常德某醫院暖通空調設計

廖小琴

（中機國際工程設計研究院有限責任公司）

1 工程概況

本工程位于常德市，由外科樓、傳染樓、高壓制氧房、污水處理站、以及原有住院樓組成。項目總用地面積為13236m2，總建筑面積為48199m2，其中外科樓地上建筑面積為29578.84m2，地下建筑面積14986.86m2。外科樓地下二層，地上十五層，建筑高度為66.85m，屬于一類高層公共建筑，地下1～2層為汽車庫、設備用房和人防區，地上1層為餐廳、中心供應，2層為財務科、中心藥房，3層為手術部生活區、影像科、血庫，4層為凈化手術部，5～15層為病房。

本工程暖通專業設計內容除了舒適性空調、通風、防排煙系統外，還包括手術部、ICU、NICU等潔凈區空調冷熱源設計，MRI、CT、信息機房等恒溫恒濕空調設計，遺體存放間、醫療垃圾存放區等特殊房間的通風設計。

2 室內參數及負荷指標

2.1 室內設計參數[1]（如表1）

2.2 主要設計指標

表1 室內主要設計參數

表2 主要設計指標

3 中央空調系統

3.1 空調冷熱源

依據本工程的冷熱負荷特點，地下室制冷機房內設計一臺制冷量為1148kW的螺桿式冷水機組和一臺2778kW的離心式冷水機組。冷水機組供水溫度為7℃，回水溫度為12℃，冷媒采用R134a環保冷媒。鍋爐房設計兩臺燃氣真空熱水鍋爐，制熱量為1750kW，鍋爐房冬季提供空調熱水供水為60℃，回水溫度為50℃。同時在外科樓的塔樓屋頂設置兩臺四管制風冷熱泵機組，單臺制冷量為362kW，制熱量為375kW。四管制風冷熱泵機組作為凈化手術部夏季空調備用冷源，過渡季節凈化手術部冷源以及冬季手術部冷源使用。

外科樓一層中心供應區建筑面積750m2，因存在冬季供冷情況，單獨設置一套獨立的模塊式風冷熱泵空調系統。風冷熱泵機組設置在外科樓裙樓屋頂，選用三臺制冷量60kW、制熱量64kW的模塊式風冷熱泵和一臺制冷量66kW、制熱量64kW變頻模塊式風冷熱泵機組作為冷熱源。

外科樓三層放射科等房間建筑面積約280m2，由于放射科的CT等設備發熱量大，存在過渡季節、冬季制冷的需求，單獨設計一套獨立的變頻多聯機空調系統。變頻多聯機設置在外科樓裙樓屋頂，選用一臺制冷量101.0kW變頻多聯機空調作為冷源。

3.2 空調水系統

空調水系統共設置六個環路，分別接至傳染樓、住院樓、外科樓一層至三層、外科樓五至十五層，和凈化手術部（四管制）。各環路水系統之間采用異程式，各樓層水平管路均采用同程式布置。冷凍水系統分集水之間設置旁通管，以保證冷水機組定流量運行。各空調機組配動態壓差控制電動二通調節閥，風機盤管配電動二通閥，對室內溫度進行獨立控制。外科樓塔樓屋頂設置兩臺四管制風冷熱泵機組共用各環路空調水管，通過閥門切換按室外氣候條件或季節實現供冷供熱轉換。其中凈化手術部的空調冷熱水環路相互獨立（四管制），可實現全年同時提供空調冷、熱水。

根據空調冷水機組的選型，冷卻水處理量為1000m3/h，故空調冷卻水系統配備3臺冷卻水泵，單臺冷卻水泵流量為350m3/h，設置3臺橫流式超低噪聲冷卻塔，冷卻塔單位小時處理冷卻水量為400m3。冷卻塔設置在外科樓塔樓屋頂，供水溫度為32℃，回水溫度為37℃。空調水系統的水處理采用自清洗過濾器和量子管通環，對空調循環水進行殺菌、滅藻、阻垢等處理。空調冷水系統定壓采用膨脹水箱，設置在外科樓塔樓屋頂。

3.3 空調風系統

在醫院類建筑暖通空調設計中，防止醫院內以空氣源傳播方式造成的交叉感染尤其重要[2]。該工程的設計特點是：

（1）與醫學專家一起總結防控經驗，結合先進的醫療流程，合理配置通風空調系統。地下一層的遺體存放間設計了單獨的送排風系統，保證該系統能獨立運行，避免與其它通風系統交叉污染。

（2）傳染樓的觀察室、病房各層均不通過共用豎井排風。觀察室和呼吸道病房保持負壓，房間和衛生間設獨立排風系統，排風排至豎井前經過風管式電子凈化器處理后由屋頂高空排放，風管式電子凈化器與該系統的排風機進行連鎖。

（3）傳染樓呼吸道病房排風通過風管與風井連接，排風口設計在風井下部，風口底距地100mm。排風管支管與新風支管上均設有電動密閉閥，電動密閉閥可單獨關斷，當房間消毒時關斷該房間新風和排風支管上的電動密閉閥，消毒完成后電動開啟通風。

（4）傳染樓醫生通道為半清潔區，設計空調新風系統。患者走道設計機械排風系統，設計為負壓區，通過門窗縫隙滲透補風。保持經過“醫生走道-病房-衛生間”的氣流流線。

（5）外科樓將醫護人員的休息區、辦公區設計成正壓區域，使氣流由醫護人員休息區、辦公區流向公共區域，再由負壓區排至室外。醫生辦公室、值班室、示教室采用風機盤管＋新風系統，保持房間正壓；公共區域的氣流由病房、衛生間、污物間排出，這些房間保持負壓。醫生停留的區域設計為正壓區，病人停留的區域設計為負壓區，以保護醫務人員。

（6）外科樓所有的內區無窗房間，均設計排風系統。提高無外窗房間的空氣的流動性，減小房間空氣齡，降低有害物濃度。

（7）外科樓凈化手術部、中心供應室分區域分別設置單獨的凈化空調系統[3]。外科樓設備層計算機中心機房對溫濕度要求較高的場所設計恒溫恒濕空調。

（8）各個新風系統均設計風管式電子凈化器，凈化率為90%，以保證送至各個房間的新風清潔度，風管式電子凈化器與新風機組和新風機組的風閥聯鎖，同開同關。

4 智能控制系統

該工程空調冷源設備采用暖通空調智能電控系統進行控制，通過智能化、互聯化的管理平臺及現場強弱電一體、軟硬件一體的智能電控單元，在系統安全可靠經濟運行前提下，以滿足末端用戶供冷供熱需求為根本，運用數據模塊、工業現場總線、變頻調速器的設備與技術，使冷熱源設備均能高效、安全、穩定的運行。同時實現整個空調系統的智能化節能管理，最大限度降低系統運行能耗。

4.1 系統控制模式

系統采用分系統單元化節能控制和集中監控平臺相結合的管理模式，在冷熱源系統設備就近設置相應的智能電控單元，各個智能電控單元強弱電一體，具備完整的就地獨立控制功能，并且提供標準的BACnet/IP、RS485等通訊接口，各個智能電控單元通過總線通訊到智能監控平臺。操作人員可以方便、快捷的遠程監控冷熱源系統各個設備的運行參數，以及對能源數據的分析管理，結合CCTV安防監控功能，真正實現無人化值守；同時智能電控單元還提供標準的通訊接口，可與BAS或者第三方管理系統實現集成；在外部網絡開通的情況下，支持客戶端訪問和無線移動終端的應用，實現“智能”與“物聯”化。

4.2 系統控制策略

實現設備連鎖啟停控制，對數臺冷水機組成的主機群組，根據主機的全工況效率變化曲線，在滿足實時負荷需求的前提下，控制投入和關閉運行的機組臺數和臺號，充分發揮主機的部分負荷性能優勢，使每臺主機均運行在高效率區間。根據建筑用戶側實時負荷變化，結合室外環境變化及主機本身的運行狀況，定期進行冷凍水溫的重新設定策略，實現舒適與節能的平衡。

對冷凍水泵組/熱水泵組，以最不利點壓差作為目標進行獨立的智能化變流量節能控制，對水泵進行最優運行臺數及加減載控制。對冷卻水泵組，以維持冷凝器進出水溫差作為目標進行獨立的智能化變流量節能控制，對水泵進行最優運行臺數及加減載控制。

冷卻塔的臺數控制，根據設備允許的最低冷卻水流量值，實施盡量多臺、低轉速的控制策略。同時，結合室外實時溫濕度和室內負載情況，定期重設水溫，精密控制冷卻塔風機轉速，實現對冷卻水溫的優化，達到冷水機組加冷卻塔功耗最低的目標。

5 結語

暖通空調專業在醫院設計中擔負著重要角色，優秀的設計能為醫生、患者提供良好的工作和就醫環境，尤其是手術室、排除有毒有害氣體科室、價格昂貴的檢查室和治療室，空調、通風的設計尤為重要。暖通設計需要了解各個科室的需求、設備的要求，將暖通空調設計與工藝融為一體。