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摘要:概要介绍了综合性医疗暖通空调设计,分析了综合性医院不同使用功能的房间所采用的空调方式。供类似的设计参考。
关键词:综合性医院;动力站;空调;通风;节能
1.建筑概况
宁波市杭州湾医院(见图1、图2)是三级综合性医院。该医院主要由门诊楼、医技楼、住院楼、后勤行政楼四大部分组成,总建筑面积19.6万㎡,地上建筑面积13.4万㎡。门诊、急诊楼高度19.8m,建筑面积2.3万㎡。医技楼建筑高度19.8m,建筑面积2.6万㎡。住院楼为高层建筑高度64m,建筑面积7.6万㎡。医学综合楼建筑高度33.7m,建筑面积9500㎡。另有锅炉房、液氧站、污水处理站等小型单体建筑,总建筑面积500㎡。地下室除作为急诊、体检中心、食堂外、设备用房、车库外,战时为二级人员掩蔽所。
2.设计参数
2.1室内设计参数(见表1)
各主要功能房间室内参数按照GB50736-2012《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》和GB50333-2013《医院洁净手术部建筑技术规范》选取,具体参数见表1。
2、考虑到同时使用系数选2台3t/h。
3.冷热源设计
本工程设置集中供冷、供热系统。锅炉房位于西南角独立锅炉房,远离人员密集场所及主要疏散口。制冷机房、换热机房位于地下二层设备区。
3.1锅炉房、换热机房设计
本工程门诊楼、医技楼、住院楼热源为压力为1.0MPa(表压)热水锅炉,总耗热量为14824kW,其中生活热水耗热量为5790kW,空调热水耗热量为9034kW。考虑同时使用系数,选用制热量为6280kW热水锅炉2台,制备80°C热水,回水温度60℃。选用换热量为5000kW的板式换热机组3台,制备55/45℃空调热水,当其中1台发生故障时,其余板式换热机组可满足总供热量的100%。根据当地有关部门规定,锅炉燃烧用天然气。空调热水耗热量为季节性需求,生活热水耗热量为常年性需求,因此当热水锅炉年检期间,单台锅炉完全可满足常年运行量70%的要求。
本工程蒸汽源为压力为1.0MPa(表压)蒸汽锅炉,根据蒸汽用汽总量及用汽压力,选用蒸汽产量为3t/h的蒸汽锅炉2台,常年运行。各用汽场所中,中心应、洗床中心为常年运行,厨房为间歇性运行,空调系统加湿为季节性需求,常年运行用汽量总和为4.0t/h。因此,当蒸汽锅炉年检期间,单台锅炉可满足常年运行量70%的要求。蒸汽锅炉制备蒸汽送达各用汽场所后减压至末端设备承受压力后接入末端设备,未经污染的蒸汽凝结水均回收利用。
3.2制冷机房设计
本工程门诊楼、医技楼、住院楼选用制冷量为4924kW(1400USRT)的水冷离心式冷水机组3台,选用制冷量为1286kW(366USRT)的水冷螺杆式冷水机组1台,并带全热回收,热回收量:1533kW。制冷机组供回水温度7/12℃。过渡季节及冬季仅开启螺杆式冷水主机供冷,待螺杆式冷水主机冷量不够时,逐步开启离心式冷水主机(螺杆式冷水主机冷量>离心式冷水主机冷量的25%)。
4.空调系统设计
本工程的空调系统在形式上分为大型集中空调、小型集中空调、专用设备空调、多联机及分体空调等四种。其中大型中央空调又分为舒适性空调和净化空调两种类型。
4.1大型集中空调设计
除特殊需求需采用小型集中空调、专用设备空调、多联机及分体空调的区域外,大部分空调区域均采用大型集中空调系统。大型集中空调系统夏季由制冷机房内制冷主机提供供回水温度7/12℃的空调冷水作为大型集中空调的冷媒。锅炉房内的燃气锅炉提供供、水温度为80/60℃的空调一次热水,经板式换热机组换热后提供供、回水温度55/45℃的二次热水作为大型集中空调的热媒。
空调冷、热水系统采用二次泵变流量系统。一次泵为冷热源侧循环泵,定频运行。二次泵为空调末端负荷侧循环泵,变频运行。根据空调总负荷变化确定空调主机及一次泵的开启台数,根据空调末端负荷变化引起的支路压差变化分别确定二次流量及扬程。空调冷水系统建筑最高点设开式膨胀水箱作为空调冷水系统的定压装置,开式水箱设于住院楼水箱间。热水系统二次侧设组合式定压补水装置,该装置集成于板式换热机组内。补水均经过水处理。
空调末端水系统根据建筑区域及功能分区划分水系统,分别为:门诊区急诊区、门诊区急救区、门诊区洁净区(单冷)、门诊区洁净区(单热)、门诊区办公西侧、东侧、中侧;医技区洁净区(单冷)、医技区洁净区(单热)、医技区洁净手术区(单冷)、医技区洁净手术区(单热)、医技区办公西侧、东侧、中侧;住院楼洁净区(单冷)、住院楼洁净区(单热)、住院楼西侧、东侧、中侧。制冷机房、换热机房分设水阀门站及分、集水器进行冷热水切换。水系统的冷热切换在制冷机房、换热机房内实现。
4.2集中空调末端设计
普通空调末端风系统按科室功能分区。门诊医技楼入口大厅、地下商业、住院楼档案室、医学综合楼报告厅、图书馆等大空间房间均采用低风速单风道全空气系统,其余房间均采用风机盘管+新风系统。每次每个科室设新风机组。冬、夏季采用新风机组将经过处理的过滤新风直接送入空调房间,过渡季节新风不作处理,仅过滤后直接送入室内。同时设置机械排风以保证新风的顺利送入。
空调新风口和回风口设置双层尼龙滤网,回风口为铝合金门铰式回风口,可方便打开清洗滤网。新风处理空调末端进风口设置风道式电子空气消毒净化器,过滤效率高于中效介质过滤器,过滤室外空气中的灰尘,以避免表冷器等表面集尘。
4.3净化空调系统设计
本院设有各种净化级别的手术室,考虑到手术室冷热源的稳定性、灵活性,除采用集中冷、热源外,另外设置风冷热泵系统以供手术室备用冷热源。每间手术室、百级层流病房、洁净走廊、CCU、ICU、PCU均设独立的净化空调系统,其余的十万级的净化辅助用房按科室各自合用一套净化空调系统。清洁走廊采用净化风机盘管+净化新风系统。
4.3.1 各净化空调气流组织
手术室、层流病房均以手术台、病床为中心在一定范围内顶送风,两下侧回风,采用手术室专用天花板送风装置,以保证手术、病床区域的洁净度。
洁净走廊、护士站、洁净辅助用房及清洁走廊均采用高效过滤保温的专用净化风口送风。送回风方式为:走廊和护士站顶送、顶回,辅助用房顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
ICU、CCU的大厅、单间病房、治疗室均采用顶送、下侧回。缓冲室采用顶送、顶回或不设回风。
4.3.2 净化空调的新风系统
净化新风标准:每间百级手术室的新风量为1200m3/h;每间千(万)级手术室的新风量为800m3/h;每间百级层流病房的新风量为1000m3/h。
室外新风经新风进风口处的过滤网过滤后进入净化新风机组,新风机组内设粗效、中效和亚高效三级过滤器,最后送入净化空调机组。净化空调机组内设中澳过滤器,室内送风末端设高效过滤器,室内回风口设阻尼过滤器。送至室内的空气经过整个过滤过程处理后充分保证了室内空气的洁净度。
净化空调的温湿度控制采用适度有限的原则,通过冷水盘管除湿及干蒸汽加湿的方式对湿度进行有效控制。通过冷水盘管制冷及热水盘管制热的方式对温度进行有效控制。
每个净化系统均单独设置排风系统,排风经低阻高中效过滤器处理后排出室外。新、排风风管上均设置定风量阀来精确控制风量。新风机组和排风机联动,通过精确控制房间 新风量和排风量,使净化级别高的房间保持相对正压,以控制由内向外的气流方向,保证洁净区相对于与之相通的非洁净区有不小于10Pa的正压。同时新风风管与净化机组送风管有旁通支路,当净化机组停机或处于值班状态时开启旁通支路上的密闭电动风阀以维持房间正压。
通过对各房间气流组织、新风量、洁净度、房间温湿度及房间压差的控制,使手术室各房间满足医院使用要求。
4.4小型集中空调设计
行政办公楼地理位置远离整体工程,其投入使用后的归属单位和使用单位与整体工程不一,且其对冷热源的稳定性要求远远低于主体建筑。因此,行政办公楼单位设置风冷热泵机组,机组设于办公楼屋面。夏季供回水温度7/12℃,冬季供回水温度45/40℃。
4.5专用设备空调设计
CT室、PEC-CT室、MRI室、标本接收处理实验室、信息中心,均采用带独立冷热源的恒温恒湿空调机组。
4.6多联机、分体机空调设计
消防控制室、通讯机房、电梯机房、UPS室及24小时值班室设置分体空调。
5.通风及消防系统设计
5.1机械通风系统设计参数
地下汽车库、设备用房、制冷机房、换热机房、发电机房、厨房、卫生间等均设机械排风或者事故排风系统,自然补风或机械补风。机械通风系统设计参数如下表:
注:1、事故通风的排风机,分别在室内、外便于操作的地点设置电器开关,并根据放散物种类,设置相应的检查报警及其控制装置。2、采用气体灭火的房间,其排风口应设在防护区的下部并直通室外。通讯机房、电子计算机房等通风换气次数不小于每小时5次。防护区外应设通风机开启装置。
5.2医学类异味、特殊房间通风
药房、污洗间、垃圾站、太平间等有异味产生的房间设有机械排风系统,并设置光氢离子杀菌除臭系统,对空气进行净化,排风机吸入端均设可重复清洗使用的初、中效过滤器,过滤后与屋面排风机联动,经专用独立竖井排至室外。
核医学科等特殊房间的通风柜单设通风系统,通风柜断面风速1m/s,排风经亚高效过滤器过滤后排放。含有放射性粉尘的废气经活性炭吸附及亚高效过滤器处理后排至屋顶高空排放。
6.节能设计
本工程建筑体量较大,与普通民用建筑比,空调通风系统的能耗在整个医院能耗中占有最大的份额,因此,暖通方面的节能具有重要意义,本工程采用了多项节能措施。
严格执行国家相关节能规范,从建筑设计上满足建筑的保温隔热性能达到节能要求指标。空调冷负荷按逐项逐时冷负荷计算,各项设计值均满足相关节能规范的限值要求。
空调水系统二级泵采用变频运行,结合系统特点,分朝向、分区域、分房间设置系统分支,并设有切断措施,据采集系统观察系统变化,改变水泵运行台数,能够利用数大大降低了空调系统的能耗,因此降低了日常运行费用。
地下车库采用双台风机,平时可根据存车量或室内空气质量情况定时高速或低速运行,既满足车库卫生环境要求,又可以降低运行成本。
设计考虑了方便控制室外新风量的措施,风柜的新风管装有调节阀。当夏季人员密度低的时候可以调低阀门开度。过渡季节,当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。
制冷主机中螺杆式水冷机组为热回收型冷水机组,热回收的热量经换热机组换热后供生活热水使用。
采用了多种用水、用能计量措施。各层、各环路水管支管上设置能量型计量装置;各蒸汽管用汽支管上设置计量装置;锅炉房、厨房分设燃气表计量;空调补水系统设置补水计量装置。
结语
大型综合性医院由于建筑布局复杂,特殊功能科室较多,并具有一定的医疗工艺要求,所以医院建筑空调要首先满足工艺对温湿度、空气洁净度等方面等要求,其次满足舒适度的要求。设计人员要根据各科室的功能、建筑的布局来合理分区、分系统,充分考虑安全、适用、舒适、节能等因素,设计除医患双方都满意的人工空气环境,从而为医护人员技术水平的发挥和病人的身心康复提供有力的保障。
参考文献:
[1] 陆耀庆 主编 实用供热空调设计手册(下册)(第二版)北京:中国建筑工业出版社,2007
[2] 方肇洪 周伟 医院空调设计手册[M] 北京:科学出版社,2004
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[5] 李勋等 中山医院肝肿瘤及心血管病综合楼暖通空调设计
论文作者:梁旭
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/6
标签:空调论文; 新风论文; 机组论文; 洁净论文; 系统论文; 房间论文; 机房论文; 《基层建设》2016年7期论文;