姚旭輝李銳范文輝吳欣雨任臻馬麗
(1.北京建筑大學,北京 100044;2.北京建工建筑設計研究院,北京 100044)
對于療養院暖通空調設置原則的探討*
姚旭輝1李銳1范文輝2吳欣雨1任臻1馬麗1
(1.北京建筑大學,北京 100044;2.北京建工建筑設計研究院,北京 100044)
根據對廈門、吉林、廣州等不同療養院的實地調研,發現各療養院的暖通空調系統設置以及在后期運行管理方面存在不同程度的不足之處。本文根據調研結果并結合現行的相關規范,主要在療養院的空調系統選擇、噪聲和室內空氣品質三方面進行闡述,并根據不同的問題提出相應的解決方案,以便達到滿足室內熱舒適、聲環境等各方面的要求條件下,更節約能源和便于管理。
療養院 暖通空調系統 噪聲 空氣品質
隨著我國經濟快速發展,能源緊缺問題越發突出。而我國建筑能耗的總量逐年上升,在能源總消費量中所占的比例已從上世紀七十年代末的10%,上升到27.45%,逐漸接近三成。而暖通空調不僅是保證室內舒適性的基礎,也是建筑能耗消耗最多的一項,有關研究表明,采暖和空調能耗占建筑能耗60%-70%。此外療養院作為一個不同于醫院的療養機構,暖通空調相關要求更復雜。但目前療養院暖通空調系統存在諸多問題,且現行的 《療養院建筑設計規范》中關于暖通空調規定相對較少。該規范是于1988年1月1日開始試行,到目前還未對其進行修編,部分內容與我國目前形式不相符。本文通過調研不同地區不同療養院實際情況,參考現行的《療養院建筑設計規范》,對療養院這種特殊建筑的暖通空調設計中存在的問題和應注意的方面進行闡述,為療養院暖通空調系統的設計以及相關規范的修編提供參考。

圖1 廈門某療養院分體機室外機

圖2 吉林某療養院分體機室內機
在現有的政策環境和市場環境下,我國大多數療養院也開始向企業運營管理模式進行轉化。并且數量也從1960年的1577家銳減到2008年的210家,床位也僅有3.8萬張。從業人員也從1995年的52762人降到2008年的19909人。包括醫師、護士、衛生技術人員在內都嚴重不足。護士每床配備率為0.109,醫師僅有0.075。這都嚴重制約著我國療養院的發展。
與之相匹配的暖通空調系統也相對較落后。目前我國療養院的空調系統大都采用最原始的分體機,沒有關于空調系統的節能和檢測措施,例如熱回收或風量、室內空氣品質檢測等,如圖1-2所示。對于現在技術成熟的熱泵技術等節能技術的應用更是少見。且現有的暖通空調系統也存在有待改善的問題。本文主要從暖通空調系統的噪聲問題和療養院室內空氣品質問題進行闡述。
分散式系統固然由于每個房間的負荷由各自空調器來承擔而給居住者帶來獨立控制權,但正因其設備太過分散而不宜控制,且給維修帶來困難。療養院中的康復室、醫生辦公室、護士值班室等房間,其使用時間相對較集中,可以采用集中式或半集中式空調系統,
提高系統的整體操作性和監控性,以便使用更多節能技術。部分療養院意識到上述問題,并也有療養院采用了集中式或半集中式空調系統,如圖3-4所示。

圖3 廣州某療養院全空氣空調系統

圖4 廣州某療養院風機盤管系統

表1 不同種類消聲器介紹
3.1 噪聲危害
在空調工程中,除了要控制室內溫度、風速、濕度外,還應控制室內的聲環境,尤其對于療養院這種需要安靜環境調養的特殊建筑。而在調研中了解到,部分療養院具有分體機經久失修和空調系統設計不合理等原因造成噪音過大的現象。而在 《療養院建筑設計規范》中,并未對療養院的噪聲要求作出明確規定,而噪聲對人體有著較大的影響。相關研究表明,較大的機械噪聲和環境噪聲會使人們煩躁不安和注意力不集中。人若處在連續噪音的條件下,40dB(A)會使10%的人睡眠受到影響,70dB(A)會使50%的人睡眠受到影響。而突發噪聲達到40 dB(A)會使10%的人驚醒,60dB(A)會使70%的人驚醒。此外,噪音還會直接對人的聽覺系統和心血管產生不利影響。這都直接影響到該療養院的療養效果。
3.2 噪聲主要來源與消除方法
通過調研發現,療養院房間噪聲最多來源于送風風口以及室內風管處。風管中空氣風速過大和管徑變徑過急產生振動而形成噪聲。因此在經濟比摩阻的條件下,盡量選用大管徑,并且變徑盡量要緩。此外選用毛刺少的風管,且風管的彎頭弧度盡量大且內裝導流片?,F行的《療養院建筑設計規范》并未對空調系統中消聲器的使用量作出規定。應根據療養院不同功能區確定其噪聲上限,根據限制確定送風口之間應設消聲器的概略數,以便施工有據可查。
此外,風機、冷水機組、水泵等空調設備產生的噪聲會通過風道、墻體等部位傳遞至空調房間。因此對上述設備應盡量選取低噪聲值設備,并應有減振、隔振的措施,對機房也盡量采用消聲墻、消聲門等處理,降低噪聲的傳播。
調研發現,現有的消聲器的設計和選擇比較隨意,并未根據需要消聲的特點進行設計。消聲設計應包括消聲量、消聲類型來確定消聲器的形式、種類和長度。應根據具體情況實際情況,全面分析,確定其最佳消聲方案。此外,消聲還應考慮防火、防腐、凈化、安裝、工程造價等各方面因素。現主要有四種消聲器,其工作原理及使用范圍如表1所示。
由于我國療養院內一般既有賓館等一般住房,又有病房、療養房、理療房等特殊功能房間。所以不同功能房間應有不同的室內空氣品質要求。現行的《療養院建筑設計規范》中并沒有根據療養院內不同功能房間的性質規定其空氣品質的要求。而且部分療養院的室內空氣直接因暖通空調系統設計的不合理和維護不當而造成品質較差。
4.1 療養院室內品質問題造成原因
療養院的選址一般選在具有天然療養因子,自然環境優美清靜的地區,其室外空氣相對都較好。但部分療養院房間由于其功能性的原因,外加室內空調系統或通風系統設計不合理,造成部分房間室內空氣品質較差,甚至有異味。例如位于吉林省吉林市某療養院的部分理療室,特別是蠟療館,有明顯的異味。此外,個別療養院由于其地理位置原因,夏季溫度相對涼爽,用于制冷的空調系統使用時間較少,造成其維護、清理工作相對不足,造成在運行時室內有異味。
4.2 提高室內空氣品質的措施
首先,應健全室內空氣評定標準。根據我國療養院的實際情況,確定不同功能房間的不同要求,細化不同功能房間的空氣品質標準。其次,嚴格控制污染源。對室內空氣品質造成影響的污染源可分為室外污染源和室內污染源。雖然療養院選址大都處在環境優美的環境中,但正因其環境較好而大多都是旅游景區,致使其周圍交通道路也較發達。例如地處遼寧省鞍山市的某療養院,其南側緊鄰國道,平時車流量較大,如把空調系統的新風口直接設置在南側,必定直接影響室內空調系統新風質量,進而影響室內空氣品質。對于療養院,其室內污染源主要是醫藥用品所致。對于有異味的醫藥用品應放置在密封環境下,如有必要再其周圍進行局部排風,減少在室內的揮發。再者,制定嚴格的維護管理制度,并嚴格按照制度執行。例如定期清洗過濾設備,替換吸收設備,以及檢查室內空氣品質的檢測設備是否正常工作。從而保證各設備能提高和檢測室內空氣品質,決不能適得其反,變成降低室內空氣品質的原因。最后,采用更高檢測技術手段。在療養院中,對于空氣品質要求較高的特殊功能房間,在合適的系統設計的基礎上,加大對空氣品質的檢測,引用高技術,及時反映室內空氣品質,避免空氣品質超標。
以上是通過對療養院的調研,結合我國現行的《療養院建筑設計規范》等規范,發現療養院在暖通空調系統設置上存在的問題和規范中的不足之處。主要討論了空調系統的設置、消聲和空氣品質方面的問題,并提出相應的解決方案和注意事項。希望對以后療養院的暖通空調的設計與規范的改編有所幫助。
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本研究由北京建筑大學城鄉建設與管理產學研聯合研究生培養基地資助。