洁净手术室内空调冷热负荷计算

洁净手术室内空调冷热负荷计算
按照GBJl9-87有关条文计算洁净手术室空调冷热负荷。

1.手术室计算模型
由于洁净环境的装修要求，洁净手术通常布置成内衬小室的形式，内衬小室的壁面材料一般为多层复合板，常用的有：簿钢板粘贴保温材料、内夹保温材料的彩色钢板制成的复合板，带表面防潮保护层的石膏板。

与其相关的外墙（隔墙）均为无窗墙面。

北方采暖地区可在建筑外墙（隔墙）与内衬小室之间布置值班采暖。

如图6所示。

在该模型中，空调负荷以围护结构负荷、人体负荷、照明负荷、设备负荷及散湿负荷几个方面组成。

2.空调冷负荷
2.1通过围护结构传入室内的热量
手术室内衬小室的围护结构均属内围护结构，用下式计算其传入室内的热量：
CL1＝KF(t1s－tn)（3.1）
式中 CL1——内围护结构传热形成的冷负荷，W；
K一一内围护结构的传热系数，W/(m2·℃)：
F－一内围护结构的面积，m2；
tn一一手术室夏季空气调节室内计算温度，℃；
twp——邻室计算平均温度，℃。

对于洁净手术室来讲，邻室是一个技术夹层（或顶棚空间）可以认为是散热量＜23w/m3的非空调房间。

tis＝twp＋3（3.1．1）
式中twp——夏季空气调节室外计算日平均温度（℃）。

按GBJ19－87第2．2．9条规定采用壁面的复合板传热系数可由下式计算：
式中R一一内表面对流换热器，按GBJ19－87表
3．1．4－3规定采用；
R——外表面对流换热器，按GBJ19－87表
3．1．4－3规定采用；
R——组成围护结构的第i层单一材料的热
阻（m2·℃／W）；
RI=δJγ（3.1．3）
δ1——第i层材料层厚度，m；
γci—一第i层材料层计算导热系数，
W/(m·℃)。

2.2人体散热量
手术室内人员数量及活动规律较难掌握，为简化计算，可以不考虑人体散热冷负荷系数的影响：
CL2＝nq（3．2）式中CL2——人体散热形成的冷负荷，w；
n——手术室内的人数：
对于特大手术室不超过15～17人；
对于大手术室不超过12～15人；
对于中手术室不超过10～12人；
对于小手术室不超过8～10人；
q一一一每人平均散热量，取轻劳动度，
q=70w／P。

2.3照明散热量
《综合医院建筑设计规范》（JGJ49－88）第5．4．5条推荐手术室照度为100～200（IX）。

若采用荧光灯作为泛光照明，不计手术灯集中照明。

耗电量约为15W/m2，手术室泛光照明
灯不考虑同时使用系数的折减，整流器在吊顶内明装，所以由照明设施形成的冷负荷以15 w／m2计。

CL3＝F·15 （3．3）
式中CL3一一泛光照明形成的冷负荷，W；
F—手术室面积，m2.
2.4手术室内设备的散热量
手术室内用电设备包括手术用无影灯、麻醉机、电力呼吸机、心脏监护仪、人工心肺机、X 光机、腹腔镜、电动手术台等，数量较多，种类也较复杂，使用频率差异也较大，应由手术室提出手术器械的配置后详细计算，若无以上资料可按70W/m2估算。

CLa=F·70 （3．4）
式中CL4一一手术室内设备散热形成的冷负荷，
w：
F一一手术室面积，m2。

2.5伴随各种散混过程产主的潜热量
手术室内散湿主要来自人员的散湿和湿表面的散湿。

人员散湿量；W1=nw （3．5）
式中 W1－一人体的散湿量，g／h；
n—一手术室内的人数（见前）；
W——每人平均散湿费按轻劳动强取
值，w=167g/（h·P）。

由此散湿形成的潜冷负荷为112W。

手术室内湿表面的大小因手术种类而异，通常可取0．7m2的湿表面，湿表面温度取40℃，φ=50％，W2=1．022kg／h，由散湿形成的冷负荷为685W，手术室内由于散湿而增加的冷负荷为：
CL5＝112n＋685（3．6）
式中CL5——手术室内散湿过程形成的冷负荷，W；
n——手术室内的人数（见前）。

2.6手术室空调冷负荷汇总及热温比。

手术室室内空调冷负荷即室内余热量为：
CL=CL1＋CL2＋CL3＋CL4＋CL5（W）（3．7）
手术室室内空调湿负荷即室内余湿量为：
W=W1十W2（kg/kg）（3．8）
手术室夏季室内热湿比：ε=CL/W（3．9）
3空调热负荷
3.1围护结构的耗热量
手术室内衬小室的围护结构均属内围护结构，可以不计其它附加耗热量，只计算基本耗热里：HL=aFK（tn－twn）（3．10）
式中HL－一内围护结构的基本耗热量，W；
F一一内围护结构的面积，m2；
图中Q1——新风量；
Q2一一空调机组处理风量；
Q3一一系统漏风量；
Q4——手术室送风量；
Q5一一手术室最小新风量；
Q6一一手术室回风量。

系统的漏风包括空调机组的漏风和风管系统的漏风，其漏风量可遵照我国有关规范的规定决
定。

按GB50243－97第8．5．3规定；现场安装用于空气净化系统的机组，静压应为1000Pa，当室内洁净度低于1000级时，漏风率不应大于20％：洁净度高于或等于1000级时，漏风率应大于1％”。

K——内围护结构的传热系数（计算方法与2．1相同），W／（m2·℃）；tvn—一室外计算温度，℃，按GBJ19－87
第2．2．5条的规定采用；
ta手术室冬季空调室内计算温度，℃;
a——围护结构温差修正系数，按GBJ19－87表3．1．4－1规定采用。

手术室其它耗热，为不经常产生的热耗，可以忽略不计。

3.2手术室空调热负荷汇总热温比
手术室室内总热负荷为HL（用3．10式计算）
手术室内湿负荷
W=W1＋W2（3．11）
手术室冬季热湿比
4系统新民负荷
4.1系统新风量的确定（图7）
按JGJ71－90第3．3．7条规定：等于或高于100级的净化空调系统漏风率≤1％，1000～1 00级净化空调系统漏风率≤2％。

两项漏风合并漏风率应为2％～4％，从安全考虑实际设计中漏风率取10％。

洁净手术室的最小新风量应按GBJ73－84《洁净厂房设计规范》第5．1．4条执行。

洁净室内应保证一定的新鲜空气量，其数值应取下列风量中的最大值：
a．乱流洁净室总送风量的10％～30％，层流洁净室总送风量的2％～4％：
b．补偿室内排风和保持室内正压值所需的新鲜空气量：C．保证室内每人每小时的新鲜空气量不小于40m3。

4.2新风负荷计算
系统的新风负荷可按下式计算：
式中L新——系统的新风负荷，W；
Q新——系统的新风量由公式（3．16）计算，m3/h;
In一一手术室内空气状态的恰值，kJ／kg：
Iv一一室外空气状态恰值，kJ/kg；
按夏季空气调节室外计算湿球温皮查取；
P——手术室内空气状态下干空气密度，kg／m3。

夏季新风负荷为冷负荷，冬季新风负荷为热负荷。