傳統(tǒng)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)通常采用冷凝除濕的方式，由于熱濕負(fù)荷同時(shí)處理，為了滿足濕度處理要求而不得不降低冷凍水溫度；由于手術(shù)室采用一次回風(fēng)系統(tǒng)，溫濕度變化范圍很大的新風(fēng)與室內(nèi)瞬時(shí)變化的負(fù)荷容易造成室內(nèi)狀態(tài)控制不穩(wěn)定；另外，當(dāng)回風(fēng)中微生物遇到高溫高濕的新風(fēng)也易繁殖滋生，對(duì)微生物控制不利。針對(duì)以上問(wèn)題，有了濕度優(yōu)先控制系統(tǒng)的概念，指出讓新風(fēng)獨(dú)立承擔(dān)室內(nèi)全部濕負(fù)荷，從而使循環(huán)空調(diào)機(jī)組運(yùn)行于干工況，最大限度減少微生物繁殖和擴(kuò)散。
一、溶液調(diào)濕的原理及特點(diǎn)
1、溶液調(diào)濕的原理
溶液調(diào)濕技術(shù)是一種高效的濕度處理方式。溶液調(diào)濕技術(shù)是利用不同濃度的鹽溶液吸收或者釋放水蒸氣的方式對(duì)空氣進(jìn)行除濕或者加濕處理。鹽溶液與空氣的水蒸氣分壓力差是二者進(jìn)行水分傳遞的驅(qū)動(dòng)勢(shì)。當(dāng)溶液的表面蒸汽壓低于空氣的水蒸氣分壓力時(shí)，溶液吸收空氣中的水分，空氣被除濕；反之，溶液中的水分進(jìn)入空氣中，溶液被濃縮，空氣被加濕。
2、溶液調(diào)濕的特點(diǎn)
溶液與空氣的水蒸氣分壓力差是水分傳遞的動(dòng)力，而溶液表面的蒸汽壓是溶液溫度與濃度的函數(shù)，隨著溶液溫度的降低、溶液濃度升高而降低，因此，溶液溫度和溶液濃度是影響溶液調(diào)濕能力的主要因素。溶液溫度受限于外界冷源，而溶液濃度則受限于結(jié)晶線和結(jié)冰線。當(dāng)溶液在濃度增大的情況下會(huì)發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，當(dāng)溶液濃度減小時(shí)且溶液溫度在零度以下則會(huì)發(fā)生結(jié)冰現(xiàn)象。以氯化鈣溶液（CaCl2）為例，當(dāng)溶液濃度在30%左右時(shí)溶液調(diào)濕所能處理的溫度范圍最大，因此對(duì)于采用氯化鈣作為介質(zhì)的溶液調(diào)濕機(jī)組，考慮到冬季防凍要求，一般溶液濃度都選取在30%左右。由于溶液的等濃度線與濕空氣的等相對(duì)濕度線基本重合 ，因此溶液調(diào)濕處理后空氣的額定送風(fēng)相對(duì)濕度在60%~65%左右。實(shí)際運(yùn)行時(shí)根據(jù)送風(fēng)需求不同，溶液濃度會(huì)有一定的波動(dòng)，但考慮結(jié)晶、結(jié)冰以及新風(fēng)機(jī)組儲(chǔ)液容量的限制，送風(fēng)相對(duì)濕度不宜變化過(guò)大，通常在55%～75%之間。
二、夏季運(yùn)行模式分析
1、系統(tǒng)形式
對(duì)于潔凈手術(shù)室，室內(nèi)一般需維持一定正壓，排風(fēng)無(wú)法用于熱回收或溶液再生，溶液調(diào)濕采用新風(fēng)再生的形式。新風(fēng)集中處理，然后根據(jù)需要將處理后的新風(fēng)分配到各個(gè)循環(huán)機(jī)組中。夏季，室外新風(fēng)進(jìn)入溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組，首先經(jīng)高溫冷水預(yù)冷預(yù)除濕，然后再經(jīng)過(guò)溶液除濕處理到低濕狀態(tài)，經(jīng)過(guò)中效、亞高效過(guò)濾器過(guò)濾后，進(jìn)入循環(huán)機(jī)組與室內(nèi)回風(fēng)混合后再由高溫冷水等濕冷卻，最后經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾送入潔凈區(qū)域。根據(jù)《GB50333-2013醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》，I～IV級(jí)手術(shù)室最小新風(fēng)量分別為1000m3/h、800m3/h、800m3/h、600m3/h，根據(jù)表2中手術(shù)室設(shè)計(jì)人數(shù)和濕負(fù)荷計(jì)算，I～IV級(jí)手術(shù)室人均新風(fēng)量為100m3/h·P，新風(fēng)送風(fēng)含濕量為8.4g/kg。根據(jù)相關(guān)廠家資料，溶液調(diào)濕機(jī)組處理能力為含濕量不低于7.0g/kg，因此完全可以滿足手術(shù)室夏季除濕要求。根據(jù)溶液調(diào)濕的特性，相應(yīng)送風(fēng)溫度在18℃～20℃左右，新風(fēng)可承擔(dān)部分室內(nèi)顯熱負(fù)荷。另外，按規(guī)范要求的新風(fēng)量和循環(huán)風(fēng)量計(jì)算得到，在室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)為24℃、50%時(shí)，除濕后的新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)混合后，空氣的露點(diǎn)溫度低于13℃，因此，為滿足循環(huán)機(jī)組干工況要求，可以將冷水溫度定在13℃或以上。
2、除濕送風(fēng)點(diǎn)確定
由于新風(fēng)集中處理后送入到各個(gè)手術(shù)室的循環(huán)機(jī)組，因此要求新風(fēng)處理終狀態(tài)對(duì)整個(gè)手術(shù)室是一個(gè)公共點(diǎn)。在設(shè)計(jì)工況下按同一個(gè)的新風(fēng)參數(shù)送風(fēng)即可滿足整個(gè)手術(shù)部的濕度控制要求。參考相關(guān)文獻(xiàn)，手術(shù)室內(nèi)人數(shù)一般為4～10P，在此，取變工況下各個(gè)手術(shù)室出現(xiàn)最少人數(shù)4人時(shí)，仍按最低送風(fēng)含濕量8.4g/kg送風(fēng)。不同級(jí)別手術(shù)室共用一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組，仍可控制室內(nèi)相對(duì)濕度在45%～50%之間，滿足手術(shù)室環(huán)境控制要求。
三、冬季運(yùn)行模式分析
1、系統(tǒng)形式
由于手術(shù)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)較為密閉，且處于內(nèi)區(qū)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本上無(wú)散熱，而室內(nèi)設(shè)備和燈光造成的顯熱負(fù)荷較大，因此冬季仍需要供冷，新風(fēng)則需要加濕。常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)采用新風(fēng)和回風(fēng)混合后加熱再等溫加濕的方式，這種方式可以實(shí)現(xiàn)冬季新風(fēng)供冷，節(jié)省能耗。在溫濕度獨(dú)立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中，冬季采用溶液調(diào)濕方式對(duì)新風(fēng)進(jìn)行濕度處理，在溶液濃度基本不變的情況下，溶液被加熱后其表面的水蒸氣分壓力增大從而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的加濕，因此溶液加熱與加濕是同時(shí)進(jìn)行的，且由于冬夏室內(nèi)濕負(fù)荷是一樣的，因此冬季新風(fēng)加熱加濕后的送風(fēng)含濕量與夏季相同，仍為8.4g/kg，但此時(shí)溶液調(diào)濕對(duì)應(yīng)的送風(fēng)溫度在18℃～20℃，不足以帶走室內(nèi)全部顯熱負(fù)荷。冬季通過(guò)采用溶液調(diào)濕技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)新風(fēng)供冷且新風(fēng)完全控制室內(nèi)濕度，則要求的新風(fēng)溫度較低而含濕量較高，已經(jīng)超出了溶液調(diào)濕的處理范圍。因此，新風(fēng)供冷和濕度控制兩者只能選其一。如果僅考慮新風(fēng)供冷，則新風(fēng)加濕量欠缺，不能滿足室內(nèi)濕度控制要求，還需循環(huán)機(jī)組設(shè)置加濕器予以補(bǔ)充；如僅考慮新風(fēng)控制濕度，則新風(fēng)加熱加濕后循環(huán)機(jī)組需要對(duì)空氣進(jìn)行降溫，存在冷熱抵消的現(xiàn)象，且冬季還需要設(shè)置冷源。綜合考慮上述兩種方式的利弊，由于溶液加濕方式能耗低于電加濕，因此可采用新風(fēng)供冷，溶液調(diào)濕作為濕度初步調(diào)節(jié)。
2、加濕送風(fēng)點(diǎn)確定
采用新風(fēng)集中處理的方式，新風(fēng)機(jī)組所負(fù)責(zé)的各個(gè)手術(shù)室的新風(fēng)送風(fēng)參數(shù)應(yīng)是一致的。對(duì)于冬季工況而言，考慮新風(fēng)供冷需求，應(yīng)按送風(fēng)溫度最低的手術(shù)室來(lái)確定新風(fēng)送風(fēng)參數(shù)。全國(guó)大部分地區(qū)冬季都可以利用新風(fēng)供冷，寒冷地區(qū)冬季氣候干燥，可利用溶液加濕減小循環(huán)機(jī)組的加濕負(fù)荷，夏熱冬冷或夏季冬暖地區(qū)，冬季利用溶液加濕意義不大，冬季可按傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)形式運(yùn)行，即冬季不開(kāi)啟溶液調(diào)濕單元，僅對(duì)新風(fēng)進(jìn)行凈化過(guò)濾，由循環(huán)機(jī)組進(jìn)行溫度和濕度控制。
四、結(jié)論
1、采用溶液調(diào)濕作為手術(shù)室濕度控制的手段，由于受溶液結(jié)晶、結(jié)冰以及新風(fēng)機(jī)組儲(chǔ)液容量的限制，溶液調(diào)濕送風(fēng)相對(duì)濕度在一定范圍內(nèi)變化，通常在55%～75%之間，該范圍能滿足手術(shù)室夏季新風(fēng)除濕要求，但無(wú)法滿足冬季新風(fēng)供冷加濕的要求。
2、夏手術(shù)室采用新風(fēng)集中處理、獨(dú)立除濕的方式，新風(fēng)送風(fēng)含濕量取各手術(shù)室所需送風(fēng)含濕量的最小值，可控制室內(nèi)相對(duì)濕度在45%～50%之間，滿足手術(shù)室環(huán)境控制要求。
3、冬寒冷地區(qū)可采用新風(fēng)供冷的方式，溶液調(diào)濕作為濕度初步調(diào)節(jié)，循環(huán)機(jī)組作精確調(diào)節(jié)，溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組按I級(jí)手術(shù)室來(lái)確定送風(fēng)參數(shù)；夏熱冬冷或夏季冬暖地區(qū)，冬季可按傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)形式運(yùn)行，即冬季不開(kāi)啟溶液調(diào)濕單元，僅對(duì)新風(fēng)進(jìn)行凈化過(guò)濾，由循環(huán)機(jī)組進(jìn)行溫度和濕度控制。