大型醫療設備空調及通風系統配置探討

焦盈盈 倪 毅

隨著醫學技術的發展，大型醫療設備在診斷和治療重大疾病的過程中發揮著越來越重要的作用，其機房布局、各安裝專業的設置在醫院基建項目中也顯得尤為重要[1-2]。其中，不同設備、不同廠家、同一種設備的不同型號等對空調及通風系統的要求都各不相同，需要根據設備資料、用戶需求及使用經驗等分別配置。為此，以華西醫院新建醫技樓為例，從醫院基本建設管理的角度，探討綜合醫院大型醫療設備中的直線加速器、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、X射線計算機斷層成像(computed tomography，CT)、數字減影血管造影技術(digital subtraction angiography，DSA)的空調及通風系統配置規劃。

1 大型醫療設備的空調及通風系統

綜合醫院中主要大型醫療設備有直線加速器、MRI、CT機、DSA、發射型計算機斷層成像術(emission computed tomography，ECT)、PET-CT、PET-MRI、伽馬刀及X射線刀等，不同的醫療設備，甚至同種設備不同型號不僅功能局部要求和強弱電安裝要求不同，對空調和通風系統的要求也不盡相同[3-4]。

2 直線加速器空調及通風系統配置

2.1 直線加速器設備特點

加速器是利用電磁場把帶電粒子加速到較高能量的設備，醫用加速器利用被加速后的高能粒子轟擊不同材料的靶而產生次級粒子，可以得到多種治療束。直線加速器是目前世界上使用最多的放射治療設備，該設備既可治療淺表腫瘤，也可治療深部腫瘤[5-6]。由于直線加速器設備的特殊性，需要設置單獨的空調系統，不能與醫院門診及住院樓其他設備的空調混用，可采用設置分體柜式空調器＋通風系統來實現，也可采用一對一設置全空氣空調系統。

由于醫院醫技樓項目有多臺不同型號的直線加速器并且均設置于地下，直線加速器的治療床、主機架、控制柜、穩壓器等設備散熱量大、且對環境要求較敏感，需要獨立的空調系統，因此采用全空氣空調系統，且所有加速器均分別采用獨立的空調系統。此外，直線加速器的水冷機組散熱量較大，對通風要求較高，設計時需要考慮足夠的換氣次數，故醫技樓項目將其室內機設置于設備層，室外機設置于一層地面，避免了熱負荷的二次搬運，同時可節約能耗。

2.2 直線加速器治療室空調系統選型

(1)每臺直線加速器均采用獨立的直彭式屋頂空調機組，室內機集中設于大樓地下設備層的空調機房，室外機集中放置在一層室外地面。機組設置粗、中效兩級過濾，以滿足服務區域的溫濕度及相關衛生防疫要求。此外，由于醫院病員流量大，加速器設備使用時間長且頻率高，為了應對后期熱負荷增加以及設備故障對直線加速器正常使用的影響，在直線加速器機房內預留一臺柜式空調，作為輔助降溫用。為此，在設計階段預留相關電源和冷凝水管。直線加速器治療室空調系統選型見表1。

表1 某品牌直線加速器治療室空調系統選型

(2)對于排風系統，直線加速器治療區應設置獨立的排風系統，排風采用活性碳過濾后高空排放，由于室內管道較多，此項目的排風系統采用與消防排煙系統共用管道的方式，接至屋面經活性碳處理后高空排風，排風換氣次數≥4次/h，并采用上送下排的形式。由于穿越直線加速器防護墻體的風管和管線較多，設計中需重點考慮防護以及管線預留預埋等問題，避免對后期施工造成嚴重影響。所有直線加速器的水冷機組集中設置于地下夾層，需設置獨立的機械排風系統，換氣次數為12次/h。

3 MRI設備空調及通風系統配置

3.1 MRI設備特點

MRI設備是一種生物磁自旋成像技術，其利用原子核在外加磁場內自旋運動時，經射頻脈沖后產生信號，用探測器檢測并輸入計算機，經過處理和轉換，在屏幕上顯示成圖像，是目前醫學成像領域中先進的成像設備，也是能發現早期癌變的成像設備之一[7]。

MRI設備放置房間分為設備間、磁體間及控制室3部分，所有房間溫度梯度需要嚴格控制在＜3 ℃，濕度變化率控制在＜5%，且MRI設備一旦開機則需要24 h持續運轉，空調需要24 h持續工作，以保證MRI設備的正常運行，故應選擇獨立控制的一用一備、恒溫恒濕空調。為此，醫院醫技樓MRI設備間和磁體間選用帶雙壓縮機組的恒溫恒濕精密空調；而操作間由于設備少、要求低、醫護人員較多，設置和普通醫療區域共用一個系統的舒適性空調。

3.2 MRI設備放置房間精密空調選型

(1)為了避免對磁體間磁場影響以及滿足射頻屏蔽的要求，磁體間要求不能安裝空調設備，空調機組放置于MRI設備間，磁體間的風管材質也需采用非磁性材質或采用銅皮包扎等處理措施。根據磁體間、設備間MRI相關設備的散熱量，適當考慮其他設備和人體散熱情況以及新風負荷，再加上磁體間每年有2次專用維修設備的散熱量增加4 kW，其選型見表2。

表2 某品牌MRI磁體間和設備間精密空調選型

(2)制冷量功率54 kW是2臺壓縮機的總制冷量，即每臺壓縮機制冷量功率27 kW。這種雙壓縮機雙系統恒溫恒濕空調優點在于既可以一用一備，也可以同時投入使用，正常情況下只開啟一個壓縮機工作即可；當出現極端情況一臺壓縮機制冷量不夠或一套制冷系統故障時，可啟動另一臺壓縮機工作，以保證MRI的正常運轉。為此，設計時空調機組應設置粗、中效兩級過濾，滿足相關衛生防疫要求；室內機置于MRI的設備間，配備給水點和排水點位給室內機加濕器補水；室外機置于設備間室外地面水泥基礎上，并設給水點，用于周期性沖洗室外機組。

(3)關于通風系統，MRI磁體間的排風系統排氣側設置活性炭過濾器，對排風系統處理之后再高空排放；同時排風系統和空調系統聯動，并設置高氣密性的電動關斷閥。其中磁體間和設備間所有的風管及磁體間內的空調管道由專業的磁屏蔽廠家完成，須經銅皮包扎處理，以滿足射頻屏蔽的要求。

4 CT機及DSA設備空調及通風系統配置

4.1 CT機及DSA設備特點

CT機根據人體不同組織對X射線的吸收與透過率的不同，應用靈敏度極高的儀器進行測量，并由計算機對測量數據進行處理分析后即可拍攝檢查部位的斷面或立體圖像，從而發現體內任何部位的細小病變[9]。DSA設備是將血管造影的影像通過數字化處理，再將不需要的組織影像刪除，只保留血管影像，從而觀察和定位病變，主要用于冠心病、心律失常、瓣膜病和先天性心臟病的診斷和治療[10]。

CT機和DSA的環境要求相似，CT、DSA的空間均分為治療室、設備間和控制室3部分。其中CT治療室、設備間的推薦室溫為22 ℃，且空調出風口需避開掃描架或設備柜正上方。

DSA設備間要求保證設備工作在(22±2)℃的室溫中運行，空調必須保持每日24 h連續運行，以利于設備的長期穩定工作。治療室內的環境溫度按照醫患的舒適性設定：①出風應避免直吹設備和患者，以免造成設備局部溫差和患者的不適；②潮濕季節各機房應使用除濕器，以保證濕度要求；③機房內需配備溫、濕度計以監測機房環境的溫度和濕度，注意機房內的溫度變化率應該為＜5 ℃/h，以免機柜內出現冷凝水而造成設備損壞，夏季時請密切注意空調和除濕器的冷凝水的管道，防止出現滴水，漏水現象；④應在機房安裝空氣過濾器，以避免＞10 μm的灰塵顆粒從外面進入機房影響DSA設備的正常使用和壽命。

CT機和DSA的治療室與設備間散熱較大，且運行溫度均應維持在22 ℃左右，故空調系統應和大樓其他區域分開、設置單獨的空調系統；且當有多臺CT機或DSA時，每臺設備之間最好也是相互獨立的空調系統，以免當其中一臺空調出故障時，影響全部醫療設備的使用。控制室設置和普通醫療區域共用一個系統的舒適性空調即可。

4.2 CT和DSA治療室與設備間空調系統選型

(1)根據CT機、DSA各自的散熱量以及實際使用情況，再適當考慮其他設備和人體散熱情況，空調采用獨立設置的變流量多聯式空調系統，其選型見表3。

表3 某品牌CT和DSA治療室和設備間空調系統選型

(2)為了利于DSA的設備的長期穩定工作，要求其空調系統保持每日24 h連續運行，為了避免多聯機系統發生故障時影響DSA工作，應在每間DSA的設備間配備相應制冷量的分體空調備用，在設計時應考慮設置相應的電源、冷凝水管道和銅管通道。

5 結語

醫技樓功能機房使用功能復雜，醫療設備種類繁多，對各專業安裝需求均各不相同，應在配置空調及通風系統前期仔細研究設備資料、用戶需求，充分了解各個不同設備的個性化要求，對土建前期設備孔洞等的預留預埋、設備選型、安裝施工、后期的運行使用等具有統一規劃引領作用，可為后期機房施工、設備安裝調試甚至運行打下良好的基礎，減少建設中的施工難度，避免重復施工和后期改造等重大損失，降低工程造價，更好、更快地為患者及醫護人員提供最佳的醫療環境。

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