人体解剖实验室通风空调工程的设计案例.doc

某人体解剖实验室通风空调工程的设计
　人体解剖实验室空调、通风系统设计要点
　　合理的室内设计参数
　　室内设计参数的选取主要考虑两方面的因素——室内污染物(甲醛)和室内操作人员。对国内南、北数十家尚未安装空调设备、仅有通风设施的医学院解剖实验室的调查显示，通风设施开启时，冬季室内甲醛浓度较小，随着季节的变换，室内甲醛浓度逐渐增大，直至夏季，室内甲醛浓度达到最大。室内温度越高，相对湿度越低，甲醛的散发量就越大;反之，则甲醛的散发量就越小。所以在加装了空调设备、降低室温后，夏季室内的情况会有所改善。室内参数的选取还应考虑室内操作人员的舒适度。毕竟，科技应当以人为本。解剖时，操作人员一般均穿着医用白大褂，属轻度强度的劳动，所以相对一般的舒适性要求，室内应取较低的温度值。
　　结合以上两点要求，本设计采用如下室内设计参数：
　　夏季室内温度20℃～24℃，相对湿度55%～70%;
　　冬季室内温度16℃～20℃，相对湿度40%～55%。

合理的操作方法的改变，可防止和减少有害物的产生
　　1) 在尸体固定时，采用高浓度的甲醛;而在尸体保存时，可采用较低浓度的甲醛，尽量减少高浓度甲醛的挥发。
　　2) 在对尸体的某一部分进行局部解剖时，仅提供该部位供操作人员解剖，减少尸体与空气接触的面积。
　　3) 在进行全尸解剖时，准备工作要紧凑，尽量减少尸体与空气的接触时间，降低甲醛的散发量。
　　4) 室内放置尸体的解剖台采用升降式箱体解剖台。尸体由尸体储藏室搬运至教学解剖室的解剖台后，先放置箱内用盖板盖住。采用升降式解剖台，可以减少尸体与空气的接触时间与面积，避免不必要的有害物散发至室内。

采用合理的通风措施控制有害物
　　1) 局部排风。防止有害物污染室内空气最有效的方法是在有害物产生地点直接把他们捕集起来，经过净化处理后排至室外，这种通风方法称为局部排风。
　　解剖实验室的污染源为解剖台上的尸体散发的甲醛，故采用下排风的解剖台是很有必要的。所谓的下排风解剖台就是该解剖台本体的四周安装有排风口，利用四周的排风口，捕集由尸体散发出来的甲醛，通过该解剖台的夹层风道，由下置的排风接口引至室外，经处理后排放。下排风解剖台可以在甲醛的产生地点直接捕集有害物，减少了对室内空气的污染。
2) 合理的气流组织。送风形式可考虑为侧上送风和顶上送风两种，优先采用顶上送风。
　　在解剖台正上方的吊顶上布置送风口，可以使送入房间的新鲜空气沿最短的路线迅速到达作业地带，途中受污染的可能性最小，而且可减少解剖台上的尸体散发的甲醛对室内空气的污染。送风口的形式可采用灯具风口。该灯具风口为照明灯具与条形送风口的结合体，既可满足解剖台处较高照度的需求，又能满足送风气流的要求，使得整个解剖台处于送风气流的“包裹”内，降低操作人员接触甲醛的可能性。推荐的通风、空调方式和气流组织形式见图1。

　　侧上送风的方式相对顶上送风而言，送至作业地带的新鲜空气的路线并非最短，送风气流无法“包裹”整个解剖台，而且无法避免相邻解剖台之间的相互影响。即使对于同一个解剖台，而且无法避免相邻解剖台之间的相互影响。即使对于同一个解剖台，也同样存在“上游、下游”的问题。故该种送风方式只在一些特殊条件下采用。

　　3) 室内负压的必要性。人体解剖实验室设计成负压室是很必要的，这样可使用有害物不外泄。避免污染相邻的室内走道和其他房间及室外空气。根据调查，国内数家已安装了空调设备的医学院解剖实验室，人尚未走进解剖实验室，仅到走道，就能感受到强烈的刺鼻的甲醛气味。其中和重要的原因就是没有充分考虑人体解剖室空调系统设计的特点，以致空调解剖室内形成正压，造成了对走道和相邻房间的污染。严重者可引起整栋大楼的室内空气污染。

采用高效空气净化器分解甲醛，减少污染
　　采用局部下排风+顶上送风的方式后，室内解剖台上的尸体所散发的大部分甲醛直接排向了室外，但是另有一部分甲醛由于室内人员的操作和活动、人体的散热及送风量不足以达到单向流的要求，必然会无可避免地进入室内，造成对室内环境的影响。
　　空气净化器依据自然界的自然进程原理(空气电晕放电原理——“活性氧”非电离技术)
工作。中性的空气分子通过专用的电晕管的电晕放电，形成磁化效应，由此生成特有的外在中性的氧原子簇。空气中有害物质、异味、细菌、霉菌和病毒被由此产生的带有极高氧化性的中性氧原子簇包围，直到丧失活性，以达到净化灭菌的效果。净化过程是氧原子簇首先将有机物的分子团包围，然后再逐步进行氧化反应，最终生成CO2及H2O，起到消除污染、净化空气的作用。
　　采用空气净化器后需注意，在进入空气净化器前，空气必须先经过F6中效过滤器的过滤，否则电晕管无法长时间有效工作。

室内空调设备的布置
　　1) 室内其他设备的送风应当避免对解剖台正上方的送风气流产生影响;
　　2) 室内空调设备的回风气流应当避免对解剖台下排风气流产生影响;
　　3) 建议采用双侧送风型式的卡式风机盘管，尽可能地布置于远离解剖台的吊顶上，在某些吊顶空间不够的情况下，也可采用侧送风型式的风机盘管，同样应考虑避免对解剖台正上方的送风气流的影响。

排风处理方式
　　由于排风含有较高浓度的甲醛，需要处理后再排至大气。可选用的处理方式有以下几种：湿式处理、活性炭吸附法处理、空气净化器处理。
　　1) 湿式处理。利用甲醛易溶于水的特点，采用喷淋塔喷水的方式进行处理。但需注意，采用该方式存在如下问题：1.占地面积较大;2.吸收了甲醛的水需经过再次处理后才可排除，否则会造成水的二次污染。
　　2) 活性炭吸附法处理。活性炭吸附法去除甲醛是一种比较廉价和实用的方法，其特点是物理吸附，吸附彻底，不易造成二次污染。活性炭吸附是利用物理作用除臭，去毒;无任何化学添加剂，对人身无影响。但需注意，采用该方式存在如下问题：1.系统排风风机需进行转速的自动控制。因为活性炭吸附甲醛后，阻力会有所增加，如排风机组不提高转速，系统的排风量会降低，室内的甲醛浓度将增加，影响室内对甲醛浓度的控制。2.在整个活性炭装置达到使用寿命后，需要更换活性炭，而且更换下来的活性炭应妥善处理，否则会造成固定废气物的二次污染。
　　3) 空气净化器处理。利用空气净化器产生的活性氧原子团簇对甲醛进行处理可以说是较好的一种方式，因其最终的产生物为CO2及H2O;但是该设备的整体造价较高，对工程的初投资影响较大，而且其充分反应也需要一定的时间，同样存在占地面积较大的问题。

室内装修材料的选择
　　1) 地面应平整，耐磨、易清洗，避免眩光，不开裂，可选用水磨石地坪、地砖、大理石等。
　　2) 墙面和顶棚的表面应平整、光滑，避免眩光，减少凹凸面。
　　3) 墙面可采用砖砌墙，但抹灰后应刷涂料面层，并应选用耐燃、不开裂、耐清洗、表面光滑、不宜吸水变质霉变的涂料;如位于地下室应采取防水或防潮、防霉措施;墙面也可选用轻质壁板构造。
　　4) 顶棚的选材宜淡雅柔和，可选用纸面石膏板、矿棉板等;但不宜选用具有吸声功能的矿棉板，因存在甲醛吸附积聚的可能。
　　5) 门窗应选用气密性良好、且在温度和湿度变化时变形小的材料，否则室内负压无法建立。

　建立严格的坚持管理制度(二级)
　　1) 加强空调、通风设备的维护和修理，以便取得良好的运行效果。
　　2) 定期测定解剖台处和室内空气的甲醛浓度，作为检查和进一步控制、改善室内甲醛浓度的依据。
　　3) 对接触甲醛的室内工作人员和解剖操作人员应定期进行体格检查，以便发现情况，采取措施。

工程实例
　　以上海某医学院校学生解剖实验室为例，结构型式为钢筋混凝土，柱网间距5.0m*6.8m，面积68m2，吊顶高度2.7m，房间体积184m2。室内放置6张下排风解剖台，10个学生为一组，使用一张解剖台进行解剖，室内有1个讲师。
　　室内空气设计参数要求(二级)
　　夏季：室内温度22±2℃，相对湿度60%±10%;
　　冬季：室内温度18±2℃，相对湿度50%±10%;
　　室内A声级噪声：≤55dB;
　　甲醛质量浓度：≤0.5mg/m3。
　　空调、通风系统设计参数(二级)
　　排风量5160m3/h，折算为换气次数28h-1;
　　送风量4600m3/h，折算为换气次数25 h-1;
　　渗透风量560m3/h，折算为换气次数3 h-1;
　　全冷量88.7kW，折算为单位面积负荷1304W/m2;
　　加湿量24kg/h。

空调和通风方式
　　采用独立新风处理机组(MAU)+风机盘管(FCU)+排风机组(EF)的方式。独立新风处理机组仅负担新风的冷负荷、热负荷、加湿负荷;风机盘管仅负担室内的冷、热空调负荷。在地下室空调机房内设置独立新风处理机组，新风经机组处理(粗效过滤、中效过滤、表冷处理、加热处理、加湿处理)后经送风管道，由室内的送风口(灯具风口，位于解剖台周围的学生处于送风的“上游”端。学生实验室105解剖台为下排风解剖台，室内的排风分为两部分：1)解剖台的四周有格栅排风口，实现解剖台的局部排风;2)实验室墙角的下部设有百叶排风口，进行全室的通风换气。两部分排风经明装于外墙上的排风总管接至解剖楼屋顶的排风机组，在屋顶排放。室内吊顶上安装两面出风型卡式风机盘管。气流组织形式为上送下排方式。送入房间的新风量满足30m3/(人·h)的卫生要求和下排风解剖台排风补风要求。室内维持一定的负压，约为5～10Pa，避免室内解剖台上的尸体散发的甲醛进入走到。新风总管上安装空气净化设备，用于消除和降低室内尸体所散发的甲醛味道。每个学生实验室单独设置空调系统，用以满足独立使用的要求。送、排风总管上均设置负荷阻抗消声器，以减低设备对室内的噪声影响，确保达到噪声指标。

系统测试和运行结果
　　该工程在完成后，业主委托XX大学相关实验室进行了调试和测定。测定结果表面，系统的送排风风量、室内甲醛浓度、室内噪声等指标均达到了设计要求。

　　其它存在的问题(二级)
　　1) 室内负压未达标，测试数据为0Pa。这是由于原有的门、窗不够严密。但由于走道有送风系统，在走道内仅可闻到很少的甲醛味道，相对原改造前的情况有明显的改善。
　　2) 未测定解剖台上尸体甲醛散发量。由于经费等原因，未完成对解剖台尸体的甲醛散发量的测定，待有条件后进一步测试。

结语
　　下排风解剖台这一局部排风方式是解决人体解剖实验室甲醛问题的最直接、最有效的方式;空气净化器的运用可以减少稀释通风的送风量;良好的气流组织形式同样可以减小空调、通风系统的设计容量。如何更经济、更合理、更有效地解决人体解剖实验室的甲醛问题，减少活免除解剖学工作者承受甲醛的危害，是值得每个设计、管理人员长期研究的问题。