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做为医院的核心岗位，清洁手术室净化空调系统基本建设水平和手术室温度、环境湿度、空气洁净度等环境监控系统及环保节能、稳定运行拥有非常大关联。新型基建时期，伴随着各类科技的更新换代，清洁手术室净化空调的设计和配备都有什么关键点？低碳节能又怎么在这其中得到实践活动？浙江省人民医院手术室在净化空调系统建设与低碳节能等多个方面做到极致，今天小编就来实际谈一谈医院手术室绿色经营之法。
壹
手术室项目可行性
该医院新建设门急诊病房办公楼内（通称“新大厦”）配有53间清洁手术室（Ⅰ级6间、Ⅲ级47间），已经更新改造的外科楼设定20间手术室（Ⅲ级17间、一般手术室3间）。新大厦手术室规划面积约12350㎡。
表1 新门急诊病房办公楼手术室遍布
编号
楼房
地区
总数（间）
备注名称
01
负一层
一体化复合型手术室
1
Ⅰ级手术室1间,铅防护。
02
五层
日间及出入院手术室
14
急诊科及日间手术室8间，骨科手术室6间，均为Ⅲ级，4间铅防护。
03
七层
核心手术室
38
胸外手术室8间（包括Ⅰ级手术室5间，当中2间为DSA复合型手术室），肿瘤科手术室7间，骨外科手术室8间，泌尿专科手术室7间，整伤、耳鼻喉科手术室8间。16间铅防护。
贰
净化空调系统整体概述
浙江省人民医院净化空调系统设置使洁净手术部一直处于安全状态，既保证了洁净手术部总体操纵，又可使各清洁手术室灵便应用。各清洁手术室与配套设施辅助用房分离设定对应的净化空调系统。
一 自然通风设计方案
清洁手术室采用高效率送风天花排风，送风天花集中化布局在各手术室手术台方，使手术台上和周边构成手术中心城市坐落于清洁气旋产生的主力区域内。Ⅰ级手术室5级清洁区域内的气流流型保证为单向流，中心城市手术台上工作台面横截面平均风速为0.2~0.25m/s，Ⅲ级手术室换风次数设计成24次/h，配备高过现行标准《医院洁净手术部工程建筑技术标准》GB50333-2013的有关规定。
各清洁手术室均采用双腋角下边送风，送风口持续设定，洞边顶端边沿相对高度距地面为0.5m，洞边下面距地面为0.1m，既防止造成路面二次扬尘，又确保了工作区域清洁气旋稳定。
二 空气过滤网设定
每一个净化空调系统均设定三级过滤设备：
一级过滤系统安装在新风系统端，新风系统过滤系统由三道过滤装置串连构成，第一道建在新蓝海，采用人力尘称重高效率超过30%的预过滤系统；第二道建在净化新风机组进气口，采用G4 F7组成过滤装置；第三道建在净化新风机组进风口段，采用过滤级别为F9的过程当中高效送风口。
二级过滤装置建在各净化空调发电机组内，为负压力段F5中效过滤器与正压力段F8初效过滤器的搭配。
三级过滤装置建在各净化空调系统尾端高效率送风天花或高效过滤器，高效率送风天花采用过滤率为99.9995%的H14高效送风口，高效过滤器采用过滤率为99.995%的H13高效送风口。
各个空气过滤网均采用高效率梯度方向增长的搭配方式，产生逐步维护，保证手术室以及相关诊疗用地洁净度等级的前提下，增加高等级的过滤装置的使用期，总体配备高过我国现行规范GB 50333-2013的有关规定。
除此之外在大多数清洁手术室送风口设定净化空调F5送风过滤装置，排气口设定净化空调F5排风系统过滤装置。其它地区回、排气口按洁净度级别设定相对应级别过滤装置。
三 净化空调系统区划
核心手术室所有配置相互独立的净化空调循环系统系统，即“一拖一”的发电机组配备，高过现行标准国家标准规范的需求，确保各手术室完成人性化操纵的前提下，根据需求开启完成环保节能运作。手术室净化处理系统超前的配备在新冠疫情期间彰显了很大的效应。
图1 浙江省人民医院净化空调系统电路原理图
依据手术室团体式合理布局方式，洁净室辅房及清洁区辅房各自按所属团体系统分区配备密集的净化空调系统，在其中洁净室配备5个密集的净化空调系统，清洁区配备5个密集的净化空调系统。
手术室新风系统采用集中统一处理的方式,新风系统净化空调发电机组一样依照团体式布局方式系统分区配备，手术室共设5套净化处理新风空调机组分别从新风系统系统分区开展集中统一处理，处理过的新风系统送进所属团体的各个手术室净化空调循环系统发电机组，连接循环系统机组新风系统立管上安装定风量调节设备对排风量加以控制。
各手术室设定单独的排风系统系统；预麻室、清醒房间内设定排气口，列入所属团体集中化排风系统系统；全部卫、浴间均设定单独的排风扇；废弃物装包间设定排气口，列入所属系统集中排风系统；合理的排风系统系统设计方案既做到确保不同区域规范有序梯度方向压力调节，与此同时均衡的系统风量分配使房间内温、环境湿度、洁净度等级等数据保持在设置范畴，屋子气体维持适合清新度。
手术室办公室住宅区采用风盘 新风系统的系统方式，共设2套组合型新风空调机组，分别是手术室住宅区和办公场所供货新风系统。
四 冷热源及空调冷凝水系统
手术室空调冷热源由大厦集中化供货，大厦空调冷凝水系统采用系统分区两管控方式，手术室空调冷凝水系统单设。大厦蓄冷由三台1650RT离心式冷水机组和两部550RT离心变频冷水机组构成，热原由四台燃气蒸汽锅炉构成，冬、夏天集中化供货，有利于冷热源发电机组机器设备环保节能运作。手术室致冷工作状况增加期内，运作两部变频式离心机组担负手术室负载。此外手术室集中化新风系统解决发电机组设定直膨式深层除湿装置，单独运作，除开达到深层去湿的需求，过渡季节用作手术室预留冷热源，填补两管控空调冷凝水系统的缺陷。
手术室办公室住宅区空调冷凝水系统列入大厦集中化系统，与手术室系统分区设定，完成双工作状况运作，保证达到分别地区不同需求。
图2 浙江省人民医院空调冷凝水系统电路原理图
五 系统增湿方式
手术室中央空调系统增湿采用干蒸汽加湿方式，一次蒸汽源取医院蒸气锅炉间。
叁
手术室低碳节能对策
浙江省人民医院手术室净化空调系统方式、配备及产品选型，充分考虑到环保节能高效率，安全运营、环境卫生清洁、低消耗高效。
一 综合性全方位的节能方案
1 绿色建筑设计
Tips
科学合理全方位的绿色建筑设计，是净化处理系统低碳节能运作的前提。
净化空调自动控制系统设计方案最先进手术室智能化系统运作信息信息化管理系统。
空调冷凝水系统采用系统分区两管控，冷热源机器设备持续保持在全面分析能耗等级最大状态下运作。
净化室内空气处理方式采用显热分离出来的处理方式，降低系统再热电力能源损害。
2 节能环保设备
Tips
关键机器设备高效低消耗型号选择，是净化处理系统低碳节能运转的硬件环境。
手术室关键机器设备净化空调发电机组采用德国进口订制型号医疗卫生级发电机组，三大核心构件--离心风机、电动机、热交换器，尤其配备了现阶段全球最先进高效节能产品。
3 能源管理
Tips
高质量运维服务是节能环保对策得到发挥效用的实施保障。
净化处理系统采用主动型常态运行管理取代常规主动式故障处理，维持净化处理系统在全生命周期里的动能配对最佳化运作。
净化厂家上海市东风巡察技术工程师长驻医院当场，节假日不放假、每日安全巡检，保证系统一直保持最好的状态运作，防止机器设备能耗等级减少，充分发挥管理方法环保节能效应。
二 节能方案的关键技术
1 手术室智能化系统运作信息信息化管理系统
净化空调系统采用上海市东风自主研发的手术室智能化系统运作信息信息化管理系统，对整个净化处理系统运行中的能源消耗系统进行规范化管理、检测，纪录、剖析、储存能源数据，且要持续明确提出整改措施。
该管理系统根据空调自动操纵系统，从电力工程系统里将空调通风设备的用电量数据信息根据通信的形式采集到信息信息化管理系统平台上，针对每一个控制系统的耗电量配合使用时间来数据收集、存储存档，再通过数据分析的高效剖析获得系统能源消耗使用情况，将分析数据根据数据图表等方式体现出来，开展电力能源应用战略的制订和优化。对整个机器的用电进行合理管理方法，从而减少系统能源消耗，做到节能降耗的效果。
图3 浙江省人民医院手术室能源管理平台
1 操纵网络架构
系统采用就近原则设定控制板，远程控制组网方案的方式。就近原则设定的控制板接近关键设备，控制板与控制器中间采用工业生产级技术专业通信协议开展数据传输，能够实现一对一的高精密通讯，即迅速又平稳。
上台系统运用工业控制系统的WEB专业技术人员，将上位机软件的操作通过网络完成实时监控，在能够连接到网络的地方就可真正实现对施工自动控制系统的操作，大大提升了操作工工作效率与现场使用效率。
控制网络平面图：
图4 能源管理体系系统控制网络平面图
2 环保节能高效率提升
基本系统中，自动控制系统的设备启动终止也是需要作业人员加以控制的，作业人员根据工业触摸屏键入系统设备启动终止的指令来让全部系统开展运行。此方式针对作业人员要求比较高，如果出现了系统使用时间和实际需求使用时长摆脱的现象，就容易出现能源消耗。
浙江省人民医院手术室智能化系统运作信息信息化管理系统中加入操纵时刻表作用，系统可以根据事先设定好的时间节点运作，也可以使用手术室的具体使用时长开展随意灵活多变的调整，在手术逐渐前提条件前运行，手术治疗正式启动时已经拥有了满足条件的温度湿度、洁净度等级手术自然环境，同时还可以在一天的做完手术后自动退出，防止了能源消耗。
3 手术室智能化系统运作信息信息化管理硬件配置
采用42吋一体化高档平板电脑多一点电容传感器LED智能化触摸显示屏，屏幕分辨率为1920×1080，色彩度较大1677万色，色度≥400cd/㎡，饱和度≥4000：1，角度178°，整个设备使用寿命＞60000钟头。一体化智能化触摸显示屏CPU配备INTEL I7Cpu，运行内存为8G，电脑硬盘为1T。
触摸显示屏采用windows实际操作系统,系统具备程序编写控制系统，可以直接和手术室各系统设备联网，完成手术室集中控制系统及信息管理方法，同时可根据pad、电子产品移动终端上进行远程控制同步控制。
手术室智能化系统运作信息信息化管理终端软件及友善得人自主开发，具备有关专利权等知识产权。可以实现如下所示作用：
☑
时长信息管理方法：可以显示中国北京时间，开展麻醉剂记时、手术治疗记时。待机模式下时长系统做为手机屏保，全屏显示手术治疗记时、麻醉剂记时、中国北京时间。
图5 手术室信息智能化管理终端设备页面
☑
自然环境信息管理方法：可调与表明屋子温、环境湿度主要参数，可以显示屋子压误差、屋子里TVOC及CO2浓度值；
☑
供电系统照明灯具信息管理方法：可以实现手术室照明开关操纵，照明设备变光体系等作用，还可以表明UPS及IT系统的工作情况及故障预警。
图6 手术室信息智能化管理终端设备二级菜单
☑
医气信息管理方法：可以显示医用气体工作压力，完成高、低压报警作用；
☑
通信信息管理方法：具备对讲系统通话，视频聊天等服务；
☑
中央空调系统操纵：发电机组启、停控制及情况标示；值勤运作/全排风量运作变换及情况标示；屋子温、温度的设置；发电机组运作及系统故障标示；过滤装置阻塞报案及标示；正负压切换控制及标示；制冷机组运作参数查询；
☑
电力能源信息管理方法：能与手术室能源管理体系系统连接网络，在手术室可以直接查看即时能耗统计及归类表明等相关信息。
图7 手术室信息智能化管理终端设备二级菜单电力能源管理功能
2 卫生级净化空调发电机组
中央空调系统是能源消耗第一大户人家，特别是手术室净化空调，其耗能占手术室总能源消耗的50%之上，因而中央空调系统的关键机器设备净化空调机组环保节能配备对整个系统的节能效果起决定性作用。
浙江省人民医院手术室净化空调发电机组采用法国某知名品牌进口的卫生级专用型发电机组。所配备的系列型号发电机组都是经过法国ILH技术专业权威认证的医疗卫生级发电机组。
图8 浙江省人民医院手术室净化空调发电机组
净化空调发电机组功能段配备为：送风段过虑段F5 表冷段 离心风机（混风）段 再热段 增湿段 活性炭过滤器段 中效过滤段F8 进风口段。
净化机组具有较好的隔热特性，采用46mm厚度两层脱卸式壳体控制面板，内嵌A1级玻璃岩棉保温墙板原材料隔热层，保温隔热材料玻璃岩棉相对密度为55kg/m³，隔热材料导热系数为0.035w/(mk)，壳体墙板导热系数为0.9w/(㎡k)。
净化机组具有较好的密封性，好于欧洲标准EN1886 2007的最高规格L1(R)级，维持发电机组内负压700P时，漏率仅是0.1 l/(s㎡)。
净化机组采用较好的防冷桥对策，热桥因素做到0.69。
1 关键部件
冷水热水风机盘管：配备了前沿技术的不锈钢圆管高效率翅片式换热器，翅片式换热器采用椭圆型铜管套防腐蚀亲水性铝翅片，具备加强传热的功效,比基本圆管换热器传热效率高1.8%；并且具有相对较低的摩擦阻力，比基本圆管换热器摩擦阻力低28.6%，不锈钢圆管翅片式换热器摩擦阻力在致冷（湿）工作状况仅是17.5Pa/单双排(即热交换器列数为4排时气体侧总阻力仅是70pa)。
图9 椭圆形管换热器
离心风机、电动机：配备了高效化无涡壳直连离心风机，及EC直流电机，选用的风量—轴功率曲线图较为轻缓，EC直流电机具备无极调速作用，适宜变负载调整，电机高效率做到欧洲地区最大能耗等级IE4，等同于国家标准一级。
图10 高效化无涡壳直连离心风机和EC直流电机
2 节能效果
◆
离心风机配备了法国著名品牌无涡壳离心风机
无涡壳离心风机采用直连式的接口方式，与常规同步带传动联接对比，因为取消离心风机与电动机间的同步带传动组织，规避了正中间组织效率损害，风机效率提升5%之上。
因为取消传动带，防止了同步带传动环节中损坏所产生的细颗粒物所造成的二次污染，减少了其效及高效送风口的负载，系统阻力降低，过滤器使用寿命延长，节能减耗。
常规风机运行过程中，皮带在应力作用下会伸长变形俗称“打滑”，从而造成风机风量降低，为了维持手术室各项参数稳定，风机转速必须提高，运行能耗相应增加。而无蜗壳风机直联式结构，不存在皮带打滑现象，风机一直保持高效运行。
◆
电机配套采用德国先进的EC电机
德国该品牌的EC电机是目前世界上风机用电机中最节能的产品。
图11 德国先进的EC电机
EC电机效率可达93%，能效等级为IE4，为欧洲能效标准的最高等级，相当于国标1级。而常规3相异步电机即AC电机效率仅为83%左右。
EC电机不采用电刷，使用电子元件进行电流的换向，与常规的异步电机比较，没有滑差损失。
EC电机将AC电机需要另外配套的变频器、过载保护等功能全部集成，由控制器与电机组件组成为一个整体，产品的安全性、可靠性更高。
◆
采用EC电机可节约能耗对比
表2 普通AC电机VS.高效EC电机能耗
◆
换热器配置当前最先进的椭圆管换热器
该换热器在传统圆形紫铜管套铝翅片换热器基础上，采用与圆管周长相同的椭圆形紫铜管套铝翅片，换热面积不变（也就是所消耗的有色金属材料数量不变），而空气阻力相比减小28.6%；同时换热效率提高1.8%。其原理如图所示：
椭圆管换热器空气阻力大大降低，当空气流经换热器时，由于采用椭圆管，与周长相同的圆管相比，空气与换热器迎面接触面积变小，气流流型顺畅，气流涡流减少，空气所受到的阻力减小，从而减小空调箱内部阻力，空调机组配置的风机压头相应降低，从而节约能耗。
由国家空调设备质量监督检验中心对这两种换热器在同等条件下进行，结果得出：常规4排管圆管换热器空气阻力为98Pa，而同等条件下，4排管椭圆管换热器空气阻力仅为70Pa,空气阻力减小了28.6%。
椭圆管换热器换热效率提高，与周长相同的圆管相比，空气与换热器接触时，气流流型更顺畅，涡流减少，与换热器表面接触更充分，换热效率因此得以提高。换热效率提高，在相同制冷量要求下，换热器需要的冷热水量就相应减少，从而空调冷热源机组及配套的水泵容量都可以相应减少，既节约了运行能耗，又可减少初投资。
由国家空调设备质量监督检验中心对这两种换热器在同等条件下进行，结果得出，常规4排管圆管换热器平均供冷量为18127W，而同等条件下，4排管椭圆管换热器平均供冷量为18446W,供冷量提高了1.8%。
特别鸣谢上海风神对本文的大力支持！
未完待续
下文将继续展示江苏省人民医院智慧手术部的那些炫酷新技术。
1.从团组式设计到体验式装修，江苏省人民医院手术室的建设亮点有哪些？
2.十二年磨砺锐锋芒——江苏省人民医院门急诊病房综合楼建成记
3.高精尖！探究江苏省内首个急诊复合手术室和它的“伙伴们”建成的奥秘~
4.先布局，再组合——揭秘江苏省人民医院手术部三大智能物流系统
5.为啥医院智慧手术部都需要一套行为管理系统？这家医院用实践告诉你答案~
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