某醫(yī)院項目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

王 美

華東建筑設(shè)計研究院有限公司 上海 200000

某醫(yī)院項目為西安交通大學(xué)附屬創(chuàng)新港醫(yī)院，位于陜西省國家級新區(qū)—西咸新區(qū)灃西新城的渭河南岸，新西寶高速線以北與渭河、新河三角洲交匯區(qū)域。建筑面積295000m2。一期包括綜合住院一、門診醫(yī)技、綜合樓、國際醫(yī)學(xué) 保健住院、健康生活廣場及一期其他附屬設(shè)施；二期包括綜合住院樓二、綜合住院樓三、二期其他附屬設(shè)施。一期總建筑面積174500m2，地上18層，地下2層，地上建筑面積114000m2，地下建筑面積60500m2。病床數(shù)量為600床。二期總建筑面積120500m2，病床數(shù)量為900床。本次主要以一期建設(shè)為主進(jìn)行分析探討，根據(jù)醫(yī)院項目特殊的使用需求特點，普通區(qū)域空調(diào)及熱水系統(tǒng)采用了一體式直燃機作為冷熱源的系統(tǒng)。而在凈化區(qū)，設(shè)置獨立的冷熱源，機組采用螺桿式風(fēng)冷冷熱水一體機，同時供冷供熱。由于醫(yī)院特殊性決定，在凈化加濕、中心供應(yīng)，廚房，洗衣房等區(qū)域則采用了蒸汽鍋爐系統(tǒng)。本文將對該醫(yī)院項目的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點進(jìn)行綜合分析。

1 該醫(yī)院項目空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點分析

1.1 空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計要點

由于該醫(yī)院項目位于寒冷地區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c應(yīng)選擇的中央空調(diào)形式以便集中供冷和供熱。同時項目區(qū)域天然氣供應(yīng)充足，具備燃?xì)饪照{(diào)技術(shù)應(yīng)用條件，因此根據(jù)該醫(yī)院項目的建筑規(guī)模、使用特性以及當(dāng)?shù)啬茉唇Y(jié)構(gòu)、價格、環(huán)保等多方面因素，決定在該醫(yī)院項目單通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中采用直燃型溴化鋰機組，且應(yīng)設(shè)置備用設(shè)備，確保當(dāng)一臺停止工作時，備用設(shè)備的供熱能力能夠達(dá)到設(shè)計供熱量的65%，以滿足醫(yī)院在冬季對采暖空調(diào)的要求[1]。直燃機、水泵房、蒸汽鍋爐等設(shè)備房設(shè)置于地下一層。在設(shè)計方案過程中，從技術(shù)角度提供合理系統(tǒng)，并和業(yè)主方進(jìn)行及時、有效的溝通，從當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，確定符合特定地區(qū)特定使用方的系統(tǒng)方案。

該醫(yī)院項目的一期工程中包括綜合住院樓一、門急診醫(yī)技樓以及國際醫(yī)學(xué)中心等普通區(qū)域，經(jīng)計算其空調(diào)總冷負(fù)荷為13960KW，熱負(fù)荷為10200KW，生活熱水2300KW，因此設(shè)置一體化直燃機3臺，制熱量增大型，制冷量4652KW，制熱量4304KW。在冷凍水設(shè)計中，供/回水溫度設(shè)計為7℃/14℃，并在屋面設(shè)置冷卻塔3臺，冷卻水供/回水溫度為30℃/37℃。一體化直燃機內(nèi)設(shè)置兩套互相獨立熱水循環(huán)盤管，生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)作為醫(yī)院生活熱水熱源。系統(tǒng)圖見圖1。在醫(yī)院的綜合樓以及健康生活廣場則采用了多聯(lián)機以及風(fēng)冷熱泵機組等方式。

圖1 一體化直燃機內(nèi)設(shè)置系統(tǒng)圖

在該醫(yī)院項目凈化區(qū)域，EICU、靜脈配置、PCR、ICU、手術(shù)室等，為保證其空調(diào)全年不間斷運行，并考慮系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，設(shè)置獨立的冷熱源，機組采用螺桿式風(fēng)冷冷熱水一體機，并設(shè)置備用機組，同時供冷供熱。在醫(yī)院的門急診及綜合住院樓屋面設(shè)置3臺（1臺為備用）四管制風(fēng)冷螺桿式冷熱水機組。在國際醫(yī)學(xué)中心屋面設(shè)置了一用一備四管制風(fēng)冷螺桿式冷熱水機。

此外，在該醫(yī)院手術(shù)區(qū)域加濕、中心供應(yīng)室等特殊區(qū)域，有24小時不間斷蒸汽需求，其熱源由3臺1.2T/h的蒸汽鍋爐提供，以滿足手術(shù)區(qū)加濕、中心供應(yīng)室、廚房以及洗衣房的蒸汽用量需求。

1.2 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計要點

在該醫(yī)院的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，水系統(tǒng)采用一次泵變頻系統(tǒng)，并采用分區(qū)供應(yīng)方式。為簡化空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并在滿足醫(yī)院使用需求的基礎(chǔ)上降低系統(tǒng)成本，在設(shè)計方案中采用了兩管制水系統(tǒng)來實現(xiàn)夏季供冷以及冬季供暖，空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)置為豎向異程以及水平同程布局[2]。同時，設(shè)計方案中還將平衡閥門分別設(shè)置在了立管各層分支中，并通過合理確定水管管徑以及調(diào)節(jié)閥門確保水力平衡，從而使末端能夠達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)設(shè)備的選擇中采用了一次泵變頻設(shè)備以及集分水設(shè)備，并將供應(yīng)方式設(shè)置為分樓分區(qū)形式，以控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體積，提高設(shè)備的適用性。根據(jù)負(fù)荷側(cè)使用波動要求，將運行系統(tǒng)的冷源側(cè)設(shè)定為定流量，并將負(fù)荷側(cè)設(shè)定為變流量，以保證主機運行穩(wěn)定，并降低系統(tǒng)運行能耗。此外，在機房設(shè)計中采用了單獨設(shè)置主機房以及水泵房的方式，以滿足直燃機以及水泵設(shè)備在防爆方面的技術(shù)規(guī)范要求。

1.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要點

在該醫(yī)院項目的大空間內(nèi)，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)采用的是全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)，而在診室及其他空間要求單獨控制的房間采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，氣流組織方式上送上回。針對醫(yī)院特殊性，風(fēng)機盤管回風(fēng)口采用帶初效過濾網(wǎng)且內(nèi)置靜電式空氣凈化裝置的門鉸型回風(fēng)口。防止細(xì)菌、真菌等污染物傳播及在風(fēng)管中積存，同時便于保養(yǎng)維護。新風(fēng)系統(tǒng)采用兩級過濾（初、中效），新風(fēng)入口設(shè)置電動密閉閥，與相應(yīng)設(shè)備連鎖控制。集中空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機盤管機組的回風(fēng)口必須設(shè)初阻力小于50Pa、微生物一次通過率不大于10%和顆粒物一次計重通過率不大于5%的過濾設(shè)備[3]。在醫(yī)院一些有特殊要求的房間內(nèi)，如感染門診、病理科，檢驗科等設(shè)置了直流式空調(diào)系統(tǒng)?？照{(diào)風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)不同使用功能，以科室為最小單位，合理規(guī)劃控制系統(tǒng)規(guī)模，保證吊頂內(nèi)管線分布滿足空間凈高要求，便于分科計量及運行管理、維護等。此外，在醫(yī)院的計算機中心等特殊設(shè)備用房間設(shè)置精密空調(diào)。

1.4 空調(diào)系統(tǒng)自動控制設(shè)計要點

在該醫(yī)院項目的空調(diào)自動控制系統(tǒng)中采用了DDC直接數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)。其中空調(diào)水系統(tǒng)中所采用的一次泵變流量系統(tǒng)，其能夠按照系統(tǒng)最不利環(huán)路末端供回水壓差對一次泵運行臺數(shù)以及轉(zhuǎn)速等進(jìn)行自動控制，通過對循環(huán)水量的調(diào)節(jié)來使空調(diào)適應(yīng)不同工況要求。在設(shè)計中還設(shè)置了三速開關(guān)及電動兩通閥，以實現(xiàn)對風(fēng)機盤管以及回水管的自動控制。在醫(yī)院空調(diào)機組以及新風(fēng)機組冷水出口等位置均設(shè)置了動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥，從而通過對表冷器進(jìn)水量的自動調(diào)節(jié)來達(dá)到控制送風(fēng)溫度的目的。在空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)引入管上設(shè)置了與風(fēng)機聯(lián)鎖的電動密閉閥，使系統(tǒng)能夠在空調(diào)機組或者新風(fēng)機組停機時自動關(guān)閉新風(fēng)閥，并進(jìn)行防凍保護。同時，通過DDC自動控制系統(tǒng)的設(shè)置，醫(yī)院空調(diào)機組可以根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)對回風(fēng)溫度和相對濕度進(jìn)行對比分析，并對蒸汽加濕器電動調(diào)節(jié)閥以及回水管電動調(diào)節(jié)閥開度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。此外，DDC系統(tǒng)還可以按照預(yù)設(shè)數(shù)值對所測定的新風(fēng)干球溫度進(jìn)行對比，并自動調(diào)節(jié)新風(fēng)比，從而實現(xiàn)在過渡季的全新風(fēng)運行。

2 該醫(yī)院項目通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要點分析

該醫(yī)院項目的主要機械送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置在設(shè)備機房內(nèi)。在醫(yī)院的衛(wèi)生間內(nèi)設(shè)置了單獨的通風(fēng)裝置，并利用屋頂風(fēng)機經(jīng)由土建豎井集中排風(fēng)。在醫(yī)院的特殊區(qū)域內(nèi)設(shè)置了單獨的排風(fēng)系統(tǒng)以及空氣過濾處理裝置，以確保向大氣排放的廢氣能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。同時，在醫(yī)院的檢驗科等有特殊排風(fēng)要求的區(qū)域內(nèi)，設(shè)計人員為生物安全柜設(shè)置了獨立的送排風(fēng)系統(tǒng)，并在屋面設(shè)置了排風(fēng)機以及高效過濾裝置，使其所排出的氣體在處理達(dá)標(biāo)后高空排放。且在其送風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置了預(yù)冷、預(yù)熱處理設(shè)備，滿足工作區(qū)內(nèi)人員的基本溫度需求。由于該醫(yī)院項目配置了多個生物安全柜房間，因此在送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中采用變頻型機組以及雙風(fēng)機機組等，且與設(shè)置在無菌室內(nèi)的生物安全柜實現(xiàn)聯(lián)動控制，以確保風(fēng)平衡。

防排煙設(shè)計也是醫(yī)院通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格遵守消防設(shè)計要求對通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，以保證醫(yī)院的消防安全。設(shè)計人員應(yīng)充分了解該醫(yī)院的結(jié)構(gòu)特點，由于醫(yī)院的防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室部分等位置均具備自然排煙條件，因此可以在滿足消防規(guī)范要求的基礎(chǔ)上采用自然排煙方式。而在其他部分則應(yīng)采用機械加壓送風(fēng)排煙方式，且應(yīng)在建筑屋頂處布設(shè)正壓送風(fēng)機。同時，防煙樓梯間分別設(shè)置地上以及地下的加壓送風(fēng)設(shè)備[5]。防煙樓梯間每隔兩層設(shè)置1個正壓送風(fēng)口，前室和合用前室每層設(shè)置1個正壓送風(fēng)口。發(fā)生火災(zāi)時啟動正壓送風(fēng)機，以確保防煙樓梯間以及合用前室的正壓值分別在50Pa以及25Pa。地下機動車庫以及非機動車庫部分采用與通風(fēng)管系統(tǒng)合用方式設(shè)計其排煙系統(tǒng)，在無法自然進(jìn)風(fēng)的防火分區(qū)設(shè)置機械進(jìn)補風(fēng)系統(tǒng)，補風(fēng)量為排風(fēng)量80%且不小于排煙量的50%。

在醫(yī)院的地下、半地下建筑以及地上建筑內(nèi)的超過50m2無窗房間內(nèi)，或面積超過100m2有人經(jīng)常停留或存在較多可燃物的房間內(nèi)，長度達(dá)到20m以上的內(nèi)走道，兩端與外窗之間的距離達(dá)到60m以上的內(nèi)走道均應(yīng)設(shè)置機械排煙裝置。在無窗以及不具備自然補風(fēng)條件的區(qū)域內(nèi)還應(yīng)設(shè)置機械補風(fēng)設(shè)施，且其補風(fēng)量應(yīng)達(dá)到排煙量的50%左右。避難間應(yīng)設(shè)置自然通風(fēng)或機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，考慮到醫(yī)院開窗設(shè)置通常受限，常無法滿足自然通風(fēng)條件，因此常采用機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，且在外墻設(shè)置不小于避難間地面面積1%的開窗。病房層走廊不滿足自然通風(fēng)條件的，設(shè)置機械排煙系統(tǒng)，考慮到病房層多層高受限，但每層平面布置規(guī)律，因此機械排煙系統(tǒng)豎向設(shè)置，以提高病房層空間高度。此外需注意的是，醫(yī)院中有凈化要求的區(qū)域內(nèi)設(shè)置排煙口，排煙口應(yīng)采用板式排煙口。潔凈區(qū)內(nèi)的排煙閥應(yīng)采用嵌入式安裝方式，排煙閥表面應(yīng)易于清洗、消毒[6]。

3 該醫(yī)院項目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)其他設(shè)計要點分析

3.1 消聲隔振設(shè)計要點

醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的噪音主要來自制冷機房，空調(diào)機房、通風(fēng)機房等，因此設(shè)計時盡量選擇高效率、低噪音設(shè)備，并將減振器設(shè)置在風(fēng)冷熱泵機組以及水泵下方，在機房內(nèi)管道下還應(yīng)設(shè)置減振支吊架。對機房內(nèi)表面應(yīng)采取吸聲以及隔聲處理措施。對于臨近空調(diào)機房且要求低噪聲的房間應(yīng)采用雙級防震設(shè)計。機房與公共區(qū)域相通的門均應(yīng)采用防火隔聲門，在設(shè)備連接進(jìn)出管設(shè)計中應(yīng)選擇柔性連接材料。在空調(diào)機房的進(jìn)出風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置消聲裝置。同時，在選擇空調(diào)系統(tǒng)潔凈消聲器應(yīng)采用專業(yè)潔凈型消聲設(shè)備。

3.2 節(jié)能設(shè)計要點

由于醫(yī)院一層門診大廳層高較高，因此應(yīng)采用地板輻射采暖方式為滿足冬季室內(nèi)溫度需求，同時為減少外門冬季冷風(fēng)滲透，應(yīng)將風(fēng)幕機設(shè)置在無門斗或雙層外門的位置，且應(yīng)將電動密閉風(fēng)閥設(shè)置與通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)連接室外的風(fēng)管上。醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)積極采用節(jié)能產(chǎn)品以及優(yōu)質(zhì)高效保溫材料風(fēng)管、水管及空調(diào)保溫材料，保溫層的設(shè)計厚度應(yīng)滿足節(jié)能要求，且設(shè)置的多聯(lián)機系統(tǒng)采用的是環(huán)保性能較好的冷媒[4]。同時，在該醫(yī)院的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)采用風(fēng)冷熱泵冷水機組其在名義制冷工況和規(guī)定條件下的性能系數(shù)不小于2.9，而燃?xì)馊加蛢捎谜羝仩t則應(yīng)達(dá)到90%以上。在冷卻水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)設(shè)置采用具有調(diào)速控制功能的冷卻塔風(fēng)機，從而在冷負(fù)荷降低時能夠有效控制運行成本。在空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)采用具有變頻控制功能的一次泵系統(tǒng)，并應(yīng)在末端裝置上配置兩通調(diào)節(jié)閥。在該醫(yī)院項目的部分區(qū)域應(yīng)根據(jù)其功能特點可實現(xiàn)過渡季節(jié)全新新風(fēng)運行。在系統(tǒng)的冷卻塔補水總管上，設(shè)計設(shè)置了計量設(shè)備。當(dāng)風(fēng)量達(dá)到10000m3/h以上時，應(yīng)確保機械通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機最大單位風(fēng)量耗功率低于0.27W/(m3*h)，且新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機最大單位風(fēng)量耗功率則應(yīng)控制在0.24W/(m3*h）以內(nèi) 。此外，在醫(yī)院的地下車庫應(yīng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)以及鍋爐房內(nèi)均應(yīng)采用自動化傳感控制裝置，以自動監(jiān)測CO濃度、房間溫度以及供熱量等指標(biāo)值，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果自動啟動相關(guān)調(diào)節(jié)設(shè)備。

3.3 該醫(yī)院項目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)防止交叉感染設(shè)計要點分析

在醫(yī)院項目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計工作中，設(shè)計人員應(yīng)確保氣流排向設(shè)計合理，醫(yī)院潔凈且無傳染病菌區(qū)域應(yīng)設(shè)為正壓區(qū)域，普通清潔區(qū)應(yīng)設(shè)置為微正壓，而污染區(qū)則應(yīng)設(shè)為負(fù)壓。同時，在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)根據(jù)不同區(qū)域的不同功能區(qū)進(jìn)行合理設(shè)置，在風(fēng)機盤管回風(fēng)口以及空調(diào)機組出風(fēng)口處等重點位置均采用駐電極空氣凈化裝置等凈化處理設(shè)備，以避免風(fēng)管中積存細(xì)菌或者真菌等污染物，從而達(dá)到防止污染物傳播以及便于保養(yǎng)維護的目的[5]。此外，在醫(yī)院的污物區(qū)應(yīng)單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，確保其與清潔區(qū)排風(fēng)系統(tǒng)相分離。

4 總結(jié)

在醫(yī)院項目的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，積極運用先進(jìn)的設(shè)計理念和設(shè)計方法，結(jié)合醫(yī)院項目的具體特點合理確定通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)管線布局，準(zhǔn)確計算核心設(shè)計參數(shù)，充分借鑒國內(nèi)外醫(yī)院通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計成功經(jīng)驗，不斷優(yōu)化設(shè)計方案，從而全面滿足醫(yī)院項目在舒適性、空氣質(zhì)量、環(huán)境溫濕度控制以及預(yù)防交叉感染等多方面的要求，為醫(yī)院診療服務(wù)的順利開展奠定良好的基礎(chǔ)，并推動我國醫(yī)院等專項項目通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計水平的全面提升。