工作時(shí)間
早9:00 - 晚18:00
周六日休息
發(fā)布日期：2022/4/15 訪(fǎng)問(wèn)次數：683
1 潔凈病房簡(jiǎn)介
潔凈病房是指通過(guò)凈化空調系統提供一定潔凈等級的環(huán)境，為免疫力極度低下患者提供治療、恢復的生物潔凈病房。作為病房，必須強調其居住性，特別對于治療時(shí)間較長(cháng)的白血病房，病人普遍有煩躁情緒，應充分考慮到室內環(huán)境的重要性，硬件方面包括室內溫濕度、空氣流速、室內用品的舒適方便、室內裝飾材料的質(zhì)感與色彩、病人視野開(kāi)闊性、病人與親屬交流的探視窗等，軟件方面包括室內裝飾品的布置與更新、醫護人員的親和力等。病房?jì)葰饬鹘M織一般采用典型的上送下回形式，以防止塵粒、細菌在室內滯留繁殖。綜合考慮病房運行經(jīng)濟性及護理需要、病人心理所接受的居住空間大小，目前潔凈病房一般控制面積在7～11m2之間。潔凈病房的環(huán)境保障系統（包括空調系統）的要求高，系統運行費用高，因此必須進(jìn)行充分合理分析、確保設計技術(shù)及措施合理周到。
1.1 潔凈病房種類(lèi)及其特點(diǎn)
根據患者特點(diǎn)，潔凈病房包括白血病房、燒傷病房、呼吸病房、臟器移植病房等。
白血病是指白細胞不成熟導致免疫力缺乏的疾病，主要通過(guò)化療或骨髓移植治療；移植患者入住后，一般前10天內通過(guò)注射免疫抑制劑消除自身免疫力，隨后約15天時(shí)間為完全喪失免疫力的移植期，之后為患者自身逐漸產(chǎn)生、健全免疫力的恢復期，病人住院時(shí)間為2個(gè)月左右。白血病房應按Ⅰ級潔凈用房設計，室內要求溫度22～27 ℃，相對濕度50％，空調氣流方式采用垂直層流或水平層流形式。
傳統的燒傷病房均設計為垂直層流病房，隨著(zhù)醫療方法、醫療手段的技術(shù)更新，目前燒傷病房已經(jīng)無(wú)需采用運行費用高昂的層流病房?，F在燒傷病房分Ⅲ、Ⅳ級潔凈用房?jì)煞N，Ⅲ級潔凈用房收治重度以上燒傷患者（含重度：燒傷面積≥70%，Ⅲ度面積≥50%），多采用暴露療法；重度以下燒傷患者的病房宜按Ⅳ級潔凈用房設計，燒傷病房室內溫度要求30～32 ℃，相對濕度40％～69％。由于在護理初期病人不能下床活動(dòng)，而此時(shí)正是皮膚結痂、最易受到感染的時(shí)期，為避免病人自身細菌感染，空調氣流方式多采用上送下回形式，并在病人上方集中布置送風(fēng)口。
呼吸器官疾病的專(zhuān)用潔凈病房在國內較為少見(jiàn)，該類(lèi)病人對室內空氣參數比較敏感，必須嚴格控制室內過(guò)敏因子。哮喘病病房宜按Ⅱ級潔凈用房設計，嚴格控制室內溫濕度波動(dòng)，全年溫度要求25 ℃±1 ℃，相對濕度50%±5%?？照{氣流方式應使潔凈空氣最先經(jīng)過(guò)病人呼吸區域。
臟器移植病房一般與手術(shù)室緊鄰，形成一個(gè)集合手術(shù)與治療功能的新醫療系統，病房按Ⅰ級潔凈用房設計，室內要求溫度23～28 ℃，相對濕度50％，空調氣流方式多采用垂直層流形式。
1.2 潔凈病房分級
表1 潔凈用房的分級標準（空態(tài)或靜態(tài)）
1）為局部集中送風(fēng)時(shí)的標準。若為全室單向流，則此局部標準即為全室標準。
2）采用局部集中送風(fēng)時(shí)，局部潔凈度級別可高一級。
潔凈病房的空調設計有其不同于手術(shù)室的特殊性，例如白血病房、臟器移植病房要考慮保持全室的單向流而不是手術(shù)室重點(diǎn)保證手術(shù)區域單向流的需要；潔凈病房空調在病人入住后必須不間歇連續運行，直至病人出院，這就要求空調通風(fēng)系統必須具有很高的可靠性及冗余，并應保證生命醫療設施具備備用應急條件；另外，為了給病人創(chuàng )造安靜的睡眠環(huán)境，空調系統必須具備雙風(fēng)速運行的條件。
各種類(lèi)型潔凈病房的空調系統按不同潔凈用房要求設計，由于Ⅰ級潔凈病房的特殊性以及本文即將針對Ⅰ級潔凈病房空調新方案的探討，以下將就白血病房的設計展開(kāi)討論。
1.3 白血病房平面設計簡(jiǎn)介
在平面布置上，白血病房應符合五條流線(xiàn)的設計。
第一，病人流線(xiàn)。病人應經(jīng)過(guò)淋浴、藥浴后，經(jīng)潔凈走廊、準備前室，再入住病房。
第二，醫護人員流線(xiàn)。醫生護士應經(jīng)過(guò)更衣、刷手（個(gè)別醫院設有風(fēng)淋）后進(jìn)入潔凈區。
第三，潔凈物品流線(xiàn)。所有物品必須經(jīng)嚴格消毒后通過(guò)傳遞窗進(jìn)入潔凈區。病房?jì)瓤苫厥绽玫臐崈粑锲芬餐ㄟ^(guò)傳遞窗運出。
第四，污物流線(xiàn)。污物應在潔凈區內就近進(jìn)行簡(jiǎn)單打包后經(jīng)污物傳遞窗、污物通道送出，污物通道應獨立設置，不可與潔凈通道混用及交叉。
第五，探視人員流線(xiàn)。一般均需設置探視通道，一方面便于病人的親朋好友探視訪(fǎng)問(wèn)，另一方面也方便醫生查房、觀(guān)察病人病情。
在病房?jì)炔吭O計上，應有醫護人員使用的觀(guān)察窗、病人欣賞室外風(fēng)景的窗戶(hù)等，相關(guān)細微的設計已有資料介紹，不再贅述。本文要討論的是目前存在的影響到空調系統設計的不同做法，一種為病房前室的設置，另外一種為病房衛生間的設置。
白血病房前室有兩種形式：一是與病房對應的獨立式封閉前室，這種形式的前室作為病房與潔凈走廊之間的緩沖，方便醫護人員配藥、送藥，但不利于醫生護士直接觀(guān)察病人，并且由于前室與潔凈走廊為不同級別的潔凈用房，需要為前室單獨設置空調系統，導致空調系統多而管線(xiàn)復雜。二是開(kāi)放式前室（見(jiàn)圖1），對層流潔凈病房設置公用前室，其空調系統及管線(xiàn)相對簡(jiǎn)單，并便于觀(guān)察病人病情，便于護理及管理，白血病房的獨立封閉前室將會(huì )逐漸被開(kāi)放式前室替代。
圖1 層流血液病房平面圖
白血病房?jì)仁欠裨O置衛生間也存在重大分歧。不僅在醫護人員與設計單位之間、護理與感染控制的研究機構之間存在著(zhù)爭議，甚至在醫護人員內部意見(jiàn)都很難統一。設置在潔凈病房套內的衛生間應有潔凈要求，所以必須滿(mǎn)足換氣次數（推薦25 h-1）的要求，一旦套內住人，衛生間的排風(fēng)系統必須連續運轉，衛生間的清洗、消毒要求遠高于一般病房。套內衛生間的空氣潔凈度也是爭議分歧的焦點(diǎn)問(wèn)題，有條件時(shí)，建議通過(guò)CFD進(jìn)行模擬分析后優(yōu)化設計，最終確定衛生間的設置方案及換氣次數，在保證病房?jì)热藛T避免感染的前提下，降低運行能耗，減少建設投資。
2 白血病房的空調設計
2.1 特點(diǎn)
根據白血病房平面布置上流線(xiàn)的需要，病房一般處于建筑內區，因此室內冷負荷四季存在，但負荷量較小，送風(fēng)量大，送風(fēng)溫差??；每間病房必須設置獨立的凈化空調系統；凈化空調系統設置雙風(fēng)速工況以降低病人睡眠時(shí)噪聲影響；空調機組設置兩臺送風(fēng)機并能自動(dòng)切換，以提高可靠性；由于病人入住后空調機組和通風(fēng)系統等保障系統必須連續運行，因此在設計中對系統的能耗也要給予充分重視，在空氣處理機和風(fēng)機的選型、過(guò)濾器的選材設計中首選能耗小、質(zhì)量高、符合凈化要求的設備和材料。
2.2 設計參數
目前國內尚無(wú)關(guān)于無(wú)菌病房的設計規范，其室內設計參數可參照《軍隊醫院潔凈護理單元建筑技術(shù)標準》（YFB004-1997），摘錄如下：
2.3 氣流組織方式
目前白血病房空調方式的現狀是垂直與水平層流共存，典型的水平層流形式為NCI（National Cancer Institute）形式（見(jiàn)圖2），其最大優(yōu)點(diǎn)是將病房設置成開(kāi)放式以減輕病人心理負擔，病房敞開(kāi)部位面積設計為送風(fēng)面積的1/4，使敞開(kāi)部位風(fēng)速達到送風(fēng)速度的4倍（約1.1 m/s），從而阻止外部污染空氣侵入病房。這種形式的白血病房國內已建成的有天津兒童醫院、上海兒童醫院等。
圖2 NCI形式水平層流示意圖
水平層流的空調形式雖然有一些優(yōu)點(diǎn)，但也存在缺點(diǎn)，例如噪聲處理相對困難，送風(fēng)最先流經(jīng)病人頭部，病人的舒適度差，且容易導致病人感冒，室內消毒擦洗不方便等，尤其是以上提到的NCI形式，醫護人員普遍擔心對病人管理不便，因而更傾向于采用垂直層流的方式。
垂直層流可適用于設置獨立衛生間的病房；對于設有獨立封閉前室的病房，國外曾有做法將病房與前室設計為串聯(lián)式的空調系統，即送風(fēng)由病房頂部垂直壓擠而下，經(jīng)側墻回風(fēng)口排入前室吊頂送風(fēng)口，再由前室下部回風(fēng)口送回病房的循環(huán)空調機組，當然這種方法是否可行有很多制約條件，例如前室面積、前室空調負荷、建筑條件等，而且串聯(lián)系統對于作為獨立無(wú)菌空間的病房也存在隱患，因此不推薦采用。
2.4 系統設計配置
在層流病房空調系統設計上，由于新風(fēng)系統設置不同而存在多種做法。對新風(fēng)進(jìn)行三級過(guò)濾處理的做法已經(jīng)得到普遍的認同，問(wèn)題主要在于新風(fēng)是否集中處理、新風(fēng)是否經(jīng)過(guò)冷熱處理。以下分別展開(kāi)討論。
1）新風(fēng)是否集中處理。新風(fēng)集中處理即設置新風(fēng)機組為所有病房提供潔凈新風(fēng)，這種做法優(yōu)勢在于新風(fēng)風(fēng)機選型較為容易。由于新風(fēng)經(jīng)過(guò)三級過(guò)濾處理，系統終阻力高達650～800Pa，如果每間病房單獨設置新風(fēng)機組，其新風(fēng)量?jì)H為400m3/h左右，在這個(gè)風(fēng)量范圍內要選配高達800Pa靜壓的風(fēng)機是非常困難的，即使有，其噪聲也可能大得無(wú)法接受。因此，新風(fēng)集中處理對層流病房更為適用，雖然有人擔心一旦新風(fēng)機組故障會(huì )導致所有病房沒(méi)有新風(fēng)供應，但只要設置備用新風(fēng)機組即可解決此問(wèn)題，另外，從設備維護及更換過(guò)濾器的角度出發(fā)，新風(fēng)機組也應設置備用。
2）新風(fēng)是否經(jīng)過(guò)冷熱處理。新風(fēng)冷熱處理有兩方面優(yōu)點(diǎn)。
首先，可實(shí)現循環(huán)空調機組干工況運行，在生物潔凈空調中，循環(huán)空調機組干工況運行的優(yōu)勢是很明顯的；
其次，新風(fēng)可直接經(jīng)末端高效過(guò)濾器送入室內，這使得新風(fēng)系統同時(shí)可作為各個(gè)病房維持正壓的加壓系統而不需開(kāi)啟循環(huán)機組，根據高效過(guò)濾器阻力－風(fēng)量特性曲線(xiàn)近似為線(xiàn)性曲線(xiàn)的特點(diǎn)，末端高效過(guò)濾器（低阻型）對新風(fēng)的阻力僅為15 Pa左右，因此，新風(fēng)機組幾乎不需額外增加風(fēng)機壓頭即可送入室內，而對于新風(fēng)經(jīng)過(guò)循環(huán)機組的做法，維持病房正壓必須運行循環(huán)機組。
在南方夏熱冬暖地區，冬季新風(fēng)不需考慮加熱，更進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統。而在北方地區，冬季新風(fēng)需加熱后才可以送入室內，全部采用電加熱能耗太大，采用熱水盤(pán)管加熱又存在防凍的問(wèn)題，采用常規的關(guān)閉新風(fēng)閥的防凍措施對層流病房是不可行的，圖3采取了輔助電加熱的防凍措施，即當檢測到熱水加熱盤(pán)管后氣溫低于5 ℃時(shí)，強制快速啟動(dòng)電加熱，圖中新風(fēng)入口電動(dòng)風(fēng)閥的作用是在備用新風(fēng)機組不運行時(shí)，關(guān)閉風(fēng)閥以保護機組內過(guò)濾器不受室外空氣影響，而非作為防凍使用。
2.5 空氣處理方案
正如本文2.1節所述，層流病房空調送風(fēng)量大而送風(fēng)溫差小，空氣處理方案的確定應避免冷熱抵消帶來(lái)的高能耗，傳統的一次回風(fēng)系統顯然不適用于層流病房，目前大風(fēng)量小溫差場(chǎng)合多數采用二次回風(fēng)系統，但病房有其自身特點(diǎn)：室內負荷常年穩定而偏小、各個(gè)病房負荷差別不大、新風(fēng)負荷相對較大而且是空氣處理過(guò)程中幾乎唯一的變量，利用這些特點(diǎn)，是否可以探尋一種新的空調方案——新風(fēng)負擔全部空調負荷——來(lái)應用于層流病房空氣處理呢？從理論上分析，由新風(fēng)負擔全部空調負荷是完全可行的，同時(shí)由于循環(huán)機組僅起到凈化過(guò)濾、維持室內層流的作用，無(wú)二次回風(fēng)、冷熱量的控制環(huán)節，大大提高了系統的安全可靠性；但新風(fēng)負擔全部空調負荷勢必帶來(lái)高能耗，那么這種系統究竟會(huì )比二次回風(fēng)系統高出多少的能耗呢？下面通過(guò)計算來(lái)比較一下。
2.6 方案比較
以北京一個(gè)病房的夏季工況為例，其設計條件為：面積8m2，衛生間面積2.1 m2，設計參數：溫度24℃，相對濕度50%，室內空調顯冷負荷1.0kW，濕負荷0.12kg/h，系統設計參見(jiàn)圖3，4。經(jīng)計算：總送風(fēng)量為7200m3/h，送風(fēng)溫度為23.6℃，衛生間排風(fēng)量取200m3/h（相當于換氣次數32h-1），滿(mǎn)足衛生間排風(fēng)及維持室內正壓所需新風(fēng)量為450m3/h，總回風(fēng)量為6750m3/h，新風(fēng)處理到室內等焓線(xiàn)。
圖3對應的h-d圖過(guò)程分析如圖5所示。
圖5 二次回風(fēng)系統h-d圖
由ε線(xiàn)、送風(fēng)溫度確定送風(fēng)點(diǎn)，由O，LW兩點(diǎn)連線(xiàn)，則凈化空調機組出口狀態(tài)點(diǎn)C必然在此線(xiàn)上，由式Gx/Gh=(tC-tO)/(tO-tLW)（其中Gx為新風(fēng)量，Gh為總回風(fēng)量，tC為C點(diǎn)溫度，tO為O點(diǎn)溫度，tLW為L(cháng)W點(diǎn)溫度）可得C點(diǎn)的溫度為tC=24 ℃。
由于C點(diǎn)是一、二次回風(fēng)混合后經(jīng)風(fēng)機溫升1.5℃后得到的，故由C點(diǎn)等濕降溫1.5℃可得到一、二次回風(fēng)混合后狀態(tài)點(diǎn)C1，由N，C1兩點(diǎn)連線(xiàn)延長(cháng)與φ=85%線(xiàn)的交點(diǎn)即為一次回風(fēng)處理狀態(tài)點(diǎn)LN。一次回風(fēng)量為Gh1=Gh(tN-tC1)/(tN-tLN)=930m3/h，二次回風(fēng)量為5820m3/h，空調冷負荷為：
循環(huán)風(fēng)冷負荷CLQ1=ρGH1 (iN-iLN)/3600=4.6kW
新風(fēng)冷負荷CLQ2=ρGX(iW-iLW)/3600=5.1kW
系統總能耗為9.7kW。在普通空調系統中可以通過(guò)調節一、二次回風(fēng)量來(lái)滿(mǎn)足系統負荷變化的需要，而在潔凈空調系統中，為了簡(jiǎn)化系統控制環(huán)節，一般采用定風(fēng)量閥將一次回風(fēng)量固定。
對于新風(fēng)負擔全部空調負荷的系統，其h-d圖過(guò)程分析如圖6所示。
圖6 新風(fēng)負擔全部負荷的h-d圖
空氣由室內N點(diǎn)經(jīng)風(fēng)機溫升1.5 ℃到Nf點(diǎn)，由Nf，O兩點(diǎn)連線(xiàn)，則新風(fēng)處理后狀態(tài)點(diǎn)L點(diǎn)必然在此線(xiàn)上，取此線(xiàn)與φ=90%線(xiàn)交點(diǎn)為L(cháng)點(diǎn)?？諝庥蒒f點(diǎn)與L點(diǎn)混合到送風(fēng)點(diǎn)O點(diǎn)，新風(fēng)量為Gx=G(tNf-tO)/(tNf-tL)=1244m3/h?？照{冷負荷為CLQ＝Gx(hW-hL)＝18.3kW。
與二次回風(fēng)系統比較，設計能耗增量為8.6kW，對于層流病房這種特殊的場(chǎng)合，在一般醫院中建設的間數不超過(guò)5間，高等級專(zhuān)科醫院建設的間數可能達到二十幾間，總增加的設計能耗不超過(guò)200kW，考慮新風(fēng)負荷隨季節變化，實(shí)際運行能耗增加的量就更少了。雖然能耗有所增加，但由新風(fēng)負擔全部空調負荷帶來(lái)的系統優(yōu)點(diǎn)卻很多：
1）系統簡(jiǎn)單、控制可靠，溫度調節只有新風(fēng)機組一個(gè)環(huán)節，循環(huán)機組只起空氣過(guò)濾作用。
2）新風(fēng)量的增加能更好的改善室內空氣質(zhì)量。
3）設備選型靈活，由新風(fēng)負擔全部空調負荷時(shí)，系統新風(fēng)量為1200m3/h左右，可以比較容易選出與病房一對一的新風(fēng)機組；而二次回風(fēng)系統新風(fēng)量為400m3/h左右，如本文2.4中所述，只能采用多間病房合用一臺新風(fēng)機組的形式。
4）循環(huán)機組再無(wú)“水患”，從根本上解決了空調機組內部細菌繁殖的問(wèn)題。
5）由于各間病房負荷相差無(wú)幾，使得集中新風(fēng)處理也適用于多間層流病房共同應用此系統。
綜上所述，新風(fēng)負擔全部空調負荷的系統應該是層流病房最優(yōu)的空調方案。
3 結語(yǔ)
潔凈病房建設在我國起步較晚，而近期又面臨一擁而上大量建設的局面，仍有許多問(wèn)題亟待各方包括政策上來(lái)完善，本文詳細分析了層流病房的負荷等特點(diǎn)，從實(shí)際出發(fā)，探討可實(shí)施的優(yōu)化的空調方案，期望能對潔凈病房的建設有所幫助。
作者：黃中，本文來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)。
