醫(yī)院病房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)
1.引言
病房常常居住著抵抗力弱或身心有某些障礙的患者,是醫(yī)院中患者生活最多的基本場(chǎng)所,必須具有高度居住性能。按美國(guó)《醫(yī)院和護(hù)理設(shè)施設(shè)計(jì)與建設(shè)導(dǎo)則》將病房分為普通病房(Patient Room),空氣途徑傳染的隔離病房(Airborne Infection Isolation Room),環(huán)境受保護(hù)病房(Protective Environment Room)以及用于精神病治療的隔絕病房(Seclusion Room)。我國(guó)通常將“空氣途徑傳染的隔離病房”簡(jiǎn)稱為隔離病房,將“環(huán)境受保護(hù)病房”簡(jiǎn)稱為無(wú)菌病房。其實(shí)無(wú)菌病房這概念并不確切,有的無(wú)菌要求并不很高。按軍隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)YFB004-1997稱為潔凈護(hù)理單元較為合適,這樣可將各種特別監(jiān)護(hù)病房也可包括在內(nèi)。高潔凈度的護(hù)理單元才稱為無(wú)菌病房。西方發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)院標(biāo)準(zhǔn)對(duì)病房環(huán)境控制要求不涉及潔凈度,只提細(xì)菌指標(biāo)。因隔絕病房在暖通空調(diào)方面沒(méi)有太大的特殊性,本文不作論述。
長(zhǎng)期以來(lái)病房,尤其是普通病房的暖通空調(diào)沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。病房所采用的空調(diào)形式應(yīng)該考慮到室內(nèi)不產(chǎn)生不舒適的冷風(fēng)感或大溫差,對(duì)采暖環(huán)境也必須顧及到室內(nèi)平均的輻射溫度。還應(yīng)注意送風(fēng)口和回風(fēng)口的布置,在考慮合適氣流組織的同時(shí),應(yīng)盡力維持清潔的空氣環(huán)境。一般來(lái)說(shuō)室內(nèi)熱負(fù)荷和空氣污染負(fù)荷比一般居室為小。其采用的空調(diào)形式除顧及上述要求外,還要對(duì)經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能性、設(shè)備的維修性能、空調(diào)噪聲等影響進(jìn)行綜合考慮后而決定。但節(jié)能的前提不決允許以犧牲居住者的護(hù)理和安全為代價(jià)。
近年來(lái)我國(guó)醫(yī)院進(jìn)行了大規(guī)模的改造,普遍采用了通風(fēng)空調(diào)設(shè)施。隔離病房與無(wú)菌病房的感染率大幅度下降,但是裝有空調(diào)的普通病房還是出現(xiàn)了為數(shù)不少院內(nèi)感染與交*感染的案例。對(duì)于普通病房來(lái)說(shuō),病房?jī)?nèi)可居住患者的前提應(yīng)該是不存在空氣途徑傳染的疾病。引起院內(nèi)感染的微生物主要有金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、真菌類、B型肝炎病毒、C型肝炎病毒、愛(ài)滋病毒、結(jié)核桿菌等在清潔空氣中幾乎不會(huì)出現(xiàn),但附著在帶菌患者的寢具和病房環(huán)境的可能性很高,不適當(dāng)?shù)尼t(yī)療操作與清掃或人員走動(dòng),使這些附著在表面的致病菌飛揚(yáng)到空中形成浮游菌,有的隨著氣流直接到達(dá)患者,有的附著在醫(yī)護(hù)人員的頭發(fā)和衣服上,轉(zhuǎn)運(yùn)到其他患者或病房,有的會(huì)通過(guò)不同的途徑進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng),在系統(tǒng)中定植、繁殖、并不斷傳播到室內(nèi),影響的范圍更大。近年來(lái)黃色葡萄球菌中有一種耐多種抗生素的MRSA菌常引起在院內(nèi)感染,治療卻十分困難,引人關(guān)注。
2.普通病房通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)
近年來(lái)由于關(guān)注普通病房?jī)?nèi)的空氣品質(zhì),美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)已將換氣量提高到6次/h。普通病房的空調(diào)可以采用多種形式,其優(yōu)缺點(diǎn)可參見(jiàn)表1。歐洲新建醫(yī)院常采用輻射板(輻射吊頂或地板)與定風(fēng)量系統(tǒng)結(jié)合的方式。我國(guó)目前絕大多數(shù)仍采用的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的方式。這種系統(tǒng)與病房要求的隔離性(各室回風(fēng)不串通)、靈活性(隨時(shí)開(kāi)關(guān)與溫度調(diào)控)、可調(diào)性(病人可自行調(diào)節(jié))和安全性(運(yùn)行安全可*)相適應(yīng),另外室內(nèi)噪聲水平較為可取。但是長(zhǎng)期運(yùn)行實(shí)踐表明普通的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)并不理想,畢竟病房與旅館建筑客房不同,兩者的最大區(qū)別在于全天居住和室內(nèi)污染。
2.1風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)
病房空調(diào)系統(tǒng),由于風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組常處于濕工況,在病房中盤管的濕表面很容易滋生細(xì)菌,常常成為室內(nèi)的細(xì)菌源、塵埃源和氣味源(細(xì)菌的代謝物)。為避免因風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組濕工況誘發(fā)的二次污染,國(guó)外常使獨(dú)立新風(fēng)全部承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷,以保證室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組處于干工況。但我國(guó)東南大部分地區(qū)的氣候條件使得風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組濕工況難以避免,從使用的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,這種方式難以達(dá)到。由二次污染引起交*感染時(shí)有發(fā)生。國(guó)內(nèi)常在機(jī)組進(jìn)出口配置高中效或亞高效空氣過(guò)濾器(或比色法效率≥60%),并沒(méi)有消除產(chǎn)生污染的源,只是將已發(fā)生的細(xì)菌除掉。這種情況往往會(huì)引起風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的風(fēng)量下降或者噪聲過(guò)大難以實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)在有了低阻的抗菌過(guò)濾器,阻止了細(xì)菌進(jìn)入盤管,這些問(wèn)題就迎刃而解了??咕^(guò)濾器的廣譜殺菌能力(直接將孢子也殺死)和安全性(無(wú)化學(xué)污染)必須引起注意。
采用這種系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)在于單*新風(fēng)稀釋以及所產(chǎn)生的微小正壓難以從建筑縫隙排出室內(nèi)污染,尤其是室內(nèi)不良的氣味。因此需要在病房?jī)?nèi),或在天棚上設(shè)置排風(fēng),排風(fēng)量與新風(fēng)量相同。設(shè)置排風(fēng)后,室內(nèi)空氣品質(zhì)大為改善。
表1 適用于病房的空調(diào)方式
熱媒方式
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空調(diào)方式名稱
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特 征
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全空氣方式
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定風(fēng)量單風(fēng)管方式
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·將中央和各層的空調(diào)機(jī)調(diào)整到一定的送風(fēng)量,通過(guò)風(fēng)管送風(fēng)到各病房。由于不能各室獨(dú)立地控制,至少將空調(diào)機(jī)分南北方向分成兩個(gè)系統(tǒng),可安裝再加熱器再熱調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度,進(jìn)行分區(qū)控制。
·機(jī)器數(shù)量少,運(yùn)行、維護(hù)保養(yǎng)可集中化,噪聲處理較好,而且建設(shè)費(fèi)也便宜。
·空調(diào)方式的特征是:空氣凈化能力優(yōu)越,而且有條件直接利用外界大氣供冷。
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變風(fēng)量單風(fēng)管方式
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·根據(jù)各病房的冷熱負(fù)荷量變化,自動(dòng)增減其送風(fēng)量,自行控制各室溫度,從而可降低空調(diào)機(jī)送風(fēng)的輸送功率。但從空氣凈化的觀點(diǎn)出發(fā),希望能確保其最小風(fēng)量。
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雙風(fēng)管方式
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·將冷風(fēng)和熱風(fēng)同時(shí)供給各室或各區(qū),各室送風(fēng)根據(jù)負(fù)荷量變化,相應(yīng)改變冷熱風(fēng)的混合比,送到室內(nèi)。從而可同時(shí)進(jìn)行供冷供熱,但因混合產(chǎn)生能量損失,運(yùn)行費(fèi)用高。
·風(fēng)管所占空間大,建設(shè)費(fèi)用也較高。
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全水方式
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風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組(FCU)方式注)
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·將冷水或熱水送至設(shè)在各室的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,各自進(jìn)行供冷、供熱,而不是由集中空調(diào)送風(fēng)。新鮮空氣也可在各自的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組背后由外墻引入。
·一般存在空氣的凈化性能、減濕、加濕能力的問(wèn)題。
·由于不用風(fēng)管,可減少管道所占空間。
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空氣—水并用方式
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風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組FCU(或散熱器)和定風(fēng)量風(fēng)管方式
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·這是由全空氣方式的空氣凈化性能和由FCU各自溫度控制優(yōu)點(diǎn)并用的方式。在中等規(guī)模以上的醫(yī)院中應(yīng)用最普遍。在嚴(yán)寒地帶也多用熱水散熱器(對(duì)流傳熱器等)來(lái)替代FCU。
·與全空氣方式相比,風(fēng)管的尺寸小。
·在高規(guī)格醫(yī)院可以使用4管制的FCU(系統(tǒng)同時(shí)供給冷水、熱水),可以自由地供冷、供熱。
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輻射板與定風(fēng)量風(fēng)管方式
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·輻射板(頂棚、墻、地板等)造成的溫度差和冷風(fēng)感少,可達(dá)到溫和地供冷、熱。由于輻射效果,室溫和外界氣溫間溫差小,保持了舒適性,也可期待減少室外新風(fēng)負(fù)荷。
·面板的冷卻、加熱,可用水及空氣兩種方式。采用空氣時(shí),常用的方式是通過(guò)各室的FCU將水轉(zhuǎn)換為空氣。
·其優(yōu)點(diǎn)是空調(diào)噪聲小,溫度控制響應(yīng)迅速,有效地進(jìn)行室內(nèi)空調(diào)使用等。其缺點(diǎn)是設(shè)備費(fèi)高,必要注意供冷時(shí)表面結(jié)露的問(wèn)題,室內(nèi)的吸聲性能降低等。
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冷媒方式
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房間空氣調(diào)節(jié)器方式
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·在各室設(shè)置窗式、嵌墻式、分體型、多聯(lián)機(jī)等熱泵式房間空調(diào)器,進(jìn)行供冷、供熱。小型醫(yī)院采用較多。
·一般存在空氣凈化、加濕、溫度變化幅度、噪聲、耐用年限等問(wèn)題。最近在頂棚暗裝型等機(jī)組中,也有中效過(guò)濾器和加濕器組合的,可變流量控制、送風(fēng)溫度變化小的機(jī)組。
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組裝型機(jī)組方式
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·內(nèi)藏制冷機(jī)的大型組裝型空調(diào)機(jī),可解決任何房間的空調(diào),也是工廠大量生產(chǎn)的產(chǎn)品,比一般的空調(diào)機(jī)便宜。
·負(fù)荷(二次)側(cè),多是定風(fēng)量單風(fēng)管方式。
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2.2風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的配置
其次病房中風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的設(shè)置以及風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組與新風(fēng)管互相之間配置對(duì)室內(nèi)環(huán)境控制的影響很大。在1995年我們?cè)鴮?duì)上海辦公大樓的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的配置方式與室內(nèi)空氣品質(zhì)之間關(guān)系進(jìn)行了調(diào)研。認(rèn)為新風(fēng)管直接入室或直接插入風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組送風(fēng)管的方式對(duì)改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的效果最好。表2是日本《醫(yī)院空調(diào)設(shè)備設(shè)計(jì)與管理指南》對(duì)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的設(shè)置方式及其利弊的一個(gè)分析,較為推薦第四種方式。