某大型醫(yī)院空調(diào)設(shè)計

李 海 盟

(保定市建筑設(shè)計院有限公司，河北 保定 071000)

某大型醫(yī)院空調(diào)設(shè)計

李 海 盟

(保定市建筑設(shè)計院有限公司，河北 保定 071000)

結(jié)合某醫(yī)院工程實例，詳細(xì)介紹了該醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計要點，并重點闡述了設(shè)計中參數(shù)選取、空調(diào)冷熱源、非潔凈區(qū)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)、潔凈區(qū)凈化空調(diào)系統(tǒng)等應(yīng)注意的一些新問題、新技術(shù)，從而為醫(yī)院類項目空調(diào)設(shè)計提供參考。

醫(yī)院，空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)能，設(shè)計

醫(yī)院建筑是一種綜合性極強的建筑，尤其是高層醫(yī)院，其功能相當(dāng)復(fù)雜，各層之間科室不同，功能不同，房間布置也各不相同，不同功能的房間對空調(diào)舒適度的要求也不相同，使得各層空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與計算均頗為復(fù)雜。空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計合理與否，與所在醫(yī)院中醫(yī)護人員及病人等的工作、生活環(huán)境息息相關(guān)。本文以某醫(yī)院為例，詳細(xì)介紹了空調(diào)設(shè)計中涉及到的相關(guān)問題。

1 工程概況

某醫(yī)院位于保定市五四中路與長城北大街交叉口，地下2層，主樓地上21層，裙房地上5層～6層，總建筑面積約11萬m2，建筑總高度為89.35 m。地下1層、地下2層為汽車庫、設(shè)備用房，1層為門診大廳、出入院大廳、職工食堂等，2層～4層為診室、中心供應(yīng)、檢驗中心等，5層，6層為手術(shù)中心、ICU、會議中心等，7層以上均為病房。

2 空調(diào)設(shè)計

2.1 設(shè)計參數(shù)

綜合不同功能房間對室內(nèi)熱舒適度的不同要求及建筑節(jié)能的考慮，要求供熱工況室內(nèi)環(huán)境在滿足舒適的條件下偏冷，供冷工況在滿足熱舒適的條件下偏熱，所以具體熱舒適度根據(jù)房間功能適當(dāng)調(diào)整。室外空氣計算參數(shù)表見表1，空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表見表2。

表1 室外空氣計算參數(shù)表

表2 空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表

2.2 空調(diào)冷熱源

空調(diào)冷熱源作為空調(diào)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，需要經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟的綜合比較，按安全性、可靠性、經(jīng)濟性、先進(jìn)性、適用性的原則進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較來確定[1]。考慮到本工程夏季供冷+冬季供熱的需要，結(jié)合本項目實際情況，采用電力驅(qū)動的冷水機組+熱水鍋爐作為本工程的冷熱源。

為便于統(tǒng)一管理運行時間，門診醫(yī)技部分與病房、急診部分分區(qū)設(shè)置。冷凍水供回水溫度為7 ℃/12 ℃，冷卻水供回水溫度為32 ℃/37 ℃。風(fēng)機盤管空調(diào)水采用豎向異程、水平同程式的兩管制系統(tǒng)，每層回水干管上設(shè)置靜態(tài)平衡閥；新風(fēng)機組空調(diào)水采用豎向異程式兩管制系統(tǒng)；凈化空調(diào)系統(tǒng)采用四管制系統(tǒng)，分別設(shè)置冷熱水管。

具體運行情況為：夏季選用了三臺離心式冷水機組和一臺螺桿式冷水機組，離心式冷水機組制冷性能系數(shù)大于5.10，螺桿式冷水機組制冷性能系數(shù)大于4.60。當(dāng)進(jìn)入夜間等低負(fù)荷期時，機組可以根據(jù)負(fù)荷變化部分停機。手術(shù)室冬季及過渡季，開啟機房內(nèi)螺桿機供冷。熱源采用高溫?zé)崴?，由院區(qū)鍋爐房提供，經(jīng)板式換熱器熱交換成60 ℃/50 ℃熱水，作為空調(diào)用熱媒。

2.3 非潔凈區(qū)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1)門診、醫(yī)技、辦公用房及病房層的各護理單元均設(shè)風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。每層按防火分區(qū)分別設(shè)新風(fēng)系統(tǒng)。每個房間設(shè)新風(fēng)口，風(fēng)機盤管暗裝在吊頂內(nèi)，走廊統(tǒng)一設(shè)回風(fēng)口。此系統(tǒng)的優(yōu)點為：各房間的溫度可獨立調(diào)節(jié)，當(dāng)房間不需要空調(diào)時，可關(guān)閉風(fēng)機盤管，節(jié)約能源和運行費用；各房間的空氣互不串通，避免交叉感染；風(fēng)、水系統(tǒng)占用建筑空間小，機房面積??；水、空氣的輸送能耗比小[2]。

2)1層門診大廳及5層多功能廳設(shè)置全空氣空調(diào)系統(tǒng)：冬、夏兩季空調(diào)機組采用一次回風(fēng)，新風(fēng)比為70%，在保證人員新風(fēng)量的同時，合理利用回風(fēng)使系統(tǒng)運行時更經(jīng)濟；在過渡季節(jié)，應(yīng)盡可能多用新風(fēng)，充分利用室外空氣的自然冷量滿足房間空調(diào)要求，通風(fēng)最大新風(fēng)比可達(dá)到100%，機組可根據(jù)室內(nèi)溫度設(shè)定比較室外參數(shù)后調(diào)節(jié)新風(fēng)比和送風(fēng)溫度，以達(dá)到節(jié)能的目的。

3)CT，X光，DR等有大發(fā)熱量設(shè)備的檢查室、檢驗中心、中控室、變配電室、藥房等采用變制冷劑流量多聯(lián)分體式空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行室溫調(diào)節(jié)。因為，這些房間有空調(diào)要求，但不允許冷熱水管道進(jìn)入[3]，而多聯(lián)機系統(tǒng)的特點是采用風(fēng)冷方式，將制冷劑直接送入室內(nèi)，不需要冷卻水系統(tǒng)，因此管路簡單、節(jié)省空間。除此之外，室內(nèi)機布置靈活，室內(nèi)機位置與數(shù)量可以根據(jù)室內(nèi)裝修進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；而且系統(tǒng)節(jié)能，超級VRV系統(tǒng)由于采用變頻型室外機與恒速型室外機相組合，使系統(tǒng)的容量可在5%～100%之間調(diào)節(jié)，完全可以滿足不同季節(jié)不同負(fù)荷的要求[4]。

2.4 潔凈區(qū)凈化空調(diào)系統(tǒng)

本醫(yī)院設(shè)有各凈化級別的手術(shù)室，潔凈輔助區(qū)，ICU，CCU，中心供應(yīng)等凈化區(qū)域，為滿足上述區(qū)域所需要的空氣溫度、相對濕度、氣流速度、壓力和潔凈度等參數(shù)的特殊性要求，常用的方法是通過向室內(nèi)不斷輸送一定量經(jīng)過處理的潔凈空氣，以消除潔凈室內(nèi)的各種熱、濕擾量及污染物質(zhì)。

1)手術(shù)部手術(shù)區(qū)共10間手術(shù)室，其中4間Ⅰ級接槎潔凈手術(shù)室，6間Ⅲ級潔凈手術(shù)室(一間感染手術(shù)室)。其中，Ⅰ級接槎潔凈手術(shù)室每間手術(shù)室分別設(shè)置一套凈化空調(diào)系統(tǒng)，Ⅲ級潔凈手術(shù)室每間或每兩間手術(shù)室設(shè)置一套凈化空調(diào)系統(tǒng)。手術(shù)室新風(fēng)獨立集中處理，經(jīng)過粗、中、亞高效三級過濾后，再經(jīng)加熱段、表冷段、電再熱段、電熱蒸汽加濕段進(jìn)行空氣的熱、濕處理。Ⅰ級潔凈手術(shù)室送風(fēng)量按手術(shù)區(qū)工作面高度截面平均風(fēng)速v=0.30 m/s計算，氣流組織為手術(shù)室專用送風(fēng)天花集中上送，雙側(cè)連續(xù)單層豎向百葉下回。Ⅲ級潔凈手術(shù)室設(shè)計送風(fēng)量為22次/h，氣流組織為手術(shù)室專用送風(fēng)單元集中上送，雙側(cè)連續(xù)單層豎向百葉下回。

2)手術(shù)室潔凈輔助區(qū)，潔凈走廊，6層CCU及DSA，5層ICU，2層中心供應(yīng)滅菌后和急診ICU按Ⅲ級潔凈輔助用房設(shè)計，分別設(shè)凈化空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)量為13次/h，氣流組織為高效送風(fēng)口均勻上送，單層豎向百葉下回。手術(shù)部清潔走廊按Ⅳ級潔凈輔助用房設(shè)計，設(shè)計1套凈化空調(diào)系統(tǒng)，送風(fēng)量為10次/h，氣流組織為高效送風(fēng)口均勻上送，單層豎向百葉下回。

循環(huán)凈化機組空氣處理過程：新回風(fēng)混合后，空氣經(jīng)過風(fēng)機段、中效袋式過濾段、加熱段、表冷段、電再熱段、電熱蒸汽加濕段進(jìn)行空氣的熱、濕及過濾處理后送入室內(nèi)的帶高效過濾的手術(shù)室專用送風(fēng)裝置內(nèi)；回風(fēng)在混合以前經(jīng)過回風(fēng)口的中效過濾。所有設(shè)凈化空調(diào)系統(tǒng)的房間均設(shè)排風(fēng)以保證要求的壓力梯度。手術(shù)部的凈化空調(diào)機組設(shè)置在設(shè)備層。其余凈化空調(diào)機組均設(shè)置在本層凈化空調(diào)機房內(nèi)。

3 節(jié)能設(shè)計

針對醫(yī)院全年能耗高、供熱量大、晝夜負(fù)荷差異大、大體量醫(yī)院需要全年供冷、關(guān)鍵科室與一般科室控制要求不同(特別是濕度控制)等特點[5]，本工程在以下方面做了節(jié)能措施：

首先，冷熱源方案選擇合理。本工程選用了三臺離心式冷水機組和一臺螺桿式冷水機組，在夜間只有病房、急診、手術(shù)室等有負(fù)荷時，機組可以根據(jù)負(fù)荷變化部分停機。冬季及過渡季，手術(shù)室可以單獨開啟螺桿機供冷。其次，1層門診大廳在過渡季取用室外空氣作為自然冷源。當(dāng)供冷期間出現(xiàn)室外空氣比焓小于室內(nèi)空氣比焓時(過渡季)，可采用全新風(fēng)，這不僅可以縮短制冷機組的運行時間，減小新風(fēng)能耗，同時也可以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。再次，對排放到環(huán)境中廢熱(冷)的回收利用。5層多功能廳及7層～21層 病房部分空調(diào)機組采用熱回收組合式空調(diào)機組，熱回收機組(顯熱和全熱)的額定熱回收效率不低于60%，保證了建筑物整體的能源利用效率最佳，將廢熱排放量減到最小。

4 結(jié)語

近年來隨著醫(yī)療事業(yè)的快速發(fā)展，全國各地都在興建或擴建更加大型及全面的醫(yī)療用綜合及病房樓，而醫(yī)院綜合樓不僅建筑布局復(fù)雜、功能科室較多，而且有一定的工藝流程，對于暖通專業(yè)來說，設(shè)計需要滿足安全、合理、舒適、節(jié)能及各科室的使用功能等各種要求，是公共建筑中設(shè)計內(nèi)容最多、最繁瑣的工程。而本項目目前在本地區(qū)醫(yī)院建筑中是體量最大的單體建筑，具有一定的代表性，希望各設(shè)計友人多加指正。

[1] 黃 翔.普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《空調(diào)工程》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[2] 陸亞俊.“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材《暖通空調(diào)》[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2007:158.

[3] 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施《暖通空調(diào)·動力》[Z].2009:109.

[4] 陸亞俊.“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材《暖通空調(diào)》[M].第2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社,2007:183.

[5] 沈晉明,俞衛(wèi)剛.醫(yī)院建筑暖通空調(diào)節(jié)能思路與措施[J].中國醫(yī)院建筑與裝備,2013(4)：51-53.

On air-conditioner design of some large-scale hospital

Li Haimeng

(BaodingArchitecturalDesignInstituteCo.,Ltd,Baoding071000,China)

Combining with some hospital project, the paper mainly introduces the design points of the air-conditioner system of the hospital, illustrates some new problems and techniques including the parameter selection, cold and heat source of air-conditioners, air-conditioner wind system at non-clean rooms, purifying air-conditioner system at clean rooms, so as to provide some reference for the air-conditioner design at hospitals.

hospital, air-conditioner system, energy-saving, design

2014-11-25

李海盟(1985- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)04-0118-02

TU831

A