潘善偉
浙江醫(yī)院后勤管理中心主任 高級(jí)工程師
第6屆中國(guó)醫(yī)療環(huán)境與健康大會(huì)暨中國(guó)醫(yī)用潔凈裝備工程展覽會(huì)分論壇“潔凈空調(diào)系統(tǒng)與冷熱源設(shè)置技術(shù)專業(yè)論壇”上所作精彩演講，現(xiàn)將演講內(nèi)容分享給廣大業(yè)界同仁學(xué)習(xí)和交流。
一、手術(shù)部空氣潔凈要求與能耗現(xiàn)狀
01
某手術(shù)部潔凈區(qū)介紹
某手術(shù)部建筑面積4900m2，共計(jì)19間手術(shù)室（見右），其中設(shè)置5間Ⅰ級(jí)手術(shù)室，6間Ⅱ級(jí)手術(shù)室，7間Ⅲ級(jí)手術(shù)室（3臺(tái)凈化機(jī)組），1間正負(fù)壓手術(shù)間，走廊以及其他輔房設(shè)有3臺(tái)凈化機(jī)組，新風(fēng)機(jī)組3臺(tái)，凈化空調(diào)機(jī)組采用四管制系統(tǒng)，一次回風(fēng)處理，即新風(fēng)處理機(jī)組對(duì)新風(fēng)進(jìn)行除濕或加熱，再進(jìn)入凈化機(jī)組進(jìn)行二次降溫除濕或加熱或加濕以達(dá)到送風(fēng)要求。夏季和冬季采用大樓冷熱源（非獨(dú)立冷熱源），過(guò)渡季節(jié)設(shè)置獨(dú)立冷熱源（2臺(tái)熱泵機(jī)組），每臺(tái)機(jī)組各對(duì)應(yīng)3臺(tái)循環(huán)水泵，采用二用一備運(yùn)行模式。
02
手術(shù)部?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)
手術(shù)室無(wú)菌區(qū)通過(guò)空氣通風(fēng)和過(guò)濾處理是必要的，空氣過(guò)濾除菌和除塵是最有效、最可靠、最安全、最經(jīng)濟(jì)的手段，針對(duì)過(guò)濾細(xì)菌與霉菌，各國(guó)醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)都采用空氣過(guò)濾的方式。
各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)情況
03
能源歸類與劃分
04
手術(shù)部能耗狀況
◇ 醫(yī)療機(jī)構(gòu)能耗是其他一般公共建筑1.6~2倍，手術(shù)部又是醫(yī)院建筑耗能中的能耗大戶，潔凈系統(tǒng)空調(diào)的冷負(fù)荷為一般舒適性空調(diào)的2~3倍。
◇ 據(jù)統(tǒng)計(jì)，醫(yī)院空調(diào)能耗占醫(yī)院整體能耗的50%左右，而手術(shù)部潔凈空調(diào)能耗又占空調(diào)能耗的約25%-30%，較大型的潔凈手術(shù)部能耗占空調(diào)能耗的1/3。
◇ 手術(shù)部需要控制和調(diào)節(jié)濕度，維持新風(fēng)量和室內(nèi)正壓差，為了控制濕度，消除濕度危害，又需要進(jìn)行熱平衡處理，整個(gè)凈化處理和使用過(guò)程，環(huán)節(jié)多，潛力巨大。
05
節(jié)能降耗措施
方向：
? 設(shè)計(jì)改造優(yōu)化節(jié)能
? 操作和應(yīng)用節(jié)能
? 運(yùn)維管理節(jié)能
路徑：
? 提高設(shè)備和設(shè)施的運(yùn)行效率
? 降低消耗和無(wú)效浪費(fèi)
? 合理利用余熱（余冷）
06
安全防護(hù)要求和基礎(chǔ)
管理和操作人員應(yīng)掌握醫(yī)院空氣凈化和防感染要求，了解凈化空調(diào)系統(tǒng)的工作原理、工作要求和能耗狀況，在不構(gòu)成手術(shù)部運(yùn)行安全隱患以及保證控制手術(shù)部空氣質(zhì)量的前提下，倡導(dǎo)節(jié)能降耗管理。
二、凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能
01
增加深冷除濕設(shè)備
（1）試運(yùn)行期間，恰逢盛夏季節(jié)，手術(shù)室濕度問(wèn)題突出，濕度指標(biāo)很難降到設(shè)計(jì)值范圍?？照{(diào)冷源采用中央空調(diào)提供，因管線布局原因，新風(fēng)處理機(jī)組和凈化空調(diào)機(jī)組進(jìn)水溫度為8~9°C。
（2）臨時(shí)措施
①采用人為降低中央空調(diào)出水溫度，提高新風(fēng)機(jī)組除濕效果，但造成中央空調(diào)系統(tǒng)很大的能源浪費(fèi)。
②降低新風(fēng)機(jī)組表冷器溫度，使新風(fēng)集中除濕處理能力得到大大提升，被處理新風(fēng)與一次回風(fēng)混合，經(jīng)冷卻和再熱處理至送風(fēng)狀態(tài)。
（3）解決方案
新風(fēng)集中處理的需求：
所投入的設(shè)備應(yīng)處理新風(fēng)至較低的機(jī)器露點(diǎn)，能承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷的機(jī)器露點(diǎn)狀態(tài)，再與回風(fēng)進(jìn)行混合，經(jīng)極少再熱或冷卻至送風(fēng)狀態(tài)，控制應(yīng)簡(jiǎn)單。
增加深冷處理設(shè)備：
對(duì)于我國(guó)南方地區(qū)，除濕量非常大，一般溫度至11℃左右，已經(jīng)達(dá)到了水表冷器處理的極限溫度了，如冷水不穩(wěn)或大于7℃，很難實(shí)現(xiàn)有效除濕，新風(fēng)處理機(jī)組宜增設(shè)深冷處理設(shè)備，相比較低溫制冷型模塊機(jī)組投資大、而內(nèi)置直膨機(jī)方案較為經(jīng)濟(jì)和方便，直膨式機(jī)組可有效減少再熱能耗。
02
配置熱泵機(jī)組
熱泵機(jī)組特點(diǎn)：
1.受環(huán)境影響低（溫度范圍）
2.效果突出，投資回收期較短
3.環(huán)保型產(chǎn)品，無(wú)任何污染
4.使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用低
5.運(yùn)行安全，無(wú)人操作
6.模塊化設(shè)計(jì)，安裝方便
增加備用空調(diào)熱泵機(jī)組：
目前手術(shù)部配置了2臺(tái)熱泵機(jī)組，1臺(tái)用于制冷運(yùn)行，另1臺(tái)用于制熱運(yùn)行。在過(guò)渡季節(jié)兩臺(tái)熱泵機(jī)組不能互為備用，存在安全隱患。考慮到場(chǎng)地和投資問(wèn)題，增加1臺(tái)熱泵機(jī)組作為應(yīng)急備用機(jī)組，管道雙向連接，采用閥門切換控制，當(dāng)其中1臺(tái)熱泵設(shè)備發(fā)生故障，備用機(jī)組通過(guò)相關(guān)操作投入運(yùn)行，使系統(tǒng)回歸到安全狀態(tài)。避免臨時(shí)啟動(dòng)中央空調(diào)或鍋爐設(shè)備，導(dǎo)致浪費(fèi)現(xiàn)象發(fā)生。
03
增加深冷除濕設(shè)備
◇ 凈化空調(diào)系統(tǒng)需要具備冷卻除濕+再加熱功能，而四管制熱泵機(jī)組同時(shí)可以提供熱水源和冷水源，滿足潔凈手術(shù)室對(duì)溫度和濕度處理的要求；
◇ 采用四管制熱泵機(jī)組，機(jī)組綜合能效比=（制冷量+制熱量）/輸入功率，最高可以達(dá)到7.5，最大范圍利用廢熱或廢冷；
◇ 單臺(tái)熱泵機(jī)組同時(shí)供冷供熱，冷熱量自動(dòng)匹配，能夠確保運(yùn)行安全。
04
熱泵機(jī)組循環(huán)水泵采用變頻控制
（1）運(yùn)行期間，1臺(tái)熱泵機(jī)組對(duì)應(yīng)2臺(tái)定頻循環(huán)水泵（11KW/臺(tái)），熱泵機(jī)組水流量≧ 114M3/h,單臺(tái)水泵流量72M3/h。
（2）選擇一臺(tái)水泵改為變頻水泵，可明顯降低水泵能耗（-22%）。
05
加強(qiáng)隔熱保溫措施
一般地，通風(fēng)管道表面積比水管大多了，空調(diào)送風(fēng)損耗冷量占總冷量5%。如20-50%由外圍結(jié)構(gòu)傳熱所消耗，夏季冬暖占20%；夏熱冬冷占35%；寒冷地區(qū)占40%；嚴(yán)寒地區(qū)占50%；溫差越大，能耗浪費(fèi)越嚴(yán)重。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能：
手術(shù)室系統(tǒng)保溫隔熱設(shè)計(jì)與安裝，包括管道、風(fēng)管、機(jī)組殼體以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，絕熱保溫的完好度將影響能量的消耗；手術(shù)室周圍框架內(nèi)增加玻璃棉、巖棉等保溫材料，但不應(yīng)遺忘手術(shù)室頂部保溫和日常維護(hù)工作。
06
采購(gòu)應(yīng)設(shè)置合理的技術(shù)參數(shù)
① 凈化空調(diào)機(jī)組選擇優(yōu)質(zhì)的節(jié)能產(chǎn)品和元件；
② 凈化機(jī)組送風(fēng)電機(jī)，應(yīng)拋棄軸承和皮帶的產(chǎn)品，選擇直驅(qū)風(fēng)機(jī)產(chǎn)品；
③ 選擇適合的蒸汽加濕裝置；盡可能摒棄電加熱設(shè)備；
④ 管線走向設(shè)計(jì)合理，盡可能縮短送風(fēng)距離和彎頭；安裝工藝應(yīng)精細(xì)到位。
三、應(yīng)用操作節(jié)能
01
手術(shù)室內(nèi)運(yùn)行能耗的指標(biāo)參數(shù)
（1）據(jù)統(tǒng)計(jì)，Ⅰ級(jí)手術(shù)間耗電量約20KW，每天12h，每臺(tái)手術(shù)約80KWh，Ⅱ級(jí)手術(shù)間耗電量約15KW，每天12h，每臺(tái)手術(shù)約60KWh；
（2）選取某個(gè)時(shí)段，分別統(tǒng)計(jì)和計(jì)算手術(shù)室相關(guān)能耗指標(biāo)，甚至建立單位定額指標(biāo)或參數(shù)值；如過(guò)渡季節(jié)、夏季、冬季等手術(shù)室能耗狀況；
（3）橫向比較和縱向比較，與其他先進(jìn)醫(yī)院手術(shù)室能耗進(jìn)行比較，查找能耗偏大原因和問(wèn)題。
單臺(tái)手術(shù)平均能耗= ∑手術(shù)凈化系統(tǒng)能耗/總手術(shù)量；
單位建筑面積能耗= ∑手術(shù)凈化系統(tǒng)能耗/凈化區(qū)面積；
過(guò)渡季單臺(tái)手術(shù)平均能耗= ∑過(guò)度季潔凈系統(tǒng)能耗/過(guò)渡季總手術(shù)量；
夏季單臺(tái)手術(shù)能耗= ∑夏季潔凈系統(tǒng)能耗/夏季總手術(shù)量；
冬季單臺(tái)手術(shù)能耗= ∑冬季手術(shù)凈化區(qū)能耗/冬季總手術(shù)量；
、、、、、、
02
合理控制自凈時(shí)間
（1）新風(fēng)按照室內(nèi)CO2的排氣量和最低換氣次數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而設(shè)計(jì)值又基本大于需求值，據(jù)統(tǒng)計(jì)，手術(shù)凈化空調(diào)能耗80%消耗在排風(fēng)階段；
（2）操作人員應(yīng)確定合理開機(jī)時(shí)間，避免術(shù)前和術(shù)間的空氣凈化準(zhǔn)備時(shí)間大幅超過(guò)《醫(yī)院手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》GB50333規(guī)定的自凈時(shí)間；
（3）術(shù)間自凈時(shí)間，本質(zhì)應(yīng)核對(duì)需求和動(dòng)態(tài)參數(shù)值；
手術(shù)室凈化等級(jí)
1級(jí)手術(shù)間
Ⅱ級(jí)手術(shù)間
Ⅲ級(jí)手術(shù)間
Ⅳ級(jí)手術(shù)間
術(shù)間自凈最少時(shí)間（min）
10
20
20
30
GB 50333-2013
醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范
03
手術(shù)室溫度控制管理
◇ 溫度需求屬于一個(gè)可調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)的個(gè)人感受范疇，（國(guó)務(wù)院辦公廳規(guī)定對(duì)于舒適性空調(diào)設(shè)定的溫度是夏季26°C和冬季20 °C ）；
◇ 溫度具體值的選擇，冬季設(shè)定溫度宜選擇要求下限的參數(shù)值，夏季設(shè)定溫度宜選擇要求上限的參數(shù)值，輔助房間尤其應(yīng)該如此；
◇ 無(wú)特殊溫度和相對(duì)濕度要求的手術(shù)室，運(yùn)行溫度參考《手術(shù)部設(shè)計(jì)與驗(yàn)收規(guī)范》；
◇ 對(duì)于舒適性空調(diào)，加熱工況下，室內(nèi)溫度每降低1°C，能耗減少5-10%；冷卻工況下，每升高1°C，能耗減少8-10%。
04
建立合理值班模式
◇ 分析所在醫(yī)院性質(zhì)、等級(jí)、急診類別；
◇ 避免大量手術(shù)室處于空轉(zhuǎn)或待機(jī)狀態(tài)。分區(qū)設(shè)置合理，手術(shù)室備用等級(jí)合理，日夜手術(shù)安排流程合理；
◇ 啟動(dòng)手術(shù)室凈化系統(tǒng)值班待機(jī)模式。
四、運(yùn)維管理節(jié)能
01
大小冷熱源系統(tǒng)切換操作
（1）在能量需求一致的情況下，比較中央空調(diào)綜合COP值與熱泵機(jī)組綜合COP值，或者比較消耗電量的絕對(duì)值；
（2）門診或病房中央空調(diào)不需要24小時(shí)運(yùn)行的情況下，需要綜合評(píng)估；
（3）白天采用中央空調(diào)系統(tǒng)，晚上采用熱泵機(jī)組是過(guò)渡季節(jié)的選項(xiàng)之一。
02
應(yīng)優(yōu)先選用低阻力的空氣過(guò)濾器
（1）過(guò)濾器指標(biāo)：
過(guò)濾面積；增大過(guò)濾面積延長(zhǎng)其使用壽命，過(guò)濾器阻力降低，空調(diào)系統(tǒng)的能耗隨之降低。
容塵量：達(dá)到終阻力時(shí)所捕集的人工塵總重量，a、玻璃纖維濾材，b、聚丙烯濾材，c、聚丙烯加滌綸復(fù)合濾材。
（2）末端過(guò)濾器阻力達(dá)到運(yùn)行阻力2倍時(shí)，或超過(guò)初阻力160Pa或過(guò)濾器使用3-5年，或被污染、阻塞應(yīng)及時(shí)更換。
（3）按相關(guān)規(guī)范要求清洗初效過(guò)濾器，大多數(shù)F6級(jí)別以上過(guò)濾器應(yīng)一次性處理。
03
熱泵機(jī)組運(yùn)行與影響因素
◇ 機(jī)組布局：注重間距/注重頂部雨棚高度；
◇ 機(jī)組翅片清洗和除塵（樹葉）；
◇ 蒸發(fā)器水側(cè)清洗；
◇ 制冷劑最佳充注量，機(jī)組EER/COP值最大；
◇ 對(duì)熱泵機(jī)組翅片周圍安裝噴水管道，降低冷凝壓力。
04
利用戶外新風(fēng)冷量
（1） 新風(fēng)量滿足室內(nèi)人員衛(wèi)生要求；滿足手術(shù)部新風(fēng)換氣次數(shù)要求；保證新風(fēng)量與排風(fēng)量之差為正值，且室內(nèi)外空氣壓差處于設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。
（2）如何獲取室外冷源，方式有二：直接方式：合理配置新風(fēng)管徑，實(shí)行風(fēng)機(jī)變頻器操作，涉及風(fēng)閥和風(fēng)壓在線測(cè)控調(diào)節(jié)，以及維持系統(tǒng)風(fēng)壓平衡的排風(fēng)調(diào)速系統(tǒng)；間接方式：利用熱交板換，選擇性替代空調(diào)冷源。
（3）什么溫度條件下利用室外低溫新風(fēng)？風(fēng)壓差控制？提供自動(dòng)選擇和判斷功能的信息智能技術(shù)非常重要。
05
熱回收裝置/換熱器清洗
◇ 應(yīng)定期對(duì)排風(fēng)熱回收裝置的換熱翅片進(jìn)行清理，保持通風(fēng)順暢和換熱效果。
◇ 每半年檢查一次熱回收器，防止手術(shù)部排風(fēng)滲入新風(fēng)處理系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)地區(qū)差異判斷換熱翅片沖洗間隔，宜每月檢查和清理一次，清理時(shí)不得對(duì)翅片造成形變。
◇ 表冷器+加熱換熱器翅片應(yīng)定期沖洗/管道定期清洗。
◇ 熱泵機(jī)組出水溫的溫度重新設(shè)定，能否實(shí)行大溫差運(yùn)行？有待進(jìn)一步研究。
五、管理和操作人員培訓(xùn)和教育（器具/技能/意識(shí)/制度/人員）
01
安裝合理數(shù)量的計(jì)量器具
（1）運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)通過(guò)計(jì)量表掌握手術(shù)部分類分項(xiàng)用能狀況，如水、電、氣、能等消耗；
（2）明確目標(biāo)，合理配置表具和位置，確認(rèn)表具倍率和誤差率；
（3）手術(shù)量和時(shí)間段也應(yīng)納入統(tǒng)計(jì)和分析（包括手術(shù)類型等）。
02
相關(guān)人員培訓(xùn)和教育
（1）設(shè)備設(shè)施使用過(guò)程中均可能發(fā)生故障，而其發(fā)生問(wèn)題或故障經(jīng)常不是直觀可見的，需要通過(guò)對(duì)其各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)證，進(jìn)而判斷故障所在和發(fā)生的原因。
（2）設(shè)施設(shè)備巡查、巡檢、保養(yǎng)、維修、安全等內(nèi)容和要求，初效過(guò)濾器，封口設(shè)施，日常清洗更換；水管風(fēng)管的滴冒跑漏；保溫層、保護(hù)層的完好層度。
（3）手術(shù)室醫(yī)護(hù)人員應(yīng)知應(yīng)會(huì)內(nèi)容、手術(shù)室值班要求；
（4）實(shí)行完全外包服務(wù)管理的方式，需要完善監(jiān)管措施；
03
建立管理制度和運(yùn)行規(guī)范，樹立安全和節(jié)能意識(shí)
◇ 醫(yī)院醫(yī)療安全和質(zhì)量要求對(duì)凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理提出了新的要求。管理人員必須具有解決問(wèn)題的技術(shù)以及值班應(yīng)急處理能力；
◇ 醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，提倡節(jié)能運(yùn)行管理，降低運(yùn)行能耗；同時(shí)為單位創(chuàng)造效益，為生態(tài)文明建設(shè)貢獻(xiàn)力量；
04
能耗狀況記錄、分析和比較
（1）針對(duì)能耗主要影響因素（消耗點(diǎn)），查找環(huán)境溫度/濕度/手術(shù)室開放數(shù)量/運(yùn)行時(shí)間/值班時(shí)間段等等與能耗的相關(guān)性；
（2)實(shí)行分項(xiàng)管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行和使用中存在的問(wèn)題；
（3)判斷和預(yù)測(cè)系統(tǒng)能耗變化趨勢(shì)，提出針對(duì)性的安全和節(jié)能措施，提高節(jié)能效果。
手術(shù)室使用情況統(tǒng)計(jì)表
手術(shù)部運(yùn)行能耗統(tǒng)計(jì)表
六、手術(shù)部節(jié)能管理的趨勢(shì)與發(fā)展
01
行業(yè)的設(shè)備和技術(shù)發(fā)展
◇ 凈化和空調(diào)設(shè)備節(jié)能成效改進(jìn)和創(chuàng)新思維無(wú)止境；
◇ 醫(yī)療行業(yè)發(fā)展思維永無(wú)止境，醫(yī)療安全和效率要求的提高，節(jié)能和安全技術(shù)不斷交叉創(chuàng)新和發(fā)展，手術(shù)室變得更加靈活，以應(yīng)對(duì)各類型手術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（包括通倉(cāng)交融手術(shù)室、正負(fù)壓切換手術(shù)室等）；
◇ 由于手術(shù)凈化環(huán)節(jié)能耗驚人，必將促使手術(shù)部運(yùn)行管理手段的精細(xì)化；
手術(shù)室內(nèi)部區(qū)域分布
生物安全柜
02
信息和智能化技術(shù)應(yīng)用
◇ 動(dòng)態(tài)管理和監(jiān)測(cè)將成為運(yùn)維管理一種手段和趨勢(shì)；
◇ 監(jiān)測(cè)和控制新風(fēng)量，有效把控能耗。民用建筑實(shí)行空氣質(zhì)量IEQ/IAQ檢測(cè)儀器監(jiān)測(cè)（如CO2、甲醛、甲苯、TVOC等指標(biāo)）；
◇ 在線檢測(cè)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)的逐步完善，將為管理者提供實(shí)時(shí)、便捷、精準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)信息以及直觀的視覺(jué)效果。
03
手術(shù)部節(jié)能管理需要內(nèi)外協(xié)作
◇ 手術(shù)部管理涉及臨床醫(yī)護(hù)人員、院感、醫(yī)工、后勤技術(shù)保障等部門，技術(shù)和管理銜接應(yīng)到位；
◇ 節(jié)能管理需要手術(shù)室內(nèi)外部門通力合作，多部門協(xié)作管理才能發(fā)揮最大的節(jié)能效果以及保障手術(shù)部運(yùn)行的安全；
（ 完 ）
