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摘 要 本文对洁净室空调系统及传染性隔离病房空调系统的设计特点以及在温湿度控制，气流控
制，气压控制，节能措施等方面进行了总结与叙述。
关键词 非典 洁净室空调系统传染性隔离病房设计控制
Discussion on Designing HVAC System of Cleanrooms ＆
lnfectious lsolation W ards
By XIANG Zhihong
Abstract The design points and the control of temperature & humidity，air—flow，air—pressure and
saving—energy etc．are discussed in this article．
Keywords SARS Cleanroom HVAC system Infectious isolation ward Design Control
-k Shanghai Engineering Co．，Ltd．China Petrochimical Group．
2003年上半年，一场发生在中国主要城市的
“SARS”风暴给空调业人士引来了一次大讨论，大探
索，也给空调制造业提供了大力推出净化产品，灭菌
设备的大好时机，清洗风管系统的市场也越来越大。记得当时“非典” 流行其间，由于病毒细菌可
通过“风路”、 “水路”传播，所以建设部紧急发出
了《做好建筑空调通风系统预防非典型性肺炎工作
的紧急通知》，要求尽可能不使用中央空调系统以及
在“非典”防止场所禁止使用中央空调系统。北京
还专门设立了一个制冷空调专家组，制定一系列应
急措施。由于当时属于过渡季节，医院、车站、宾
馆饭店等公共场所停用空调问题不大，对于那些必
须使用空调的生产场所，如有洁净度、温湿度要求
的制药厂、电子厂、食品厂等一些特殊领域，只有
通过勤洗过滤器或更换过滤器，及时消毒空调设备，
加强通风换气，密切关注生产人员的体温变化，增
强身体抵抗力等方法来应付局面。可见当时预防
“非典”，空调系统已成为一个严格控制的环节。居
安思危，在目前“非典”被控制阶段，各地政府组
织力量开始新建传染性隔离病房(以下简称隔离病
房)，许多医院也着手将一些普通病房改建成适应防
止传染性疾病的隔离病房；而对于隔离病房的建设，
通风系统至关重要，尤其制药厂、电子厂等企业，
空调通风系统的成功与否直接影响到产品质量。所
以无论是隔离病房，还是制药厂、电子厂等，为了
防止病毒细菌的扩散引起交叉污染，或者防止粉尘，
细菌扩散到其它区域，正压、负压控制极其关键，
而洁净室空调系统的气流流向的控制是洁净室内正
负压保证的前提。因此隔离病房的通风空调系统设
计与洁净室空调系统设计有着很多相似的地方，特
别与保持负压状态动物房洁净室的空调系统相比，
两者的相似之处更多，所以传染性隔离病房也可称
为负压隔离病房，通过将这些房间内的污染空气全
部外排并赞成房间负压以避免交叉感染。先来看一下实验动物房洁净室各房间分布及气流流向不恿(图1)

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与普通净化场所的洁净房间布局相比，物房洁净区域有两个性质截然不同的走廊，一止为拳动了 保物证在动实物验实或验饲或养饲过羹养程 环中境的高污的 洁染净物度和麦散室控制在负压状态(某 需维持正压状态的动
物实验饲养室除外)，最后从实验室和饲养室排出的气体与污染走廊的排风全部进入中效过滤箱和除臭装置，处理过的气体再向大气排放。由于该种类型的洁净室空调系统大都采用l0o％全新风处理方式，因此能量消耗比较大， “热管回收技术’’或“转轮能量回收装置’’经常被使用(图2)。

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顺便指出，洁净室的围护结构密封措施对于压力的稳定性也相当重要，如墙，吊顶，门窗的密闭效果直接影响室内的负压值，必须充分重视。同样，对于隔离病房的气流也应从清洁走廊流入病房以防止污染物传播到其它区域(图3)。它是防止传染的一个关键因素。记得‘‘非典“暴发期，由于当H,／6-的收治非典病人的医院通风系统的不合理而造成了大量的交叉感染。因此为了避免交
和除臭装置，处理过的气体再向大气排放。由于 叉感染，在保证病房内全新风换气的同时，需确
该种类型的洁净室空调系统大都采用l0o％全新风 保病房内污染空气不流至清洁区，也即要使空气
处理方式，因此能量消耗比较大， “热管回收技 从房间外向内流动，造成负压，避免污染。负压
术’’或“转轮能量回收装置’’经常被使用(图2)。 的大小可参见《医院洁净手术部建筑技术规范》
顺便指出，洁净室的围护结构密封措施对于 有关章节，负压风量的大小(余风量)可按缝隙
压力的稳定性也相当重要，如墙，吊顶，门窗的 法L=I．1～1．2x (单位长度缝隙漏风量)X (缝隙总
密闭效果直接影响室内的负压值，必须充分重视。 长度)In ／h来计算。为了保证有效的负压效果，
同样，对于隔离病房的气流也应从清洁走廊流入 50m3／h的渗透风量应予保证。在设计计算时，可
病房以防止污染物传播到其它区域(图3)。它是 以对某个房间的送风量， 回风量及排风量进行平
防止传染的一个关键因素。记得‘‘非典“暴发期， 衡以获得必需的负压风量，在实际调试时，负压
由于当H,／6-的收治非典病人的医院通风系统的不 值的稳定性还取决于房间的物理构造和渗透缝

对于一个密封性好又有合理的流经缝隙就可获得
理想的负压。另外我们应该注意到，为了维持一
个相对稳定的负压，应尽量减少人员的进出，因
为房门的开启会降低室内负压值，所以合理增设
气闸或前室是十分必要的，同时用压差传感器来
监测房间的负压也是应该考虑的。
从图3中可看到，来自病房和污染走道的空
气应全部排出房间，而且排风应通过HEPA过滤
器进行过滤，然后再高空排放以防止感染微生物
和飞沫核大小的微粒污染环境。送风量的大小对于洁净室或隔离病房来说都是
很重要的。对不同级别的洁净室，送风量的大小不
仅要满足消除室内余热余湿，而且要满足一定的洁
净度所要求的换气次数，所以为了满足室内相应的
温湿度，洁净室空调系统的冷热量抵消不可避免，
节能措施的采用应该是净化空调系统必须考虑的。
同时，对于各房间余热量，余湿量相差比较大的系
统，末端采用二次加热器的方案应该采用。隔离病
房的风量除了满足消除室内余热余湿外，大于等于
l2次／时的换气次数是推荐采用的(ASHRAE参考
资料推荐隔离病房的最小换气次数为6次／时)。

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为了保证洁净室和隔离病房的风量，加上房
间内严格的压力要求，气流控制手段显得非常重
要。目前，定风量装置被广泛采用， 《医院洁净
手术部建筑技术规范》也规定在送、回、新、排
风各系统上采用定风量装置(图4)，这样比常规
的气流控制手段更可靠，更方便， 当然投资费用
也更高。因此根据以上论述不难认为在洁净室空
调系统中采用VAV装置来调节房间的温度不是很
合理。在隔离病房工程设计中，为了保证最小的
换气次数以及由于风量的变化引起不同房间之间
的压力变化，美国采暖，制冷与空调工程师学会
以及美国建筑师联合会也不主张采用变风量系统(VAV)，况且VAV控制的复杂性可能使系统可靠
性降低而且增加了维护的难度。如果一定要采用
变风量系统，他们认为只有在充分考虑了系统的
可靠性以及对系统的送风， 回风，排风量的追踪
控制以确保压力稳定的前提下才使用。
温湿度控制对洁净室或隔离病房均有一定要
求，相比之下，洁净室的温湿度控制要求更高一
些。通常通过送风温度的设定来调节空调系统的冷
却水流量或热水流量，通过送风露点温度的设定来
调节空调系统的冷却水流量或加湿器的加湿量，在
系统末端设置二次加热盘管来进一步调整每个房间
的温度和湿度。冬季，在室内外温差较大的场所应
设置空气预加热器，调节一次加热器后的空气温
度。目前，隔离病房有一种通常的做法就是新风集
中处理后分别送到各病房内的风机盘管系统中。为
了进一步改善病房内的卫生状况，风机盘管干工况
处理空气的手段被经常采用，通过控制冷水进水温
度，使风机盘管只承担室内显热负荷，而室内的潜
热负荷由送入的新风系统来承担，同时新风系统可
采用大温差冷却处理，这样还可以减少设备投资。
当然，对于某些要求较高的病房或手术室、抢救室
等，在室内需要用带高效过滤装置的风机盘管。隔
离病房空调系统的过滤器不能重复使用，而洁净室
的中效过滤器，初效过滤器在清洗后可再次使用。(VAV)，况且VAV控制的复杂性可能使系统可靠
性降低而且增加了维护的难度。如果一定要采用
变风量系统，他们认为只有在充分考虑了系统的
可靠性以及对系统的送风， 回风，排风量的追踪
控制以确保压力稳定的前提下才使用。
温湿度控制对洁净室或隔离病房均有一定要
求，相比之下，洁净室的温湿度控制要求更高一
些。通常通过送风温度的设定来调节空调系统的冷
却水流量或热水流量，通过送风露点温度的设定来
调节空调系统的冷却水流量或加湿器的加湿量，在
系统末端设置二次加热盘管来进一步调整每个房间
的温度和湿度。冬季，在室内外温差较大的场所应
设置空气预加热器，调节一次加热器后的空气温
度。目前，隔离病房有一种通常的做法就是新风集
中处理后分别送到各病房内的风机盘管系统中。为
了进一步改善病房内的卫生状况，风机盘管干工况
处理空气的手段被经常采用，通过控制冷水进水温
度，使风机盘管只承担室内显热负荷，而室内的潜
热负荷由送入的新风系统来承担，同时新风系统可
采用大温差冷却处理，这样还可以减少设备投资。
当然，对于某些要求较高的病房或手术室、抢救室
等，在室内需要用带高效过滤装置的风机盘管。隔
离病房空调系统的过滤器不能重复使用，而洁净室
的中效过滤器，初效过滤器在清洗后可再次使用。

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一个完美的设计离不开合理的气流型式，它是
保证室内温、湿度场的均匀，防止气流短路、二级
污染及工作区温湿度稳定的重要因素。我们知道，
对于洁净室，百级、万级、十万级的洁净级别场所
均对气流型式有一定的要求，具体也参见洁净厂房
设计规范等资料。有粉尘的场所或产生防爆气体的
场所，气流型式也应根据实际情况进行合理布置。
隔离病房内的气流肯定需要上送下回，且要保证洁
净空气先流过医务人员的工作区域，再流经传染源
进入排风口(ASHRAE手册推荐排风口的底部应在
房间地板上方不低于3英寸高的位置)，具体可参
见《医院洁净手术部建筑技术规范》。从病房内的
布置来看，医生的经常走动会扰动合理的气流，引
起传染细菌的扩散，因为病人散播出来的细菌病毒
在正常的空气气流中会停留很长的时间并容易在室
内传播，所以对于要求高的病房，如呼吸道烈性传
染性病房，笔者认为在病床周围增加一条气流回路
以进一步保证医生工作区的气流“干净” (图5)，

无论是洁净室空调系统还是隔离病房空调系统，
“消毒排风”应该都是非常重要的。在制药行业的净
化空调系统里，常规的“消毒排风”就是在系统回
风总管上设置排风装置，该装置平时关闭，当系统
按“消毒”状态运行时，排风装置打开，回风风阀
关闭，新风风阀全开，系统处于直流方式运行，将
车间或系统消毒后的气味直接排至室外。同样，隔
离病房的消毒工作应该也是经常性的，特别在“大
消毒”后，启动消毒排风系统也是非常必要的，所
以对于隔离病房空调系统应该不能忽视消毒排风系
统的设置(图6)。前些年，臭氧消毒技术发展很快，
各种臭氧消毒装置被运用制药厂的洁净空调系统中。
近年来，国际上又有一些新的杀菌消毒装置运用于
我国某些空调系统中，原来传统的有普通型紫外线
灯管，有活性碳过滤器(能有效吸附气味但不能杀
灭细菌)，负离子发生器(2O％左右的杀菌效率但容
易引起灰尘再次积淀)，静电过滤器(能有效去除颗
粒污染物，但易发生漏电)等，现在有具备各种功
能的高效紫外线杀菌管，高效离子净化器以及同时
具备净化，灭菌，杀毒的复合装置。 “非典”发生
后，制造商们更加关注并积极推广使用这些产品，

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当然，由于任何杀菌原理均与时间有关，所以我们
应关注在有一定流速的空调系统中采用杀菌器所带来的效果或副作用的相关报道。用药水清洗风管系
统也是在“非典” 时期被人们所重视的，新技术，
新方法的采用使清洗风管更快，更方便，但对于大
型工程，要对整个风管系统，如对密如蛛网的制药
厂风管系统进行彻底清洗，工作量及难度相当大。
总之，无论是药水消毒，还是臭氧消毒，药水清洗
等措施，系统考虑排风状态运行是很有必要的。
如今，各项节能技术措施在空调系统中的运用
越来越广，洁净室空调系统或隔离病房空调系统也
不例外。比较突出的有变频装置的采用，对于一个
有一定要求的洁净空调系统，初效过滤器，中效过
滤器，高效过滤器或亚高效过滤器的使用是必需
的，而过滤器的阻力在使用过程中是逐渐增大的，
在选用风机压头时是考虑过滤器终阻力的，因此在
系统运行初期，风机压力足以克服系统阻力，此时
通过变频，降低风机转速，减少了功耗，起到了节
能的目的。以后随着过滤器荷载的变化，系统风量
会变小，通过风道内的风量数据或静压变化由变频
装置再提高风机转速，另外还可通过变频手段使系
统在非工作时间内处于低速运行状态(值班运行)。
对于舒适性空调系统，照样可通过变频技术经与房
间温度变送器连锁来达到经济运行的目的。当然，一套合理的控制方案和可靠的控制运行模式是达到
节能的主要保障。在系统方案上， “新风集中处理
系统”也是一种很好的节能方案，即先将几个系统
所需的新风通过一个新风处理机集中处理，进行冷
却，加热或加湿，然后分别送人第二级空调系统与
每个系统的回风进行混合，再二次冷却或加热(图
7)，由于提高了送风状态点，减少了冷热量抵消，
降低了能耗，通过比较计算，平均可节约20％的能
量，同时第二级冷却为干冷，卫生状况较好，减少
了细菌生存机会，为目前很多领域首选的设计方
案。另外第二级空调系统风阻减小，噪声降低，而
且加湿功能段放在新风空调系统中，减少了许多加
湿设备，进一步改善了空调系统的卫生状况，降低
了投资，方便了管理等等。当前，通过新风，排风
间的能量传递来达到节能的手段也是经常采用的，
前面说到的“热管回收技术”和“转轮能量回收装
置”就是目前用得较多的节能设备，节能效率也可
达70％左右。在近些年电力供应日趋紧张的情况
下，冰蓄冷制冷技术的采用及水源热泵，地源热泵
装置在空调系统中的应用也将日趋广泛。

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总之，洁净室空调系统的设计及隔离病房空调
系统的设计在气流流向控制，气压控制，气流组织
分布，过滤器要求及节能措施等方面存在一定的共
性，在温湿度控制及风量要求上也存在着一定的个
性，在杀菌，消毒等方面存在着互相借鉴的一面。
当然，对于洁净室空调系统的设计还有其它特殊
性，如有防爆要求的洁净室，有粉尘产生的洁净
室，有强致敏性药物产生的洁净室等等。如果说洁
净室空调系统的周全考虑和优化设计已经对医药、
电子、食品、航天等一些特殊领域作出了重要贡献
的话，那么隔离病房空调系统可靠合理的设计也必
将对最终战胜“非典”作出巨大的贡献。
参考文献
1 医院洁净手术部建筑技术规范(GB50333—2002)
2 洁净厂房设计规范(GB5O073—2001)
3 医院及医疗设施的建筑和设备指南(美国建筑师联
合会一1993年版)
4 ASHRAE手册(美国采暖， 制冷与空调工程师学
会一1991年版)

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总之，洁净室空调系统的设计及隔离病房空调
系统的设计在气流流向控制，气压控制，气流组织
分布，过滤器要求及节能措施等方面存在一定的共
性，在温湿度控制及风量要求上也存在着一定的个
性，在杀菌，消毒等方面存在着互相借鉴的一面。
当然，对于洁净室空调系统的设计还有其它特殊
性，如有防爆要求的洁净室，有粉尘产生的洁净
室，有强致敏性药物产生的洁净室等等。如果说洁
净室空调系统的周全考虑和优化设计已经对医药、
电子、食品、航天等一些特殊领域作出了重要贡献
的话，那么隔离病房空调系统可靠合理的设计也必
将对最终战胜“非典”作出巨大的贡献。
参考文献
1 医院洁净手术部建筑技术规范(GB50333—2002)
2 洁净厂房设计规范(GB5O073—2001)
3 医院及医疗设施的建筑和设备指南(美国建筑师联
合会一1993年版)
4 ASHRAE手册(美国采暖， 制冷与空调工程师学
会一1991年版)