在醫療環境中,中央空調系統不僅承擔著溫度調節的基礎功能,更肩負著保障室內空氣質量、控制交叉感染風險的重要使命。醫院作為特殊公共場所,其空調設計需嚴格遵循國家規范,同時結合不同科室的功能需求進行針對性優化。本文將從設計規范、空氣凈化技術要點、特殊區域設計策略等維度,解析醫院中央空調系統的核心設計邏輯。
(一)國家標準與行業準則的遵循
根據《綜合醫院建筑設計規范》GB 50333-2013 及《醫院消毒衛生標準》GB 15982-2012,醫院空調系統設計需滿足三項核心指標:溫濕度控制精度、空氣潔凈度等級、通風換氣效率。例如,手術室區域溫度應控制在 22-25℃,相對濕度 40%-60%,換氣次數需達到 20-30 次 / 小時,以維持無菌環境;而普通病房的溫濕度標準可適當放寬,但換氣次數不得低于 6 次 / 小時,確保新鮮空氣的持續供給。
(二)負荷計算的特殊性
與普通建筑相比,醫院空調負荷計算需額外考慮醫療設備散熱、人員流動頻率、消毒措施等因素。例如 CT 室、MRI 室等大型設備區域,需根據設備功率曲線動態計算顯熱負荷;傳染科病房需設置獨立負壓系統,通過風量平衡計算確保病區壓力梯度在 - 10Pa 至 - 15Pa 之間,防止污染空氣外溢。設計時應采用逐時負荷計算法,結合醫院 24 小時運營特點,避免出現冷熱失衡問題。
(一)多級過濾系統的配置策略
醫院空氣凈化需構建 "初效 + 中效 + 高效" 三級過濾體系。初效過濾器(G4 級)作為前置防護,主要攔截 5μm 以上的灰塵、毛發等大顆粒污染物,建議設置可拆卸式金屬框架,便于定期清洗;中效過濾器(F8 級)負責過濾 1-5μm 的懸浮顆粒,如細菌載體、花粉等,宜采用袋式結構以擴大過濾面積;高效過濾器(H13 級)則針對 0.3μm 以上的細微顆粒,在手術室、新生兒病房等潔凈區域需達到 99.97% 的過濾效率,且應采用無隔板一體化設計減少漏風風險。
(二)消毒技術的合理應用
紫外線消毒、臭氧消毒、等離子體凈化是醫院常用的三種消毒方式。紫外線消毒需在空調箱內設置波長 253.7nm 的高強度紫外燈,照射時間不少于 30 分鐘,注意避免直射人體造成傷害;臭氧消毒需控制濃度在 0.15mg/m3 以下,適用于無人時段的空間消殺,消毒后需進行充分通風;等離子體凈化技術則通過電離產生羥基自由基,可在有人環境下持續降解甲醛、異味等污染物,適合門診大廳、走廊等公共區域。
(三)氣流組織的優化設計
采用 "上送下回" 或 "側送側回" 的氣流組織形式時,需根據科室功能調整送風角度與速度。例如手術室采用垂直層流送風,送風速度控制在 0.25-0.3m/s,形成單向流潔凈區域;隔離病房采用頂部送風、床尾低位回風的方式,使污染空氣經高效過濾后集中排放,避免交叉感染。同時,需在空調系統中設置獨立的新排風系統,確保新風量不低于 40m3/(人?小時),并對排風進行高效過濾或消毒處理后再排放。
(一)手術室凈化系統設計
手術室空調需采用獨立的凈化機組,設置三級過濾 + 活性炭吸附 + 中效回風過濾的處理流程。潔凈區與非潔凈區之間需設置壓差傳感器,維持 5-10Pa 的正壓差,防止外界污染侵入。手術臺上方應配置層流送風天花,覆蓋面積不小于手術臺周邊 60cm,確保局部百級潔凈度。同時,系統需具備快速自凈功能,在手術結束后 30 分鐘內將潔凈度恢復至標準要求。
(二)傳染科負壓病房設計
負壓病房空調系統需采用 "全新風 + 高效過濾 + 消毒" 的處理模式,禁止使用回風。送風口設置在房間頂部,排風口位于床尾下方,形成由清潔區到污染區的定向氣流。排風需經過 H13 級高效過濾器與紫外線消毒裝置雙重處理,確保病原微生物的去除效率達到 99.99%。壓力控制系統應具備實時監控與報警功能,當壓差波動超過 ±5Pa 時自動啟動風機頻率調節。
(三)新生兒科與 ICU 設計要點
新生兒科與 ICU 需采用恒溫恒濕機組,溫度控制精度 ±0.5℃,濕度控制精度 ±5%。送風方式采用頂部散流板均勻送風,避免直吹病床造成不適??諝馓幚頇C組需配置殺菌型表冷器,定期進行冷凝水消毒處理,防止微生物滋生。同時,設置獨立的新風預熱 / 預冷裝置,確保冬季新風溫度不低于 18℃,夏季不高于 26℃,減少溫濕度波動對患者的影響。
(一)節能技術的應用
在滿足衛生要求的前提下,可采用熱回收技術降低能耗。例如在新風與排風系統中設置板式熱交換器,回收效率可達 60%-70%,減少冷熱負荷損失。水泵與風機采用變頻控制,根據實時負荷調節運行功率,部分負荷工況下可節能 30% 以上。對于南方地區,可結合冷卻塔供冷技術,在過渡季節利用自然冷源降低機組運行時間。
(二)智能化運維系統
建立空調系統監控平臺,實時監測溫濕度、壓差、過濾器阻力、風機運行狀態等參數。設置自動報警機制,當過濾器壓差超過額定值 15% 時提示更換,風機轉速異常時觸發故障診斷。同時,集成消毒設備運行日志,自動記錄消毒時間、強度等數據,滿足醫院感染控制的追溯要求。定期進行空氣品質檢測,重點監測菌落總數、PM2.5、CO?濃度等指標,確保系統運行效果持續達標。
醫院中央空調系統的設計是一項融合建筑功能、醫療流程、空氣品質控制的系統性工程。從規范遵循到技術創新,從區域共性到科室特性,每個環節都需要設計者深入理解醫療環境的特殊需求。通過科學的負荷計算、合理的凈化技術配置、針對性的氣流組織設計,既能為患者提供安全舒適的診療環境,也能幫助醫院實現高效節能的運行目標。在實際項目中,建議設計團隊與醫療工藝、感染控制等專業深度協作,確??照{系統與醫院整體功能需求的完美契合,為醫療環境的品質提升奠定堅實基礎。