傳統(tǒng)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)通常采用冷凝除濕的方式，由于熱濕負荷同時處理，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)瞬時變化的負荷容易造成室內(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，對微生物控制不利。針對以上問題，有了濕度優(yōu)先控制系統(tǒng)的概念，指出讓新風(fēng)獨立承擔(dān)室內(nèi)全部濕負荷，從而使循環(huán)空調(diào)機組運行于干工況，最大限度減少微生物繁殖和擴散。
一、溶液調(diào)濕的原理及特點
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空氣進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行水分傳遞的驅(qū)動勢。當(dāng)溶液的表面蒸汽壓低于空氣的水蒸氣分壓力時，溶液吸收空氣中的水分，空氣被除濕；反之，溶液中的水分進入空氣中，溶液被濃縮，空氣被加濕。
2、溶液調(diào)濕的特點
溶液與空氣的水蒸氣分壓力差是水分傳遞的動力，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發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，當(dāng)溶液濃度減小時且溶液溫度在零度以下則會發(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%左右時溶液調(diào)濕所能處理的溫度范圍最大，因此對于采用氯化鈣作為介質(zhì)的溶液調(diào)濕機組，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)相對濕度在60%~65%左右。實際運行時根據(jù)送風(fēng)需求不同，溶液濃度會有一定的波動，但考慮結(jié)晶、結(jié)冰以及新風(fēng)機組儲液容量的限制，送風(fēng)相對濕度不宜變化過大，通常在55%～75%之間。
二、夏季運行模式分析
1、系統(tǒng)形式
對于潔凈手術(shù)室，室內(nèi)一般需維持一定正壓，排風(fēng)無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)分配到各個循環(huán)機組中。夏季，室外新風(fēng)進入溶液調(diào)濕新風(fēng)機組，首先經(jīng)高溫冷水預(yù)冷預(yù)除濕，然后再經(jīng)過溶液除濕處理到低濕狀態(tài)，經(jīng)過中效、亞高效過濾器過濾后，進入循環(huán)機組與室內(nèi)回風(fēng)混合后再由高溫冷水等濕冷卻，最后經(jīng)過高效過濾送入潔凈區(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)計人數(shù)和濕負荷計算，I～IV級手術(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)顯熱負荷。另外，按規(guī)范要求的新風(fēng)量和循環(huán)風(fēng)量計算得到，在室內(nèi)設(shè)計參數(shù)為24℃、50%時，除濕后的新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)混合后，空氣的露點溫度低于13℃，因此，為滿足循環(huán)機組干工況要求，可以將冷水溫度定在13℃或以上。
2、除濕送風(fēng)點確定
由于新風(fēng)集中處理后送入到各個手術(shù)室的循環(huán)機組，因此要求新風(fēng)處理終狀態(tài)對整個手術(shù)室是一個公共點。在設(shè)計工況下按同一個的新風(fēng)參數(shù)送風(fēng)即可滿足整個手術(shù)部的濕度控制要求。參考相關(guān)文獻，手術(shù)室內(nèi)人數(shù)一般為4～10P，在此，取變工況下各個手術(shù)室出現(xiàn)最少人數(shù)4人時，仍按最低送風(fēng)含濕量8.4g/kg送風(fēng)。不同級別手術(shù)室共用一臺新風(fēng)機組，仍可控制室內(nèi)相對濕度在45%～50%之間，滿足手術(shù)室環(huán)境控制要求。
三、冬季運行模式分析
1、系統(tǒng)形式
由于手術(shù)室圍護結(jié)構(gòu)較為密閉，且處于內(nèi)區(qū)，圍護結(jié)構(gòu)基本上無散熱，而室內(nèi)設(shè)備和燈光造成的顯熱負荷較大，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，這種方式可以實現(xiàn)冬季新風(fēng)供冷，節(jié)省能耗。在溫濕度獨立調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)中，冬季采用溶液調(diào)濕方式對新風(fēng)進行濕度處理，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現(xiàn)對空氣的加濕，因此溶液加熱與加濕是同時進行的，且由于冬夏室內(nèi)濕負荷是一樣的，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，但此時溶液調(diào)濕對應(yīng)的送風(fēng)溫度在18℃～20℃，不足以帶走室內(nèi)全部顯熱負荷。冬季通過采用溶液調(diào)濕技術(shù)來實現(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)機組設(shè)置加濕器予以補充；如僅考慮新風(fēng)控制濕度，則新風(fēng)加熱加濕后循環(huán)機組需要對空氣進行降溫，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)點確定
采用新風(fēng)集中處理的方式，新風(fēng)機組所負責(zé)的各個手術(shù)室的新風(fēng)送風(fēng)參數(shù)應(yīng)是一致的。對于冬季工況而言，考慮新風(fēng)供冷需求，應(yīng)按送風(fēng)溫度最低的手術(shù)室來確定新風(fēng)送風(fēng)參數(shù)。全國大部分地區(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)機組的加濕負荷，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)形式運行，即冬季不開啟溶液調(diào)濕單元，僅對新風(fēng)進行凈化過濾，由循環(huán)機組進行溫度和濕度控制。
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)機組儲液容量的限制，溶液調(diào)濕送風(fēng)相對濕度在一定范圍內(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)機組作精確調(diào)節(jié)，溶液調(diào)濕新風(fēng)機組按I級手術(shù)室來確定送風(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)形式運行，即冬季不開啟溶液調(diào)濕單元，僅對新風(fēng)進行凈化過濾，由循環(huán)機組進行溫度和濕度控制。