船舶洁净空调的标准及案例应用

    医疗洁净室的概念已在陆用建筑中广泛运用，主要用于医院、药厂和电子工程等，借助完善的标准及多方位的研究，陆用洁净室已经相当成熟。随着诸如 “钻石公主”号邮轮等海上突发事件的增多，带来了海上隔离、救援以及治疗的需求。相应的，为医疗洁净室配置合适的空调设备及系统也会成为船舶空调通风专业的重点。    

 

 

 

1、 洁净空调标准

船舶上的医疗区域根据洁净度要求，需要配置专业的医疗洁净空调系统，洁净空调系统是保证舱室内温湿度、送风量和过滤各种微粒的系统，不仅要能对医疗区域的空气进行有效过滤，还要能够对其进行精 准的温度和湿度控制，防止细菌和病毒的增长。

1.1 洁净手术部分级标准 

船舶医疗区根据实际用途，与陆用医院手术室类似，可以分为洁净手术室、洁净辅助用房和非洁净辅助用房等，其中洁净手术室主要是对病患开展各项专门外科手术的区域；

洁净辅助用房 一般是为手术室配套提供各种辅助功能，如刷手消毒、麻醉、更衣、体外循环等； 非洁净辅助用

房则对室内洁净度无要求，一般为普通的储藏室、走廊灯。洁净手术室和洁净辅助用房的分类参照《医院洁净手术部建筑技术规范》可以分为 I ～ IV 级，各等级的具体用途见表 1 。

船舶医疗船根据实际用途，主要还是治疗外伤和烧伤之类的外科战地手术，所以医疗船的医 疗区手术室主要是 III 类，配置少量 II 类，洁净辅助用房也以 III 级和 IV 级为主。

各等级洁净手术室和辅助用房的相关洁净度要求参照同等级陆用医院洁净区标准，表 2 为《医 院洁净手术部建筑技术规范》中对各级洁净区域洁净等级指标要求。 洁净手术室一般分为手术区及周边区，手术区空气参照高洁净度级别，周边区参照较低洁净 度级别。

1.2 空气调节指标

对于洁净空调系统，除了洁净指标的要求，常规的温湿度、压力和气流组织等，也需要重点 考虑。

1.2.1 温湿度

常规空调系统主要还是为了满足舱内人员的舒适性要求，或者为重要发热设备制冷降温。而洁净空调服务的对象，其环境参数要求较高，范围变化广，控制精度要求高。

1.2.2 舱室正压

常规空调系统设计中，只要送入舱内的风量略大于舱室排风，整个舱内保持略微正压即可，不需要对正压值进行随时随地的检测与控制。洁净空调系统则不同，由于洁净空调的洁净级别要求，相邻的舱室都有严格的正负压要求。最小压差≥ 5 Pa ，最大压差＜ 20 Pa ，不应因压差而产生哨音或影响开门，如果是洁净度相同的相邻舱室，也应有适当的压差，以保持要求的气流方向，

而且需要对舱室的压差进行即时的检测和控制。为了方便调试，在实际设计系统时，在送风、回风和排风风管上都需安装风量调节阀，根据现场实际情况，调节阀位并固定，保证系统正常运行时，房间的正负压在设计要求范围内 。

1.2.3 气流组织

船舶空调系统通常采用每个舱室顶部中央布风器送风，气流通过门缝下格栅，或从走廊回到空调器、或从浴厕排风排出。整个系统对于气流组织要求较低，甚至不太考虑气流组织，送风布风器、回风口位置等都是以布置方便为前提，有时还需要服从于其他设备或者内装美观要求。

洁净空调的气流组织设计首先需要满足规范标准， 4 个级别的洁净等级都有明确的送风和回风方式要求。气流组织的合理设计，直接影响了净化是否满足要求。比如对于最高等级 100 级，就必须要采用垂直或者水平单向层流设计，回风格栅需要安装在地板下或者夹墙内以达到净化效果，规范中对于室内的平均风速，也严格要求控制其在 0.20 ～ 0.25 m/s 之间。

对于舱室换气次数、温湿度等主要空调设计技术指标，规范中的要求可参见表 3 。最小新风量需要根据手术使用的各类手术气体进行确定。

近 20 年来，随着我国海军的发展壮大，其中建造的大多数水面舰船都配有医疗区空调系统，特别是医院船、救捞船等，但对于空间比较紧凑的战斗舰船，目前还并未配置洁净空调系统。

2.1 系统原理

舰船上的医疗区空调系统由洁净空调装置及净化末端装置组成，主要服务于洁净手术室和洁净辅助用房及监控病房等有洁净要求的区域。一般舰船都是 Ⅲ 级手术室的要求，医院船会按相关要求配有 Ⅱ 级手术室，相应的净化末端配套设备需根据不同的等级进行配置。医疗区空调系统典型系统简图见图 1 。

洁净空调装置和常规的组合式空调机组类似，不同的是，常规的组合式空调机组大多只设置一道初效过滤装置，而洁净空调由于对于舱室内环境的洁净度要求较高，在空调机组内设置了 2 道过滤器，由初效过滤器和中效过滤器组成，在系统末端还必须根据手术室洁净度标准设置高效或者亚高效过滤器。

根据规范标准，洁净空调的高效过滤器必须设置在末端位置。这是由于系统末端风速较低，可以有效保护用玻璃纤维材料制作的过滤器不被气流吹破，同时可以保证末端过滤，防止空气在送风管道内因尘埃等杂质的再次污染。

2.2 实船空调系统

2.2.1 总体布置

某医疗船，其中一洁净医疗区由 1 间大手术室、 1 间小手术室、 2 间监护病房、消毒中心、更衣室及若干辅助用房组成，总布置信息见表 4 。

空调通风系统覆盖洁净医疗区所有舱室，主要由洁净空调装置、净化末端装置、排气通风装置及风管等附件组成。其中洁净空调装置和净化末端装置是系统的核心设备。

2.2.2 洁净空调装置

整套洁净医疗区空调系统包含 3 台洁净空调装置：其中 1 号空调器负责大手术室、 2 号空调器负责小手术室、 3 号空调器负责监护病房和消毒中心等辅助用房，主要参数见表 5 。

洁净空调装置主要是对医疗区的空气进行过滤净化、夏季降温除湿、冬季加温加湿的。夏季制冷是以冷媒水为冷却介质；冬季加热是以蒸汽或热媒水为制热介质；冬季加湿是以蒸汽为加湿介质。

洁净空调装置主要由电加热器、初效过滤器、风机（含变频电机）、中效过滤器、换热器、加湿器、亚高效过滤器、电气控制箱等组成。洁净空调装置是保证舱室内温湿度、送风量、过滤微粒的设备。洁净空调装置机组实物图见图 2 。

由于合适的温度、湿度和营养条件是细菌生长繁殖的温床。研究情况表明湿度对细菌生长繁殖的影响尤为显著。例如：当环境相对湿度为 50% 时，细菌浮游 10 min 即死亡；而当相对湿度高于或低于 50% 时，大部分细菌存活时间大于 24 h 。在常温下，相对湿度超过 60% 时，会导致发霉，而当相对湿度超过 80% 以上时，任何温度都会造成发霉。因此舱室和设备的湿度控制相当重要。

2.2.3 净化末端装置

净化末端装置是保证舱室内过滤微粒的设备，经过洁净空调装置的热湿处理和净化处理后的空气进入净化末端装置，经处理后送入各洁净区域，使其达到净化效果。

净化末端装置主要由高效过滤箱、高效送风装置、送风天花装置、中效回风装置、中效排风装置、手术室控制面板、定风量阀等组成。其中， 高效过滤箱、高效送风装置、送风天花装置、中效回风装置具有过滤净化功能；中效排风装置可按实际情况增减过滤净化功能；定风量阀具有在一定的压差范围内，可将气流保持在预先设定的流量范围内的作用。净化末端装置一般情况下的性能指标具体见表 6 ，净化末端装置见图 3 。