關(guān)于醫(yī)院建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的探討

摘要：本文以某醫(yī)院綜合病房樓暖通空調(diào)設(shè)計中采用的節(jié)能新技術(shù)為實例，對醫(yī)院建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計中的相關(guān)技術(shù)問題和節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行分析和論述，旨在遵循國家節(jié)能設(shè)計規(guī)范相關(guān)條文的前提下，實現(xiàn)最大限度的節(jié)能。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院；空調(diào)；節(jié)能

近年來建筑節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用已成為全世界關(guān)注的焦點，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，我國建筑能耗已占社會總能耗的20％～25%，因此建筑節(jié)能是目前節(jié)能領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急，其中空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能成為重要的組成部分。本文正是探索以醫(yī)院為代表的公共建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，以切實響應(yīng)建設(shè)綠色、低碳社會的號召，為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

1 工程概況

（一）建筑情況：某市立醫(yī)院綜合病房樓，空調(diào)服務(wù)總面積為56400m2，建筑高度36.9米；地下一層為動力中心、中心供應(yīng)、地下車庫。地上八層，一層為藥房、食堂；二層為手術(shù)部、ICU、血庫等；三層至八層為病房；二層三層之間為設(shè)備層，頂層為機(jī)房。

（二）空調(diào)設(shè)計范圍：制冷機(jī)房、熱交換站、采暖及空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)，二層手術(shù)部、六層血液病房為潔凈病房，其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)留待專業(yè)潔凈公司進(jìn)行二次設(shè)計。

（三）空調(diào)冷熱源：

1、夏季采用三臺500RT的雙螺桿冷水機(jī)組作為空調(diào)冷源，提供供回水溫度為7/12℃的冷凍水。冷凍水泵與制冷機(jī)一一對應(yīng)，冷卻水泵與制冷機(jī)和冷卻塔一一對應(yīng)。冷卻塔設(shè)于機(jī)房層屋面上。空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)備用泵由建設(shè)單位購存。

2、冬季采用兩臺高效板式熱交換器，利用來自院區(qū)鍋爐房、壓力為0.4MPa的蒸汽進(jìn)行熱交換。地上部分及地下一層中心供應(yīng)、動力機(jī)房為一個空調(diào)水系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)供回水溫度為60/50℃。

3、空調(diào)冷熱水系統(tǒng)采用落地膨脹水箱定壓，定壓壓力0.5MPa。由囊式氣壓罐控制補(bǔ)水泵啟停，補(bǔ)水采用軟化水，由全自動鈉離子交換器進(jìn)行軟化處理；冷卻水采用綜合水處理器進(jìn)行處理。

（四）空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)：

1、空調(diào)水系統(tǒng)為單級泵變流量閉式循環(huán)雙管制系統(tǒng)，二層（手術(shù)部等）、三層（產(chǎn)科等）單設(shè)一路水系統(tǒng)，冬季可提前供暖。

2、新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)每層不同情況，分別采用熱回收式新風(fēng)換氣機(jī)或新風(fēng)機(jī)組；新風(fēng)管道附帶PTC加濕器，冬季對新風(fēng)進(jìn)行加濕處理，病房新風(fēng)管道連接空氣處理器，對空氣進(jìn)行消毒處理；落地式新風(fēng)換氣機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組新風(fēng)口，均設(shè)電動調(diào)節(jié)閥，與機(jī)組風(fēng)機(jī)聯(lián)動，冬季防凍。

3、空調(diào)水系統(tǒng)末端采用變流量控制，風(fēng)機(jī)盤管供水支管設(shè)銅球閥及水過濾器，回水管設(shè)電動兩通閥及浮點式電熱閥，供回水支管上均設(shè)橡膠軟接頭。

（五）采暖系統(tǒng)：

地下一層采用熱風(fēng)采暖系統(tǒng)。有外窗的公共衛(wèi)生間、各公共淋浴間均設(shè)置暖氣片。采暖系統(tǒng)熱媒與空調(diào)合一。采用內(nèi)腔無粘砂型TZY-6鑄鐵柱翼型散熱器。單片標(biāo)準(zhǔn)散熱量（T=64.5℃）為140W，設(shè)計條件（T=37℃）散熱量為66W。

2 空調(diào)節(jié)能設(shè)計的主要技術(shù)措施

（一）冷卻塔供回水總管上設(shè)置旁通管，通過溫度傳感器控制旁通管流量及風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)，當(dāng)冷卻塔供水溫度低于設(shè)定溫度時，逐漸開啟旁通閥，冷卻塔風(fēng)機(jī)依次自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻塔供水溫度上升至正常值時，風(fēng)機(jī)自動恢復(fù)運(yùn)行，旁通閥逐漸關(guān)閉。

（二）熱交換器的負(fù)荷側(cè)供水管上設(shè)置溫度傳感器控制其蒸汽管上溫控閥的開度，保證低溫?zé)崴膳到y(tǒng)供水溫度不高于60℃。蒸汽凝結(jié)水由自動加壓型凝結(jié)水回收裝置集中回收，輸送回院區(qū)鍋爐房二次利用。（二期設(shè)計）。

（三）空調(diào)水系統(tǒng)為一次泵變流量水系統(tǒng)，通過冷水（熱水）集分水器間的電動壓差旁通閥控制冷（熱）水系統(tǒng)供回水管路間的壓差，使系統(tǒng)保持穩(wěn)定運(yùn)行。

（四）整個建筑物的空調(diào)系統(tǒng)采用直接數(shù)字式控制（DDC），詳電施圖。新風(fēng)空調(diào)機(jī)送風(fēng)溫度通過控制冷熱水回水動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)。

（五）本工程新風(fēng)系統(tǒng)采用新風(fēng)換氣機(jī)＋吊頂式新風(fēng)機(jī)組供給，大部分區(qū)域采用新風(fēng)換氣機(jī)，以回收余熱，達(dá)到最大限度的節(jié)能。

（六）各運(yùn)行設(shè)備均采用高效率型。冷凍（熱）水管道，采用高效保溫材料閉孔橡塑保溫材料。

（七）熱廢水重復(fù)利用，減少排放量。組合式板式換熱機(jī)組凝結(jié)廢水，經(jīng)全自動汽壓凝結(jié)水回收器回收輸送回鍋爐房二次利用。

3 平衡閥在空調(diào)水系統(tǒng)中的節(jié)能作用：

空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計的主要目的，是為各末端裝置送達(dá)符合規(guī)定要求的水量。在此前提下，根據(jù)不同的使用情況，進(jìn)行水量和水溫的調(diào)節(jié)。因此，系統(tǒng)的水力平衡是設(shè)計中需要解決和運(yùn)行中必須控制的問題。平衡閥的使用，對空調(diào)水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運(yùn)行，都具有至關(guān)重要的作用，對空調(diào)節(jié)能會產(chǎn)生巨大的影響。

（一）平衡閥的裝設(shè)位置

本工程分別對中央空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)房部分、變流量循環(huán)系統(tǒng)及末端三部分進(jìn)行水力平衡設(shè)計。

1、機(jī)房部分：冷機(jī)——在系統(tǒng)循環(huán)冷凍水、冷卻水機(jī)組入口設(shè)置固定流量動態(tài)平衡閥，實現(xiàn)變流量系統(tǒng)在部分負(fù)荷運(yùn)行時冷機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)工況下運(yùn)行。集水器——在集水器分支系統(tǒng)的回水總管安裝靜態(tài)水力平衡閥，實現(xiàn)系統(tǒng)在初調(diào)節(jié)時期的流量分配控制符合方案設(shè)計，系統(tǒng)在初調(diào)試完成后閥門開度無須做任何改變，系統(tǒng)各處流量始終保持恒定。

2、變流量循環(huán)系統(tǒng)空調(diào)立管分支系統(tǒng)：在立管系統(tǒng)水平分支管供回水管處，水平分系統(tǒng)部分分支供回水管處安裝同規(guī)格的壓差調(diào)節(jié)器與靜態(tài)水力平衡閥閥組，靜態(tài)平衡閥設(shè)置在供水分支管處，實現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試過程中的系統(tǒng)靜態(tài)水力平衡調(diào)節(jié)；壓差調(diào)節(jié)器設(shè)置在回水分支管處，通過供回水分支管之間的恒定壓差，實現(xiàn)各水平分支系統(tǒng)間的動態(tài)水力平衡；避免了一般水力失調(diào)系統(tǒng)一部分系統(tǒng)還沒有達(dá)到設(shè)計流量，而另一部分已遠(yuǎn)高于設(shè)計流量的問題。

3、系統(tǒng)末端部分的水力平衡

組合式空調(diào)器——在設(shè)備回水管處安裝與設(shè)備設(shè)計流量及設(shè)計壓差相匹配的動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥，在系統(tǒng)中各個末端設(shè)備的流量達(dá)到末端設(shè)備實際瞬時負(fù)荷要求流量的同時，各個末端設(shè)備流量的變化只受設(shè)備負(fù)荷變化的影響，而不受系統(tǒng)壓力波動的影響，即系統(tǒng)中各個末端設(shè)備流量的變化不互相干擾，從而保證系統(tǒng)能高效穩(wěn)定地將設(shè)備在各個時刻所須的流量準(zhǔn)確地輸送過去。

4 新風(fēng)換氣機(jī)在醫(yī)院建筑空調(diào)中的應(yīng)用

新風(fēng)換氣機(jī)是用于空調(diào)排風(fēng)能量回收的節(jié)能設(shè)備。其主要部件是外殼體，換熱芯體和過濾器。由于換熱芯體中采用有傳熱傳透性能的材質(zhì)，所以應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)時可以利用排風(fēng)在夏季時預(yù)冷干燥新風(fēng)，在冬季時預(yù)熱加濕新風(fēng)，使新風(fēng)負(fù)荷顯著降低，從而節(jié)省冷熱系統(tǒng)能耗，對小系統(tǒng)規(guī)模，節(jié)省運(yùn)行費和降低峰值用電量都十分有利。其全熱交換效率與換熱芯體的結(jié)構(gòu)特征，通過風(fēng)量，通過芯體的兩股空氣的風(fēng)量比值以及進(jìn)風(fēng)參數(shù)有關(guān)。

對全年及春夏兩季使用的空調(diào)工程而言，應(yīng)當(dāng)設(shè)置專用的新風(fēng)系統(tǒng)，不能以開窗換氣為手段，取代新風(fēng)系統(tǒng)。而新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置目前有以下幾種做法：房間內(nèi)的室內(nèi)機(jī)帶新風(fēng)引入，或單設(shè)本房間專用的小型新風(fēng)機(jī)；一層樓設(shè)一個（或幾個）專用的新風(fēng)機(jī)組，用風(fēng)管分送至房間，其新風(fēng)引入立管也可多層合用。幾層樓合設(shè)一個新風(fēng)機(jī)組，用風(fēng)管分送各層、各房間。

節(jié)能己成為空調(diào)設(shè)計的基本課題和方向之一。空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計在工程實踐中應(yīng)提高節(jié)能意識，將各種節(jié)能措施合理運(yùn)用，運(yùn)用新型節(jié)能技術(shù)，綜合分析各種影響因素，選擇經(jīng)濟(jì)合理的節(jié)能方案。

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