目的:分析研究具有非均整（FFF）模式的医用直线加速器机房放射防护设计与屏蔽效果,为医用直线加速器FFF模式的放射防护设计提供技术参考。方法:在VersaHD型医用直线加速器X射线能量10 MV、照射野40 cm×40 cm条件下,分别使用均整模式最大输出剂量率600 MU/min和FFF模式最大输出剂量率2 200 MU/min照射,按照国家职业卫生标准（GBZ126-2011）规定的方法,对加速器机房外表面30 cm处剂量水平进行检测,对检测结果中的超标位点计算改造方案的屏蔽厚度,并在改造完成后重新进行检测。结果:按照均整模式设计的原屏蔽方案在10 MV的FFF模式下,机房外表面部分检测点辐射剂量率)2.5μSv/h,超出国家职业卫生标准（GBZ126-2011）限值（≤2.5μSv/h）要求;防护门外中子辐射剂量当量率最大为1.0μSv/h,明显高于预期值。根据检测结果计算需要增加的屏蔽厚度,改造完成后原超标位点辐射剂量率均(2.5μSv/h,满足标准限值要求。结论:在FFF模式下机房外表面辐射剂量率较均整模式明显增加,具备10 MV的FFF模式的医用直线加速器机房设计需要考虑中子防护,在不改变周围剂量当量率参考控制水平的情况下,需要增加屏蔽厚度才能达到国家标准要求。