醫(yī)療建筑空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)探究

郎煒

（山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030001）

0 前言

目前，大城市的醫(yī)療資源相對匱乏，政府正在加大建設(shè)許多新的醫(yī)療大樓，以彌補(bǔ)這些資源的不足。人們生活水平、醫(yī)院醫(yī)療水平持續(xù)提升，也逐漸提高了醫(yī)院室內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生的要求。通風(fēng)空調(diào)已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)必不可少的基本條件。它不僅需要舒適，還直接關(guān)系著病人的治療與身體安康，同時(shí)也關(guān)系著醫(yī)者的健康。清潔的空氣質(zhì)量已被認(rèn)為是提高疾病治療水平，防止交叉感染以及降低死亡率的關(guān)鍵保障。與其他公共建筑相比，醫(yī)院建筑需清潔的空氣對有害氣體進(jìn)行稀釋，進(jìn)而順應(yīng)醫(yī)療要求。對空調(diào)系統(tǒng)和通風(fēng)方式如何進(jìn)行正確使用，才能使室內(nèi)空氣質(zhì)量提高且更加節(jié)能，也已成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 暖通空調(diào)

HVAC（暖通空調(diào)），是一種在房屋建筑項(xiàng)目中調(diào)節(jié)供暖，通風(fēng)和空氣的設(shè)備。近些年，通過對各種分支技術(shù)的不斷深入研究，HVAC 也獲得了相應(yīng)的開發(fā)和應(yīng)用。由液壓恒流系統(tǒng)操作的傳統(tǒng)HVAC 系統(tǒng)不再滿足當(dāng)前住房結(jié)構(gòu)的需求。因此，在行業(yè)專業(yè)人員的研究下，液壓可變流量系統(tǒng)和可變風(fēng)量系統(tǒng)出現(xiàn)在人們的視野中。通過控制電動(dòng)控制閥和空氣閥調(diào)節(jié)和控制整個(gè)居住環(huán)境溫度。

通過對大量數(shù)據(jù)的分析和研究表明，HVAC 處理空氣的整個(gè)過程是引入新鮮空氣，空氣冷卻以及隨后的過濾處理。在暖通空調(diào)的不斷發(fā)展中，它符合時(shí)代需求，并采用了電子除塵器和加濕設(shè)備。電子集塵器通過捕獲散布在空氣中的灰塵和漂浮物并過濾清除這些污染物。加濕設(shè)備可以將生活環(huán)境保持在40%的濕度下，使使用者的生活體驗(yàn)越來越好。

2 醫(yī)療建筑空調(diào)水系統(tǒng)

醫(yī)院主要分為急門診部、醫(yī)療醫(yī)技部、病房部、后勤部等幾大功能區(qū)域，這些區(qū)域?qū)諝鉁囟?、濕度的要求各不相同。空調(diào)水系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成雙管封閉式機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)，使用主泵流量可變的水系統(tǒng)，并且在主供水管和回水管之間應(yīng)安裝差壓旁路裝置。空調(diào)的冷熱水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)為自動(dòng)補(bǔ)水和排氣壓力恒定裝置，以穩(wěn)定壓力。供水和排水專業(yè)負(fù)責(zé)自來水的供應(yīng)，由軟水器處理和儲存的軟化水箱均勻地供應(yīng)。每個(gè)空調(diào)站房要配備全程處理器，進(jìn)行防腐、防垢、防銹、過濾的處理。水系統(tǒng)的制式既要滿足功能技術(shù)的要求還要考慮其經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性，凈化區(qū)域（例如手術(shù)室）使用四管制，全年供應(yīng)空調(diào)熱水和冷凍水。加熱區(qū)域使用一次泵變流量二管制閉式循環(huán)系統(tǒng)，利用雙管異程式與水平同程相互結(jié)合的形式，在平衡水量方面要借助平衡閥裝置。

3 設(shè)計(jì)方案

3.1 醫(yī)院的藥房、行政中心、會(huì)議廳、餐廳等區(qū)域

可以采用低速空調(diào)系統(tǒng)，夏冬季最小新風(fēng)量運(yùn)行即可，在過渡季可適度加大。醫(yī)務(wù)室和普通診療室采用風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)組合的通風(fēng)形式，外部新風(fēng)經(jīng)由新風(fēng)機(jī)組過濾、制冷或制熱后供各區(qū)域使用。同時(shí)新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)器都要設(shè)置低效過濾裝置。對于無窗房間和有排風(fēng)需求的房間，應(yīng)采用分體式能量回收系統(tǒng)?？諝饨?jīng)新風(fēng)系統(tǒng)處理后送入房間，經(jīng)分體能量回收產(chǎn)生的熱交換后排出。

3.2 住院病房區(qū)

應(yīng)用風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)設(shè)計(jì)，新風(fēng)系統(tǒng)使用2 級過濾處理，回風(fēng)口要設(shè)計(jì)凈化裝置，一般為電子進(jìn)化。值得注意的是，新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要考慮當(dāng)班醫(yī)護(hù)和病患陪護(hù)的人員數(shù)量變化，人均新風(fēng)量為40m3/h 來計(jì)算。同時(shí)還要結(jié)合白天和晚上人員差異大的特點(diǎn)，將新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為雙速風(fēng)機(jī)或者變頻，采用溫、濕度各自獨(dú)立控制的系統(tǒng)，在滿足通風(fēng)要求的同時(shí)達(dá)到節(jié)能的效果。普通病房的外窗要設(shè)置紗窗，方便白天通風(fēng)換氣。新生兒科室室溫保持恒溫28℃，分娩室、新生兒室、恢復(fù)室要求24h 運(yùn)行，因此要采用四管制風(fēng)機(jī)盤管，或者運(yùn)用變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。ICU 室凈化程度要求高，潔凈等級在Ⅳ級以上，故采用24h凈化空調(diào)系統(tǒng)，氣流組織上送上回，溫度保持20～26℃，相對濕度40%～65%，與隔壁房間保持+5Pa 正壓。排風(fēng)或回風(fēng)要設(shè)置在病房附近，切記不要處于其他病床的下風(fēng)側(cè)。

3.3 感染發(fā)熱門診

要運(yùn)用全新新風(fēng)系統(tǒng)，科室的排風(fēng)要經(jīng)過濾器處理后排出。新風(fēng)系統(tǒng)無須使用熱回收，以防排風(fēng)氣流進(jìn)入新風(fēng)通道。需對排風(fēng)百葉及新風(fēng)百葉之間的高效距離進(jìn)行控制，避免造成短路故障，排風(fēng)百葉的設(shè)置要遠(yuǎn)離人流出入位置。排風(fēng)要豎向設(shè)置百葉，避免交叉感染。新風(fēng)系統(tǒng)還要設(shè)置密閉閥，密閉閥還要設(shè)置為獨(dú)立開關(guān)，方便房間內(nèi)消毒。條件允許的情況下，新風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)都要設(shè)置風(fēng)量閥。

3.4 相關(guān)ICU、血透室、手術(shù)室、中心供應(yīng)科等輔助區(qū)域

要依照相關(guān)的其相關(guān)的使用特點(diǎn)設(shè)置對應(yīng)的潔凈空調(diào)系統(tǒng)，各個(gè)系統(tǒng)分別設(shè)置風(fēng)冷熱泵型恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組，保證科室的空氣質(zhì)量和衛(wèi)生潔凈標(biāo)準(zhǔn)。潔凈空調(diào)機(jī)組的排風(fēng)量要與各科室需要的新風(fēng)量保持平衡。

3.5 直線加速器治療室

核醫(yī)科直線加速器是腫瘤放射治療領(lǐng)域常見治療方式，加速器的使用會(huì)產(chǎn)生輻射性危害，例如X 射線，還有非輻射性危害的產(chǎn)生，非輻射性通過電離離子作用會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)必須經(jīng)過通風(fēng)、換氣稀釋才能減少對人體的傷害。直線加速器治療室以5 次/h 的換氣次數(shù)來計(jì)算，經(jīng)由新風(fēng)系統(tǒng)過濾處理后輸送到治療室。因此空調(diào)設(shè)計(jì)要使用變頻式分體空調(diào)，室內(nèi)機(jī)以四面出風(fēng)嵌入式安裝，能實(shí)現(xiàn)自由供冷供熱，同時(shí)避免空調(diào)冷熱水進(jìn)入機(jī)房。這樣一來，新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)部分室內(nèi)顯熱冷符合、全部潛熱冷負(fù)荷及新風(fēng)冷負(fù)荷，在改善空氣質(zhì)量的同時(shí)有效預(yù)防水患。新風(fēng)系統(tǒng)的新風(fēng)輸送口被安置在吊頂內(nèi)，新風(fēng)管道經(jīng)門洞上方的進(jìn)風(fēng)管呈“Z”型穿墻安裝。由于直線加速治療室有放射性物質(zhì)排出，必須配備單獨(dú)排風(fēng)系統(tǒng)。

3.6 隔離觀察病房

鑒于隔離觀察病房的特殊性，空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)采用風(fēng)機(jī)盤管和新風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)，新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)能新風(fēng)處理狀態(tài)達(dá)到dL

4 通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

4.1 可行性和可靠性

在通風(fēng)空調(diào)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員期望空調(diào)系統(tǒng)能夠呈現(xiàn)較高的靈敏性和穩(wěn)定性就是通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的可靠性。依據(jù)可靠性較高的設(shè)計(jì)方案能正常施工，表現(xiàn)出較高的可行性，提高工程施工的效率和質(zhì)量。

4.2 經(jīng)濟(jì)性比較

通過針對通風(fēng)空調(diào)設(shè)備等級的高低、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異以及后期使用的舒適度、能耗、外觀等眾多層面在同一標(biāo)準(zhǔn)和同等水平下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較，是否符合通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)方案的能耗要求。只有對處于同一水平線并且各項(xiàng)指標(biāo)都大致相同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析比較，才具有實(shí)際操作的意義。

設(shè)備材料的資金投入、通風(fēng)空調(diào)的管理施工以及后期維護(hù)的資金投入都屬于一次性投入，在進(jìn)行預(yù)算工作時(shí)，不要遺漏任何項(xiàng)目。且在設(shè)計(jì)方案中，要綜合考慮通風(fēng)空調(diào)的實(shí)際投入費(fèi)用和能耗情況，不僅按照設(shè)備的出廠標(biāo)識上的參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，以免出現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用不符的問題。

4.3 調(diào)節(jié)性和可操性的分析

針對通風(fēng)空調(diào)選擇的最終設(shè)計(jì)方案，其實(shí)際操作的可行程度稱為可操性，該通風(fēng)空調(diào)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)就是調(diào)節(jié)性?？尚谐潭劝L(fēng)空調(diào)系統(tǒng)整體操作的難易程度、操作的及時(shí)性以及實(shí)際操作的概率。通風(fēng)空調(diào)的調(diào)節(jié)性主要包括調(diào)節(jié)程度的上下彈性范圍以及靈敏程度。比如VRV 和VAV 兩個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的對比，VAV空調(diào)系統(tǒng)的一次性投資較高，且具有較高的調(diào)節(jié)性和可操性，且其使用壽命較長，使一次性投資較低的VRV 空調(diào)系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上VAV，故此眾多設(shè)計(jì)方案中會(huì)采用經(jīng)濟(jì)技術(shù)性較高的VAV。

5 結(jié)束語

醫(yī)療建筑內(nèi)部面積大，內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)復(fù)雜。醫(yī)院人員流量大，是病毒細(xì)菌的聚集地，同時(shí)，易感人群相對集中，封閉的空間加速了細(xì)菌的生長和傳播。因此，合理設(shè)計(jì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，對于發(fā)揮醫(yī)療建筑的功能價(jià)值，提高醫(yī)療質(zhì)量具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。任何設(shè)計(jì)都需要與時(shí)俱進(jìn)，設(shè)計(jì)師應(yīng)不斷探索和創(chuàng)新，在科學(xué)的設(shè)計(jì)理念和專業(yè)的設(shè)計(jì)知識指導(dǎo)下，開發(fā)先進(jìn)、合理、有效的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，創(chuàng)造健康舒適的醫(yī)療環(huán)境，滿足不同的需求各科室的濕度、溫度和空氣質(zhì)量，保證醫(yī)療器械的協(xié)調(diào)運(yùn)行，推動(dòng)醫(yī)務(wù)工藝的進(jìn)步與發(fā)展。