新乡市中心医院的楼控系统设计[2]--控制网



新乡市中心医院的楼控系统设计[2]
企业:控制网 日期:2008-06-07
领域:PLC&PAC 点击数:853


三、特殊的控制工艺[3>[4>[5>
   新乡中心医院采用的是半集中式空调系统,这种方式对于像新乡医院这种大型医院和手术室同时使用率高的场所非常适合。这种方式是将手术部和住院部空调系统划分为几个区,高级别空调系统由于风量大、使用频率相对较低,采用了单独设置空调机组;低级别系统则由几个房间共用同一空气处理系统,新风集中处理后送到各个系统的空调机组,为了使整个手术部始终处于受控状态,工程中设有值班风机,在非工作状态仅开值班风机维持手术部的压力梯度。这种系统形式可以方便的调解各个房间的温湿度,使得不同压力级别的调解相互不产生影响,又能够比较好的实现整个手术部的压力控制。

  新乡中心医院每层分布一至两台洁净空调机组,洁净空调机组与常规组合式空调机组区别很大涉及的监控设备主要涵盖:回风温度、回风湿度、初效过滤器堵塞报警、新风初效过滤器堵塞报警、中效过滤器堵塞报警、高效过滤器堵塞报警、冷盘管水温调节、热盘管水温调节、蒸汽加湿器控制、新风门开度控制、回风门开度控制、送风机运行状态、送风机手/自动控制状态、送风机前后压差、送风机启/停控制、送风机故障状态、送风机故变频控制信号、手术室温湿度、手术室微正压、回风机运行状态、回风机故障状态、回风机前后压差、回风机启/停控制、回风机手/自动控制状态、防冻开关等设备。

  对于ICU和手术室以及病房的环境控制方案,作者在设计时进行了比较充分的考虑,采用的生物洁净技术该变了过去直接杀灭室内的病源微生物的思路,注重消除或控制危及无菌空间的影响因素,形成一整套技术措施,主要体现在以下几个方面:
1、正确的温湿度控制[3>
在多数规范中只给出了温湿度的范围,温度22℃~25℃和相对湿度30%~60%,作者在设计和调试的时候也是根据此值进行的调整,但是在试运行期间和运行的服务期间发现有很多的设定值需要调整,绝不可一概而论。

  在和院方的交流中了解到合适的空调对于治疗和调养有促进作用,甚至在一些场合是重要的治疗方法,然而不同的患者对于空调的要求往往差异很大,例如甲亢患者无法忍受高温和潮湿;慢性肺病患者由于分泌物堆积且黏度增大,需要吸入热、湿空气来有效的防治脱水;烧伤的病人需要有较高的环境要求,房间温度一般调节至32℃和相对湿度95%;心脑血管患者在凉爽、干燥的房间可以得到很好的治疗。

  由于各种病房对于温度要求区别较大,并且病人对环境的要求也不一样。在对病房控制的时候,作者根据实际使用情况对空调进行了分区,在使用功能相近的区域采用闭环控制算法,满足区域内基本需要的病人,对有特殊需要的病人,利用室内的加热或局部加湿等手段满足患者的需要。

2、空气过滤[6>
  工程中采用了3级空气过滤,根据国家标准GB/T14295-93,空气过滤器一共分为五个级别,在此项目中采用了初效、中效和高效过滤器,但是在实际使用过程中,工程中的高效过滤器的效果基本相当于国标中的高中效过滤器

  由于细菌不能够独立存活,必须依附在较大的浮游颗粒上,通过过滤这些栽有微生物的粒子进行过滤后就可以达到除去细菌的目的。过滤器过滤空气就是除去这些细菌最为经济和有效的方法。

3、送风量
  按照国际相关标准规定的送风量范围大致为允许回风的手术室送风量为20~25次/h。这一标核准相当于国标GB50333-2002《医院洁净手术不建筑技术规范》中Ⅲ级洁净手术室。在现在提出的一般手术室概念,从净化原理讲对于末端过滤器为高中效过滤器的手术室来说,加大送风量无益于改善室内状况。作者考虑带全新风设定最小换气次数为6次/h,在此项目中,应当根据室内负荷来确定送风量,但是送风量一般要不得低于6次/h换气,一般控制在6~8次/h。这个水平相当于国外创伤手术室的送风换气要求。在对空调进行控制时采用焓值控制来确定所允许的最小送风量,具体计算方法举例如下:室内状态点N,干球温度tN=25.5℃,相对湿度φ=50%,iN=51.9kJ/kg;室外状态点W,干球温度tW=33℃,湿球温度tWS=27.9℃,iW=89.7kJ/kg;新风比0.252,送回风在处理前混合至C点,tC=27.1℃,iC=59.5kJ/kg。由夏季热湿比ε=12000,由N点沿热湿比线交φ=95%相对湿度于S点露点送风,tS=12.5℃,得N点与S点焓差Δi=iN-iS=51.9-33.4=18.5kJ/kg,而根据夏季冷负荷和总送风量得需要焓差Δi’=Q/G=18.5kJ/kg,所以预设定的换气次数太少。通过反算出G=Q/Δi=896m3/h,换气次数在6.7次/小时(新风比0.252)适合露点送风,这样就可以取得最小的风量。

4、正压
  在新乡医院手术室控制中为了维持其无菌状态考虑了正压问题。通过安装在手术室内的微正压传感器来影响房间正压控制,甚至要维持手术室内洁净级别不同的区域之间维持合理的气流流向和有序的压力分布,以避免室外对室内,低级别对高级别环境的影响。只有保证在任何情况下(特别是在非设计工况或在非正常运行的工况下),都能够维持洁净手术部内这种有序的梯度压力分布不变,才能真正有效的减少手术区交叉感染的风险。美国CDC (Centers forDisease Control and Prevention)和HICPAC(theHealthcare Infection Control Practices AdvisoryCommittee)于2003年发布的标准建议将负压隔离病房的负压值设定为2.5 Pa(0.01 in H2O)[7>。

  到目前为止,关于负压隔离病房的负压值,我国相关设计规范中尚无明确规定,国标《传染病医院建筑设计规范》(讨论稿)也没有明确标出具体的负压值。

  在调试过程中,正压具体作用体现在三个方面:首先在门窗关闭的情况下,防止洁净室外的污染由缝隙渗入洁净室内;其次在门开启的瞬间保证有足够的气流向外流动,减少门开启或人进入的瞬间带来的干扰气流,但不保证在门长时间开启的状态下的正压;最后保证洁净区域内合理、有序的气流流向与流量。在新乡医院中,作者在试运行和运行中,将负压隔离病房病室与缓冲间的最小静压差设定为8Pa,病室与卫生间的最小静压差设定为4Pa,缓冲间与医务人员工作走廊及半污染区与清洁区之间的最小静压差设定为4Pa达到了比较好的效果,同时也得到了院方的认可。

工程设计、调试体会
  由新乡中心医院引申到医院类楼控系统首先顾及的还是通讯问题。在利用良好的总线拓扑完成系统搭建后,整个工程的重点就是医院所面临的特殊需求,室内环境对病人的康复有良好的辅助作用,同时能有效的回避交叉感染。在国家规范中,只规定了清洁区送风量大于排风量,清洁区为正压,污染区排风量大于送风量,为负压,并要求负压房间排风量最小应比送风量大10%(风量差应不小于85 m3/h)。规范中并没有规定各区域需保持正负压的值,而且也没有对建筑的围护结构、门窗的密封程度做出具体要求。在具体的设计和调试方案确立时,没有微压差设定值依据,只能在实践调试和试运行中进行调整,对于实际的调试效果也很难得到检验,只能通过理论推算。同时在施工和运行过程中只靠送排风风量差而不对房间的气密性做出具体要求时,很难保证压力梯度的实现。

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