摘要:本文以某醫(yī)院綜合病房樓暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中采用的節(jié)能新技術(shù)為實(shí)例,對(duì)醫(yī)院建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)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(guó)家節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)條文的前提下,實(shí)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(diǎn),據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),我國(guó)建筑能耗已占社會(huì)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(jì),以切實(shí)響應(yīng)建設(shè)綠色、低碳社會(huì)的號(hào)召,為資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)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(dòng)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(jì)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(jì)。
(三)空調(diào)冷熱源:
1、夏季采用三臺(tái)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(duì)應(yīng),冷卻水泵與制冷機(jī)和冷卻塔一一對(duì)應(yīng)。冷卻塔設(shè)于機(jī)房層屋面上??照{(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(tái)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(dòng)力機(jī)房為一個(gè)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(dòng)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(jí)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(duì)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(duì)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(dòng)調(diào)節(jié)閥,與機(jī)組風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng),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(dòng)兩通閥及浮點(diǎn)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(jì)條件(T=37℃)散熱量為66W。
2 空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)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(tái)數(shù),當(dāng)冷卻塔供水溫度低于設(shè)定溫度時(shí),逐漸開啟旁通閥,冷卻塔風(fēng)機(jī)依次自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)冷卻塔供水溫度上升至正常值時(shí),風(fēng)機(jī)自動(dòng)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(dòng)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(jì))。
(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(dòng)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(gè)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(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來實(shí)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(dòng)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(jì)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(jì)中需要解決和運(yùn)行中必須控制的問題。平衡閥的使用,對(duì)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(duì)空調(diào)節(jié)能會(huì)產(chǎn)生巨大的影響。
(一)平衡閥的裝設(shè)位置
本工程分別對(duì)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(jì)。
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(dòng)態(tài)平衡閥,實(shí)現(xiàn)變流量系統(tǒng)在部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在初調(diào)節(jié)時(shí)期的流量分配控制符合方案設(shè)計(jì),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(shí)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(shí)現(xiàn)各水平分支系統(tǒng)間的動(dòng)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(jì)流量,而另一部分已遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)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(jì)流量及設(shè)計(jì)壓差相匹配的動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,在系統(tǒng)中各個(gè)末端設(shè)備的流量達(dá)到末端設(shè)備實(shí)際瞬時(shí)負(fù)荷要求流量的同時(shí),各個(gè)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(dòng)的影響,即系統(tǒng)中各個(gè)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(gè)時(shí)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(shí)可以利用排風(fēng)在夏季時(shí)預(yù)冷干燥新風(fēng),在冬季時(shí)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(duì)小系統(tǒng)規(guī)模,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)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(duì)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(gè)(或幾個(gè))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(gè)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(jì)的基本課題和方向之一??照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在工程實(shí)踐中應(yīng)提高節(jié)能意識(shí),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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