氣流技術（shù）不僅僅是高換氣次數，而且要求的氣流流（liú）型為置換流甚至是單向流流型，而不是通常（cháng）的湍流流（liú）型。其斷麵風速取決於所抑製汙染的特性，難以（yǐ）將風量降（jiàng）低。因此（cǐ）無法采用變風量係統等（děng）節能措施依（yī）據室內負荷來降低送風量（liàng）。
（3）要實現整個控製區域的有序壓力梯度，必（bì）須造成區域內（nèi）各空間的壓差滲漏氣流形成一股定向（xiàng）氣流。對於（yú）既有圍護結來（lái）說，空間壓差控製值越大，滲漏風量越大。這樣為了維持正壓（yā），新風補充量很大。一旦（dàn）實施變新風（fēng）量調節的（de）節能運行，區域（yù）有序正壓控製就難以維持。
（4）無菌空間的溫濕度調節強調濕度優先控（kòng）製，因為（wéi）高濕度易誘發微生物（wù）汙染。但與溫度優先控製相比耗能多，且濕度控製要求難於實現變新風量運行調節。
（5）無（wú）菌空間也常有排風，由於正（zhèng）壓控製要求（qiú）室內向外的滲漏風量很大，使得（dé）係統的新、排（pái）風量差異很大，不利於采用（yòng）全熱交換器，即使采用也（yě）要特別注意（yì）全熱交換器中汙染空氣（qì）的（de）滲漏。對（duì）烈性空氣途徑傳染的隔（gé）離病房是不允（yǔn）許采用全熱交換器的。
另外，由於無菌（jun1）環境（jìng）的室內（nèi）微生物控製要求，必須采用全空氣係統，因此不（bú）能用水係統、冷媒係統替代全空氣係統以減少輸送能耗。醫院空調必須依（yī）據功（gōng）能科室（shì）對致（zhì）病菌控製的（de）要求、致病菌對患者傷害程度或對（duì）他人與環境危害程度、醫療保障程度來確定係統的冗餘度（dù）。
針對以上（shàng）問題，總結有特殊（shū）要（yào）求醫（yī）療（liáo）科室的節能途徑與措施，分析如下。
（1）降低送（sòng）風量
對高（gāo）度無菌（jun1）空間來說，合適流型（xíng）與有效氣流（liú）組織是抑製、稀釋與（yǔ）排除室內發（fā）菌*的措施之一（yī）。傳統做法是將過濾除菌與層流技術作為實現高度無菌的必要條件，這是造成淨化空調（diào）係統要壓頭、大風量的根源。《規範》根據生物潔淨室的特點采用低湍流度的置換流技術來替代層流（單（dān）向流）技術，大大降低了斷麵風速與送風量。為了（le）更有效的將（jiāng）微生物濃度控製（zhì）在可接受水平（píng），《規範》認為*的（de）氣流分布形式應是送風氣流從頂棚垂直下送，經兩側牆（qiáng）上均布的回風口排出。可（kě）用較小的風量達到較好的效果。
（2）采用局部淨化
《規範》認（rèn）為整個手術室隻（zhī）有（yǒu）手術（shù）切口是關鍵部位，采用局（jú）部低湍流的垂直置換流送風，不（bú）僅大大降低了送風量，而且能（néng）更有效（xiào）的（de）保護手術部位。《規範》還規定了與潔（jié）淨手術室級別（bié）相適應的不同（tóng）尺度的送風天（tiān）花，在室內形成不同無菌程度的核心區與周邊區。在送風天花（huā）周邊加氣幕或圍擋可以在工作麵達到所要求（qiú）的斷麵風速而降低送風量，這也可（kě）以（yǐ）用在無菌病（bìng）房。但要對圍擋每天進行擦洗消毒（dú），對手術醫生有（yǒu）壓抑感。采用氣幕感到不（bú）舒適。目前已有更為有效、節（jiē）能的（de）送風（fēng）天花替代。
（3）提風稀（xī）釋效（xiào）應
無菌空間不僅送風量大，而且新風（fēng）量也不小，但實際（jì）效果並不好，室內醫護（hù）人（rén）員往（wǎng）往感到氣悶，要求提風（fēng）量，這會大大增加係統能耗。因此提高入室新風的質量，加大新風的稀釋（shì）效應，而非單純增（zēng）加新風量就顯得十（shí）分重要。《規範》推薦（jiàn）新風集（jí）中處理，在實際工程中常將集中處（chù）理後的新風送入循環機組送風側，然後注入室（shì）內，以減少新風的空氣齡，提風質量，效果很好（hǎo）。
（4）合適的係（xì）統分區
無菌區域中不同空間無菌要求不同，為了降低（dī）造（zào）價與運行能耗，*方法（fǎ）是根據（jù）無菌程度將係（xì）統合適分區。如《規範》規定潔淨手術室應與輔助用房分區，不同潔淨度手術室分區等。《綜合醫院建築設計規範》修訂版還（hái）要求將一般手術部與潔淨手術（shù）部分區。縮小高精度空調或潔淨（jìng）區域（yù）麵積，盡量避免整個區域隻采用一個（gè）係統。不僅有力（lì）的降低了運行能耗，也有利於運行調節。
潔淨手術部（bù）常采用雙走廊（láng）布局形式，常常會使手術室處於內區。將處於內、外區的空間分區十分有必要。但有時又不是十分典型的內區卻需要長期供（gòng）冷。在冬季手術尚未開始室內熱負荷很小時還需要供熱，隨著手術進程熱負荷積累、增大，又需（xū）係統供冷，迫使越來越（yuè）多的大型手術部采用四管（guǎn）製空調係（xì）統，造價與運行費用很高。有的僅利用新風自然冷源供冷往往是不夠的，有些工程采用冷卻塔非電供冷取（qǔ）得很好節能（néng）效果。
（5）采用二（èr）次回風
對於高度無菌（潔淨度）區域，由於送風量很大而送風溫差小（xiǎo），加大（dà）回風（循環）量、減少再熱損失是（shì）*的節能手段。條件合適應盡量采用二次回風係統（tǒng），但應用時具體情況需具體分析。無（wú）菌空間不同於工業潔淨室，相對（duì）來說室內發濕量較大、發（fā）熱量較小，二次回風使得機器露點下降，如醫院夏季（jì）冷（lěng）水係統的供水溫度往往（wǎng）達不到7℃，常使各室濕度超高。對（duì）於需（xū）要高精度溫濕度控（kòng）製的大型診療設備（bèi）室，單靠調節二次回風風閥難以控（kòng）製室內狀態。常采用固定比（bǐ）例的一、二次回風，輔以再熱器作微調，控製穩定，效果也不錯。

（6）在室內設置自淨機組
在無菌（jun1）空間，高（gāo）效過濾器設置在自淨機組送風口上，室內空氣靠自淨機組不斷循環而提高了潔淨程度；在隔離病房內，高效過濾器（qì）設置在自淨（jìng）器排（回）風口，以盡（jìn）快、就地排走傳染病人（rén）的呼吸產物，可（kě）大大降低係統送風量，有效減少係統輸送能耗。與采用傳統全新風係統相比，大大降（jiàng）低了能耗。但要注意自淨機組送風氣流對（duì）係（xì）統的送風氣（qì）流的幹擾而影響控（kòng）製效（xiào）果。因此對氣流分布要求很嚴的高度無菌（jun1）空間不宜在室內（nèi）設置（zhì）自淨機組，應將循環機（jī）組設置在室外。 《綜合醫院建築設計規範》修訂版允許在一般手術室內設置自循環機組，因此對一般手術而言懸浮菌對術後感染已影響不大太了。
（7）最佳係統設計（jì）與配置
最佳係統設計與配置是（shì）指投入材料與（yǔ）設備（bèi）最小的節能技術。《規範（fàn）》強調手術部是一個（gè）受控環境，即要求無論何種（zhǒng）運行狀態，手術部內有序正壓梯度不變。由於手術室同時使用係數（shù）較小，為降低運行能耗，希望各潔淨手（shǒu）術室係統可以根（gēn）據需要靈活（huó）開停。隻有整個手術部有序的壓力梯度分布不受某潔淨（jìng）手術室（shì）的停開而影響，才有可能維持各房之間的正壓（yā）氣流的定向流動，避免交叉感染的（de）危害。為（wéi）了達到這（zhè）一點，過去*靠壓力傳感（gǎn）器來控製（zhì）回風管的變風量閥開（kāi）度以維持各室正壓，整個（gè）區域控製係統龐（páng）大、複雜。但實際運行時係（xì）統難以穩定，引起新風進入量的波動。為此《規範》推薦了（le）一套係統形式，其原理是（shì）靠獨立輸入各空（kōng）間的（de）固（gù）定新風量來保證整個區域梯度壓差，從係統上保證了正壓（yā）控製，節（jiē）能、控（kòng）製穩（wěn）定。這種係統十分簡單，但能有效保障整個手（shǒu）術部處於受控狀態。
《規（guī）範》強調手術室要有合適的溫（wēn）濕度控製，提出濕（shī）度優先控製理念。高濕度不僅增大人體發菌量而且還會（huì）引起微生物繁殖，而相對濕度控製在50%左右是各種微生物生（shēng）長的最不利環境。因此可以說高（gāo）濕度就是引發感染的主要因子，或（huò）者說實現無菌環境關鍵就是濕度優先控製。但濕度優先控製常被理解（jiě）為自控概念（niàn），認為當室內溫濕度傳（chuán）感器偏離設定值時，自控係統優先處理濕度傳感器信號（hào），先調節機器露點，再由溫度傳感器控製再加熱量以（yǐ）達到室內溫度，這種耗能的控製成為濕度優先控製的典型方法。其（qí）實《規範》提出的濕度優先控製理念是一個係統概念。由於手術過程中人員（yuán）幾乎沒有變化，但手術電動器械（xiè）與設備使用時間與數（shù）量變化很大。這（zhè）反映了手術室負荷特點：濕負荷相對穩定，熱負荷變化較大。如果輸入所需要的新風量與送風狀態保持不變，室內（nèi）濕負荷（hé）就能優先被新風帶走，再靠循環機組控製室內顯熱（rè）負荷，這樣就能從係統（tǒng）層麵上實現濕度優先控製。循環（huán）機組不僅在夏季等（děng）濕降溫，而且冬季也不加濕，對無菌環境控製十分有利。由於（yú）各級手術室新風量較大，機（jī）器露（lù）點不低，且存在一個對各手術室均合（hé）適（shì）的新風集中處理的（de）終狀態點。因此“濕度優先控製"較為節（jiē）能。以上（shàng）控製理念不適用（yòng）室內濕負荷變化很大的場所。
當然，隔離病房室內有空氣途徑傳染的病菌，為*消除盤管表麵和凝水盤等處的滋菌隱患，必須強調末端機組無凝水。為了保證末端機組（zǔ）幹工況運行，必（bì）須隨時控製盤（pán）管（guǎn）表麵溫度（dù）高於室內露點溫度。對於無（wú）菌程度較高的手術室或其它（tā）場所沒（méi）有必要采用無凝水空調，反而給水係統布置、控製及運行帶來許（xǔ）多困難。
（8）合（hé）適的室內控（kòng）製（zhì）冗餘度設定
室內控製冗餘度設（shè）定取決於醫療風（fēng）險與防感染控製要求（qiú），控製冗餘度常常表現在室內控製參數上。根據冗餘度要求合（hé）理設定醫療（liáo）所要求的（de）的無菌水平、溫（wēn）濕度、壓力控製值、換氣次（cì）數等參數對降低（dī）整個係統（tǒng）能耗至關重要，因（yīn）為係統的送（sòng）風量與新風量，空氣過濾級數與過濾（lǜ）器效率（lǜ），係統配置與控製要（yào）求均取決於（yú）這些參數設（shè）定。