一、室内温湿度参数的选取
对于医用洁净装备工程的普通办公配套区域和洁净手术部等特殊区域，空气调节和冷热的需求是不同的。洁净手术部等关键区域，室内温湿度参数要求严格的多如春秋过渡季节也要供冷。
1、室外设计参数的选取
为了确定冷热源的制冷量、新风机组的容量，需要合理选取室外计算参数。设计时可参照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》选取室外设计参数，并应保证每年手术室室内温湿度不达标的时间不应超过5天，连续2天不达标的情况在每年不应超过2次。
2、极duan天气的考虑
设计医用洁净装备工程时，需要酌情考虑气候变化引起的极duan天气，以满足医用洁净装备工程的实际使用需求。如南方近几年出现的冻雨、暴雪天气。
3、空调负荷的确定
冷热负荷：医用洁净装备工程的冷热负荷主要包括四个部分，围护结构、人员、设备和照明、新风。医用洁净装备工程中的人员、设备、照明会散热，从而引起冷负荷。需要考虑医用洁净装备工程中人员密度、设备和照明使用情况。照明冷负荷按照照度对应的功率密度计算。设备冷负荷按照手术医疗器械用电设备的功率计算。由于医疗技术与医疗装备发展迅速，所以在计算设备散热引起的冷负荷时应当留有余量。
医用洁净装备工程中的新风负荷与新风量、新风处理终状态点及空气处理方案有关。在考虑冷热源容量时，应考虑新风处理所需要的冷/热量。
医用洁净装备工程的围护结构引起的传热需要区别对待。当净化工程属于内区，且围护结构两侧的温差不大于3°C时，可以忽略围护结构传热引起的负荷。但是当医用洁净装备工程的走道有外围护结构时，存在窗户传热或辐射得热现象，必须考虑围护结构传热引起的负荷。夏季和冬季工况应分别予以考虑。
室内湿负荷：主要来自于人员，对于室内湿操作如湿式消毒带来的湿负荷，也要予以考虑。
二、冷热源设计遵循原则
洁净装备工程空调冷热源的设置，应遵循就近、适用、安全、匹配经济五项原则。
就近性原则：是指空调冷热源站房应靠近负荷中心设置，可降低输送能耗，保证供水温度，也便于水力平衡。
1、适用性原则：是指空调冷热源供应设备的装机容量要满足末端空气处理设备冷热量的需求。为了提高洁净空调在极duan天气的保障性，并考虑换热器内部堵塞、水系统冷量和热量损失、风系统气密性和能量损失、末端空气处理装置因积尘引起的效率下降及设备性能随使用年限衰减等因素，洁净空调冷热源供应设备的装机容量宜在设计负荷的基础上考虑不超过10%的富余量。
2、安全性原则：首先，洁净工程设置冷热源时，设备一般不少于2台。当空调冷热源设备在一台出现故障的情况下，剩余冷热源设备应保障基本供冷（热）量的要求，一般认为不低于设计冷（热）量的75%，相对比较安全。再者，洁净工程的供冷时间一般都比医院其他区域长，大楼冷源应能满足延长和提前供冷的需求。过渡季冷源可以和大楼共用夏季冷源，但要满足洁净空调使用的实际需求。冬季需要制冷时，冷机应满足冬季低温天气开机的要求。
3、匹配性原则：是指冷热源供应设备的工作时间要和末端设备运行的时间、运行周期匹配。设置冷热源时，应满足白天高峰时刻和夜间低谷时刻的使用要求。当不同时间段、不同区域负荷要求相差较大时候，应合理选择冷热源结合的形式，满足洁净装配工程不同时刻的使用需求。
4、经济性原则：是指冷热源供应设备的选择应综合考虑初投资的成本、投入使用后的运行成本和维护成本。首先要比较冷热源设备本身的初投资成本。还要考虑冷热源设备配套设施的初投资成本，这些配套设施包括：建筑的投资（机房占用面积成本）、配电线缆和配电设备的成本、配套管道的成本、配套冷却塔设备的成本等。要综合计算冷热源设备投入使用后的运行成本和维护成本。其中运行成本主要包括冷水机组、风冷热泵、水泵、冷却塔等设备的耗电量，燃油、燃气等其他能源可按能源品位折算成等效耗电量。通过计算净化区域单位面积空调能耗指标，可对洁净装备工程空调冷热源的节能性进行评价。
三、空调冷热源的使用时间、提供的冷媒温度要求
净化区域通常位于建筑内区，相对普通环境是一个密闭的空间，空间内的设备散热量大，且热量流失少。因此在全年运行条件下，夏季制冷工况运行的时间比冬季制热工况运行的时间长。相比于舒适性空调，洁净空调在过渡季乃至冬季仍然可能存在供冷需求，因此在设计洁净工程的冷热源时，应结合当地气候特征和房间负荷特点，满足空调末端全年对冷热量的需求。
净化区域有严格的湿度控制要求，一般为40%~60%RH；特别是夏天，需要进行降温除湿处理，目前zui常用的处理方式是表冷器冷却除湿。一般情况下如采用水表冷器对空气进行降温除湿处理，则水表冷器供水温度和表冷器处理后空气温度的最小温差为5℃左右，即普通的7℃进水、12℃回水的空调冷冻水在理想状态下仅能将空气温度处理到12℃；而室内空气状态点在23℃、50% RH时的露点温度就在12.3℃左右，因此冷冻水的供水温度就必须保持在7℃左右，否则医疗净化区域内的湿度指标很有可能超标。
四、空调冷热源：集中式or分散式
洁净装备工程应根据自身要求和建设条件设置集中式或者分散式空调冷热源形式。
1、集中式冷热源
是指整个建筑集中设置冷热源，洁净工程的冷热源是整个建筑的一部分，大楼按照洁净区的负荷要求提供空调用冷冻水或空调热水至洁净空调机房附近，空调水管设置切断阀作为分界。
2、分散式冷热源
是指为洁净工程单独设置空调冷热源。洁净空调的冷热源与大楼脱离，自成系统，空调冷热源一般设置在主要的净化机房附近。一年中需要集中供冷、供暖时间较短的建筑，其洁净工程宜采用分散式冷热源。
五、冷热源绿色低碳技术及可再生能源的利用
冷凝热回收技术非常适合有同时制冷、制热需求的洁净装备工程。当机组处于同时制冷制热运行工况时，一份制冷运行所消耗的能量同时可以获得一份冷冻水和一份热水。常规净化空调系统中多采用的冷却除湿+电加热形式系统，冷热抵消现象严重。而冷凝热回收技术将冷凝废热回收后作为再热热源，解决了冷热抵消的问题。例如四管制风冷热泵机组能够同时提供冷水和热水，如果冷凝废热被充分利用，则其综合能效比可以达到7.5以上，节能效果明显。
1、自然冷却技术：对于全年需要供冷的建筑，一年四季需要压缩机制冷，而自然冷却机组充分利用室外空气这个可再生能源，从低温空气中得到免费的冷量，这是一种可靠、高效、节能、绿色的供冷方式。
风冷冷水机组附加了特殊设计的空气-冷冻水换热盘管，当室外环境温度较低时，充分利用室外低温对冷冻水进行冷却。根据环境温度变化，自然冷却型风冷冷水机组的三种运行模式即采用电制冷（机械制冷）模式、部分自然冷却模式（机械制冷和自然冷却共同运行）、完quan自然冷却模式（可实现100%自然冷却），以上三种运行模式要求风冷冷水机组全年运行时智能切换，完quan由风冷冷水机组自带的微电脑控制器来实现。对于条件适宜的地区，采用自然冷却机组一年可以节省高达60%的运行费用。
2、深度除湿技术：该技术是对新风进行深度除湿处理，由新风承担自身及室内全部湿负荷。此时净化系统回风可只作降温处理，不需要进行除湿，同时减小再热量，达到降低能耗的目的。
3、可再生能源的利用：洁净装备工程常用的可再生能源包括空气源，地热能等。可再生能源对环境无害或危害极小，例如地源热泵系统就是利用预埋在地下的管道和土壤进行热交换，夏天提取土壤内的冷量用于制冷，冬天利用土壤内的热量进行制热。土壤的温度全年较恒定，不受天气状况等条件因素的影响。可再生能源的利用在双碳政策的形势下有着至关重要的作用，未来的发展潜力也相当大。
六、冷热源机组的形式
冷热源机组形式可以分为水冷、风冷、四管制多功能风冷热泵机组、水冷冷水机组、热回收水冷冷水机组、自然冷却冷水机组、单元式风冷空调机组、地源热泵机组等。
1、水冷却方式的 冷水机组
采用水冷却方式的冷水机组，冷凝侧一般为冷却塔，地源热泵或水源热泵。根据压缩机类型又分为螺杆式冷水机组、涡旋式冷水机组、离心式冷水机组，水冷冷水机组一般用于大楼的集中冷源。
2、风冷却方式的 冷水机组
冷凝侧采用空气冷却方式的冷水机组，直接利用机组自身的冷凝器把热量排到空气中。
3、四管制多功能风冷热泵机组
四管制多功能风冷热泵机组集冷热源于一体，是由压缩机、冷凝器、蒸发器、可变功能换热器等组成，采用了两个独立回路的四管制水系统。四管制多功能风冷热泵机组通常采用双回路设计，系统运行可靠性高，除了具有单独制冷、单独制热的功能外，还具有同时制冷和制热功能。冷、热负荷均可独立调节，且在12.5%~100%范围内实现无极调节，随时满足用户侧的冷热需求。
4、热回收水冷冷水机组
带热回收的冷水机组目前根据回收冷凝热的占比分为部分热回收和全热回收两种。部分热回收是在冷水机组中压缩机排气出口后增加热回收换热器，对冷凝热量进行高品位的回收，回收冷水机组排放的部分热量，一般为显热回收。制取热水温度较高，热回收效率较低，节能性较差。全热回收是在冷水机组的冷凝器中增加热回收管束，基本回收了系统排气中的全部冷凝热量。制取的热水温度较低，热回收效率较高，节能性较好。热回收形式的选取应根据实际使用需求，结合热回收效率、水温和制冷量之间的相互影响进行选用。
5、自然冷却冷水机组
风冷自然冷却机组由压缩机、蒸发器、风冷冷凝器、膨胀阀、内置板换、乙二醇泵、控制器等相关部件组成。夏季时，和常规空调一样，压缩机制冷；在室外温度低于回水温度2℃时，冷却盘管自动打开，利用室外冷风冷却回水，部分自然冷却；一般情况下，如果室外温度低于回水温度5-8℃以上，则压缩机完quan停止工作，实现完quan自然冷却。
6、单元式风冷空调机组
单元式风冷空调机组，是一种自带制冷系统以及空气循环和净化装置的空调机组，根据功能段位的不同又包括：直接蒸发式、直接蒸发与冷水组合的双冷源式、冷凝热回收式。
直接蒸发式，是指空调机组自带直接蒸发盘管和压缩机的空调机组，常用在需要进行深度除湿的新风机组上。
双冷源式单元式风冷空调机组，由两级表冷器组成，分别是水表冷器和直接蒸发式表冷器。由于直接蒸发式表冷器价格较贵，因此通常采用水表冷器对空气进行预处理，以降低直接蒸发式表冷器的处理量，进而降低设备投资。该机组第一级为水表冷器，对空气进行预处理；然后在其后配置了第二级直接蒸发式表冷器，由于直接蒸发式表冷器可以将空气处理至很低的温度，一般可将新风的含湿量处理到7g/kg左右，因此其除湿效果非常明显，新风可负担室内全部湿负荷。
直接蒸发式机组，宜选用带有可回收冷凝热的直膨机组。冷凝热回收式是指制冷系统设置两套冷凝器（一套放置在机组内，另一个室外机放置在室外）。机组内的冷凝器通过回收冷凝热来加热除湿后的空气，这样可节省机组再热热量。为了解决冷凝热回收量的控制问题，该直接蒸发式表冷器又配置了另一个室外机，该室外机放置在室外，可以将再热热量用不掉的冷凝热通过这个室外机排放掉，达到精确控制再热空气温度的作用。
单元式风冷空调机组可采用变频技术，设备根据实际负荷的变化情况自动加减载压缩机，在充分回收冷凝热的同时，整个系统运行更加高效节能。采用单元式风冷空调机组，对冷冻水温度要求大大降低，特别适用于中小型洁净工程及老工程改造项目，可以起到很好的节能降碳的作用。
7、地源热泵机组
地源热泵由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、控制器等相关部件组成。地源热泵是一种利用地热能为主要能源，辅以电能的系统。通过机组的作用，它将地下的低位能量转化为可利用的高位能量。地源热泵不仅能满足冬季供暖、夏季供冷的需求，还可以同时解决卫生热水的供应问题，充分显示了其一机三用的功能特性。需要注意的是地源热泵对土壤和地下水资源有一定的影响，因此需咨询项目工程所在地的政策是否允许才可选择。
七、冷热源系统的低碳高效运行策略
1、如何选择冷热源
洁净空调常年冷源、热源的供给应根据项目所在地气候特征、负荷特点选用不同形式的冷热源设备，有条件时，应尽量考虑选用热回收形式的冷热源设备。此外影响冷热源方案的因素还有建筑形式、初投资、运行费用、冷热负荷、不同形式冷热源设备能效值、环境影响、运行可靠性安全性、机房面积、城市能源政策导向、后期维护管理等。
2、冷热源配置方案：集中、分散
医用洁净装备工程冷热源系统的配置方案可选用集中冷热源、也可选独立冷热源，如果有经济和场地条件允许还可以选择供冷（热）季采用集中冷热源+过渡季采用独立冷热源等组合形式。
全年采用集中冷热源的配置方案通常有：风（水）冷冷水机组+锅炉/市政热力+再热热源、地源热泵机组+再热热源、风（水）冷冷热水机组（热回收型）+锅炉/市政热力等三种形式。
（1）风（水）冷冷水机组+锅炉/市政热力+再热热源
指洁净工程的冷源采用风（水）冷冷水机组，冬季热源均采用锅炉或市政热力。当夏季工况锅炉或市政热力无法提供热水时，应设置再热热源。该配置是目前大型医疗建筑最为常见的方案之一，本方案冷热源集中设置，通过管路将所需的冷热源供到所需要的区域，各不同区域通过调节阀进行控制。需要注意的是本方案在夏季工况冷热抵消严重，尤其是采用电加热作为再热热源时，能耗非常高，在规模较大的洁净手术部工程中应谨慎使用。
（2）地源热泵机组+再热热源
指洁净工程的冷热源均采用地源热泵机组供给，夏季供冷，冬季供热。本方案由于夏季工况无法提供热水，因此需设置再热热源。此外，由于地源热泵系统要求计算周期内总释热量与总吸热量宜相平衡，而我国大多数地区的净化工程全年累计冷负荷大于热负荷，因此洁净工程很少单独使用地源热泵系统，一般与大楼集中冷热源共用。
（3）风（水）冷冷热水机组（热回收型）+锅炉/市政热力
指洁净工程的冷源采用热回收型风（水）冷热泵机组，在制冷的同时回收冷凝热，作为夏季工况的再热热源，冬季采用锅炉/市政热力作为冬季工况热源。本方案的再热热源为回收的冷凝废热，无需额外消耗电能，能够避免冷热抵消现象，节能效果明显。
全年采用独立冷热源的配置方案通常有：风冷热泵机组（热回收型）、四管制多功能风冷热泵机组、单元式风冷空调机组。
（4）风冷热泵机组（热回收型）指洁净工程的冷热源均采用热回收型风冷热泵机组。该设备在制冷的同时回收冷凝热，作为夏季工况的再热热源。冬季工况风冷热泵机组按制热模式运行，为净化区域提供热源。
（5）四管制多功能风冷热泵机组
配置方案：洁净工程的冷热源均采用四管制多功能风冷热泵机组。该设备具有两个独立回路的四管制水系统，一年四季均能同时提供冷水和热水，并根据冷热需求不同进行自动匹配，满足洁净区域净化空调的使用条件。由于可以同时制冷和制热运行，其适用的外部环境也很广，一般在室外zui低气温高于-10℃的环境下，可以正常运行。因此近几年在国内净化领域应用很广，特别是我国的华东和华南地区。
（6）单元式风冷空调机组
指一种自带制冷系统以及空气循环和净化装置的空调机组，能够对空气进行制冷、加热、加湿、净化等空气处理过程。单元式风冷空调机组特别适用于中小型洁净工程及老工程改造项目，另外在一些有快速升降温要求的手术室等场所中也被广泛应用。
3、能源利用效率
医用洁净装备工程冷热源系统的运行策略应提高建筑设备及系统的能源利用效率，降低运行能耗。全年采用集中冷热源的运行策略是指洁净工程的冷热源全年均采用大楼的集中冷热源，净化区未设置独立冷热源。此时大楼的集中冷热源应综合考虑净化区与非净化区的负荷需求差异，在秋冬过渡季节，因为大楼中央空调系统要停运、检修，因此必须应配置净化专用机组，来解决这个时期的净化工程冷热源的供应问题。
净化工程由于是密闭环境，制冷运行的时间远大于制热运行时间，这样和中央空调系统的运行时间不匹配。如初春、初冬季节，净化系统需要制冷时，中央空调却需要制热运行，为了解决这个矛盾，集中冷热源中应合理选择“大机组+小机组”组合形式，满足低负荷率下制冷的要求。
全年采用独立冷热源。指洁净工程设置独立冷热源，与大楼的集中冷热源相互独立，如采用热回收型风冷热泵机组、四管制多功能风冷热泵机组或直膨式深度除湿机组等配置方案。
供冷（热）季采用集中冷热源+过渡季采用独立冷热源是目前应用较为常见的一种运行策略。该方案中净化区设置了净化专用冷热源，如采用普通型风冷热泵、热回收型风冷热泵机组、四管制多功能风冷热泵机组或单元式风冷空调机组等。此外大楼的集中冷热源在分集水器处设置净化专用冷水支管和热水支管，分别与净化专用冷热源的冷水干管和热水干管连接，并设置季节切换阀门。
在供冷（热）季，净化区冷热源由大楼集中冷热源负担，由于集中冷源一般采用螺杆式或离心式冷水机组，综合制冷性能系数高，可节约运行能耗；在过渡季当中央空调系统停止运行时，可将净化区切换为净化专用冷热源。
八、空调水系统工艺设计
空调水系统应按情况选择采用同程式或异程式，两管制系统或四管制系统，定流量系统或变流量系统，单级泵系统或双级泵系统。除采用直接蒸发冷却系统外，空调水系统应采用闭式机械循环。
1、水环路选择同程式or异程式
一般情况下，可采用异程式水系统；当各并联末端环路的设计水流阻力较为接近且末端设计水阻力占并联环路设计水阻力的比例不超过50%时，该并联环路宜采用同程式系统设计；整个空调水系统可以同时包含同程式环路和异程式环路；共用立管环路，宜采用同程式环路。
2、冷热盘管、与冷热水系统采用四管制or两管制
医用洁净装备工程对全年空调冷热供应的要求较高、空调区供冷和供热工况需要频繁转换或需同时使用，宜采用冷热盘管分别与冷热水系统独立连接的四管制系统。
3、压差旁通管的设置
一级泵变频变流量冷水系统需要设压差旁通装置。传感器以及旁通电动阀的接口，宜设置于总供回水管之间。旁通调节阀的设计流量宜取单台最大冷源设备的流量。
空调冷热水泵的设置应根据机组的台数、系统的负荷等选择确定，除空调热水和空调冷水的流量和管网阻力相吻合的情况外，两管制空调水系统应分别设置冷水和热水循环泵。
（1）除采用模块式等小型机组和釆用一级（变频）变流量系统的情况外，一级泵系统循环水泵及二级泵系统中一级冷水泵，应与冷水机组的台数和流量相对应。
（2）二级泵系统中的二级冷水泵，应按系统的区分和每个分区的流量及运行调节方式确定，每个分区不宜少于2台，且应采用变频调速泵。
（3）热水循环泵的台数应根据空调热水系统的规模和运行调节方式确定，不应少于2台，寒冷和严寒地区，当台数少于3台时宜设备用泵。当负荷侧为变流量运行时应釆用变频调速泵。
（4）空调水系统宜选用低比转数、性能曲线较陡的单级离心泵。空调冷却水泵的设置应根据机组的台数、冷却水量等选择确定。
1）冷却水泵与冷水机组的连接方式、选型及其流量和扬程附加安全系数的确定，与冷冻水泵相同。
2）设计采用多台冷却泵时：如果冷却塔与冷却水泵位置相距较远，宜采用母管与冷却塔连接；冷却泵的配电容量应按照单台运行时的最大流量要求来配置。
4、定压、补水
水系统的定压及补水应根据情况选择具体的方式，并应满足相应的水质要求。补水水质应符合现行国家标准《采暖空调系统水质》GB/T 29044的相关规定。根据当地自来水水质，必要时对补水进行软化处理；当水系统对含氧量要求较高时，可采用气压罐定压补水方式，或者釆取相应的除氧措施。当需要对补水进行软化处理时，宜设置软化水箱。釆用高位膨胀水箱对系统直接补水时，膨胀管可兼作系统的补水管。釆用补水泵时，补水点宜设在循环水泵的吸入管段；膨胀水箱优先釆用浮球阀补水。无法采用高位膨胀水箱时，宜釆用气压罐+水泵的定压补水装置。
5、水系统节能设计
水系统在设计时应采用节能措施，使系统处于高效运行状态。采用节能高效的冷热源设备。宜采用高效的变频调速泵。水管管径按管内流速确定，一般应保证不大于1.5m/s。避免重复设置水过滤器和阀门。经技术经济分析合理时，适当加大冷冻水干管的管径。
九、热力系统
当有蒸汽系统可以利用时，洁净区域应优先采用，当没有蒸汽可以使用时，可釆用蒸汽发生器。
洁净区域蒸汽主要用于中心供应室的清洗消毒、灭菌器和洁净空调的冬季加湿。中心供应常用设备蒸汽参数表：
灭菌器蒸汽耗量26~150kg/h，工作压力0. 3MPa
清洗消毒器蒸汽耗量20~50kg/h，工作压力0. 5MPa
自动冲洗机蒸汽耗量90kg/h，工作压力0. 3—0. 5MPa
清洗器蒸汽耗量50kg/h，工作压力0. 3—0. 5MPa
洁净空调用蒸汽加湿。洁净空调应采用干蒸汽加湿器。蒸汽加湿分为直接蒸汽加湿和间接蒸汽加湿，在条件允许时，优先采用间接蒸汽加湿器。
1、蒸汽加湿、电加湿
洁净空调应设置加湿器加湿，当有蒸汽源时，优先采用蒸汽加湿，否则，釆用电加湿方式。
（1）间接蒸汽加湿器：间接式蒸汽加湿器釆用一次蒸汽系统作为热源，将去离子水加热产生加湿用蒸汽，加湿器釆用不锈钢等材质，保证了进入空调机组内蒸汽的洁净度。
（2）直接蒸汽加湿器：直接式蒸汽加湿器釆用一次蒸汽直接接入净化空调机组。采用一次蒸汽应采取可靠措施，保证蒸汽的洁净度。
（3）电热型加湿器：电热型蒸汽加湿器采用电作为一次热源，对水质要求较高。应根据当地水质情况确定加湿用水，在水质硬度比较大的地区宜采用去离子水。加湿器采用不锈钢等材质，保证了进入空调机组内蒸汽的洁净度。
（4）电极式加湿器：电极式加湿器用水作为导电体发热产生蒸汽，加湿用水不能使用纯净水或蒸馏水，加湿器采用不锈钢等材质，保证了进入空调机组内蒸汽的洁净度。
2、蒸汽系统检验、疏水、计量
蒸汽系统应采取减压、疏水和计量设备，满足消毒设备的要求。
蒸汽压力要求：高压灭菌器的用气压力一般为0.4MPa，加湿蒸汽用气压力一般为0.2MPa，当蒸汽源供给的压力超过要求时，应分别设置减压装置。减压阀的选择及设置。减压阀组的位置在接入设备之前，如果设备的用气压力相同，可以统一减压。减压阀组包括过滤器、减压阀、旁通阀、安全阀等。
疏水阀的设置：启动疏水：当蒸汽不回收冷凝水时，在立管zui低处、水平管道zui低处、管道改变标高的zui低处以及接入设备之前均应设置启动疏水阀组。设备疏水：当采用蒸汽作为热源时，在管道上疏水要求与启动疏水相同，在加热设备出口、接入凝结水管之前应设置疏水阀组，设备出口应设疏水阀组。疏水阀的选择：一般采用机械型的倒吊桶式疏水器，建议疏水器内置过滤器。
计量要求：应按照不同使用功能分别设置蒸汽计量装置，计量表应带远传和记忆功能，蒸汽流量计一般选择涡街流量计。