時間:2012年08月27日 分類:推薦論文 次數:
摘要:本文系統介紹了傳染病房的空調設計方法、氣流組織形式、壓力梯度、空氣過濾、節能方法、控制要求、施工安裝和檢測
關鍵詞: 傳染隔離病房;空調通風設計
Abstract: We introduce infectious disease room air conditioning design, organizational forms of airflow, pressure gradient, air filtration, energy-saving methods, control requirements, construction, installation and testing
Key words: infection isolation wards; air conditioning and ventilation design
中圖分類號:TU831.3+5 文獻標識碼: A文章編號:2095-2104(2012)01-0020-02
近年來,特別是“非典”之后,人們日益意識到室內空氣品質和空調通風系統的相互關系,對醫療建筑的空調通風設計越來越重視。
1 設計宗旨
傳染病房的空調通風設計,設計宗旨主要有以下幾點:
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境。
(2)保證室內污染空氣不會逸出室外。
(3)避免空氣交叉感染,減少、避免醫護人員感染上傳染病的風險。
(4)對污染源進行有效控制:
2 空調系統設計形式
傳染病房空調系統可采用變風量系統,也可采用定風量系統,建議采用定風量系統。
變風量系統(VAV)是一種主動式的壓力控制策略,它通過電動風量調節閥連續不斷的對送風量或排風量進行調節,以保持希望的壓力。
主動式的VAV壓力控制方法可以分為兩種:純壓差控制(OP)和余風量(又稱為流量追蹤)控制(AV)。
定風量(CAV)是一種被動式的控制方法,它使用風量調節閥,通過送風和排風平衡,送風比排風少一定的量,來達到所期望的負壓值。
傳統定風量系統主要有以下特點:
(1) 所有時間,設備必須保持恒定的送風量和排風量。
(2) 必須按全負荷設計,要有較大的余量來彌補由于過濾器等造成的送風和排風系統性能的下降,連續的全負荷運行使能耗極大。
(3) 由于風機系統、過濾器系統等性能下降或風閥位置改變等情況下,系統經常要重新進行風平衡調試,需要大量的維護。
(4) 由于在所有時間都是大風量運行,噪音會偏高。
為克服傳統定風量系統壓差控制的缺點,可采用加裝文丘里閥的定風量系統。通過在送風管和排風管上采用壓力無關型的定風量控制裝置(文丘里閥)的定風量系統,在一定程度上可以主動的、動態的調節流量,消除系統靜壓波動造成的對流量的影響,從而保證流量的恒定和控制的穩定。
換氣次數應大于等于12次/小時,建議在氣流組織合理的基礎上,單人隔離病房的合理換氣次數取為12ACH,而對于雙人及三人或以上隔離病房而言,建議取值為15ACH左右。
為了防止傳染病區內不同病房間病人的交叉感染,應采用避免交叉感染的空調系統形式和合理的系統布置方式,傳染病爆發時采用全新風系統。為了排風系統上設置高效過濾裝置,保護周圍環境不受污染。
考慮到滿足負壓需求,房間的排氣量大于房間的送風量。
3 病房氣流組織
氣流組織應盡量排除死區、停滯區和避免送、排風短路。送、排風口的布置應使清潔空氣首先流過病房內醫護人員可能停留的區域,然后流過傳染源(主要指病人)進入排風口。這樣,醫護人員就不會處于傳染源和排風口之間。送風口布置在房間的一側,送風口安裝與天花高位,與病人相對,排風從病人一側排出,排風口安裝與低位,排風口的底部應在房間地板上方不低于100mm高的位置。
送風與排風有相對之關系,送風口位置與風速必須有足夠能量將室內的污染物稀釋,并使病人附近的病毒立即排出,減少其滯留在室內的時間。
風管及風口風速必須考慮到病人的感受,滿足噪音要求,并避免使病人感受到不舒適之氣流(建議風速低于0.25m/s)。
4 病區的氣流流向
致病因子可能傳播到隔離病區其它部分,因此,隔離區域應該設計成定向氣流。氣流應從清潔區域流向非清潔區域。
空氣流向應從走廊流入隔離病房以防止污染物傳播到其它區域?諝饬飨蛲ㄟ^壓力梯度(負壓)控制來實現。空氣從較高壓力區域流向較低壓力區域。
5 壓力梯度
區域壓差控制就是保證整個隔離病區內有序的梯度壓差,實現從清潔區-半污染區-污染區的定向氣流,為了不使傳染性隔離病房內的空氣擴散到醫院內的其他場所,阻斷對其他區域的污染,必須對隔離病房進行負壓控制。負壓控制主要是通過在氣密性的結構內使排風量大于送風量來達到,為了嚴格防止室內空氣向外部滲漏,設置緩沖間,并要求圍護結構具有一定的嚴密性。
根據美國制冷協會《HVAC Design Manual for Hospitals and clinics》書中顯示,用以維持負壓、使氣流流入房間所必需的最小壓差不應小于2.5Pa,通常取5Pa。緩沖間,相對病房和衛生間而言,緩沖間內空氣量為清潔,因此,緩沖間內空氣壓力相對病房和衛生間應為正壓。
房間設置壓差控制器,當壓差低于設定值時,發生壓力報警,已保證房間與相鄰區域壓差,而當進出房間的門打開時,負壓值會降低,經時間延遲的信號應該考慮足夠的時間供人員進入或離開房間而不會激活聲訊報警。
在隔離病房與前室之間,安裝穩壓閥,已穩定負壓值。
壓差風量的確定:
5.1根據ASHRAE Handbook –Fundamentals 計算滲透風量
式中,AL=air leakage area, in.2
=單位轉換,0.186
Qr=漏風量,cfm
ρ=空氣密度,0.0724lbm/ft3 at normal room temperature
CD =滲透系數,approximately 0.186
=reference pressure difference-for AⅡ,0.01in.w.g
5.2根據縫隙法來計算泄漏風量
式中 -維持潔凈室壓差值所需的壓差風量, m3/h
-根據圍護結構氣密性確定的安全系數,一般可取1.1~1.2;
q-當潔凈室為某一壓差值時,其圍護結構單位長度縫隙的滲漏風量,m3.(h.m)-1
l=潔凈室圍護結構的縫隙長度,m.
5.3換氣次數法
國內外壓差風量的確定,多數是采用換氣次數估算的,
6 空氣過濾
為了防止對環境的污染,排風必須進行處理。處理的方法有多種,如過濾、紫外線消毒、高溫消毒等。那就是空氣過濾是最有效的方法之一。排風采用何種級別的過濾器,應根據致病因子的危害程度來確定。
根據AIA設計指引,初效過濾器過濾效率應不小于30%,中效過濾器過濾效能應為95%.過濾器應設有壓差顯示裝置,并提示及時更換過濾器。
7 節能問題
由于傳染性隔離病房采用全新風的通風空調系統形式,能耗會比較大,系統設計時應盡可能采取一些節能措施,最大限度地降低運行費用。如傳病房設定為兩種模式運行,一種為平時運行模式,平時運行時,為節省能源,不需采用全新風模式,降低新風量和排風量,保持負壓即可;另一種為傳染病爆發時運行模式,機組全新風運行。
8 控制要求
送風和排風系統必須可靠聯鎖,已保證壓力梯度的鎖定,而且風機一旦出現故障,備用風機或風機的另一電機應能自動投入運行,同時發出報警信號,立即進行維修。
為保證用電,風機應設有備用電源,空調通風設備應能手動和自動控制,控制和顯示面板應設在清潔區。隔離病房內之負壓信號接到護理站,監測病房內之負壓狀況。
9 施工安裝和檢測
9.1 在施工階段應特別注意氣密性的問題(例如門、窗、天花板及風管銜接處的氣密性問題等),醫院負壓隔離送、排風管道應隱蔽安裝,隔離病房的排風管道的正壓段不應穿越清潔區,排風機應設于室外排風口附近。排風管道咬口縫均應用膠密封。其他設備和管道,如燈具箱與吊頂之間的孔洞也應密封不漏。
9.2各道施工程序均要進行記錄,驗收合格后方可進行下道工序。施工過程中要對每道工序制訂具體施工組織設計。
9.3空調通風系統檢測
9.3.1檢測前應對全部的送、排風管道的嚴密性進行確認。
9.3.2 排風高效過濾器檢漏采用粒子計數掃描法,執行JGJ71-90《潔凈室施工及驗收規范》。
9.3.3氣流方向應按以下要求進行檢測和評價。
檢測方法:用單絲線觀察,或用發煙裝置檢測氣流方向。
用發煙法來測試氣流方向(如圖示),具體方法如下:設置一發煙管于門縫正前端約5cm.此時發煙管應與門縫平行,通過擠壓球狀體使其產生少量煙氣(來自發煙管的煙氣速度不應大于流經門縫的空氣速度),這時,煙氣將會隨著氣流流動方向流動。
評價標準:絲線或煙霧氣流由潔凈區漂向半污染區、由半污染區漂向污染區為合格。
9.3.4房間負壓(門全關)
用壓差計測量。應設壓差傳感器來監測負壓,可提供定時的或連續的壓力測量。
壓差傳感器報警信號示空氣壓力偏低。
在房間測試、平衡完畢并且最終被病人使用后,日常的氣流流向和房間負壓的保持與監測是必不可少的。
9.3.5 其他參數,包括溫度、濕度、照度、噪聲等均按JGJ71-90《潔凈室施工及驗收規范》規定的方法執行。
10 結束語
對于傳染病隔離病房通過空氣處理、過濾、通風、氣流組織控制、壓力控制等方法來最大限度地減少污染風險,這是世界各國通用的污染控制方法。因此,一個良好的通風空調系統在有效控制污染方面是非常重要的。
參考文獻
1、 Guildelines for design and construction of Hospital and Health care facilities
2、 美國CDC(Communicable Disease Center《綜合醫院傳染性疾病預防隔離技術手冊 》
3、 美國傳染性隔離病房的通風空調系統設計