淺議潔凈手術(shù)室的空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算及設(shè)備參數(shù)選型
2015-04-29 00:00:00胡友發(fā)
【摘 要】該文結(jié)合筆者的工程實(shí)踐，重點(diǎn)對(duì)空調(diào)負(fù)荷及設(shè)備的選型計(jì)算進(jìn)行了分析，最后基于設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果，有了最終的設(shè)備的參數(shù)設(shè)計(jì)選型。以供同行進(jìn)行參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】潔凈手術(shù)室；空調(diào)設(shè)計(jì)；計(jì)算；參數(shù)；選型
筆者通過(guò)進(jìn)行的本次項(xiàng)目——上饒某醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，筆者對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)計(jì)算等過(guò)程有了一個(gè)很大的認(rèn)識(shí)和提高，它使筆者于今后的設(shè)計(jì)過(guò)程中有一個(gè)清晰的設(shè)計(jì)思路、明確的設(shè)計(jì)原理及詳盡的設(shè)計(jì)計(jì)算的能力，從而能系統(tǒng)地完成暖通空調(diào)工程的相關(guān)設(shè)計(jì)工作。
1.項(xiàng)目案例資料
項(xiàng)目資料如下：根據(jù)建設(shè)單位的要求，潔凈手術(shù)部共需建設(shè)一間百級(jí)凈化手術(shù)室（40m2）、三間萬(wàn)級(jí)凈化手術(shù)室（每間30m2）、十萬(wàn)級(jí)凈化輔助用房若干間（50m2）；該項(xiàng)目的能源提供如下：只有電力供應(yīng)，無(wú)其它能源供應(yīng)；還需要了解潔凈空調(diào)計(jì)算參數(shù)；最后還要遵循《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2002）、《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》（JGJ71-90）等相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范。
2.工程設(shè)計(jì)負(fù)荷及設(shè)備參數(shù)選型
2.1空調(diào)負(fù)荷及設(shè)備的選型計(jì)算
2.1.1百級(jí)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2002）的規(guī)定，百級(jí)手術(shù)室的高效送風(fēng)層流天花的尺寸為2600*2400mm；手術(shù)臺(tái)工作面高度截面平均風(fēng)速達(dá)到0.3m/s，考慮到風(fēng)速的衰減等影響，因此選定高效送風(fēng)層流天花的送風(fēng)口風(fēng)速為0.45m/s。（空氣密度為1.2kg/m3）。
百級(jí)手術(shù)室夏季計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）：
①室外空氣相對(duì)濕度?w=55%室外空氣焓值iw=89KJ/kg.干空氣。
②室內(nèi)空氣焓值iN=48KJ/kg。
③考慮百級(jí)手術(shù)室的照明燈具、無(wú)影燈、醫(yī)用設(shè)備、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及醫(yī)護(hù)人員的散熱量等因素，百級(jí)手術(shù)室的熱負(fù)荷為：Q=40m2×225W/m2=9000（W）。
④假定百級(jí)手術(shù)室在做手術(shù)時(shí)，共有10名醫(yī)護(hù)人員在室內(nèi)同時(shí)工作。
查《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得出：成人每人的散濕量=167g/h.人。
因此，百級(jí)手術(shù)室的濕負(fù)荷為：d=10（人）×167g/h.人=1670g/h=0.464g/s。
⑤百級(jí)手術(shù)室的熱濕比ε=19397（J/g）。
⑥新風(fēng)量 Gx=0.34kg/s。
⑦百級(jí)手術(shù)室的送風(fēng)量：G=10108.8m3/h。
考慮風(fēng)量的部份富余量后，實(shí)際選用的送風(fēng)量為：G=3.5kg/s。
另外就是百級(jí)手術(shù)室冬季計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）：
①室外空氣焓值iw=2.5KJ/kg.干空氣。
②百級(jí)手術(shù)室的熱負(fù)荷為：Q=-5000（W）。
③百級(jí)手術(shù)室的熱濕比ε=-10775 （J/g）。
④其余計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）與夏季的相同。
新風(fēng)負(fù)荷QX=5.8KW。
空調(diào)表冷器負(fù)荷QK=9.8KW。
經(jīng)查焓-濕圖得：O點(diǎn)和O’點(diǎn)的含濕量為：do=9.2g/kg。
do’=8.5g/kg。
電加濕量D= 8.8kg/h。
2.1.2萬(wàn)級(jí)手術(shù)室空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》（GB50333-2002）的規(guī)定，萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的高效送風(fēng)層流天花的尺寸為2600*1400mm；單間萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的風(fēng)量按換氣次數(shù)22次/h（考慮一定的富余量實(shí)按23次/h）、面積30m2、凈高2.8m進(jìn)行計(jì)算。（空氣密度為1.2kg/m3）。
萬(wàn)級(jí)手術(shù)室夏季計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）：
①室外空氣相對(duì)濕度?w=55%室外空氣焓值iw=89KJ/kg.干空氣。
②室內(nèi)空氣焓值iN=48KJ/kg.干空氣。
③考慮萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的照明燈具、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及醫(yī)護(hù)人員的散熱量等因素，萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的熱負(fù)荷為：Q=30m2×166.7W/m2=5000（W）。
④假定萬(wàn)級(jí)手術(shù)室在做手術(shù)時(shí)，共有8名醫(yī)護(hù)人員在室內(nèi)同時(shí)工作。
查《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》得出：成人每人的散濕量=167g/h.人。
因此，萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的濕負(fù)荷為：d=8（人）×167g/h.人=1336g/h=0.371g/s。
⑤萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的熱濕比ε=13477（J/g）。
⑥新風(fēng)量 Gx=0.27kg/s。
⑦萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的送風(fēng)量：
G=0.64kg/s
萬(wàn)級(jí)手術(shù)室冬季計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）：
①室外空氣焓值iw=2.5KJ/kg.干空氣。
②考慮萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱等因素，萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的熱負(fù)荷為：Q=30m2×-100W/m2=-3000（W）。
③萬(wàn)級(jí)手術(shù)室的熱濕比ε=-8086 （J/g）。
④其余計(jì)算參數(shù)（數(shù)據(jù)）與夏季的相同。
新風(fēng)負(fù)荷QX=4.5KW。
空調(diào)表冷器負(fù)荷QK=7KW。
電加濕量D=5.3kg/h。
因潔凈輔房的空調(diào)負(fù)荷及濕負(fù)荷與單間手術(shù)室的參數(shù)接近，所以也把潔凈輔助用房看作一間萬(wàn)級(jí)手術(shù)室進(jìn)行計(jì)算，因此，萬(wàn)級(jí)手術(shù)室和輔房的潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組的參數(shù)是單間手術(shù)室參數(shù)的4倍即可。
萬(wàn)級(jí)手術(shù)室和輔房的潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組AHU-2的參數(shù)為：
風(fēng)量：1932m3/h*4=7728m3/h；制冷量：7.8KW*4=31.2KW；電加熱量：2.8KW*4=11.2KW；電加濕量：5.3kg/h*4=21.2kg/h；機(jī)外余壓：800Pa
2.1.3潔凈新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
百級(jí)手術(shù)室的新風(fēng)量1000m3/h、萬(wàn)級(jí)手術(shù)室和輔助用房的新風(fēng)量800m3/h*4=3200m3/h。因此總新風(fēng)量為4200m3/h=1.4kg/s。
2.2風(fēng)管以及水管的設(shè)計(jì)
風(fēng)管選用鍍鋅鋼板制作，風(fēng)管保溫材料選用阻燃型的PEF板進(jìn)行保溫。風(fēng)管設(shè)置在吊頂夾層內(nèi)；風(fēng)管的尺寸以主風(fēng)管的經(jīng)濟(jì)風(fēng)速控制在5—6m/s、支風(fēng)管的經(jīng)濟(jì)風(fēng)速控制在3—4m/s為宜；風(fēng)管的截面積（m2）=風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)量（m3/s）/風(fēng)速（m/s）；矩形風(fēng)管的截面長(zhǎng)寬比不應(yīng)大于4：1。
另外就是，空調(diào)系統(tǒng)水管選用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼管，水管保溫材料選用阻燃型的PEF管殼進(jìn)行保溫。水管的管徑尺寸以水管的經(jīng)濟(jì)流速控制在1-2m/s為宜，并結(jié)合水力計(jì)算表進(jìn)行各管段的設(shè)計(jì)及水力計(jì)算。
2.3空調(diào)設(shè)備的選型
筆者基于上述設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行如下設(shè)備的參數(shù)設(shè)計(jì)選型：
（1）百級(jí)手術(shù)室的潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組AHU-1 1臺(tái)。
風(fēng)量：10500m3/h；制冷量：38.5KW；電加熱量：29.4 KW；電加濕量：8.8kg/h；機(jī)外余壓：800Pa。
（2）萬(wàn)級(jí)手術(shù)室和輔房的潔凈空調(diào)循環(huán)機(jī)組AHU-2 1臺(tái)。
風(fēng)量：7728m3/h；制冷量：31.2KW；電加熱量：11.2KW；電加濕量： 21.2kg/h；機(jī)外余壓：800Pa。
（3）潔凈新風(fēng)空調(diào)機(jī)組PAU-1的參數(shù)為：1臺(tái)。
風(fēng)量：4200m3/h；制冷量：57.4KW；機(jī)外余壓：400Pa
（4）空調(diào)制冷制熱主機(jī)（風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組） 1臺(tái)。
制冷量：120KW。
（5）離心式管道泵 （一用一備） 2臺(tái)。
流量：21m3/h；揚(yáng)程：32mH2O
3.總結(jié)
總之，通過(guò)上饒某醫(yī)院潔凈手術(shù)室凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)，筆者對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)計(jì)算等過(guò)程有了一個(gè)很大的認(rèn)識(shí)和提高，其促使筆者能夠系統(tǒng)地完成暖通空調(diào)工程的相關(guān)設(shè)計(jì)工作。
【參考文獻(xiàn)】
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