手術部較好的保溫性，再加上手術部內(nèi)的人員、燈光及醫(yī)療設備的發(fā)熱，在出現(xiàn)暖冬時或冬季出現(xiàn)高溫天氣時，手術部內(nèi)區(qū)就需要供冷，而外區(qū)受圍護結構的影響，還需要繼續(xù)供熱。就會出現(xiàn)同時供冷供熱的要求。醫(yī)院手術部空調(diào)機組冬夏季冷熱源一般由大樓供給，而醫(yī)院集中冷熱源大部使用兩管制，不能解決手術部內(nèi)區(qū)冬季過熱的問題。

要解決冬季過熱這個問題一般有3?種方案：一是采用四管制，二是在手術部內(nèi)區(qū)采用自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組，三是采用分區(qū)兩管制系統(tǒng)。

1?各方案解決冬季過熱的空氣處理過程

以濟南的天氣為例，冬季正常情況下室外溫度為?-10℃，新風與回風混合點C?點的溫度底于送風狀態(tài)點?O?點的溫度，空氣處理過程如圖1?所示。如果出現(xiàn)了暖冬或冬季出現(xiàn)高溫天氣時，室外空氣溫度高，有時溫度達到10℃以上，新風與回風混合點C點的溫度高于送風狀態(tài)點O點的溫度，室內(nèi)的余熱無法全部消除，手術部內(nèi)區(qū)工作人員感覺很熱（如圖?2），所以要通過降溫的方法使?C?點的溫度小于等于O點的溫度，如果所降的溫度使C點的溫度過低，會出現(xiàn)冷熱量耦合而引起的高耗能問題所以控制好C點的溫度是節(jié)省能源的關鍵。方案一與方案三的空氣處理過程如圖3?所示，方案二的空氣處理過程如圖?4?所示。

2?四管制方案

在集中空調(diào)水系統(tǒng)的管路設計中常用的有2?種形式，即兩管制和四管制。兩管制的空調(diào)箱內(nèi)有一組盤管，夏天送冷水，冬天供熱水。這種系統(tǒng)使得整個區(qū)域在同一時刻只能供冷或供熱，而不能解決冬季手術部外區(qū)需供熱，同時內(nèi)區(qū)需供冷的要求。四管制是空調(diào)箱裝有冷盤管和熱盤管，兩組水管分別接入冷水和熱水，也就是一年四季不管什么時候，制冷制熱可以隨時切換，可以實現(xiàn)一些房間供熱的同時，另一些房間供冷。兩管制循環(huán)空調(diào)機組段位與四管制循環(huán)空調(diào)機組段位如圖?5?所示。四管制需要冷源的同時還要配置熱源，冷、熱水各具一套獨立的管路系統(tǒng)和末端盤管，會加大系統(tǒng)的投資，運行管理相對復雜，管路較多，系統(tǒng)設計較為復雜，管道占用空間較大。由于上述四管制空調(diào)系統(tǒng)的特點，很多醫(yī)院根據(jù)實際需要，采用兩管制，只有在投資者特別注重提高建筑標準、經(jīng)濟因素相對寬松的才采用四管制。

冬季大樓為醫(yī)院手術部空調(diào)機組提供熱源，要想通過四管制解決冬季過熱問題，需要再增加冷源及冷水管道系統(tǒng)，需投資費用較高，還要考慮冷源機組放置位置，冬季冷水盤管、管道防凍措施等問題，給實施帶來了很大的難度，在工程實例中采用此方案的也較少。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，醫(yī)院建筑日益呈現(xiàn)出一些不同于以前的特點，一般均有室內(nèi)冷、熱負荷分布不均（如內(nèi)區(qū)與外區(qū)、不同朝向、不同人員密度、不同設備發(fā)熱等），使用時間和使用要求不同的特點，越來越多的醫(yī)院新建筑將要求大樓空調(diào)系統(tǒng)采用四管制，手術部冬季過熱問題可通過四管制空調(diào)系統(tǒng)得以解決的可行越來越高。

3?自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組方案兩管制空調(diào)系統(tǒng)雖然有不能同時供冷、供熱的局限性，但該空調(diào)系統(tǒng)節(jié)省初投資和建筑空間；系統(tǒng)簡單，運行管理方便，所以兩管制是集中空調(diào)水系統(tǒng)管路設計中普遍采用的一種系統(tǒng)形式。大部分醫(yī)院空調(diào)水系統(tǒng)也是采用此種形式。在兩管制空調(diào)系統(tǒng)上加以優(yōu)化，彌補兩管制空調(diào)系統(tǒng)不能同時供冷、供熱的局限性，又不用像四管制那樣增加太多管道的方案將是不錯的選擇，自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組就是這類方案。機組段位如圖6?所示。

自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組在兩管制新風空調(diào)機組的基礎上增加了一套制冷系統(tǒng)。是在人們對節(jié)省能源的意識不斷提高的基礎上研發(fā)的。自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組不僅可以實現(xiàn)冬季對新風進行降溫處理，還可以在需要除濕的季節(jié)對新風進行深度除濕，使循環(huán)空調(diào)機組在干工況等濕冷卻，可避免傳統(tǒng)除濕再熱方案冷熱量耦合而引起的高耗能問題，是很好的節(jié)省能源的可行性方案。

此方案即使在大樓冷源不能保證?7℃的供水溫度以及在過渡季節(jié)大樓冷源停機狀態(tài)時，空調(diào)系統(tǒng)仍然能夠充分保證空調(diào)房間的除濕要求。可見自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組不僅可以解決冬季供冷的問題，還可以解決夏季濕度過大問題。

由于自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組所增加的制冷系統(tǒng)放置在新風空調(diào)機組內(nèi)，不用單獨考慮其放置，并且輔助除濕冷源制冷劑為氟里昂，不會出現(xiàn)冬季凍盤管的問題，再加上該機組控制靈活，而且可有效的彌補大樓集中能源的缺陷等優(yōu)點，雖然此方案增加了部分投資，自動控制系統(tǒng)較復雜，但在工程中采用自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組解決冬季過熱問題時仍是首選。

4?分區(qū)兩管制系統(tǒng)方案

分區(qū)兩管制也是對兩管制進行優(yōu)化，克服兩管制調(diào)節(jié)差的缺點，減少了四管制空調(diào)支管道。設有冷水主管及熱水主管道，冷熱水管只在內(nèi)區(qū)、外區(qū)的主管道上進行切換，內(nèi)區(qū)、外區(qū)支管道系統(tǒng)仍為兩管制，如圖?7?所示。關于分區(qū)的數(shù)量，分區(qū)越多，可實現(xiàn)獨立控制的區(qū)域的數(shù)量越多，管路系統(tǒng)也就越復雜，不僅投資增加，而且不好管理，也就有違采用分區(qū)兩管制的初衷。需要設計超過3?個以上的分區(qū)，要同四管制進行經(jīng)濟技術比較后才能確定。醫(yī)院手術部外區(qū)設備一般比較分散，如在設計階段就給予考慮，還是可以解決設備分散布置的問題。

潔凈手術室對溫濕度有著恒定的控制要求，全年處于受控狀態(tài)，這要求在大樓停止供冷供熱的過渡季節(jié)，需獨立配置冷熱源，采用風冷熱泵空調(diào)機組的較多，這為分區(qū)兩管制解決冬季過熱提供了條件，也是實現(xiàn)分區(qū)兩管制的又一關鍵。在冬季大樓提供熱源，為過渡季節(jié)配置的風冷熱泵空調(diào)機組作為冷源，只要把需要供冷的內(nèi)區(qū)管道從熱水管道切換到冷水管道上，就可解決內(nèi)區(qū)供冷外區(qū)供熱的問題。

分區(qū)兩管制與四管制一樣也要做好冬季管道防凍裂措施。因分區(qū)兩管制方案增加的費用較少，可實施性較強，在很多工程中得以使用。

5?各方案的能量對比

為方便各方案的節(jié)能比較，以某地區(qū)冬季為例，室外溫度為?16℃，手術部設有Ⅰ級手術室?1間，Ⅱ級手術室?1?間（35 m2），Ⅲ級手術室?3?間30 m2），吊頂高度為?3 m。手術室內(nèi)要求溫度為?24℃，相對濕度為?50%。各空調(diào)系統(tǒng)風量如表1?所示。通過圖?3、圖?4?及機組段位圖，可以看出，四管制方案及分區(qū)兩管制方案是在循環(huán)機組內(nèi)將總風量進行降溫處理，而自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組方案是在新風機組內(nèi)將新風進行降溫處理，各系統(tǒng)采用各方案所需冷量如表?2?所示。

通過冷量計算表可看出3?種方案的總冷量相差不大，而且每個系統(tǒng)所需的冷量較小。四管制方案冷源是為夏天除濕降溫所配置，分區(qū)兩管制方案冷源是為過渡季節(jié)所配置，冷量遠大于冬季過熱所需冷量，自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組所配置的冷量與冬季過熱所需冷量相差不是很大。采用四管制方案或分區(qū)兩管制方案會出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，浪費能源，如果管理不當還可能出現(xiàn)管道凍裂的問題；采用自帶輔助除濕冷源的新風空調(diào)機組的方案比較節(jié)省能源，而且還不會出現(xiàn)凍裂管道的問題。

6?總結

解決冬季手術部內(nèi)區(qū)溫度過熱的各種方案都有其特點，對具體的工程要采用何種方案，要根據(jù)工程的實際情況，對各方案進行經(jīng)濟技術分析，選擇最佳方案。我們相信隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和新產(chǎn)品的研發(fā)，會有更經(jīng)濟、節(jié)省能源的方案在工程中應用。