传染性隔离病房空调通风设计

　　摘要：本文系统介绍了传染病房的空调设计方法、气流组织形式、压力梯度、空气过滤、节能方法、控制要求、施工安装和检测

　　关键词: 传染隔离病房;空调通风设计

　　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

　　中图分类号：TU831.3+5 文献标识码： A文章编号：2095-2104(2012)01-0020-02

　　近年来，特别是“非典”之后，人们日益意识到室内空气品质和空调通风系统的相互关系，对医疗建筑的空调通风设计越来越重视。

　　1 设计宗旨

　　传染病房的空调通风设计，设计宗旨主要有以下几点：

　　(1)为传染病患者提供良好的室内环境。

　　(2)保证室内污染空气不会逸出室外。

　　(3)避免空气交叉感染，减少、避免医护人员感染上传染病的风险。

　　(4)对污染源进行有效控制:

　　2 空调系统设计形式

　　传染病房空调系统可采用变风量系统，也可采用定风量系统,建议采用定风量系统。

　　变风量系统(VAV)是一种主动式的压力控制策略，它通过电动风量调节阀连续不断的对送风量或排风量进行调节，以保持希望的压力。

　　主动式的VAV压力控制方法可以分为两种：纯压差控制(OP)和余风量(又称为流量追踪)控制(AV)。

　　定风量(CAV)是一种被动式的控制方法，它使用风量调节阀，通过送风和排风平衡，送风比排风少一定的量，来达到所期望的负压值。

　　传统定风量系统主要有以下特点：

　　(1) 所有时间，设备必须保持恒定的送风量和排风量。

　　(2) 必须按全负荷设计，要有较大的余量来弥补由于过滤器等造成的送风和排风系统性能的下降，连续的全负荷运行使能耗极大。

　　(3) 由于风机系统、过滤器系统等性能下降或风阀位置改变等情况下，系统经常要重新进行风平衡调试，需要大量的维护。

　　(4) 由于在所有时间都是大风量运行，噪音会偏高。

　　为克服传统定风量系统压差控制的缺点，可采用加装文丘里阀的定风量系统。通过在送风管和排风管上采用压力无关型的定风量控制装置(文丘里阀)的定风量系统，在一定程度上可以主动的、动态的调节流量，消除系统静压波动造成的对流量的影响，从而保证流量的恒定和控制的稳定。

　　换气次数应大于等于12次/小时，建议在气流组织合理的基础上，单人隔离病房的合理换气次数取为12ACH,而对于双人及三人或以上隔离病房而言，建议取值为15ACH左右。

　　为了防止传染病区内不同病房间病人的交叉感染，应采用避免交叉感染的空调系统形式和合理的系统布置方式，传染病爆发时采用全新风系统。为了排风系统上设置高效过滤装置，保护周围环境不受污染。

　　考虑到满足负压需求，房间的排气量大于房间的送风量。

　　3 病房气流组织

　　气流组织应尽量排除死区、停滞区和避免送、排风短路。送、排风口的布置应使清洁空气首先流过病房内医护人员可能停留的区域，然后流过传染源(主要指病人)进入排风口。这样，医护人员就不会处于传染源和排风口之间。送风口布置在房间的一侧，送风口安装与天花高位，与病人相对，排风从病人一侧排出，排风口安装与低位，排风口的底部应在房间地板上方不低于100mm高的位置。

　　送风与排风有相对之关系，送风口位置与风速必须有足够能量将室内的污染物稀释，并使病人附近的病毒立即排出，减少其滞留在室内的时间。

　　风管及风口风速必须考虑到病人的感受，满足噪音要求，并避免使病人感受到不舒适之气流(建议风速低于0.25m/s)。

　　4 病区的气流流向

　　致病因子可能传播到隔离病区其它部分，因此，隔离区域应该设计成定向气流。气流应从清洁区域流向非清洁区域。

　　空气流向应从走廊流入隔离病房以防止污染物传播到其它区域。空气流向通过压力梯度(负压)控制来实现。空气从较高压力区域流向较低压力区域。

　　5 压力梯度

　　区域压差控制就是保证整个隔离病区内有序的梯度压差，实现从清洁区-半污染区-污染区的定向气流，为了不使传染性隔离病房内的空气扩散到医院内的其他场所，阻断对其他区域的污染，必须对隔离病房进行负压控制。负压控制主要是通过在气密性的结构内使排风量大于送风量来达到，为了严格防止室内空气向外部渗漏，设置缓冲间，并要求围护结构具有一定的严密性。

　　根据美国制冷协会《HVAC Design Manual for Hospitals and clinics》书中显示，用以维持负压、使气流流入房间所必需的最小压差不应小于2.5Pa，通常取5Pa。缓冲间，相对病房和卫生间而言，缓冲间内空气量为清洁，因此，缓冲间内空气压力相对病房和卫生间应为正压。

　　房间设置压差控制器，当压差低于设定值时，发生压力报警，已保证房间与相邻区域压差，而当进出房间的门打开时，负压值会降低，经时间延迟的信号应该考虑足够的时间供人员进入或离开房间而不会激活声讯报警。

　　在隔离病房与前室之间，安装稳压阀，已稳定负压值。

　　压差风量的确定：

　　5.1根据ASHRAE Handbook –Fundamentals 计算渗透风量

　　式中，AL=air leakage area, in.2

　　=单位转换,0.186

　　Qr=漏风量,cfm

　　ρ=空气密度,0.0724lbm/ft3 at normal room temperature

　　CD =渗透系数,approximately 0.186

　　=reference pressure difference-for AⅡ,0.01in.w.g

　　5.2根据缝隙法来计算泄漏风量

　　式中 -维持洁净室压差值所需的压差风量， m3/h

　　-根据围护结构气密性确定的安全系数，一般可取1.1~1.2;

　　q-当洁净室为某一压差值时，其围护结构单位长度缝隙的渗漏风量，m3.(h.m)-1

　　l=洁净室围护结构的缝隙长度，m.

　　5.3换气次数法

　　国内外压差风量的确定，多数是采用换气次数估算的，

　　6 空气过滤

　　为了防止对环境的污染，排风必须进行处理。处理的方法有多种，如过滤、紫外线消毒、高温消毒等。那就是空气过滤是最有效的方法之一。排风采用何种级别的过滤器，应根据致病因子的危害程度来确定。

　　根据AIA设计指引，初效过滤器过滤效率应不小于30%，中效过滤器过滤效能应为95%.过滤器应设有压差显示装置，并提示及时更换过滤器。

　　7 节能问题

　　由于传染性隔离病房采用全新风的通风空调系统形式，能耗会比较大，系统设计时应尽可能采取一些节能措施，最大限度地降低运行费用。如传病房设定为两种模式运行，一种为平时运行模式，平时运行时，为节省能源，不需采用全新风模式，降低新风量和排风量,保持负压即可;另一种为传染病爆发时运行模式，机组全新风运行。

　　8 控制要求

　　送风和排风系统必须可靠联锁，已保证压力梯度的锁定，而且风机一旦出现故障，备用风机或风机的另一电机应能自动投入运行，同时发出报警信号，立即进行维修。

　　为保证用电，风机应设有备用电源，空调通风设备应能手动和自动控制，控制和显示面板应设在清洁区。隔离病房内之负压信号接到护理站，监测病房内之负压状况。

　　9 施工安装和检测

　　9.1　在施工阶段应特别注意气密性的问题(例如门、窗、天花板及风管衔接处的气密性问题等)，医院负压隔离送、排风管道应隐蔽安装，隔离病房的排风管道的正压段不应穿越清洁区，排风机应设于室外排风口附近。排风管道咬口缝均应用胶密封。其他设备和管道，如灯具箱与吊顶之间的孔洞也应密封不漏。

　　9.2各道施工程序均要进行记录，验收合格后方可进行下道工序。施工过程中要对每道工序制订具体施工组织设计。

　　9.3空调通风系统检测

　　9.3.1检测前应对全部的送、排风管道的严密性进行确认。

　　9.3.2 排风高效过滤器检漏采用粒子计数扫描法，执行JGJ71-90《洁净室施工及验收规范》。

　　9.3.3气流方向应按以下要求进行检测和评价。

　　检测方法：用单丝线观察，或用发烟装置检测气流方向。

　　用发烟法来测试气流方向(如图示)，具体方法如下：设置一发烟管于门缝正前端约5cm.此时发烟管应与门缝平行，通过挤压球状体使其产生少量烟气(来自发烟管的烟气速度不应大于流经门缝的空气速度)，这时，烟气将会随着气流流动方向流动。

　　评价标准：丝线或烟雾气流由洁净区漂向半污染区、由半污染区漂向污染区为合格。

　　9.3.4房间负压(门全关)

　　用压差计测量。应设压差传感器来监测负压，可提供定时的或连续的压力测量。

　　压差传感器报警信号示空气压力偏低。

　　在房间测试、平衡完毕并且最终被病人使用后，日常的气流流向和房间负压的保持与监测是必不可少的。

　　9.3.5 其他参数，包括温度、湿度、照度、噪声等均按JGJ71-90《洁净室施工及验收规范》规定的方法执行。

　　10 结束语

　　对于传染病隔离病房通过空气处理、过滤、通风、气流组织控制、压力控制等方法来最大限度地减少污染风险，这是世界各国通用的污染控制方法。因此，一个良好的通风空调系统在有效控制污染方面是非常重要的。

　　参考文献

　　1、 Guildelines for design and construction of Hospital and Health care facilities

　　2、 美国CDC(Communicable Disease Center《综合医院传染性疾病预防隔离技术手册 》

　　3、 美国传染性隔离病房的通风空调系统设计