1、術中核磁工作原理
首先在建筑布局和房間設置上與常規(guī)手術室不同，術中核磁的手術室是由兩個各自獨立的房間組成的統(tǒng)一體。一間是手術室，稱為OR，另一間則是磁體設備房間，稱為DR。OR和DR之間有一道移動屏蔽門相隔，平時關閉，手術時可開啟也可關閉。房間吊頂有軌道相通，磁體設備吊裝在軌道上，可以來回滑動。
術中核磁手術室平面示意圖：

術中核磁手術室剖面示意圖：

其工作過程為：
（1）病人先在DR進行磁共振檢測，確認病灶部位；
（2）病人推入OR準備手術，此時移動屏蔽門是先開后關閉狀態(tài)；
（3）病人在OR進行手術，此時移動屏蔽門是關閉狀態(tài)，OR與DR為獨立的兩間潔凈室；
（4）術后移動屏蔽門打開，由DR的磁體設備移動至OR進行磁共振掃描，以便觀察手術是否做得成功。此時OR與DR聯(lián)通，成為一個整體潔凈室。
（5）手術結束，病人離開手術室。
2、案例分析
（1）工程概況
此項目由某醫(yī)院綜合樓一層的功能房改建為術中核磁手術室，改建面積約250m²，層高約5.4m。包括手術室、磁體室、操作室及其一些凈化輔房。為保證術中核磁工作人員及病人需要，此區(qū)域全年滿足凈化工藝對空調的要求。
凈化間內設備散熱量：

可接受的溫度和濕度范圍：

（2）冷熱源及系統(tǒng)簡介
1）冷熱源：該工程夏季空調總冷負荷約138kW，冬季空調總熱負荷約60kW?？照{冷、熱源選用一臺制冷量為155kW,制熱量為125kW的能同時供冷、熱的四管制風冷熱泵機組，機組設置在大樓五層立面。
2）獨立空調系統(tǒng)：為OR和DR各自設置一個獨立的潔凈空調系統(tǒng)，其余各輔助用房設置一個獨立的空調系統(tǒng)。新風機設有粗、中效空氣過濾段、表冷段、熱水盤管段、送風機段；空調箱功能段設有粗、中效空氣過濾段、表冷段、熱水盤管段、蒸汽加濕段、送風機段。各功能區(qū)域新風直接取自室外并由新風機集中處理后送入各空調箱經(jīng)二次處理后再送入各功能室。
3）空調水系統(tǒng)：該工程采用四管制閉式循環(huán)系統(tǒng)，冷水泵配置兩臺，熱水泵配置兩臺，冷、熱水系統(tǒng)水泵分別為一用一備。水系統(tǒng)為異程式，采用平衡閥平衡系統(tǒng)阻力。冷、熱水系統(tǒng)分別由兩套穩(wěn)壓型定壓罐補水。
（3）潔凈度標準
就一般核磁檢查室（DR）而言，是不需要凈化空調的，但是術中核磁將檢查與手術聯(lián)系到一起，需要相互“互動”。因此，DR也需要做凈化。
由于手術室（OR）主要是外科手術，手術室凈化級別定為1級，而DR與OR之間在手術過程中移動屏蔽門將打開，彼此連成一體，為了保證OR內的潔凈度及氣流組織的穩(wěn)定，原考慮將DR定為2級手術室來做凈化，否則會造成OR與DR之間壓差及潔凈度相差過大，開門時造成兩室氣流的不穩(wěn)定，對1級層流的擾動太大從而影響手術的效果。但是，對于一個磁體檢查室來說，2級手術室的標準又太高，同時也不利于節(jié)能。因此，根據(jù)OR與DR的工作特性，設計時采取了一個折中的辦法。
在OR與DR之間的屏蔽門關閉時，其實兩室是*獨立的，只有在門打開時才相互連通。設計中DR室設計為一個變風量系統(tǒng)，在屏蔽門關閉時，為一般萬級（Ⅲ級）潔凈室的標準，保證房間的潔凈度及相對于鄰室輔助用房的壓差。在屏蔽將要打開之前，再將DR的潔凈級別提高至2級手術室標準，使DR與OR在屏蔽門打開連通之后，OR室內的潔凈環(huán)境不會受到太大的影響，保證手術的正常運行。其余潔凈輔助用房則均按照《醫(yī)院潔凈手術建筑技術規(guī)范》GB 50333-2002的要求進行設計。
下表為各房間潔凈指標：

（4）h-d計算及空調系統(tǒng)
OR與DR室內設計溫度T=22℃，相對濕度φ=55%，計算OR百級手術室人員12人，DR萬級磁體室人員8人，進行空調負荷計算，根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術建筑技術規(guī)范》GB 50333-2002確定手術室風量。
1）DR的計算及空調系統(tǒng)
DR為一個凈化空調系統(tǒng)，室內冷負荷Q=5.1kW，空調濕負荷d=0.29kg/h，門開和門閉時室內負荷變化忽略不計，萬級潔凈確定新風量定為800m³/h，門閉時送風量為2400m³/h，門開時送風量為3900m³/h。
DR萬級磁體室采用一次回風系統(tǒng)，新風處理到室內焓值，新風不承擔室內負荷，新風空調箱僅承擔新風負荷，室內循環(huán)空調箱承擔全部室內冷負荷，循環(huán)空調箱在濕工況下工作，此種方式在工程設計中經(jīng)常被采用。
下圖為一次回風系統(tǒng)空氣處理流程：

從圖中分析，回風N點與處理后的新風L點混合，經(jīng)循環(huán)空調箱冷卻處理到L′點，再經(jīng)再熱加熱到送風狀態(tài)點O點。
根據(jù)DR的運行特點，計算需分門閉時和門開時兩種狀態(tài)。
門閉時，根據(jù)h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*800*（90.44-45.22）]/3600=12kW
再熱量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（38.85-35.9）]/3600=2.36kW
DR凈化空調箱制冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（45.22-35.9）]/3600=7.46kW
門開時，根據(jù)h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*800*（90.44-45.22）]/3600=12kW
再熱量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*3900*（41.3-36.06）]/3600=6.8kW
DR凈化空調箱制冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*2400*（45.22-36.06）]/3600=11.9kW
2）OR的計算及空調系統(tǒng)
OR百級手術室內冷負荷Q=11.3kW,空調濕負荷d=0.6kg/h，門開和門閉時室內負荷變化忽略不計，百級手術新風量門開時定為1200m³/h，門閉時定為2400m³/h，手術室控制區(qū)2.6*2.4m²，手術室控制區(qū)送風量11000m³/h。
OR采用的是二次回風系統(tǒng)，從圖中分析，一次回風N點與處理后的新風L點混合，經(jīng)循環(huán)空調箱冷卻處理到L′點，再與二次回風N混合至送風狀態(tài)點O點。

根據(jù)OR的運行特點，計算同樣需分為門閉時和門開時兩種狀態(tài)。
門閉時，根據(jù)h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*1200*（90.44-45.22）]/3600=18kW
OR凈化空調箱制冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（45.22-35.73）]/3600=34.8kW
門開時，根據(jù)h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*2400*（90.44-45.22）]/3600=36kW
OR凈化空調箱制冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（45.22-35.73）]/3600=34.8kW
為了方便比較，把OR百級手術室也做了一次回風系統(tǒng)的計算，根據(jù)h-d圖，其再熱量可算得，Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*11000*（42.02-36.12）]/3600=21.6kW，如果OR采用一次回風，那么相對于DR其再熱量要高出很多。
由此可以看出，百級手術室采用二次回風系統(tǒng)運行能耗比一次回風系統(tǒng)下降很多。沒有再熱產生的冷熱抵消的浪費。
3）凈化輔房的計算及空調系統(tǒng)
所有凈化輔房為一個凈化空調系統(tǒng)，總冷負荷Q=11.4kW，總濕負荷d=2.29kg/h，新風量定為1146m³/h，送風量為3735m³/h。
根據(jù)h-d圖算得：
新風預冷量：Q_新=[1.2*G*（h_W-h_L）]/3600=[1.2*1146*（90.44-45.22）]/3600=17.27kW
再熱量：Q_再=[1.2*G*（h_O-h′_L）]/3600=[1.2*3735*（36.06-34.13）]/3600=2.4kW
DR凈化空調箱制冷量：Q=[1.2*G*（h_C-h′_L）]/3600=[1.2*3735*（45.22-34.13）]/3600=13.8kW
4）新風處理
DR、OR及凈化輔助用房的新風均有一臺新風機組集中將新風處理到室內焓值，再送至三個凈化空調箱內。項目總新風量為4346m³/h。由室外新風機處理至室內的等焓點送往空調箱。
5）冷熱源的選擇
該項目DR磁體室及輔助用房凈化空調系統(tǒng)采用一次回風系統(tǒng)，同樣也有再熱問題，而采用電再熱的形式將會造成過高的能源浪費，因此采用四管制冷、熱型風冷熱泵作為系統(tǒng)冷熱源。
熱泵機組殼管式蒸發(fā)器生產冷凝水，作為系統(tǒng)的冷源。殼管式冷凝器生產熱水，作為系統(tǒng)的熱源，翹片式換熱器即可作蒸發(fā)器也可作冷凝器，并根據(jù)系統(tǒng)需要可實現(xiàn)蒸發(fā)器功能和冷凝器功能之間進行切換，進行冷熱量平衡調節(jié)，滿足潔凈空調箱冷凍去濕、再加熱的要求，達到潔凈手術室恒溫恒濕的要求，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
（5）氣流組織
按照《醫(yī)院潔凈手術建筑技術規(guī)范》1級潔凈手術室的送風面積不小于2.4m*2.6m的區(qū)域，但是OR吊頂裝了兩根軌道供磁體移動，因此只能將2.4m*2.6m的送風區(qū)域分成三塊，每塊大小0.8m*2.6m，同時由于手術室面積較大，并且是不規(guī)則形狀，因此在手術室四周都設有下回風口，保證氣流組織能分布均勻，以保證室內潔凈度符合設計標準。
為了盡可能的減小開門后DR對OR的影響，當門打開時希望能夠將氣流紊流狀態(tài)控制在一定范圍內，保證手術臺區(qū)域的平行流，因此將兩個房間的排風口設置在移動屏蔽門側，將紊流控制在排風口范圍內，《潔凈室施工驗收規(guī)范》中要求潔凈室開門時，距門0.6m處潔凈度不低。因此兩側排風口設置在距門約0.65～0.8m的距離，而手術臺距門約2.5m。氣流紊流區(qū)域影響不到手術臺工作區(qū)域。
術中核磁風口布置示意圖：

3、壓差控制
由上表表格所示的各房間潔凈指標，可以得出DR與OR的送風量、新風量與排風量，但當屏蔽門開啟時，為保證潔凈度，DR的換氣次數(shù)由22次/h提高到36次/h，兩房間之間的門縫漏風變成門洞漏風，此時將OR新風量增大，流入DR的風量隨之增大，同時提高DR的排風量，以保證兩個房間連通后的氣流組織穩(wěn)定。
在門開啟時，OR到DR的門洞風量約為1430m³/h，屏蔽門尺寸為3m*2.5m，因此可以計算出門洞氣流方向流動速度約為0.053m/s，而磁體移動時速度緩慢，其從DR帶入OR的風量可忽略不計，因此，能夠保證OR對DR的氣流組織的穩(wěn)定，使整個手術大環(huán)境不受干擾。項目終驗收實測時，OR對DR的壓差為9.3Pa，完滿滿足設計要求。其余潔凈輔房均按照常規(guī)潔凈空調系統(tǒng)進行設計，設計為一個獨立的空調系統(tǒng)，送風、排風均按照風量平衡計算得出。