王瑞嵚

 

医院手术室的洁净功能主要是靠空调净化系统实现的，而空调净化系统又是耗能大户。如何协调手术室的环境控制与节能之间的关系呢？对此，国内外专家学者和设计师做了很多探索和研究工作，也有很多科研成果。记者电话采访了同济大学楼宇设备工程与管理系副教授刘燕敏女士（以下简称刘燕敏）。

 

1 有效能耗和无效能耗 

 

医院是个特殊行业，公共建筑里，医院的能耗属于较高的类型，资料表明，医院能耗是一般公共建筑1.6～2倍。刘燕敏说：“医院能耗可归为两类：有效能耗和无效能耗。那些有助于提高医效、完善功能、加强人性化服务、改善环境品质，以及健全医院应急预案等所需的耗能被称为有效能耗。而那些不顾实际过度扩张医院规模，盲目提高医院档次，奢侈追求建筑外观与装修效果等过分求全、求大、求高所造成的能耗，统统属于无效能耗或有害能耗。比如有些医院手术部盲目购入不实用设备、或低价而高能耗设备、扩大特许手术医疗设施建设等, 使原本承受能耗大户之苦的医院更是雪上加霜。”

 

2 医院能耗管理现状和误区

 

据了解，很多医院在前期设计过程中,缺少节能专家的介入，而单纯由医生和建筑师参与。没能对医院能源消耗进行定量评估。刘燕敏对此很担心，她说：“现在许多医院能耗管理现状，实际上不是很专业很到位。有些产品从设计施工，到安装调试都是总承包一体化；而这当中缺失了对能源消耗的评审。另外，医院在能耗管理上，从设计、施工、安装到运行、维护管理，都存在着一个误区；即一方面把医院看成公共建筑的另类，一方面又要去套公建的标准,包括《公共建筑节能设计标准》。两者之间的位置、关系、技术和措施等方面还不明确。”

 

3 《公共建筑节能设计标准》与医院手术部

 

医院手术室节能设计有其特殊性，不能盲目套用公共建筑节能规范。刘燕敏说：“实际上，医院手术室节能技术本身有一定的局限性。就国家公建节能设计标准来说，其中有些条款在医院中是无效的，还有些条款如若被采用在医院手术室的话，那极有可能无法确保手术室的无菌环境要求的。如采用热回收节能装置时,不仅要保证新风采集口远离排风口,还要注意全热交换器中污染空气的渗漏问题。”

 

4 医院手术室运行与《空调通风系统运行规范》

 

医院手术室空调通风系统的运行同样有其特殊要求。刘燕敏说：“手术室的室内环境主要有空调净化系统来实现的, 并不等于‘空调+三级过滤’, 合理的室内气流组织和有序的压力梯度, 在手术室的后期运行管理维护中，是需要非常强调的。如手术室采用通用的VAV节能运行模式, 一定要注意低风量时对室内气流及有序正压控制的负面影响。”

 

5  高品质的新风稀释效应

 

医护人员常常感到气闷，室内空气不新鲜, 往往要求提高新风量，这会大大增加系统能耗。刘燕敏说：“关键是提高入室的新风质量，提高新风的稀释效应，而非单纯增加新风的量。较好的做法是将集中处理后的新风直接进入循环机组送风侧，然后送入室内，这样可以缩短新风途径, 从而减小新风的空气龄，提高新风品质。”

 

6  手术区域的系统划分

 

手术区域中不同空间的无菌要求不同, 应该有合理的分区。刘燕敏认为：“不同洁净度手术室要进行分区, 还应该将一般手术部与洁净手术部分区。缩小高精度空调或洁净区域面积，尽量避免整个区域只采用一个系统。这样不仅能显著降低运行能耗，也有利于系统的运行调节。”

 

7  手术室的局部层流

 

高度无菌手术室的传统做法就是过滤除菌加层流，美国和日本标准中都要求手术室采用全面层流, 刘燕敏不这样认为：“整个手术室只有手术部位是最关键的，采用局部低湍流度的垂直置换流送风，不仅大大降低了送风量，而且能更有效地保护手术部位。有效的气流分布形式应是送风气流从天棚垂直下送，经两侧墙上均布的回风口排出, 这样可用较小的风量达到较好的净化和节能效果。目前已开发出各种有效、节能的送风天花。” 

 

8  室内自净机组

 

据了解，室内空气自净系统，有助于提高手术室室内空气品质，减少新风量，达到节能效果。但刘燕敏告诉记者：“虽然手术室室内的自净机组系统，可以减少系统风量，减少系统能耗。但自净机组送风气流可能对系统送风气流的干扰而影响控制效果。因此对气流分布要求很严的高度无菌空间不宜在室内设置自净机组，只允许在一般手术室内设置自循环机组。”

 

9  固定回风比例的二次回风系统、

 

有学者认为：在洁净手术部空气处理过程中，采用二次回风系统，可以避免冷热抵消, 减少再热损失, 从而达到节能目的。刘燕敏表示：“在医院中，要具体情况具体分析。对那些室内余湿量较大、余热量较小, 且医院夏季冷冻供水温度达不到7℃时，单靠二次回风阀调节难以控制室内状态。因此采用固定比例的一、二次回风，再辅以再热器作微调，这样不仅环境控制比较稳定，也有较好的节能效果。”

 

10  湿度优先控制与节能

 

通常湿度优先控制被理解为一个自控概念，认为当室内温湿度传感器偏离设定值时，自控系统优先处理湿度传感器信号，先调节机器露点，再由温度传感器控制再加热量以达到室内温度。刘燕敏告诉记者：“这种湿度优先控制模式是一种耗能的控制方法。其实, 手术室负荷特点是湿负荷相对稳定，热负荷变化较大。如果输入所需要的新风量与送风状态保持不变，室内湿负荷就能优先被新风带走，再靠循环机组控制室内显热负荷，这就能从系统空气处理层面上实现湿度优先控制, 且循环机组在夏季干式冷却，冬季不加湿，这非常有利于无菌环境控制。由于各级手术室新风量较大，机器露点不低，且存在一个对各手术室均合适的新风集中处理的终状态点，因此, 这种空气处理过程中的‘湿度优先控制’才较为节能。”

 

刘燕敏简介： 上海市同济大学楼宇设备工程与管理系副教授。主要从事空调、净化、环境与能源等研究工作。科研成果“多用途隔离病房及其无凝水空调末端与系统”，获上海市科技进步三等奖（2005）。曾参与香港环保署”空调冷却塔与军团菌控制”和“室内环境品质评价系统”等课题。在国内外专业期刊发表了20多篇论文。目前承担的最具代表性科研项目是“上海市公共场所集中空调通风系统卫生管理条例立法”。