新風量根據(jù)現(xiàn)行《潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》(GB 503333.2013)的要求確定,潔凈手術(shù)室的最小新風指標為每平方米面積 15~20m3/h,根據(jù)其條文解釋,工程上Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級和Ⅳ級手術(shù)室層流凈化的計算新風量大多小于舊版規(guī)范限制的最小值,新風量分別為Ⅰ級1000 m3/h,Ⅱ級、Ⅲ級 800m3/h,Ⅳ級 600 m3/h。因此將此限定值作為夏季工況的新風量(Ⅰ級手術(shù)室為了維持新風比不低于10%,新風取1100 m3/h)。
如果手術(shù)室均處于建筑內(nèi)區(qū),忽略圍護結(jié)構(gòu)負荷,如果手術(shù)室層流凈化均處于建筑外區(qū),圍護結(jié)構(gòu)考慮為一面北向外墻,無外窗和外門,墻面按照穩(wěn)態(tài)傳熱處理。查我國《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB 50189.2005)中,某些地區(qū)醫(yī)院外墻傳熱系數(shù)為 0.8W/(m2·K),按照穩(wěn)態(tài)傳熱計算Ⅰ級潔凈手術(shù)室外墻冷負荷約為 240W,其他較小的手術(shù)室層流凈化的外墻負荷更小。圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷占總負荷比例不到 3%,從這個角度來說,即使是有一面北向外墻的手術(shù)室層流凈化,也可以忽略圍護結(jié)構(gòu)的影響。
根據(jù)計算,只要確定了非夏季工況下的舒適區(qū)的設(shè)計范圍,即可得出變新風的策略。夏季工況下選取的設(shè)計干球溫度為 23℃,令1t=24℃,2t=22℃,滿足溫度在設(shè)計值附近波動,且波動值不超過1℃,符合舒適性對溫度波動的要求。需要較嚴格控制的是x的數(shù)值。令d=35%,計算得出x=36.3,由此可以推測舒適區(qū)移動后,右側(cè)邊界距離原來邊界也很近,為控制微生物生長,y可以取55%。綜上所述,設(shè)計舒適區(qū)的范圍為:等溫線1t =24℃、等溫線2t =22℃與等相對濕度線36.3%等相對濕度線60%圍成的區(qū)域。
根據(jù)本文提出的算法和某些地區(qū)典型年參數(shù),可以找到手術(shù)室全年新風策略。統(tǒng)計各個級別手術(shù)室全年的逐時新風量計算結(jié)果:
風機的合理變頻范圍一般為50~100%,而風機的風量與頻率成正比,即最大的風量是最小風量的兩倍。采用雙速風機變頻,風量的變化范圍將會擴大,假設(shè)擴大后的風量調(diào)節(jié)范圍為 30~100%。從計算結(jié)果來看,絕大部分時間內(nèi)需要的新風量均小于三倍最小新風量,因此單設(shè)一臺雙速風機即可滿足變新風的要求。
由于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級潔凈手術(shù)室的風量相對較大,其手術(shù)室凈化中需要的新風量小于其送風量,四區(qū)模型中全新風1區(qū)和全新風2區(qū)實際上沒有狀態(tài)點落入其中,即這三級手術(shù)室并不需要全新風運行。而Ⅳ級潔凈手術(shù)室層流凈化相當長時間內(nèi)都需要全新風運行。