淺談醫療建筑暖通空調設計

曹曉慶 劉華斌 姜毅

【摘 要】介紹我院近幾年承接的醫療建筑暖通空調設計的特點，主要就空調冷熱源、水系統、空氣品質保證措施、特殊科室的空調設計等方面展開討論。希望對今后該類型建筑的暖通空調設計起到借鑒作用。

【關鍵詞】醫療建筑；冷熱源；水系統；空氣品質；病理科；檢驗科

0 引言

近些年隨著國家醫療體制改革，我國醫院建筑建設進入了一個黃金期，大量醫療建筑開始設計并投入使用。新建醫院建筑由于體量大、樓層高、功能科室多，對其空調的人性化設計要求也越來越高，重視對醫療建筑工程的研究和設計有著重要的意義。

1空調負荷與冷熱源

1.1空調負荷

醫院建筑的空調冷熱負荷整體較辦公和商業建筑要低，單位面積冷負荷一般在90～110W/ m2，單位面積熱負荷一般在70～90W/ m2。

1.2空調冷熱源

根據建筑所在區域的能源特點及醫院自身運行的特點，不同類型不同規模醫院的空調冷熱源形式也有所差異。目前醫院建筑的空調冷熱源主要采用的是壓縮式制冷機+燃氣鍋爐的形式。由于醫院中的用電可靠性高，均采用雙路供電，是首先保證的供電用戶，因此在醫院建筑中使用能效比高的壓縮式制冷機是一種安全節能的制冷方式。在采用溴化鋰吸收式制冷方式時，應考察熱源的可靠性，不宜采用自備鍋爐。利用直燃型溴化鋰機組，可以同時解決供冷和供熱問題，減少空調冷熱源占用的空間，但是必須做好機房的泄爆，空調水循環泵建議與機組分開設置，增加系統運行的安全性。如果土壤換熱器性能測試及埋管面積滿足要求，也可設計地源熱泵系統，該系統可以兼顧衛生熱水，可采用帶熱回收地源熱泵機組+普通地源熱泵機組的組合方式，由于空調及衛生熱水使用中的不定因素，設計時建議預留冷卻塔。

空調熱源采用燃氣鍋爐的，建議采用真空熱水機組，首先由于其負壓運行，減少了機組爆炸的危險，同時由于采用間接加熱方式，空調循環水不經過爐體，電熱管不易結構，提高了機組的使用壽命。如果建筑外部有蒸汽源的，也可利用蒸汽對空調水進行加熱，同時也可利用蒸汽進行消毒。

手術室基本上全天24小時運行，白天滿負荷運行，夜間維持值班運行。因此要保證手術室、ICU等部分空調的可靠性，手術室冷熱源選擇要考慮其獨立運行的可能性。目前較多的方式是手術室另配置獨立的風冷熱泵機組。另外產房、待產室等場所還必須考慮其早期采暖的要求，一般產科可與ICU病區并為一個獨立環路，同時可在屋面裙樓預留風冷熱泵機組冷熱水端口。

2 空調水系統

2.1 空調水系統的劃分

醫院建筑由于其建筑使用的特殊性，一般包括辦公、門診、急診、病理、檢驗、放射理療、ICU、凈化手術室、中心供應等。由于使用功能的巨大差異，造成醫院建筑在空調分區設計上需要格外區分不同區域的使用特點。其中急診區一般需要有獨立的環路保證其空調使用的靈活性。空調水系統設計必須從人員使用角度合理分區，其中凈化手術區和ICU重癥監護病區必須獨立設置，并配置獨立冷熱源保持其過渡季節的使用。

2.2 空調水系統組成

空調水系統主要采用兩管制一次泵變流量系統，水泵變頻。如建筑進深較大，帶有明顯內外區（主要指門診區），可采用四管制系統，即分區兩管制系統，實現制冷制熱獨立控制。水系統可通過高位膨脹水箱定壓，膨脹水箱設在住院部屋面，也可采用設置于機房內的自動補水定壓罐裝置進行定壓補水，低位的補水水質有條件可先進行軟水處理，自來水通過全自動軟水裝置和軟化水箱后補充到系統內 。夏季供回水溫度可適當加大供回水溫差，采用6℃供水，13℃回水，降低空調水流量達到節能的目的。

3 空調空氣品質保證措施

由于醫療建筑人員密度高，污染源多，因此建筑內的空氣品質顯得尤其重要，如果處理不好容易引起交叉污染。建議采取以下措施保證空氣品質的潔凈度：

（1） 新風機、空氣處理機組的新風入口處設置靜電除塵或納米光子殺菌設備，有條件的醫院可在末端風機盤管出風管出處加設除塵殺菌設備。（2）為了防止冷凝水對環境的污染，可以設置溫濕度獨立控制的空調系統，房間內的風機盤管為干式盤管處理顯熱，無凝結水產生。潛熱則由新風系統承擔。（3）如果采用濕盤管加新風換氣機的方式，建議新風換氣機為顯熱回收型，新風換氣機的進排風位置在水平距離上宜大于10米。新風支管宜為抗菌型。（4）新風機房及空調機房取風口的設置位置盡量位于建筑的辦公區附近，盡量遠離病房等房間。有條件可以設置新風井從屋面取風。（5）病房區域宜設置空氣加濕系統，如果有蒸汽鍋爐可采用蒸汽加濕方式，也可采用電極加濕的方式。不宜采用濕膜加濕，避免滋生細菌。（6）大空間的區域，包括大廳、餐廳宜采用全空氣系統。便于日常的清理和管理。

4病理科、檢驗科的通風設計

4.1 病理科室的通風設計

病理科的通風設計原則是保護病理工作人員免受污染和傷害，同時保護環境免受污染。為了避免病理科的相關科室之間的交叉污染，必須保證房間內存在壓力梯度，即保證清潔區>半污染區>污染區，其中半污染區和污染區維持負壓。

通風系統的設計必須按照病理科的常規工作需要在各自獨立的房間內進行，通風系統建議分區設置。由于病理科的房間相對集中，因此必須對污染區和半污染區的科室進行合理分類后分區設計相應的送排風系統。同時建議送排風對應的土建風井直接在科室內設置，避免送、排風管在吊頂內的交叉打架，各排風支管設止回閥。建議污染區和半污染區采用全送全排的送風方式，污染區科室必須保證房間換氣次數不小于10次/h，半污染區必須保證房間換氣次數不小于6次/h。由于病理標本取材室及常規切片的預處理室和制片室通常設有封閉式高效能通風柜，通風柜的排風直接接入房間的排風系統，因此這類科室的排風系統設計必須兼顧平時和實驗時的不同工況，建議風機采用雙速風機，平時低速運行，保證房間的換氣次數；實驗時高速運行，在保證房間換氣次數的同時排走通風柜的污染氣體。排風系統的風機建議統一設在屋面集中高空排放，如果有條件可以對排出的有毒氣體采用水洗處理后排放，不得采用房間側排的形式避免引起交叉污染。送風機入口處建議加裝除塵殺菌裝置，送風口安裝過濾器。由于病理科科室的設備種類繁多，個別設備的散熱量較大，因此在空調冷負荷的計算上必須充分考慮相關設備的散熱量，避免末端設備冷量不足。

4.2 檢驗科室的通風設計

建議各科室的房間換氣次數不小于10次/h，室內維持負壓，各科室的排風系統獨立設置并且高空排放，其中微生物化驗室， 生化和免疫檢驗室設有封閉式高效能通風柜，這類科室的排風系統設計必須兼顧平時和實驗時的不同工況，建議風機采用雙速風機。送風機入口處建議加裝除塵殺菌裝置，送風口安裝過濾器。

5 結語

通過以上分析，可以看出醫療建筑的暖通設計要求十分高，工程設計人員必須熟悉不同功能科室房間的設計要求才能做到合理優化設計，保證醫院建成后的安全可靠節能運行。通過本文的分析希望對今后該類型建筑的暖通空調設計起到借鑒作用。

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