術中核磁共振（zhèn）手術室的淨化空（kōng）調設計

1、術中核磁工作（zuò）原理
首先在建（jiàn）築布局和房間設置（zhì）上與常規手術室不同，術中核磁的手術室是由（yóu）兩個（gè）各自獨立的房間組成的（de）統（tǒng）一體。一間是手術室，稱為OR，另一間則是磁體設備房間，稱為（wéi）DR。OR和DR之間有一道移動屏蔽門相隔，平時關閉，手（shǒu）術時可開啟也可關閉。房間吊頂有軌道相通，磁體設（shè）備吊裝在軌道上，可以來回滑動。
術（shù）中核磁（cí）手術室平麵示（shì）意圖：

術中（zhōng）核磁手術室（shì）剖麵示意圖：

其工作過程為：
（1）病人先在DR進行磁共振檢測，確認病灶部位；
（2）病人（rén）推入OR準備手術，此時移動（dòng）屏蔽門是先開後關（guān）閉狀態；
（3）病人在OR進行手（shǒu）術，此時移動屏蔽門是關閉狀態（tài），OR與DR為獨立的兩間潔淨室（shì）；
（4）術後移（yí）動屏蔽門打開，由DR的磁（cí）體設備移動至OR進行磁共振（zhèn）掃描（miáo），以便觀察手（shǒu）術是否做（zuò）得（dé）成功。此時OR與DR聯通，成（chéng）為一個整體潔淨室。
（5）手術結束，病人離開手術室（shì）。
2、案例分析
（1）工程概況
此項目由某醫院綜（zōng）合樓一層的功（gōng）能房改建為術中核磁手術（shù）室，改建（jiàn）麵積約250m²，層（céng）高約5.4m。包括手術室、磁體室、操作室及其一些（xiē）淨化輔房。為保證術（shù）中核磁工作人員及病人需要（yào），此區域全年滿足淨化工藝對空調的要求。
淨化間內設備散熱量：

可接受的溫度和濕度（dù）範圍：

（2）冷熱源及係統（tǒng）簡介
1）冷熱源：該工程夏季（jì）空調總冷負荷（hé）約138kW，冬季空調（diào）總熱負荷（hé）約60kW。空調冷、熱源選用一台製冷量為155kW,製（zhì）熱量為125kW的能同時（shí）供冷、熱的四管製風冷熱泵機組（zǔ），機組設置在大樓五層立麵。
2）獨立空調（diào）係統：為OR和（hé）DR各自設置一個獨立的潔淨空調係統，其餘各輔助用房設置一個獨（dú）立的（de）空調係（xì）統。新風機設有（yǒu）粗、中效空氣過濾段（duàn）、表冷段、熱水盤管（guǎn）段、送風機段；空調箱功能（néng）段設有粗、中效空（kōng）氣過濾段、表冷段、熱（rè）水盤管段、蒸汽（qì）加濕段、送風機段。各功能區域新風直接取自室外並由新風機集中處理後送入各空調箱經二次處理後再送入各功（gōng）能室。
3）空調水係（xì）統：該工程采用四管製閉（bì）式循環係統，冷水（shuǐ）泵配（pèi）置兩台，熱水泵配置兩台，冷、熱水係統水泵分別為一用一備。水係統為（wéi）異（yì）程式，采用平衡閥平衡係（xì）統阻力。冷、熱水係統分別由兩套穩壓型定壓（yā）罐補水。
（3）潔淨度標準
就一般核磁檢查室（DR）而言，是（shì）不需要淨化空（kōng）調的，但是術中核磁將（jiāng）檢查與手術聯係到（dào）一起，需要相互“互動”。因此，DR也（yě）需要做（zuò）淨化。
由於手術室（OR）主要是外科手術，手術室（shì）淨化級別定為1級（jí），而DR與OR之間在手術過程中（zhōng）移動屏蔽門將打開，彼此連成一體，為了（le）保證OR內的潔淨度及氣流組（zǔ）織的穩定，原考慮將DR定為2級手術室來做淨化（huà），否則會造成OR與DR之間壓差（chà）及潔淨度（dù）相差過大，開門時造成兩室氣流的不穩（wěn）定，對1級層流的擾動（dòng）太大從而影響手術的效果。但是，對於一個磁體（tǐ）檢查室來說，2級手術室的標準又太高，同時也不（bú）利於節能。因此，根據OR與DR的工作特性，設計時采取了一個折中的辦法（fǎ）。
在OR與DR之間的屏蔽門（mén）關閉（bì）時，其實兩（liǎng）室是*獨立的，隻有在門打開時才相互連通（tōng）。設計中DR室設計為一個變風量係統，在（zài）屏蔽門關閉時，為一般萬級（Ⅲ級）潔淨室的標準，保證房（fáng）間（jiān）的潔淨度及相對於（yú）鄰室輔助用房的壓差。在屏蔽將要（yào）打開之前，再將DR的（de）潔淨級別提高至2級手術室標準，使（shǐ）DR與OR在屏蔽門打開連通之後，OR室內（nèi）的潔淨環境不會受（shòu）到（dào）太大的影響，保證手術的正常運行。其餘潔淨輔（fǔ）助用房（fáng）則均按（àn）照《醫院潔淨手術建築技術規範》GB 50333-2002的要求進行設計。
下表為各（gè）房間潔淨指（zhǐ）標（biāo）：

（4）h-d計算及空調係統
OR與DR室內設計溫度T=22℃，相對濕度（dù）φ=55%，計算（suàn）OR百級手術室（shì）人員12人（rén），DR萬級磁體室人員8人，進行（háng）空調負荷計（jì）算，根據《醫院潔淨（jìng）手術建築技術規範》GB 50333-2002確定手術室風量。
1）DR的（de）計算及空調（diào）係統
DR為一個淨化空調係統，室內冷負荷Q=5.1kW，空調濕負荷d=0.29kg/h，門開（kāi）和門閉時室內負荷變化忽略不計，萬級潔淨確定（dìng）新風量定為800m³/h，門閉時送風量為2400m³/h，門開時送風量為3900m³/h。
DR萬級磁體室采（cǎi）用一次回風係統，新風處理到室內焓值（zhí），新風不承擔室（shì）內負荷（hé），新風空調箱僅承擔新（xīn）風負荷，室內循環空調箱承擔全部室內冷負荷，循環空調箱（xiāng）在濕工況下工作，此種方式在（zài）工程設計中經（jīng）常被采用。
下（xià）圖為一次回風係統空氣處理流（liú）程（chéng）：

從圖中分析，回（huí）風N點與處（chù）理後的新風L點混合，經循環空調箱冷卻處理到L′點（diǎn），再經再熱加熱到送風狀態點O點。
根據（jù）DR的運行特點，計算需分門閉時和門開時兩種狀態。
門閉時，根據h-d圖（tú）算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*800*（90.44-45.22）]/3600=12kW
再熱量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（38.85-35.9）]/3600=2.36kW
DR淨化空調（diào）箱製冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（45.22-35.9）]/3600=7.46kW
門（mén）開（kāi）時，根（gēn）據h-d圖算得：
新風（fēng）預冷量：Q_{新（xīn）}=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*800*（90.44-45.22）]/3600=12kW
再（zài）熱（rè）量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*3900*（41.3-36.06）]/3600=6.8kW
DR淨化空調箱（xiāng）製（zhì）冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（45.22-36.06）]/3600=11.9kW
2）OR的計算及空調係統
OR百級手術室內冷負荷Q=11.3kW,空調濕負荷d=0.6kg/h，門開和門閉時室內負（fù）荷（hé）變化忽（hū）略（luè）不計，百（bǎi）級手術新風（fēng）量門開時定為1200m³/h，門閉時定為（wéi）2400m³/h，手術室控製區2.6*2.4m²，手術室（shì）控製區送風（fēng）量11000m³/h。
OR采用（yòng）的（de）是二次回風係統（tǒng），從（cóng）圖中分析，一次回風N點與處（chù）理後的（de）新風L點混合，經循環空調箱冷（lěng）卻處理到L′點，再與二次回風N混合至送風狀態點O點。

根據OR的運行特點，計算同樣需（xū）分為門閉時（shí）和門開時兩（liǎng）種狀態。
門閉（bì）時，根據h-d圖算得：
新風（fēng）預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*1200*（90.44-45.22）]/3600=18kW
OR淨化空調箱（xiāng）製冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（45.22-35.73）]/3600=34.8kW
門開時，根據h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*2400*（90.44-45.22）]/3600=36kW
OR淨化空調箱製冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（45.22-35.73）]/3600=34.8kW
為了方便比較，把OR百級手術室也做了一次回風係統的計算，根據h-d圖，其再熱量可算得，Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（42.02-36.12）]/3600=21.6kW，如果OR采用（yòng）一次回風，那麽相對於DR其再熱量要高出很多。
由（yóu）此可以看出（chū），百級手術室采用二次回（huí）風係統運行能耗（hào）比一次（cì）回風係統下降很多。沒（méi）有再熱產生（shēng）的冷（lěng）熱抵消的浪費。
3）淨化輔房的（de）計算及空調係統
所有淨（jìng）化輔房為一個淨化空調係統，總冷負荷Q=11.4kW，總濕負荷d=2.29kg/h，新（xīn）風量（liàng）定為1146m³/h，送風（fēng）量為3735m³/h。
根據h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*1146*（90.44-45.22）]/3600=17.27kW
再熱（rè）量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*3735*（36.06-34.13）]/3600=2.4kW
DR淨化空調箱製冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*3735*（45.22-34.13）]/3600=13.8kW
4）新風處理
DR、OR及（jí）淨化輔助用房的新風（fēng）均有一台新風機組（zǔ）集中將新（xīn）風處理到室內焓值，再送（sòng）至三個淨化空調箱（xiāng）內。項目總新風量為4346m³/h。由（yóu）室外新風機（jī）處理至室內的等焓點送往空調箱。
5）冷熱源的選擇
該項目DR磁（cí）體室及輔（fǔ）助用房淨化空調係統采（cǎi）用一次回風係（xì）統，同（tóng）樣也有再熱問題，而采用電再熱的形式將會造成（chéng）過高的能源浪（làng）費，因此采用四管製冷、熱型風冷熱（rè）泵作為係統冷熱源。
熱泵機組殼管式蒸發器生產冷凝水，作為係統的冷源。殼管式冷凝器生產熱水，作為係統的熱源，翹片式（shì）換熱器即可作（zuò）蒸發器也可作冷凝器，並根據係統需要（yào）可實現蒸發器功能和冷（lěng）凝（níng）器功能之間進行切換，進行冷熱量平衡調節，滿足（zú）潔淨空（kōng）調（diào）箱冷凍去濕、再加熱的要求，達到潔（jié）淨手術室恒（héng）溫恒濕的要求，實現（xiàn）節能的目的（de）。
（5）氣流組織
按照《醫院潔淨手術建築技術規範》1級潔淨手術室的送風麵積不小於2.4m*2.6m的區域，但是OR吊頂裝了兩根軌道供磁體移動，因此隻能（néng）將2.4m*2.6m的送風區域分成三塊，每塊大小0.8m*2.6m，同時由（yóu）於手術室麵積較大，並且是不規則形狀，因此在手術（shù）室四周都設有下（xià）回風口，保證氣流組織（zhī）能分布均勻，以保證室內潔淨度符合設計標準。
為了盡可能的減小開門後DR對OR的影響，當門（mén）打（dǎ）開時希望能夠將氣（qì）流紊流狀態控製在（zài）一定範圍內（nèi），保證手術台區域的平行流，因此將兩個房間的排風（fēng）口設（shè）置在移動屏蔽門側，將紊流控製在排風口範圍內，《潔淨室施工驗收規範》中要求潔淨室（shì）開門時（shí），距門0.6m處潔淨度不（bú）低。因此兩側排風口設置在距門約0.65～0.8m的距離，而（ér）手術台距門約（yuē）2.5m。氣流紊流區域（yù）影響不到手術（shù）台工作區域。
術中核磁風口布置示意圖：

3、壓差控製
由上表表格所示的各房間潔淨指標，可以（yǐ）得出DR與OR的送風（fēng）量、新風量與排風量，但當屏（píng）蔽門開啟時，為保證潔淨度，DR的換氣次數由22次/h提高到36次/h，兩房間（jiān）之間的門縫漏風變成門洞漏風，此時將OR新風量（liàng）增大，流（liú）入DR的風量隨之增大（dà），同（tóng）時提高DR的排風量，以保證兩個房間（jiān）連通後的（de）氣流組織穩定。
在門開啟時，OR到DR的門洞風量約為1430m³/h，屏蔽門尺寸為3m*2.5m，因（yīn）此可以計算出門洞氣（qì）流方向流動速度約為0.053m/s，而磁體移（yí）動時速度緩慢，其從DR帶入OR的風量可忽略不計，因此（cǐ），能夠（gòu）保證OR對DR的氣流組織的穩定，使整個手術（shù）大環境不受幹擾。項目終驗收實測時，OR對DR的壓差為9.3Pa，完滿（mǎn）滿足設計（jì）要求。其（qí）餘潔淨輔房均按照（zhào）常（cháng）規潔淨空調係統進行設計，設計為一個（gè）獨立的空調係統，送風、排風均按照風量平衡計算得出。