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净化空调设计思路小结

围绕《洁净手术部建筑技术规范》GB50333-2002的综合性能全面评定,结合其他相关技术标准、验收规范,按照下述步骤进行净化空调的设计且设计的诸多工程已经投入运行。
现以百级、万级、洁净清洁走廊辅房为例,对风量、冷热量、电量的计算过程做详细的叙述。
特别说明:送风量(决定:百级手术室截面风速、其他各级手术室换气次数、洁净度级别、细菌浓度)
新风量(决定:静压差、新风量)
冷热量(决定:温度、湿度)
照度(通过手术部灯带布置解决)
噪声(通过气流组织、施工工艺等决定)
一、送风量计算:
1)百级手术室:G=送风面面积×3600×送风面风速
《标准》规定工作面的风速为0.25~0.3m/s,考虑衰减的因素,根据实验以及设计经验,送风面风速为工作面的1.6倍, 工程设计中一般取出风面的风速为0.45m/s。
      G=(2.4×2.6[送风面面积])×3600×0.45=10000 m3/h。
2)万级手术室:G=面积×吊顶高度×换气次数
    设计中手术室吊顶高度取3米(标准规定≥2.8m,一般结合业主要求),标准换气次数:标准为取20~24次/h ,工程设计中取24次/h
  G=30[房间面积]×3×24=2160m3/h,    取2200m3/h;
特别说明:如果G<2000 m3/h,从手术室净化角度来讲,计算出来的送风量完全可以保证其洁净度要求。但在满足一定的送风温差时,有部分手术室的送风量就不能满足其处理冷负荷的要求(处理冷负荷的要求风量2000m3/h)。当需处理该手术室的负荷,则需加大送风温差,这样会导致室内人员产生不适之感,根据实际情况以及净化专家提供经验值,我们在考虑一定送风温差的同时,又不一味加大送风量,所以最后送风量取满足洁净度的送风量、保证冷热效果的送风量之中的较大值。
3.洁净走廊与其辅房:G=面积×吊顶高度×换气次数
设计中走廊吊顶高度取2.6米(标准规定≥2.5m,一般结合业主要求),换气次数设计中取13次/h。
如:洁净走廊辅房:G=200×2.6×13=6760m3/h,取6800m3/h;
4.污物(清洁)走廊与其辅房:G=面积×吊顶高度×换气次数
本次设计中走廊吊顶高度取2.6米(标准规定≥2.5m,一般结合业主要求),换气次数取10次/h。
如:污物走廊:G=100×2.6×10=2600m3/h
特别说明:从净化角度考虑,计算出来的送风量完全可以保证其洁净度要求。但是必须考虑到确保冷热效果。这一点经常被经验不足的设计师忽略,导致调试过程中外围走廊的夏季温度一直降不下来,冬季升不上去。
二.新风量计算:
《标准》要求: 百级手术室≥1000m3/h,万级手术室≥800m3/h,走廊与辅房取3次/h。为了满足《标准》要求的正压值,并在所允许的漏风率的范围内,保证手术室的新风量满足上述要求,各手术室的新风取值为以下值。
百级手术室取1000m3/h, 万级手术室取800m3/h, 走廊与辅房取4次/h。
特别说明:目前市场上净化公司层出不穷,各家空调处理工艺方式各异。不同的处理过程可以产生不同的冷量。尽管过程不同但是根据思路一致,不在此分别说明。冷热负荷计算综合考虑到各房间维护结构、设备、人员以及新风负荷。湿负荷计算主要考虑人员散湿。根据热湿负荷计算出热湿比,结合净化空调恒定的送风量,计算出送风状态点,再根据处理方式在为了计算的准确与方便,计算时将其分为新风机组处理负荷与主空调机组处理负荷两部分。
新风冷负荷计算:
湿度指标是净化手术室指标中比较重要的控制指标,按新标准所述,当房间湿度大于60%时候,细菌繁殖的速度就会大大加快。因此,从控制细菌滋生的角度出发,湿度控制尤为重要。在夏季,室外空气含湿量大,室外新风经制冷进入手术室后,也使得手术室内的空气湿度大大增加了,必须对系统进行去湿处理,而主要是对新风的去湿处理。新风冷量:

Qx=Gx×(iw-i)×ρ/3600
其中Gx——新风量,m3/h,
iw——夏季室外状态点的焓值,kj/kg,
io—— 新风处理到的状态点的焓值,kj/kg,
ρ—— 空气密度,kg/ m3,取1.2 kg/ m3;
手术室、走廊与其辅房冷负荷:
Q=G×Δi×ρ/3600
其中:G——送风量,m3/h;
Δi——主空调机组处理的焓差,kj/kg;
ρ—— 空气密度,kg/ m3,取1.2 kg/ m3;

根据经验百级手术室Δi取8 kj/kg;千级取10 kj/kg;万级、三十万级取12 kj/kg;走廊辅房取14 kj/kg;
特别说明:热量计算:有条件最好通过详细的计算。估算的话,根据本人多年设计经验,长江区域热量取夏季冷量的1/2,南方地区(两广、福建等一带)热量取夏季冷量的1/3~1/4,东北区域热量取夏季冷量的1.2倍。
四、技术层电量计算:
电量=空气处理机组的电量+最大值电量(特别说明,如果冬季采用电极式加湿,加湿器电量与电加热电量(夏季用)比较)+排风机电量+弱电控制电量等


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