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病房空调方式探讨

病房空调方式探讨:病房,空调,探讨
FFU集中监控

在分析目前医院病房常用的几种空调力式,及其存在问题的基础上,提出根据病房空调的特殊性,采取独立新风系统结合全热回收技术,是一种较理想的空调力式。并指出应结合生物洁净技术,控制医院空调系统的微生物污染,以创造一个舒适、健康的病房环境。  

医院病房建筑各种空调方式综述

病房是集治病、探视、居住于一体的特殊建筑空间。它的特殊性集中表现为:第一,医生、病人、家属汇集,交叉感染危险性大;第二,病房人员流动性大,不同的人对室内舒适性要求不同;第三,探视和非探视时段,人员密度变化大,对空调负荷造成的波动大。

空调形式必须能够顺应病房的特点,才可能满足其功能和工艺的要求。目前国内、外医院病房的空调系统,大致可分为以下几种类型:

*分体式空调系统

无论是大城市还是小城镇,许多医院病房都设有这种局部式空调系统。由于其机组体积小,安装容易,控制灵活方便等优点,在原无空调的病房改造中,这种空调方式极为常见。

该系统省去了送、回风管道,也不必设置集中冷、热源,但由于空调室内相对封闭,无新风,室内空气品质不好,迫使人们开空调时又开窗户,造成能源人为的浪费。这种现象在我国很普遍。而且,该系统送风温差大,舒适性差;关注民生 南方供暖迫在眉睫
室内机组湿工况运行,易造成空气的二次污染。

更有甚者,有些地方医院因受资金限制,仅少量高档病房备有窗式空调器,且不严格分科,同一病房在不同的时间内,分别住着患有不同疾病的患者,使用同一台空调器,因此而发生的病房内交叉感染现象,已引起了人们高度重视。

*变制冷剂流量(VRV)空调系统

VRV空调实质上是另一种形式的分体空调,一台室外机组可以拖多台室内机组,而且室外机组为模块型,可以多台组合。组合方式可以由恒速机组与变频调速机组组合,能更好地适应室内负荷的变化。

室内机组使用电磁膨胀阀,可根据室内温度,控制进入室内机组冷媒的状态和流量,以此来控制空调房间的温度。

其远程控制装置,为用户提供了多种控制功能,如运转显示,除湿程序功能显示,过滤器清洗信号,温度设定显示,故障显示等。

该系统的缺点,是新风要靠自然的方式补充,浪费冷量,设备初投资高。

*全空气系统

常用的有全新风系统、新回风混合式系统、变风量(VAV)系统。全新风系统的最大优点,是能有效地防正各病室交叉感染和气味的相互串通,很适用于以呼吸道传染为主要传播途径的病区空调。在SARS肆虐期间,此种空调方式普遍应用于防非典医院,在保证室内环境、阻断病毒传播方面取得了一定的效果。但该系统能耗大,运行费用高,冷量损失过多。

新回风混合式系统,运行费用低,节能效果好,但各病室之间空气互相串通,容易引起交叉感染,故不宜在医院病房中采用。

变风量(VAV)系统的最大特点,是节能和舒适性好。可按照每个房间负荷的变化,而改变送风量,实现冷量或热量的动态分配。可使冷水机组等设备较常规系统小一些,节省初投资和运行费用;由于对风机采用变频控制方式,可降低风机能耗。该系统的缺点是:末端装置价格很高,使整个系统初投资很大;由于自控系统设计的不完善,造成系统调试往往不是很成功。

*风机盘管(FCU)加新风系统

这是近年来医院病房空调设计,普遍选用的一种空调方式。由于室内回风由各自的风机盘管控制,故各病室空调互不干扰,可防正串味和病室间交叉感染。患者可以通过改变风机盘管的换挡开关,来调节风机的转速,能够很方便地调节室内温度。

此种系统的问题,是风机盘管的冷凝水。这种潮湿条件,是霉菌滋生的最好环境,也有可能造成其他病菌和病毒的聚集和滋长。实验证明,使用这种系统的血液病、烧伤、哮喘等疾病的病房,病人交叉感染率,明显大于自身感染率。

综合以上分析,传统的中央空调系统,存在如下问题:空气处理盘管、凝水盘和过滤器等,很容易积聚微生物;空调系统内的营养源(尘埃)和水分(高湿度),提供了微生物滋长的必要条件;送风系统,又将空调系统内滋生的大量微生物扩散到各空调区域,传播给易感人群。

针对这些问题,需要在医院建筑引入新的空调系统形式,以营造健康、舒适

的病房环境。

而独立新风系统(Dedicated Outdoor Air System简称DOAS)的研究,以及与其紧密相关的通风系统全热交换器等技术,解决了诸如室内环境安全性、空气品质、新风耗能与节能等问题,逐步受到关注,被认为是最有潜力代替现有空调系统的技术方案。

独立新风系统结合全热回收技术的应用

*系统形式

DOAS的概念,早在20世纪80年代就已在美国出现。所谓独立新风系统(DOAS),系指新风系统独立,采用低温送风的全新风,承担室内全部潜热负荷、全部或部分显热负荷,室内显冷设备在干工况下运行。

该系统有效减少了细菌滋生的机会,解决了凝水造成室内空气品质下降的问题。

另外,DOAS系统没有回风,不存在交叉感染的问题。

由于DOAS系统具备以上优点,所以将之引入到医院病房空调中,是可行的。

对于医院病房,为了防止病人携带的病菌扩散到走廊,以致到达其他病房,造成院内感染,可将病房设置为相对走廊为负压,在其卫生间设置排风,排风通过全热交换器与新风进行全热交换,达到节能的目的。

DOAS系统空气处理过程为:室外新风经全热交换器,与排风进行热、湿交换,回收排风热量。经处理后,新风进入表冷器(其中的冷媒可以是低温水、乙二醇溶液或制冷剂)。表冷器工作温度低,除湿效果很好,进入空调区域的新风不会产生冷凝水,因此能有效阻止或抑制微生物的繁殖。新风经过表面冷却器后,处理到露点温度为6~ 7℃,送到空气区域内设置的诱导风口。

独立新风系统结合全热回收技术的节能优势,体现在3个方面:采用满足人体空调舒适性的最小新风量运行;回收排风的全热对新风进行预冷;承担室内显热负荷的独立冷源设备,可以在更高的蒸发温度下运行,COP系数比较高。

*系统组成

1.冷源设备。

DOAS要求新风机组的送风温度,等于或小于7℃。合适的冷源设备,可以为双工况机组,让机组在制冰工况下运行,制取温度较低的乙二醇溶液,输送到新风机组。

或采用冰蓄冷系统,也可以采用直接蒸发式新风机组。

2.新风机组。

为了保证空调末端设备在干工况下运行,新风负荷、全部潜热负荷、全部或部分显热负荷,均由新风机组承担,送风温度不得高于7℃,需采用低温送风专用新风机组。

3.室内显冷设备。

辐射吊顶、风机盘管、水源热泵、单元式空调机等,都可作为室内显冷设备。考虑设备生产及经济等因素,现阶段国内室内显冷设备仍为风机盘管。为防正凝露现象的发生,新风送风口应采用高诱导比的送风口。

4.全热换热器。

在新风和排风间安装全热换热器,可以进一步节能。全热回收器,能回收排风能量中的较大部分,热效率通常在55%~75%,从而有效降低全新风系统的能耗。全热回收器,通常为转轮式全热交换器和导湿膜式全热交换器。

除上述主要设备外,独立新风系统,通常还需要设置新风风机、排风风机、新风过滤器和排风过滤器、控制和安全系统等。

生物洁净技术在医院空调系统中的应用

医院的微生物控制,是医院空调的另一重要任务。大量事实表明,设计不合理的医院空调,往往成为院内感染的根源之一。

微生物污染的控制,经历了从化学消毒,到工业洁净技术,到生物洁净技术的变化历程。

*化学消毒方法

是对室内和空调系统进行消毒,并在机组和管道内设置若干紫外线灯管。化学消毒剂对人的皮肤、神经系统等,会产生一定的不良影响,且药物残留和紫外线产生的臭氧等对室内的污染甚为严重。

*工业洁净技术

我国在20世纪70年代后期,开始借助于工业洁净技术这一物理手段来控制微生物污染取,得了一定的效果。尽管控制手段变了,但传统的思维方式没有变化,依然只是将已发生的病菌除掉。一般是在空调系统末端,增设亚高效空气过滤器。大量事实表明,单纯的净化除菌,仍然无法有效控制微生物污染。

*生物洁净技术

如今,对空气途径的微生物控制要求越来越高,要有效控制微生物污染,只有采用生物洁净技术,因为生物洁净技术旨在建立起一套保障体系,不仅在于最终无菌程度的体现,而在于将最终结果的控制,转变为影响因子的控制,转变为全过程的控制,这是生物洁净技术的关键。

只有这样,才可能从根本上彻底消除空气途径引起的微生物污染。要控制从滋菌发展到微生物污染,需要全方位、全过程地仔细检查系统中可能产生微生物污染的关系链。此关系链通常由3条组成:存在微生物积存的隐患;引发微生物繁殖的因素;具有使微生物从积存地散播给易感人群的途径。

生物洁净技术不同于工业洁净技术的一个重要措施,在于从根本上破坏或消除这条关系链,即消除细菌滋生的条件,抑制或降低细菌发生,切断系统所有潜在的污染传播途径。

当然,生物洁净技术也采用了与工业洁净技术类似的技术手段,如使用空气过滤的物理方法;依靠气流技术提高室内的无菌程度;并采用压力控制技术,保证无菌空间免遭室外污染的侵入。

实施以生物洁净技术为中心的综合保障措施,如开发新型空调机组和系统,开发新一代的抗菌材料与产品等,正在探索中。该技术用于医院空调系统将是一种发展趋势。

结论

独立新风系统,可以有效防止建筑内的交叉感染。对于医院病房等特殊建筑来说,采用DOAS系统,可有效提高空气品质,控制病毒传播,降低院内感染发生率。

采用全热回收技术,节能效果明显。

生物洁净技术,可有效控制医院空调的微生物污染。

这些新技术的综合利用,既能满足热、湿环境的要求,又能保证室内空气品质,同时降低运行能耗,可创造一个舒适、健康的病房环境。

标签: 空调 病房 探讨
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