醫(yī)療建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)踐

摘要：近年來(lái)，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn)，如何對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的選擇，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員經(jīng)常遇到的一個(gè)技術(shù)難題。文章結(jié)合鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院新病房樓暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)實(shí)際，就醫(yī)療保健建筑暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中的有關(guān)問(wèn)題作一些探討，以便供同行交流。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；設(shè)計(jì)；經(jīng)濟(jì)

中圖分類號(hào)：TU246 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937(2011)24-0127-01

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑業(yè)得到了迅速的發(fā)展，賓館酒店、辦公寫字樓、文化體育、醫(yī)療保健建筑、商住公寓樓等各種功能的高層建筑如雨后春筍般拔地而起。暖通空調(diào)方案設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)生命周期中最為關(guān)鍵的一環(huán)，’是后續(xù)工作順利進(jìn)行的重要保障。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn)，面對(duì)眾多的設(shè)計(jì)方案，各方的看法往往不同，甚至大相徑庭。如何對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的選擇，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的一個(gè)技術(shù)難題。

1 工程概況

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院是一座綜合性現(xiàn)代化醫(yī)院，最大病床數(shù)為2000張，可收治約2500-3000個(gè)手術(shù)病人，開(kāi)設(shè)80間手術(shù)室、48個(gè)臨床科室，配套相關(guān)的醫(yī)技診斷、藥品供應(yīng)、生活服務(wù)等部門?？偨ㄖ娣e121210.32m²，地上28層，地下3層，由門急診醫(yī)技、病房等組成。設(shè)計(jì)范圍為本工程的空調(diào)(夏季供冷，冬季供暖)與通風(fēng)設(shè)計(jì)、防排煙設(shè)計(jì)、冷、熱源機(jī)房設(shè)計(jì)。

2 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

①空調(diào)方式。本工程空調(diào)系統(tǒng)按防火分區(qū)、科室及功能分區(qū)劃分，門廳、過(guò)廳、餐廳、住院總藥房等采用吊頂柜機(jī)加新風(fēng)系統(tǒng)，并根據(jù)不同的功能要求及建筑特點(diǎn)選擇風(fēng)口型式及氣流組織方式。集中手術(shù)中心、ICU、CCU等采用凈化空調(diào)系統(tǒng)，在四樓預(yù)留設(shè)備位置，由專業(yè)公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。其他各科及病房樓等均采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)。夏季空調(diào)送風(fēng)溫度為16.0℃；冬季空調(diào)送風(fēng)溫度為35.0℃。本工程盡可能采用組合式空氣處理機(jī)組，各系統(tǒng)可根據(jù)空調(diào)機(jī)房大小等因素取不同的功能段。新風(fēng)機(jī)組及小空間空氣處理機(jī)組采用整裝式空氣處理機(jī)組，但均需設(shè)置中效過(guò)濾，地下室空調(diào)機(jī)房的新風(fēng)采集結(jié)合建筑平面由新風(fēng)管道井引入地下室空調(diào)機(jī)房，新風(fēng)引入管上設(shè)電動(dòng)防火閥，新風(fēng)引入管的風(fēng)速控制在4.0m/s以內(nèi)；地上部分空調(diào)機(jī)房的新風(fēng)結(jié)合建筑平面直接從室外采集；電梯機(jī)房、消防控制室、監(jiān)控中心等設(shè)置分體式空調(diào)器或變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)。

②通風(fēng)方式。地下1-3層汽車庫(kù)設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量按5次/h計(jì)算，排風(fēng)量按6次／h計(jì)算。地下三層制冷機(jī)房設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其送風(fēng)量按6次／小時(shí)計(jì)算，排風(fēng)量按8次／h計(jì)算。地下三層水泵房、換熱站設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其送風(fēng)量按5次／h計(jì)算，排風(fēng)量按6次／h計(jì)算。本設(shè)計(jì)僅為房間通風(fēng)換氣，排風(fēng)換氣次數(shù)按12次／h計(jì)算，自然進(jìn)風(fēng)。地下一層變電所設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其送排風(fēng)量按變壓器工藝要求設(shè)定，地下室?guī)旆康仍O(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，其送風(fēng)量按3次／h計(jì)算，排風(fēng)量按4次／h計(jì)算。地下室衛(wèi)生間設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按10次／h計(jì)算，利用空調(diào)新風(fēng)自然補(bǔ)風(fēng)。公共衛(wèi)生間設(shè)計(jì)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)量按15次／h計(jì)算。各科室、病房樓污染區(qū)及工藝要求排風(fēng)的各處均設(shè)計(jì)機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按工藝要求及各房間的壓力要求確定，排風(fēng)系統(tǒng)按科室及污染源的不同來(lái)劃分。

③空調(diào)冷、熱源及水系統(tǒng)。本工程空調(diào)總冷負(fù)荷為9847kW，空調(diào)冷負(fù)荷指標(biāo)為95W/m²，本工程采用電力制冷機(jī)組。根據(jù)總體規(guī)劃及各功能區(qū)的要求，選用三臺(tái)單機(jī)制冷量為2813kW(800RT)的水冷離心式冷水機(jī)組，及一臺(tái)單機(jī)制冷量為1392kW(400RT)的水冷螺桿式冷水機(jī)組，機(jī)組置于地下三層制冷機(jī)房?jī)?nèi)。螺桿式冷水機(jī)組可滿足能量調(diào)節(jié)的要求，以便節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。夏季空調(diào)供／回水溫度為7℃／12℃，夏季運(yùn)行采用一次泵系統(tǒng)，空調(diào)水循環(huán)泵為定流量泵，共六臺(tái)，與冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)末端負(fù)荷的變化采用能量控制法，進(jìn)行臺(tái)數(shù)控制。七臺(tái)冷卻塔設(shè)置于病房樓屋頂上，冷卻水泵六臺(tái)(分別為三用一備及一用一備)，冷卻水泵及冷卻塔與冷水機(jī)組一一對(duì)應(yīng)，冷卻水系統(tǒng)上設(shè)過(guò)濾器，并設(shè)電子除垢儀，對(duì)空調(diào)冷卻循環(huán)水進(jìn)行除垢、防垢?？照{(diào)冷卻水溫度為37℃／32℃?？照{(diào)用冷水循環(huán)水泵、冷卻水循環(huán)水泵等均置于地下室制冷機(jī)房?jī)?nèi)。為了確保集中手術(shù)中心空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，空調(diào)冷熱源均為雙電源供電，空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)完全獨(dú)立的兩套系統(tǒng)，采用四管制；并分別考慮不小于70％備用。根據(jù)計(jì)算，空調(diào)冬季供熱總熱負(fù)荷為9560kW，空調(diào)熱負(fù)荷指標(biāo)為96w／m²，需要冬季供暖的科室和集中手術(shù)中心的空調(diào)熱水由原有鍋爐房引來(lái)的蒸汽，經(jīng)過(guò)四臺(tái)換熱量為2398kW的換熱機(jī)組，生產(chǎn)60℃／50℃的熱水供空調(diào)供暖用；換熱機(jī)組及配套設(shè)備均置于地下三層換熱機(jī)房?jī)?nèi)。不設(shè)置中央空調(diào)的部位，采用變制冷劑流量的一拖多空調(diào)系統(tǒng)或分體空調(diào)系(上接第129頁(yè))統(tǒng)。空調(diào)熱水系統(tǒng)運(yùn)行采用一次泵系統(tǒng)，空調(diào)熱水循環(huán)泵為變水量控制，以利于節(jié)能，采用密閉膨脹罐對(duì)空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行定壓，補(bǔ)水，膨脹罐設(shè)于地下3層制冷機(jī)房及熱交換站內(nèi)。水系統(tǒng)上設(shè)過(guò)濾器，并設(shè)電子除垢儀，對(duì)空調(diào)循環(huán)水進(jìn)行除垢。

④空調(diào)水系統(tǒng)。空調(diào)水系統(tǒng)總體為兩管制，集中手術(shù)中心采用四管制?？照{(diào)水循環(huán)泵采用一次泵系統(tǒng)，其中：冷水系統(tǒng)為定流量系統(tǒng)臺(tái)數(shù)控制；熱水系統(tǒng)為變流量系統(tǒng)。制冷機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)冷水分、集水器，空調(diào)冷水系統(tǒng)分設(shè)三個(gè)環(huán)路。空調(diào)冷、熱水系統(tǒng)盡可能設(shè)計(jì)為同程式，如果不能設(shè)計(jì)為同程式系統(tǒng)的采用平衡閥調(diào)節(jié)，以確保空調(diào)水系統(tǒng)穩(wěn)定可靠節(jié)能。

⑤空調(diào)自動(dòng)控制。為了節(jié)省能源及提高工作效率，保證各系統(tǒng)的正常運(yùn)行，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)行計(jì)算機(jī)運(yùn)行管理控制。空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)，要求集中管理，分散控制，對(duì)各設(shè)備與參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，遠(yuǎn)方啟／?？刂婆c監(jiān)視，參數(shù)與設(shè)備非常狀態(tài)的報(bào)警，所有空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理控制均由BAS系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。空調(diào)冷水系統(tǒng)采用一次泵系統(tǒng)，循環(huán)水泵與冷水機(jī)組對(duì)應(yīng)，末端設(shè)備回水管上裝設(shè)由房間溫度控制調(diào)節(jié)的電動(dòng)二通閥，冷源側(cè)和負(fù)荷側(cè)之間的供／回水管上設(shè)旁通管，旁通管上設(shè)電動(dòng)二通閥。空氣處理機(jī)組由房間溫度、濕度通過(guò)控制模塊進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制參數(shù)包括：送風(fēng)溫度及濕度，新風(fēng)及回風(fēng)比等。風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組通過(guò)設(shè)在房間的溫度控制器實(shí)現(xiàn)水量和風(fēng)量的自動(dòng)控制，手術(shù)室的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、醫(yī)用及醫(yī)療氣體系統(tǒng)的控制根據(jù)工藝要求確定，要求獨(dú)立控制。

⑥環(huán)境保護(hù)措施?？諝馓幚頇C(jī)組、冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵、通風(fēng)機(jī)等有傳動(dòng)部件的設(shè)備與基礎(chǔ)之間設(shè)計(jì)減振器，各機(jī)房墻面、地板面均做吸聲處理，各機(jī)房的門均為防火隔聲門，以確保機(jī)房噪聲不傳至室外環(huán)境。所有風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口均采用200 mm減振短管連接，通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)及排風(fēng)機(jī)的總風(fēng)管上均設(shè)消聲器或消聲彎頭。選用超低噪聲冷卻塔，保證冷卻塔運(yùn)行本身的噪聲不大于60 dB(A)，必要時(shí)冷卻塔周圍設(shè)置隔聲屏障，以減少噪聲對(duì)周圍環(huán)境的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的選擇不僅是一個(gè)涉及面廣、影響因素多的復(fù)雜技術(shù)工作，而且直接關(guān)系到暖通空調(diào)工程項(xiàng)目的成敗和經(jīng)濟(jì)效益。所以設(shè)計(jì)人員必須對(duì)設(shè)計(jì)方案中涉及到的種種因素進(jìn)行綜合考慮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析，以尋找到符合功能要求的暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)方案，使其綜合效益最高。