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摘要：近年来，某三甲医院患者就诊数量逐年递增，现有医疗设施已无法满足日常医疗需求，该医院门急诊医技大楼确定为改建项目，该医院的中央空调系统也顺势进行相应改造。对于老医院来说，既要进行系统的节能设计，又要考虑合理利用已有资源，才可达到理想的节能效果。文章通过中央空调项目改造的具体实例，提供了合理的空调设计和节能设计。
关键词：改建项目；中央空调方案；节能设计
引言
近年来，某三甲医院患者就诊数量逐年递增，现有医疗设施已无法满足日常医疗需求，该医院门急诊医技大楼确定为改建项目，该医院的中央空调系统也顺势进行相应改造。对于老医院来说，既要进行系统的节能设计，又要考虑合理利用已有资源，才可达到理想的节能效果。文章通过中央空调项目改造的具体实例，提供了合理的空调设计和节能设计。
一、项目概况
本项目属于原址新建工程，占地面积约29500㎡，原有医疗及辅助用房建筑面积80660平方米，于2009年建成并投入使用。现计划拆除院区西侧门诊楼，新建门急诊医技楼。新建单体总建筑面积51500㎡，占地面积4590㎡，建筑限高60m。
原中央空调使用两台800RT的离心式冷水机组和两台400RT的螺杆式冷水机组。配备的冷冻水泵为2台流量为480T/h，扬程为36m和2台流量为240T/h，扬程为37m。机组已使用了9年，根据业主反馈的使用情况，空调投入使用的这些年，最热的时候也只需要开启1台800RT和1台400RT的冷水机组即可满足要求，则原冷冻机房有1200RT（约4224kW）的可征用负荷。而且，业主提出新要求，部分科室需设置备用冷热源。
四、空调设计
1、大楼地上一层至十层均采用水冷机组+真空热水机组系统，建筑面积为38000m2，夏季空调估算冷负荷为7958kW，单位建筑面积空调冷负荷为202W/m2，冬季空调估算热负荷为3800kW，单位建筑面积空调热负荷为100W/m2。
夏季需要增设7958kW的制冷量，根据建设方提供的设计任务书，原冷冻机房有1200RT（约4224kW）的可征用负荷，已拆的大楼建筑面积约9800m2，估算有1764KW的冷量也可作为征用负荷，则共有5988KW的冷量也可作为征用负荷。不足的1970KW可考虑通过原有冷冻机房扩容满足。现将原2台400RT的冷水机组扩容到800RT（约增加2800kW），可满足要求。
根据建设方提供的设计任务书，冬季热源原真空热水机组房可征用负荷约2800kW，已拆的大楼建筑面积约9800m2，则估算有980KW的热量也可作为征用负荷，则共有3780KW的热量也可作为征用负荷。基本满足本工程的制热要求，暂定真空热水机组房不进行扩容。
2.一层急诊备用风冷热泵作为冷热源，夏季空调估算冷负荷为726kW，单位空调面积指标265W/m2，冬季空调估算热负荷为329kW，单位空调面积指标120W/m2。室外机置于屋面（同时中央空调供回水管上留出接口作为备用）。
3.手术室备用四管制冷热一体风冷热泵作为冷热源，夏季空调估算冷负荷为300kW，单位空调面积指标350W/m2，冬季空调估算热负荷为103kW，单位空调面积指标120W/m2。室外机置于手术室上方屋面（同时中央空调供回水管上留出接口作为备用）。
4、其他药学部、放射科、超声科、功能检查科、检验中心、妇科、产科、内镜中心、体检中心、针灸推拿科、国保中心、信息中心办公区共用一套风冷热泵机组作为备用冷热源。夏季空调估算冷负荷为2385kW，单位空调面积指标260W/m2，冬季空调估算热负荷为1100kW，单位空调面积指标120W/m2。室外机根据建筑条件置于屋面。
5、地下室核医学设置一套变冷媒流量（VRF）空调系统，夏季空调估算冷负荷为104kW，单位空调面积指标245W/m2，冬季空调估算热负荷为67kW，单位空调面积指标158W/m2。
6、地下室放疗中心设置一套变冷媒流量（VRF）空调系统，夏季空调估算冷负荷为172kW，单位空调面积指标250W/m2，冬季空调估算热负荷为112kW，单位空调面积指标160W/m2。
7、地下室办公区设置一套变冷媒流量（VRF）空调系统，夏季空调估算冷负荷为121kW，单位空调面积指标221W/m2，冬季空调估算热负荷为78kW，单位空调面积指标143W/m2。
五、空调节能设计
1、冷冻机房、真空热水机组房等分别设群控系统，根据空调负荷的变化自动调节主机、水泵等设备的运行工况，达到节能效果。
2、变冷媒流量分体多联机（VRF）空调系统 系统为遥控控制，可根据室内人员要求进行调节，所选用的机组IPLV（C）均大于4.64（W/W），满足《绿色建筑设计标准》（DB33\1092-2016）中要求的限定值。空调室外机位置布置合理，散热良好，且不对邻室形成二次热风（冷风）污染，室内机气流组织设计合理，满足室内舒适要求的温度场、速度场，冷凝水有组织单独排放。
3、本工程所采用的离心式冷水机组，在名义制冷工况和规定条件下，其能效比（COP）大于6.3（W/W），满足《绿色建筑设计标准》（DB33\1092-2016）中要求的限定值。
4、本工程所采用的风冷热泵机组，在名义制冷工况和规定条件下，其能效比（COP）大于3.18（W/W），满足《绿色建筑设计标准》（DB33\1092-2016）中要求的限定值。空调室外机位置布置合理，散热良好，且不对邻室形成二次热风（冷风）污染。
5、本项目所采用的分体式房间空调器，其能效不低于国家标准《房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》GB12021.3-2010和《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》GB21455-2013中能效等级1级的要求。
6、全空气空调系统能够调节新风量，充分利用新风的冷热量。在过渡季节可以转为全新风运行以节约空调能耗。
7、中央空调系统各末端水侧均设温控电动阀，避免房间过冷或过热，达到舒适与节能的目的。
8、暖通空调系统的供回水温度的设计应考虑对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率的影响等因素，空调冷水供/回水温差为5°C；空调热水供/回水温差为10°C。符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的要求。
10、本工程空调保温优先采用导热系数小、湿阻因子大、吸水率低、密度小、耐低温性能好的高效保温材料。空调冷热水管采用橡塑保温材料，其导热系数为0.033W/m.K，空调风管采用离心玻璃棉保温材料，其导热系数为0.037W/m.K，风管绝热层的最小热阻为0.81m2.K /W，满足节能规范的要求。
11、本工程保冷管道的绝热层外，均设置隔汽层和保护层。
12、本工程各空调末端设置温控器，可以很好响应各对应区域空调负荷变化，满足室内人员的舒适要求，实现各区域温度独立控制，同时调节方便。
13、本工程空调风系统划分基本遵照使用时间、温度、湿度相近等要求条件一致性原则。空调送风采用单风道，空气处理过程无同时加热和冷却过程。
14、本工程吊顶上部较高或吊顶上部存在较大的发热量，空调回风不采用直接从吊顶回风，回风口均接回风管，直接接至空调设备。且空调风系统不采用土建风道作为送回风道，减少土建结构蓄热带来的冷热损失。
15、本工程在条件许可的情况下，空调机房位置设置尽量靠近服务区域，减少风道长度；同时合理划分系统大小，减少风道的作用半径；风道设计与连接符合《通风与空气调节工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）中的相关规定：包括矩形风管长宽比、风管弯头、变径、三通、阀件设置等。
16、本工程空调通风系统的风机压头和机组余压是通过计算确定，风机和电机的效率为高效率，在条件许可的情况下，一些区域采用直接驱动的风机。同时风管与风机出口连接处的做法符合相关规定，减少风机出口局部阻力。
17、本工程空调风管内的风速设计取值既满足空调区域的噪声要求，又符合技术经济比较平衡，有效降低风机的输送动力。
18、空气处理设备所选配空气过滤器，其各级过滤器的初、终阻力符合《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）相关规定，减少空气处理设备的局部阻力。
19、新风系统直接送入各空调区域，不经过室内空气处理设备盘管后送出。
20、本工程门厅的全空气空调系统的新风量可随季节的变化采用变新风比运行，控制方式采用焓值控制，新风入口、新风管道均按最大新风量设置。
21、本工程考虑到交叉感染的危害性，暂不设置热交换新风机组。
22、本工程各典型全空气系统风机单位风量耗功率（Ws）小于0.27、新风系统风机的单位风量耗功率（Ws）小于0.24，均满足《公共建筑节能设计规范》（GB500189-2015）中对应的限定值要求。
23、电机功率不小于7.5kW的风机应采用变频技术，且应采取相应的水力平衡措施。
24、本工程空调工程设置直接数字控制系统，内容包括参数检测、参数与设备状态显示、自动调节与控制、工况自动转换、能量计量以及中央监控与管理。各子系统范围包括多联机系统、通风系统。
31、本工程空气调节风系统自动控制包括：房间温度监测和控制；全空气系统新风采用变新风比焓值控制方式；设备运行状态的监测及故障报警；过滤器超压报警或显示。
25、空调冷、热源系统能根据末端需求进行水泵台数和转速的控制；
26、本项目主要设备机房，包括空调机房、新风机房，以及设置在室外的风冷机组；位于公共区域的竖井，如空调冷媒管井等；位于公共空间主要的操作阀门，如空调风阀、排烟阀等，已考虑设备、管道、阀门等维修、改造和更换所需要的空间要求。
参考文献
[1]GB51039-2014.综合医院建筑设计规范.北京.中国计划出版社.2014
[2]GB51089-2015.公共建筑节能设计标准.北京.中国建筑工业出版社.2015
[3]DB33/1092-2016.绿色建筑设计标准.北京.中国计划出版社.2016
论文作者:郭莉丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/14
标签：空调论文; 负荷论文; 风管论文; 新风论文; 单位论文; 工程论文; 面积论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;